离心压气机的机匣的制作方法

本发明涉及一种鼓风机、压气机等叶轮机械领域，尤其是涉及到一种离心压气机的机匣。

背景技术：

离心压气机具有结构紧凑性好、工艺性能好、单级压比高等特点，在航空航天和交通车辆等各个领域得到广泛的应用。机匣作为离心压气机的关键部分，具有引进气流、包容气流流道等，对离心压气机的整体性能有重要的作用。

离心压气机在流量减小至一定值时，导致叶轮叶片冲角过大，在叶片背面出现大尺寸的流动分离现象，造成失速甚至喘振，从而直接导致压气机工作不稳定，效率、压比急剧下降，寿命严重减少，甚至损坏压气机。于是许多国内外学者为了提高离心压气机压比、效率和稳定工作范围，在离心叶轮的前面加入导风叶轮，改变离心压气机的速度三角形，从而改变压气机叶轮冲角，致使喘振点提高，最终改变离心压气机的整体性能。但其零部件数量多、结构复杂、制造成本高。

离心压气机中机匣叶片与离心叶轮叶片之间的漏气损失，严重影响离心压气机的压比、效率和稳定工作范围，亟需提高了离心压气机机匣的密封性能，从而提高离心压气机的整体性能。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种离心压气机机匣，其能改变离心叶轮入口的速度三角形，加强叶轮叶片与机匣叶片之间的密封性能，扩大离心压气机的稳定工作范围，提高离心压气机的效率和压比。

为了实现上述目的，本发明提供一种离心压气机的机匣，其具有：机匣叶片和篦齿，机匣叶片安装在内外机匣之间，从机匣的入口至离心叶轮的叶片前缘沿周向均匀布置，篦齿安装在内机匣与叶轮轮毂的交界处。

上述的离心压气机的机匣中，所述的机匣叶片为一边连接于半径不变的内机匣，一边连接于半径逐渐变小的外机匣。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1）本发明采用的离心压气机的机匣，在气流经过机匣叶片的气流通道后，气流的进口方向将由垂直方向进入改变为斜向进入，离心叶轮的进口速度三角形发生改变，产生预旋，从而使得压比、效率增加，扩大了离心压气机的稳定工作范围。

2）本发明采用的机匣在内机匣与叶轮轮毂的交界处安装篦齿，能够使气流平顺的由机匣叶片进入离心叶轮叶片，减小了机匣叶片与叶轮叶片之间的泄漏流，增强了机匣的密封性能。

附图说明

图1为本发明的离心压气机的机匣沿叶轮子午面的剖视图；

图2为图1中a部分的局部放大示意图；

图3为本发明的离心压气机的机匣的叶片为右旋示意图；

图4为本发明的离心压气机的机匣的叶片为左旋示意图；

其中，附图标记说明如下：

1.机匣；2.扩压器；3.离心叶轮；4.篦齿；

11.内机匣；12.机匣叶片；13.外机匣；31.离心叶轮叶片；

121.机匣叶片右旋；122.机匣叶片左旋。

具体实施方法

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。

参照图1至图3，本发明的离心压气机的机匣1具有：机匣叶片12和篦齿4，机匣叶片12安装在内11外13机匣之间，从机匣1的入口至离心叶轮的叶片31前缘沿周向均匀布置，篦齿4安装在内机匣11与离心叶轮3轮毂的交界处。

在根据本发明的离心压气机的机匣1中，机匣叶片12改变离心叶轮3的气流进口方向，致使离心叶轮3的速度三角形发生改变，从而产生预旋，提高了离心压气机的压比和效率，同时在小流量下可以提高离心压气机的喘振点，大流量下还可以提高离心压气机的堵塞点，扩大了离心压气机的稳定工作范围。

在根据本发明的离心压气机的机匣1中，机匣1上安装有篦齿，提高了离心压气机的密封性能，减小了机匣叶片12与离心叶轮叶片31之间的漏气损失。

使用时，参照图1与图3，机匣叶片12为右旋121，气流从机匣1的入口进入，经过机匣叶片12，从而改变气流的进口方向，致使气流进入离心叶轮3时，速度三角形得到改变，出现正预旋，气流冲角得到减小，速度得到增加，从而增加了离心压气机的流量和压比；当离心叶轮3的转速减小，导致流量降低到某一值时，其离心叶轮3的进口冲角过大，将会产生喘振，由于机匣叶片12产生的正预旋，使得流量加大、冲角减小，可使离心压气机的喘振点延迟，加大了离心压气机的稳定工作范围；同时由于机匣叶片12中与内机匣11相连的一侧半径和离心叶轮叶片31的外半径相等，使得消弱离心叶轮3叶尖区泄漏流的流动强度，减小了离心叶轮3叶尖与机匣1之间的间隙的气流损失；而篦齿4安装于内机匣11与离心叶轮3轮毂的间隙处，提高了机匣叶片12与离心叶轮叶片31之间的气流密封性能；气流经过离心叶轮3的做功，进入扩压器2减速增压，得到增压的效果；经过这样一个流动过程，离心压气机的性能得到明显提高。此离心压气机的机匣叶片右旋121使得离心压气机的效率、压比、流量、稳定工作范围等性能得到明显提高。

使用时，参照图1与图4，机匣叶片12为左旋122，气流从机匣1的入口进入，经过机匣叶片12，从而改变气流的进口方向，致使气流进入离心叶轮3时，速度三角形得到改变，出现负预旋，气流冲角得到加大，从而增加了离心压气机的效率；当离心叶轮3的转速增加，导致流量增大到某一值时，其离心叶轮3的进口冲角过小，将会产生堵塞，由于机匣叶片12产生的负预旋，使得流量减小、冲角加大，可使离心压气机的堵塞点延迟，加大了离心压气机的稳定工作范围；同时由于机匣叶片12中与内机匣11相连的一侧半径和离心叶轮叶片31的外半径相等，使得消弱离心叶轮3叶尖区泄漏流的流动强度，减小了离心叶轮3叶尖与机匣1之间的间隙的气流损失；而篦齿4安装于内机匣11与离心叶轮3轮毂的间隙处，提高了机匣叶片12与离心叶轮叶片31之间的气流密封性能；气流经过离心叶轮3的做功，进入扩压器2减速增压，得到增压的目的；经过这样一个流动过程，离心压气机的性能得到明显提高。此离心压气机的机匣叶片左旋使得离心压气机的效率、压比、流量、稳定工作范围等性能得到明显提高。

技术特征：

技术总结
本发明提供了一种离心压气机的机匣，其要点是此机匣具有机匣叶片和篦齿，机匣叶片安装在内外机匣之间，从机匣的入口至离心叶轮的叶片前缘沿周向均匀布置，篦齿安装在内机匣与叶轮轮毂的交界处。本发明利用机匣叶片的静止，改变叶轮的气流进口方向，致使离心叶轮进口的速度三角形发生改变，从而产生预旋，提高了离心压气机的压比和效率；在小流量下可以提高离心压气机的喘振点，在大流量下还可以提高离心压气机的堵塞点，扩大了离心压气机的稳定工作范围；同时本发明机匣上安装有篦齿，提高了离心压气机机匣的密封性能，减小了机匣叶片与离心叶轮叶片之间的漏气损失。

技术研发人员：杨世平;刘俊;杨家礼;张锦纶;吉一鑫;谭博思
受保护的技术使用者：湘潭大学
技术研发日：2017.10.31
技术公布日：2018.01.19