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機(jī)械增壓裝置及具有該裝置的活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法

文檔序號(hào):5502810閱讀:344來源:國知局
專利名稱:機(jī)械增壓裝置及具有該裝置的活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域,具體而言,涉及一種機(jī)械增壓裝置及具有該裝置的活塞發(fā)動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)
航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)作為飛機(jī)的動(dòng)力裝置,一方面要提高在地面時(shí)的起飛功率,另一方面要滿足飛機(jī)在一定高度下的功率需求。隨著飛機(jī)的飛行高度的增加,大氣條件發(fā)生變化,大氣壓力逐漸下降,發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣壓力在不斷降低,因此發(fā)動(dòng)機(jī)的功率也不斷降低,為了滿足飛機(jī)在一定高度下的功率需求,則需提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。一般來說,提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率可以采取提高充氣效率、提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、提高機(jī)械效率及設(shè)置增壓裝置等多種途徑,但其中最有效的是增加進(jìn)氣增壓裝置,特別是對(duì)于航空活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的使用條件,進(jìn)氣增壓的作用更為突出。為了達(dá)到進(jìn)氣增壓的目的,通常采用廢氣渦輪增壓的方法。目前廢氣渦輪增壓已廣泛運(yùn)用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。廢氣渦輪增壓的渦輪增壓器是由渦輪室和增壓器組成,渦輪和葉輪分別裝在渦輪室和增壓器內(nèi),二者同軸剛性聯(lián)接,通過利用發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的熱能,驅(qū)動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)子,再帶動(dòng)壓氣機(jī)葉輪,實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣增壓,提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣壓力,使充氣密度增加,有更多的混合氣參與燃燒,從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率?;谏鲜鲈砉ぷ鞯膹U氣渦輪增壓器可以很好地利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣,有利于環(huán)保和節(jié)能,但是廢氣渦輪增壓器的響應(yīng)速度低、可靠性差,而且廢氣渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、占用空間大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種機(jī)械增壓裝置及具有該裝置的活塞發(fā)動(dòng)機(jī),以解決現(xiàn)有技術(shù)中具有廢氣渦輪增壓裝 置的活塞發(fā)動(dòng)機(jī)占用空間大的問題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供了一種機(jī)械增壓裝置,該機(jī)械增壓裝置包括混合氣收集器和增壓器,混合氣收集器具有集氣道和與集氣道相隔離的集氣腔;增壓器具有增壓通道,增壓通道將集氣道與集氣腔連通,增壓器包括:擴(kuò)散部,與混合氣收集器固定連接,并具有與集氣腔連通的擴(kuò)散氣道;增壓葉輪,相對(duì)擴(kuò)散部可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置,并具有增壓氣道;增壓氣道與擴(kuò)散氣道構(gòu)成增壓通道,增壓通道與集氣腔的外壁構(gòu)成增壓腔,混合氣經(jīng)過集氣道后進(jìn)入增壓通道增壓,增壓后的混合氣進(jìn)入集氣腔內(nèi)。