帶旁通流道的廢氣渦輪增壓器壓殼的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于渦輪增壓器領(lǐng)域，具體是一種帶旁通流道的廢氣渦輪增壓器壓殼。它包括設(shè)于壓殼本體上的進氣口與出氣口，進氣口的內(nèi)緣中設(shè)有若干個吸氣孔，進氣口的內(nèi)孔里端的孔壁上設(shè)有補氣槽，進氣口的內(nèi)孔外端的內(nèi)壁面設(shè)為圓弧曲面，吸氣孔一端穿出圓弧曲面形成回氣口，另一端連通補氣槽，吸氣孔、回氣口與補氣槽形成旁通流道。本發(fā)明的優(yōu)點是在小流量工況時氣流可以在旁通通道內(nèi)進行循環(huán)，以防止喘震，在大流量工況時也可以從通道內(nèi)吸入空氣，使阻塞推遲；使得進氣的流暢性大為改善，降低了嘯叫，起到了消音罩的作用；提高了增壓器工作的可靠性；提高了渦輪增壓器的裝配精度和工作效率以及耐腐蝕性和防水防污性能。
【專利說明】帶旁通流道的廢氣渦輪増壓器壓殼

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于渦輪增壓器領(lǐng)域，具體是一種帶旁通流道的廢氣渦輪增壓器壓殼。

【背景技術(shù)】
[0002]汽車工業(yè)的高速發(fā)展帶來了日益嚴重的環(huán)境污染和能源短缺問題。渦輪增壓器在改善發(fā)動機的使用性能和節(jié)能減排方面起著決定性的作用。傳統(tǒng)不帶旁通流道的壓氣機在低流量工況下，內(nèi)部流場出現(xiàn)劇烈的氣流分離現(xiàn)象，這種不穩(wěn)定工作狀態(tài)會造成壓氣機失速甚至喘震，直接導(dǎo)致效率和壓比急劇下降，壽命嚴重縮短，甚至直接損壞。而在高流量工況下，進氣量往往無法達到要求，出現(xiàn)阻塞延遲現(xiàn)象，這也導(dǎo)致了壓氣機工作效率的降低。因此，需要在壓殼上采用旁通流道結(jié)構(gòu)來改善這種不利的工作狀態(tài)。此外，壓氣機殼體與中間殼體存在裝配角度，該角度一般通過輔助工裝來保證，但其裝配精度較差而且效率不高，這就需要在壓氣機殼體的結(jié)構(gòu)方面進行改進來解決這個問題。如圖1所示傳統(tǒng)型壓殼進氣口端面為直面，高速氣流沖擊在端面P上會反彈回來，引起氣流紊亂和強烈震蕩，甚至引發(fā)嘯叫，嚴重影響壓氣機的正常工作。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決壓氣機低流量工況下的喘震現(xiàn)象、高流量工況下的氣流阻塞現(xiàn)象及裝配精度差和效率低下問題。
[0004]采用了如下技術(shù)方案:
[0005]帶旁通流道的廢氣渦輪增壓器壓殼，它包括設(shè)于壓殼本體上的進氣口與出氣口，進氣口的內(nèi)緣中設(shè)有若干個吸氣孔，進氣口的內(nèi)孔里端的孔壁上設(shè)有補氣槽，進氣口的內(nèi)孔外端的內(nèi)壁面設(shè)為圓弧曲面，吸氣孔一端穿出圓弧曲面形成回氣口，另一端連通補氣槽，吸氣孔、回氣口與補氣槽形成旁通流道。
[0006]所述的補氣槽與軸線的夾角為70°。
[0007]所述的進氣口的外緣壁的端部設(shè)有圓弧凸起式的防松臺階。
[0008]所述的出氣口的外緣壁的端部設(shè)有圓弧凸起式的防松臺階。
[0009]所述的補氣槽的右端設(shè)置在壓氣機葉輪圓柱面與圓弧面相接的位置。
[0010]所述的壓殼的定位止口處設(shè)有用于裝配的定位銷。
[0011]所述的壓殼殼體表面涂覆有一層鍍層。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點是在小流量工況時氣流可以在旁通通道內(nèi)進行循環(huán)，以防止喘震，在大流量工況時也可以從通道內(nèi)吸入空氣，使阻塞推遲；與傳統(tǒng)型相比，喘震線可以向小流量一側(cè)移動20—30%,而阻塞線可以向大流量一側(cè)擴大5—9% ;上述壓殼進氣口內(nèi)緣的圓弧曲面結(jié)構(gòu)對吸入進氣口通道即將進入壓氣機葉輪的氣體起到導(dǎo)向緩沖作用，使得進氣的流暢性大為改善，降低了嘯叫，起到了消音罩的作用；上述壓殼進氣口外緣和出氣口外緣的圓弧凸起式臺階可以防止與其聯(lián)結(jié)的排氣軟件脫落，提高了增壓器工作的可靠性；上述的定位銷提高了渦輪增壓器的裝配精度和工作效率，上述的涂層提高了壓殼殼體的耐腐蝕性和防水防污性能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中增壓器壓殼的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為圖2的左視圖；
[0016]圖4為進氣口的剖視圖；
[0017]圖5為本發(fā)明局部放大示意圖；
[0018]圖6為喘震工況的工作示意圖；
[0019]圖7為阻塞工況的工作示意圖；
[0020]圖8為本發(fā)明與中間體的安裝示意圖；
[0021]圖9為圖8的側(cè)視圖。

【具體實施方式】
[0022]如圖2、圖3、圖4所示，帶旁通流道的廢氣渦輪增壓器壓殼，它包括設(shè)于壓殼本體A上的進氣口 a與出氣口 b，進氣口 a的內(nèi)緣中設(shè)有若干個吸氣孔1，進氣口 a的內(nèi)孔里端的孔壁上設(shè)有補氣槽2，進氣口 a的內(nèi)孔外端的內(nèi)壁面設(shè)為圓弧曲面4，吸氣孔I 一端穿出圓弧曲面形成回氣口 3，另一端連通補氣槽2，吸氣孔1、回氣口 3與補氣槽2形成旁通流道，這些吸氣孔I設(shè)置在壓殼進氣口內(nèi)緣的圓弧曲面4上形成相對軸向圓形陣列的孔，如圖5所示，補氣槽2的右端設(shè)置在壓氣機葉輪e的圓柱面c與圓弧面d相接的位置，補氣槽2與軸線的夾角為70°，進氣口 a的外緣壁的端部設(shè)有圓弧凸起式的防松臺階5，出氣口 b的外緣壁的端部設(shè)有圓弧凸起式的防松臺，7，壓殼的定位止口處設(shè)有用于裝配的定位6，壓殼殼體表面涂覆有一層鍍層。
[0023]本發(fā)明中壓殼的進氣口 a進氣內(nèi)壁設(shè)為圓弧曲面4型式，這種結(jié)構(gòu)對氣流能起到導(dǎo)向梳理作用，當(dāng)進氣氣流沖擊在端面I'上后，會順著圓弧曲面4進入到通道內(nèi)，使得進氣的流暢性大為改善，降低了嘯叫，起到了消音罩的作用，防松臺階5和7可以防止與其聯(lián)結(jié)的排氣軟件脫落，提高了增壓器工作的可靠性。
[0024]如圖6所示，在渦輪增壓器壓氣機工作過程中，喘震工況時，旁通流道內(nèi)空氣由補氣槽2，經(jīng)過吸氣孔I和回氣口 3流出。具體工作過程和原理為:旁通流道補氣槽2抽吸開槽位置處葉尖區(qū)域的氣體，經(jīng)吸氣孔1，由回氣口 3排出。補氣槽2對開槽位置處葉尖區(qū)域氣體的抽吸作用造成葉尖間隙泄漏流被補氣槽2抽吸，泄漏流動的通道被阻斷，回流排入壓氣機入口，由于環(huán)槽內(nèi)流動的相通，實現(xiàn)了壓氣機入口的流動均勻性，消除了通道激波；回流增大了入口流量，使得葉片入口正攻角減小，同時補氣槽2的抽吸作用減弱了壓氣機喉口背壓，逆壓梯度減小，有效抑制了葉片表面邊界層的分離。
[0025]如圖7所示，在堵塞工況，旁通通道內(nèi)空氣經(jīng)回氣口 3、吸氣孔1，從補氣槽2排出?；貧饪?3使得入口周向上流動相通，從而使壓氣機入口流動均勻性增加，削弱了入口激波；補氣槽2的射流使流通能力增強，從而拓展了堵塞邊界。但是，由于近堵塞工況抽吸動力不足，故該旁通流道對堵塞邊界的擴展沒有對失速邊界的擴展明顯。
[0026]如圖8、圖9所示，述的壓氣機壓殼本體A的定位口處，設(shè)有定位銷6，在中間體B的裝配臺階BI上，設(shè)有定位孔B2，裝配時定位銷6與定位孔B2配合，這樣就精確的保證了壓氣機壓殼本體A與中間體B的安裝角度，不需要輔助工裝，也提高了裝配效率。
[0027]另外，該壓氣機殼體的外表面涂覆有一層厚度約5 μπι的鍍層，這種鍍層提高了殼體的耐腐蝕性和防水防污性能。
【權(quán)利要求】
1.帶旁通流道的廢氣渦輪增壓器壓殼，它包括設(shè)于壓殼本體上的進氣口與出氣口，其特征在于:進氣口的內(nèi)緣中設(shè)有若干個吸氣孔，進氣口的內(nèi)孔里端的孔壁上設(shè)有補氣槽，進氣口的內(nèi)孔外端的內(nèi)壁面設(shè)為圓弧曲面，吸氣孔一端穿出圓弧曲面形成回氣口，另一端連通補氣槽，吸氣孔、回氣口與補氣槽形成旁通流道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶旁通流道的廢氣渦輪增壓器壓殼，其特征在于:所述的補氣槽與軸線的夾角為70°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶旁通流道的廢氣渦輪增壓器壓殼，其特征在于:所述的進氣口的外緣壁的端部設(shè)有圓弧凸起式的防松臺階。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶旁通流道的廢氣渦輪增壓器壓殼，其特征在于:所述的出氣口的外緣壁的端部設(shè)有圓弧凸起式的防松臺階。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶旁通流道的廢氣渦輪增壓器壓殼，其特征在于:所述的補氣槽的右端設(shè)置在壓氣機葉輪圓柱面與圓弧面相接的位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶旁通流道的廢氣渦輪增壓器壓殼，其特征在于:所述的壓殼的定位止口處設(shè)有用于裝配的定位銷。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶旁通流道的廢氣渦輪增壓器壓殼，其特征在于:所述的壓殼殼體表面涂覆有一層鍍層。
【文檔編號】F01D25/24GK104500155SQ201410765467
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月12日
【發(fā)明者】何進, 唐云冰, 章景璇 申請人:常州環(huán)能渦輪動力股份有限公司