進(jìn)一步地,增壓器還包括相對(duì)混合氣收集器可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置的驅(qū)動(dòng)部,驅(qū)動(dòng)部與增壓葉輪驅(qū)動(dòng)連接,驅(qū)動(dòng)增壓葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)。進(jìn)一步地,驅(qū)動(dòng)部包括:葉輪安裝軸,混合氣收集器、增壓葉輪和擴(kuò)散部沿葉輪安裝軸的軸向依次套設(shè)在葉輪安裝軸上,且增壓葉輪可在葉輪安裝軸的帶動(dòng)下相對(duì)擴(kuò)散部轉(zhuǎn)動(dòng)。進(jìn)一步地,驅(qū)動(dòng)部還包括主動(dòng)軸,穿設(shè)在葉輪安裝軸內(nèi),并驅(qū)動(dòng)葉輪安裝軸轉(zhuǎn)動(dòng)。進(jìn)一步地,主動(dòng)軸與葉輪安裝軸之間通過傳動(dòng)結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)連接。
進(jìn)一步地,主動(dòng)軸上固定設(shè)置有第一傳動(dòng)齒輪,傳動(dòng)結(jié)構(gòu)包括同軸設(shè)置并同步轉(zhuǎn)動(dòng)的第二傳動(dòng)齒輪和第三傳動(dòng)齒輪,葉輪安裝軸上固定設(shè)置有第四傳動(dòng)齒輪,第一傳動(dòng)齒輪與第二傳動(dòng)齒輪相哨合,第三傳動(dòng)齒輪與第四傳動(dòng)齒輪相哨合。進(jìn)一步地,主動(dòng)軸上間隔設(shè)置有與葉輪安裝軸的兩端位置相對(duì)應(yīng)的第一限位部和第二限位部,第一限位部和第二限位部中至少一個(gè)可拆卸地設(shè)置;葉輪安裝軸的第一端與第二限位部之間設(shè)置有第一襯套,葉輪安裝軸的第二端與第一限位部之間設(shè)置有第二襯套。進(jìn)一步地,機(jī)械增壓裝置還包括葉輪限位部,葉輪限位部包括:第一軸向止擋結(jié)構(gòu),套設(shè)在葉輪安裝軸上,并止擋在增壓葉輪的第一端;第二軸向止擋結(jié)構(gòu),套設(shè)在葉輪安裝軸上,并止擋在增壓葉輪的第二端。進(jìn)一步地,第一軸向止擋結(jié)構(gòu)包括:第一封嚴(yán)襯套,套設(shè)在葉輪安裝軸上,并對(duì)增壓葉輪的第一端限位;第一封嚴(yán)漲圈,第一端抵接在混合氣收集器上,第二端抵接在第一封嚴(yán)襯套上。進(jìn)一步地,第一軸向止擋結(jié)構(gòu)還包括隔離襯套,隔離襯套位于增壓葉輪的第一端與第一封嚴(yán)襯套之間,隔離襯套可相對(duì)混合氣收集器轉(zhuǎn)動(dòng)。進(jìn)一步地,第二軸向止擋結(jié)構(gòu)包括:第二封嚴(yán)襯套,套設(shè)在葉輪安裝軸上,并對(duì)增壓葉輪的第二端限位,第二封嚴(yán)襯套上套設(shè)有擴(kuò)散部,且可相對(duì)擴(kuò)散部轉(zhuǎn)動(dòng);第二封嚴(yán)漲圈,第一端抵接在擴(kuò)散部上,第二端抵接在第二封嚴(yán)襯套上。進(jìn)一步地,增壓葉輪的第一端與第一軸向止擋結(jié)構(gòu)之間設(shè)置有調(diào)整增壓葉輪的軸向位置的第一調(diào)整墊圈,增壓葉輪的第二端與第二軸向止擋結(jié)構(gòu)之間設(shè)置有調(diào)整增壓葉輪的軸向位置的第二調(diào)整墊圈。 進(jìn)一步地,葉輪限位部還包括鎖緊結(jié)構(gòu),鎖緊結(jié)構(gòu)包括將第一軸向止擋結(jié)構(gòu)頂緊的鎖緊螺母,鎖緊螺母與葉輪安裝軸螺紋配合。進(jìn)一步地,鎖緊螺母與第一軸向止擋結(jié)構(gòu)之間還設(shè)置有防松鎖片。進(jìn)一步地,混合氣收集器還包括:連接襯套,固定設(shè)置在混合氣收集器上與第一封嚴(yán)襯套相對(duì)應(yīng)的位置處,連接襯套與混合氣收集器的外壁之間設(shè)置有空腔,空腔與第一封嚴(yán)襯套上的潤滑通道相連通;氣體通道,設(shè)置在混合氣收集器的殼體上,并與空腔相連通,氣體通道上還連接有將氣體通道與外界空氣相連通的通氣管。進(jìn)一步地,增壓葉輪上設(shè)置有平衡增壓葉輪兩側(cè)氣壓的平衡孔,平衡孔沿增壓葉輪的軸向貫穿增壓葉輪。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供了一種活塞發(fā)動(dòng)機(jī),包括汽化器和機(jī)械增壓裝置,機(jī)械增壓裝置為上述的機(jī)械增壓裝置,汽化器與機(jī)械增壓裝置的集氣道相連通。應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案,機(jī)械增壓裝置包括混合氣收集器和增壓器,混合氣收集器具有集氣道和與集氣道相隔離的集氣腔;增壓器具有增壓通道,增壓通道將集氣道與集氣腔連通;增壓器包括擴(kuò)散部和增壓葉輪,擴(kuò)散部與混合氣收集器固定連接,并具有與集氣腔連通的擴(kuò)散氣道;增壓葉輪相對(duì)擴(kuò)散部可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置,并具有增壓氣道;增壓氣道與擴(kuò)散氣道構(gòu)成增壓通道,增壓通道與集氣腔的外壁構(gòu)成增壓腔,混合氣經(jīng)過集氣道后進(jìn)入增壓通道增壓,增壓后的混合氣進(jìn)入集氣腔內(nèi)。集氣道將混合氣收集并引入增壓通道內(nèi),集氣腔用于容納增壓后的混合氣,并將增壓后的混合氣輸送到其他結(jié)構(gòu)中。增壓器用于對(duì)混合氣增壓,通過增壓葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力將集氣道內(nèi)的混合氣抽到增壓氣道內(nèi),使混合氣的壓力、溫度和速度上升,混合氣通過增壓氣道的增壓后在擴(kuò)散部的擴(kuò)散氣道內(nèi)速度下降、溫度和壓力繼續(xù)增加并流進(jìn)集氣腔內(nèi)。增壓葉輪設(shè)置在擴(kuò)散部與混合氣收集器之間的空間,并通過擴(kuò)散部與混合氣收集器固定連接將增壓葉輪封裝,使機(jī)械增壓裝置的結(jié)構(gòu)緊湊,占用空間小。


構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解,本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明,并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:圖1示出了本發(fā)明的實(shí)施例的機(jī)械增壓裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2示出了根據(jù)圖1的機(jī)械增壓裝置的A處的放大圖;圖3示出了根據(jù)圖1的機(jī)械增壓裝置的增壓葉輪的剖視圖;圖4示出了根據(jù)圖3的增壓葉輪的左視圖;圖5示出了根據(jù)圖1的機(jī)械增壓裝置的擴(kuò)散部的結(jié)構(gòu)示意圖;圖6示出了根據(jù)圖5的擴(kuò)散部的剖視圖;圖7示出了根據(jù)圖6的擴(kuò)散部的左視圖;以及圖8示出了機(jī)械增壓裝置的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明:10、混合氣收集器;11、集氣道;12、集氣腔;13、氣體通道;14、空腔;21、擴(kuò)散部;211、連接 軸座;212、導(dǎo)流片;213、擴(kuò)散氣道;214、定位孔;22、增壓葉輪;221、平衡孔;222、葉片;231、葉輪安裝軸;2311、第四傳動(dòng)齒輪;232、主動(dòng)軸;2321、第一傳動(dòng)齒輪;2322、第一凸起;2331、第二傳動(dòng)齒輪;2332、第三傳動(dòng)齒輪;31、第一襯套;32、第二襯套;41、第一封嚴(yán)襯套;42、第一封嚴(yán)漲圈;43、隔離襯套;44、第一調(diào)整墊圈;51、第二封嚴(yán)襯套;52、第二封嚴(yán)漲圈;53、第二調(diào)整墊圈;61、鎖緊螺母;62、鎖片;90、通氣管。
具體實(shí)施例方式下文中將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。需要說明的是,在不沖突的情況下,本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。如圖1至8所示,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,機(jī)械增壓裝置包括混合氣收集器10和增壓器,混合氣收集器10具有集氣道11和與集氣道11相隔離的集氣腔12 ;增壓器具有增壓通道,增壓通道將集氣道11與集氣腔12連通;增壓器包括擴(kuò)散部21和增壓葉輪22,擴(kuò)散部21與混合氣收集器10固定連接,并具有與集氣腔12連通的擴(kuò)散氣道213 ;增壓葉輪22相對(duì)擴(kuò)散部21可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置,并具有增壓氣道;增壓氣道與擴(kuò)散氣道213構(gòu)成增壓通道,增壓通道與集氣腔12的外壁構(gòu)成增壓腔,混合氣經(jīng)過集氣道11后進(jìn)入增壓通道增壓,增壓后的混合氣進(jìn)入集氣腔12內(nèi)。集氣道11將混合氣收集并引入增壓通道內(nèi),集氣腔12用于容納增壓后的混合氣,并將增壓后的混合氣輸送到其他結(jié)構(gòu)中。增壓器用于對(duì)混合氣增壓,通過增壓葉輪22旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力將集氣道11內(nèi)的混合氣抽到增壓氣道內(nèi),使混合氣的壓力、溫度和速度上升,混合氣通過增壓氣道的增壓后在擴(kuò)散部21的擴(kuò)散氣道213內(nèi)速度下降、溫度和壓力繼續(xù)增加并流進(jìn)集氣腔12內(nèi),以此實(shí)現(xiàn)對(duì)混合氣的增壓。增壓葉輪22設(shè)置在擴(kuò)散部21與混合氣收集器10之間的空間,節(jié)省機(jī)械增壓裝置的空間,通過擴(kuò)散部21與混合氣收集器10固定連接將增壓葉輪22封裝,使機(jī)械增壓裝置的結(jié)構(gòu)緊湊,占用空間小。結(jié)合參見圖1、2和8所示,本實(shí)施例中的擴(kuò)散部21為擴(kuò)散器。增壓器還包括相對(duì)混合氣收集器10可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置的驅(qū)動(dòng)部,驅(qū)動(dòng)部與增壓葉輪22驅(qū)動(dòng)連接,驅(qū)動(dòng)增壓葉輪22轉(zhuǎn)動(dòng)。其中,驅(qū)動(dòng)部包括葉輪安裝軸231、主動(dòng)軸232和傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。葉輪安裝軸231上沿其軸向依次套設(shè)有混合氣收集器10、增壓葉輪22和擴(kuò)散部21。其中,葉輪安裝軸231可相對(duì)擴(kuò)散部21和混合氣收集器10轉(zhuǎn)動(dòng)。增壓葉輪22固定設(shè)置在葉輪安裝軸231上,并可以在葉輪安裝軸231的帶動(dòng)下相對(duì)擴(kuò)散部21轉(zhuǎn)動(dòng)。在本實(shí)施例中,增壓葉輪22位于擴(kuò)散部21內(nèi),以便增壓葉輪22的增壓氣道與擴(kuò)散部21的擴(kuò)散氣道213的連通,確保增壓后的混合氣能夠順利進(jìn)入擴(kuò)散氣道213內(nèi),同時(shí)增壓葉輪22與擴(kuò)散部21之間存在間隙,避免增壓葉輪22轉(zhuǎn)動(dòng)過程中與擴(kuò)散部21相互摩擦造成的過度磨損。主動(dòng)軸232穿設(shè)在葉輪安裝軸231內(nèi),并驅(qū)動(dòng)葉輪安裝軸231轉(zhuǎn)動(dòng)。本實(shí)施例中,主動(dòng)軸232與葉輪安裝軸231可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置,并通過傳動(dòng)結(jié)構(gòu)連接。優(yōu)選地,主動(dòng)軸232上間隔設(shè)置有位于葉輪安裝軸231的兩端的第一限位部和第二限位部,第一限位部和第二限位部中至少一個(gè)可拆卸地設(shè)置。在本實(shí)施例中,第一限位部為第一凸起2322,第二限位部為軸承,第一凸起2322和軸承將葉輪安裝軸231定位,防止轉(zhuǎn)動(dòng)過程中葉輪安裝軸231發(fā)生軸向竄動(dòng)造成的運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)。更優(yōu)選地,在葉輪安裝軸231的第一端固定設(shè)置一個(gè)第一襯套31,第一襯套31既可以避免葉輪安裝軸231相對(duì)主動(dòng)軸232轉(zhuǎn)動(dòng)造成的過度磨損,又可以與第二限位件配合將葉輪安裝軸231定位,在葉輪安裝軸231的第二端固定設(shè)置一個(gè)第二襯套32,第二襯套32也可以避免葉輪安裝軸231相對(duì)主動(dòng)軸232轉(zhuǎn)動(dòng)造成的過度磨損,同時(shí)可以與第一凸起2322配合將葉輪安裝軸231定位。在其他實(shí)施例中,主動(dòng)軸232可與葉輪安裝軸231固定連接并同步轉(zhuǎn)動(dòng),例如主動(dòng)軸232與葉輪安裝軸231通過鍵連接并同步轉(zhuǎn)動(dòng)。結(jié)合參見圖8所示·,傳動(dòng)結(jié)構(gòu)連接在主動(dòng)軸232和葉輪安裝軸231之間,將主動(dòng)軸232的運(yùn)動(dòng)傳遞到葉輪安裝軸231上,以驅(qū)動(dòng)葉輪安裝軸231轉(zhuǎn)動(dòng)。其中,傳動(dòng)結(jié)構(gòu)包括同軸設(shè)置并同步轉(zhuǎn)動(dòng)的第二傳動(dòng)齒輪2331和第三傳動(dòng)齒輪2332。主動(dòng)軸232上固定設(shè)置有第一傳動(dòng)齒輪2321,葉輪安裝軸231上固定設(shè)置有第四傳動(dòng)齒輪2311。第一傳動(dòng)齒輪2321帶動(dòng)與之嚙合的第二傳動(dòng)齒輪2331轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)與第二傳動(dòng)齒輪2331同軸設(shè)置的第三傳動(dòng)齒輪2332也開始轉(zhuǎn)動(dòng),繼而帶動(dòng)與第三傳動(dòng)齒輪2332嚙合的第四傳動(dòng)齒輪2311轉(zhuǎn)動(dòng),葉輪安裝軸231隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。上述連接結(jié)構(gòu)通過齒輪嚙合傳動(dòng),傳動(dòng)精度高,且可以通過改變傳動(dòng)比調(diào)節(jié)葉輪安裝軸231和增壓葉輪22的轉(zhuǎn)速,進(jìn)而調(diào)節(jié)混合氣的增壓量,便于調(diào)節(jié)和控制,而且主動(dòng)軸232與葉輪安裝軸231同步轉(zhuǎn)動(dòng),避免了渦輪廢氣增壓器的滯后性,提高了響應(yīng)速度,增加了可靠性。結(jié)合參見圖2,本實(shí)施例中,機(jī)械增壓裝置還包括對(duì)增壓葉輪22進(jìn)行軸向定位的葉輪限位部。其中,葉輪限位部包括第一軸向止擋結(jié)構(gòu)和第二軸向止擋結(jié)構(gòu)。第一軸向止擋結(jié)構(gòu)套設(shè)在葉輪安裝軸231上,并止擋在增壓葉輪22的第一端,第二軸向止擋結(jié)構(gòu)也套設(shè)在葉輪安裝軸231上,并止擋在增壓葉輪22的第二端。通過第一軸向止擋結(jié)構(gòu)和第二軸向止擋結(jié)構(gòu)可以將增壓葉輪22定位,防止工作過程中增壓葉輪22沿軸向竄動(dòng),避免增壓葉輪22與擴(kuò)散部21相對(duì)位置改變而影響混合氣進(jìn)入擴(kuò)散氣道213內(nèi),同時(shí)保證增壓葉輪22轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)。在本實(shí)施例中,第一軸向止擋結(jié)構(gòu)包括第一封嚴(yán)襯套41、第一封嚴(yán)漲圈42和隔離襯套43。第一封嚴(yán)襯套41套設(shè)在葉輪安裝軸231上,并對(duì)增壓葉輪22的第一端限位。優(yōu)選地,為了方便調(diào)節(jié)第一封嚴(yán)襯套41的位置,以便在使用時(shí)調(diào)節(jié)增壓葉輪22的位置,在葉輪安裝軸231上第一封嚴(yán)襯套41遠(yuǎn)離增壓葉輪22的一端設(shè)置有一鎖緊機(jī)構(gòu),鎖緊結(jié)構(gòu)包括螺紋連接在葉輪安裝軸231上的鎖緊螺母61。鎖緊螺母61將第一封嚴(yán)襯套41頂緊在增壓葉輪22上,可以調(diào)節(jié)鎖緊螺母61在葉輪安裝軸231上的位置,以調(diào)節(jié)第一封嚴(yán)襯套41與在增壓葉輪22之間的頂緊度。更優(yōu)選地,在鎖緊螺母61與第一封嚴(yán)襯套41之間設(shè)置鎖片62,鎖片62具有彈性,可以防止第一封嚴(yán)襯套41與增壓葉輪22松脫,即保證第一封嚴(yán)襯套41與增壓葉輪22之間緊密貼合,并避免由于偶然因素造成的第一封嚴(yán)襯套41與增壓葉輪22之間出現(xiàn)間隙 ,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)修正,保證增壓葉輪22的運(yùn)行平穩(wěn)。第一封嚴(yán)漲圈42第一端抵接在混合氣收集器10上,第二端抵接在第一封嚴(yán)襯套41上,從而將混合氣收集器10與第一封嚴(yán)襯套41之間的間隙密封,防止機(jī)械增壓裝置中的潤滑油流到增壓腔內(nèi)污染混合氣。隔離襯套43位于增壓葉輪22的第一端與第一封嚴(yán)襯套41之間,隔離襯套43可相對(duì)混合氣收集器10轉(zhuǎn)動(dòng)。在其他實(shí)施例中,可以省略隔離襯套43,直接將第一封嚴(yán)襯套41抵接在增壓葉輪22的第一端,但是這種方式下第一封嚴(yán)襯套41的加工難度較大,加工成本較高且不易于裝配。第二軸向止擋結(jié)構(gòu)包括第二封嚴(yán)襯套51和第二封嚴(yán)漲圈52。第二封嚴(yán)襯套51套設(shè)在葉輪安裝軸231上,并對(duì)增壓葉輪22的第二端限位,第二封嚴(yán)襯套51上套設(shè)有擴(kuò)散部21,且可相對(duì)擴(kuò)散部21轉(zhuǎn)動(dòng)。為了節(jié)省空間,使結(jié)構(gòu)更加緊湊,同時(shí)對(duì)增壓葉輪22的第二端進(jìn)行限位,在本實(shí)施例中,第二封嚴(yán)襯套51設(shè)置在葉輪安裝軸231的第四傳動(dòng)齒輪2311的端面與增壓葉輪22的第二端端面之間。第二封嚴(yán)漲圈52的第一端抵接在擴(kuò)散部21上,第二封嚴(yán)漲圈52的第二端抵接在第二封嚴(yán)襯套51上,第二封嚴(yán)漲圈52可以將第二封嚴(yán)襯套51與擴(kuò)散部21之間的間隙密封,從而防止?jié)櫥瓦M(jìn)入增壓腔內(nèi)污染混合氣。優(yōu)選地,在增壓葉輪22的第一端與第一止擋結(jié)構(gòu)之間設(shè)置有調(diào)整增壓葉輪22的軸向位置的第一調(diào)整墊圈44,增壓葉輪22的第二端與第二軸向止擋結(jié)構(gòu)之間設(shè)置有調(diào)整增壓葉輪22的軸向位置的第二調(diào)整墊圈53。通過選用不同厚度的第一調(diào)整墊圈44和第二調(diào)整墊圈53可以控制增壓葉輪22與擴(kuò)散部21之間的間隙的大小,進(jìn)而控制混合氣從增壓氣道進(jìn)入擴(kuò)散氣道213的氣量。如圖1和2所示,在本實(shí)施例中,混合氣收集器10還包括連接襯套和氣體通道13。連接襯套固定設(shè)置在混合氣收集器10上與第一封嚴(yán)襯套41相對(duì)應(yīng)的位置處,第一封嚴(yán)漲圈42的第一端抵接在連接襯套上,連接襯套與混合氣收集器10的外壁之間設(shè)置有空腔14,空腔14與第一封嚴(yán)襯套41上的潤滑通道相連通。通過此種結(jié)構(gòu)將空腔14與潤滑通道的壓力保持一致。氣體通道13設(shè)置在混合氣收集器10的殼體上,并與空腔14相連通,氣體通道13上還連接有將氣體通道13與外界空氣相連通的通氣管90。通過此種結(jié)構(gòu)將空腔14和潤滑通道內(nèi)的壓力與大氣壓保持一致,進(jìn)而使得空腔14和潤滑通道內(nèi)的壓力小于增壓腔內(nèi)的壓力,避免潤滑油進(jìn)入增壓腔內(nèi)污染混合氣。如圖3和4所示,本實(shí)施例中,增壓葉輪22上設(shè)置有平衡增壓葉輪22兩側(cè)氣壓的平衡孔221,平衡孔221沿增壓葉輪22的軸向貫穿增壓葉輪22,以保證增壓葉輪22兩端的氣壓一致,進(jìn)而保證增壓葉輪22轉(zhuǎn)動(dòng)過程中不會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng),避免增壓葉輪22轉(zhuǎn)動(dòng)過程中與擴(kuò)散部21干涉影響安全性。增壓葉輪22上還設(shè)置有多個(gè)葉片222,相鄰的兩個(gè)葉片222之間構(gòu)成增壓氣道。如圖5至7所示,本實(shí)施例中,擴(kuò)散部21為擴(kuò)散器,擴(kuò)散器包括連接軸座211、導(dǎo)流片212、擴(kuò)散氣道213和定位孔214。連接軸座211用于安裝傳動(dòng)結(jié)構(gòu)中連接第二傳動(dòng)齒輪2331和第三傳動(dòng)齒輪2332的連接軸,該連接軸可相對(duì)該連接軸座211轉(zhuǎn)動(dòng)。沿?cái)U(kuò)散器的周向間隔設(shè)置有多個(gè)導(dǎo)流片212,導(dǎo)流片212通過改變混合氣的運(yùn)動(dòng)方向減小混合氣的速度,增大混合氣的壓力和溫度,實(shí)現(xiàn)增壓。相鄰兩個(gè)導(dǎo)流片212之間構(gòu)成擴(kuò)散氣道213。沿?cái)U(kuò)散器的周向,在擴(kuò)散器的邊緣處設(shè)置多個(gè)定位孔214,定位孔214用于與混合氣收集器10固定連接。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例,活塞發(fā)動(dòng)機(jī)包括汽化器和機(jī)械增壓裝置,其中機(jī)械增壓裝置為上述的機(jī)械增壓裝置,汽化器與機(jī)械增壓裝置的集氣道11相連通?;旌蠚鈴钠髦辛鞯綑C(jī)械增壓裝置的集氣道11內(nèi),并在增壓葉輪22的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力的作用下進(jìn)入增壓腔內(nèi)增壓,之后進(jìn)入集氣腔12內(nèi),最終從集氣腔12分散到各個(gè)氣缸中。通過上述的機(jī)械增壓裝置可以實(shí)現(xiàn)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣增壓,提高發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣壓力,使充氣密度增加,有更多的混合氣參與燃燒,從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率,同時(shí)機(jī)械增壓裝置結(jié)構(gòu)緊湊,占用空間小,避免了過長的傳動(dòng)過程中誤差過大造成的可靠性差的問題。從以上的描述中,可以看出,本發(fā)明上述的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果:機(jī)械增壓裝置包括混合氣收集器和增壓器,混合氣收集器具有集氣道和與集氣道相隔離的集氣腔;增壓器具有增壓通道,增壓通道將集氣道與集氣腔連通;增壓器包括擴(kuò)散部和增壓葉輪,擴(kuò)散部與混合氣收集器固定連接,并具`有與集氣腔連通的擴(kuò)散氣道;增壓葉輪相對(duì)擴(kuò)散部可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置,并具有增壓氣道;增壓氣道與擴(kuò)散氣道構(gòu)成增壓通道,增壓通道與集氣腔的外壁構(gòu)成增壓腔,混合氣經(jīng)過集氣道后進(jìn)入增壓通道增壓,增壓后的混合氣進(jìn)入集氣腔內(nèi)。集氣道將混合氣收集并引入增壓通道內(nèi),集氣腔用于容納增壓后的混合氣,并將增壓后的混合氣輸送到其他結(jié)構(gòu)中。增壓器用于對(duì)混合氣增壓,通過增壓葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力將集氣道內(nèi)的混合氣抽到增壓氣道內(nèi),使混合氣的壓力、溫度和速度上升,混合氣通過增壓氣道的增壓后在擴(kuò)散部的擴(kuò)散氣道內(nèi)速度下降、溫度和壓力繼續(xù)增加并流進(jìn)集氣腔內(nèi)。增壓葉輪設(shè)置在擴(kuò)散部與混合氣收集器之間的空間,并通過擴(kuò)散部與混合氣收集器固定連接將增壓葉輪封裝,使機(jī)械增壓裝置的結(jié)構(gòu)緊密,占用空間小。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本發(fā)明,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)械增壓裝置,其特征在于,包括混合氣收集器(10)和增壓器, 所述混合氣收集器(10 )具有集氣道(11)和與所述集氣道(11)相隔離的集氣腔(12 );所述增壓器具有增壓通道,所述增壓通道將所述集氣道(11)與所述集氣腔(12)連通,所述增壓器包括: 擴(kuò)散部(21 ),與所述混合氣收集器(10)固定連接,并具有與所述集氣腔(12)連通的擴(kuò)散氣道(213); 增壓葉輪(22),相對(duì)所述擴(kuò)散部(21)可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置,并具有增壓氣道; 所述增壓氣道與所述擴(kuò)散氣道(213)構(gòu)成所述增壓通道,所述增壓通道與所述集氣腔(12)的外壁構(gòu)成增壓腔,混合氣經(jīng)過所述集氣道(11)后進(jìn)入所述增壓通道增壓,增壓后的所述混合氣進(jìn)入所述集氣腔(12)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械增壓裝置,其特征在于,所述增壓器還包括相對(duì)所述混合氣收集器(10)可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置的驅(qū)動(dòng)部,所述驅(qū)動(dòng)部與所述增壓葉輪(22)驅(qū)動(dòng)連接,驅(qū)動(dòng)所述增壓葉輪(22)轉(zhuǎn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)械增壓裝置,其特征在于,所述驅(qū)動(dòng)部包括: 葉輪安裝軸(231),所述混合氣收集器(10)、所述增壓葉輪(22)和所述擴(kuò)散部(21)沿所述葉輪安裝軸(231)的軸向依次套設(shè)在所述葉輪安裝軸(231)上,且所述增壓葉輪(22)可在所述葉輪安裝軸(231)的帶動(dòng)下相對(duì)所述擴(kuò)散部(21)轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機(jī)械增壓裝置,其特征在 于,所述驅(qū)動(dòng)部還包括: 主動(dòng)軸(232 ),穿設(shè)在所述葉輪安裝軸(231)內(nèi),并驅(qū)動(dòng)所述葉輪安裝軸(231)轉(zhuǎn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)械增壓裝置,其特征在于,所述主動(dòng)軸(232)與所述葉輪安裝軸(231)之間通過傳動(dòng)結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的機(jī)械增壓裝置,其特征在于,所述主動(dòng)軸(232)上固定設(shè)置有第一傳動(dòng)齒輪(2321),所述傳動(dòng)結(jié)構(gòu)包括同軸設(shè)置并同步轉(zhuǎn)動(dòng)的第二傳動(dòng)齒輪(2331)和第三傳動(dòng)齒輪(2332),所述葉輪安裝軸(231)上固定設(shè)置有第四傳動(dòng)齒輪(2311),所述第一傳動(dòng)齒輪(2321)與所述第二傳動(dòng)齒輪(2331)相嚙合,所述第三傳動(dòng)齒輪(2332)與所述第四傳動(dòng)齒輪(2311)相嚙合。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)械增壓裝置,其特征在于, 所述主動(dòng)軸(232)上間隔設(shè)置有與所述葉輪安裝軸(231)的兩端位置相對(duì)應(yīng)的第一限位部和第二限位部,所述第一限位部和所述第二限位部中至少一個(gè)可拆卸地設(shè)置; 所述葉輪安裝軸(231)的第一端與所述第二限位部之間設(shè)置有第一襯套(31),所述葉輪安裝軸(231)的第二端與所述第一限位部之間設(shè)置有第二襯套(32)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3至7中任一項(xiàng)所述的機(jī)械增壓裝置,其特征在于,所述機(jī)械增壓裝置還包括葉輪限位部,所述葉輪限位部包括: 第一軸向止擋結(jié)構(gòu),套設(shè)在所述葉輪安裝軸(231)上,并止擋在所述增壓葉輪(22)的弟觸; 第二軸向止擋結(jié)構(gòu),套設(shè)在所述葉輪安裝軸(231)上,并止擋在所述增壓葉輪(22)的A-Ap ~.上山弟一犧。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的機(jī)械增壓裝置,其特征在于,所述第一軸向止擋結(jié)構(gòu)包括: 第一封嚴(yán)襯套(41),套設(shè)在所述葉輪安裝軸(231)上,并對(duì)所述增壓葉輪(22)的第一端限位; 第一封嚴(yán)漲圈(42),第一端抵接在所述混合氣收集器(10)上,第二端抵接在所述第一封嚴(yán)襯套(41)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的機(jī)械增壓裝置,其特征在于,所述第一軸向止擋結(jié)構(gòu)還包括隔離襯套(43),所述隔離襯套(43)位于所述增壓葉輪(22)的第一端與所述第一封嚴(yán)襯套(41)之間,所述隔離襯套(43)可相對(duì)所述混合氣收集器(10)轉(zhuǎn)動(dòng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的機(jī)械增壓裝置,其特征在于,所述第二軸向止擋結(jié)構(gòu)包括:第二封嚴(yán)襯套(51),套設(shè)在所述葉輪安裝軸(231)上,并對(duì)所述增壓葉輪(22)的第二端限位,所述第二封嚴(yán)襯套(51)上套設(shè)有所述擴(kuò)散部(21),且可相對(duì)所述擴(kuò)散部(21)轉(zhuǎn)動(dòng); 第二封嚴(yán)漲圈(52),第一端抵接在所述擴(kuò)散部(21)上,第二端抵接在所述第二封嚴(yán)襯套(51)上。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的機(jī)械增壓裝置,其特征在于,所述增壓葉輪(22)的第一端與所述第一軸向止擋結(jié)構(gòu)之間設(shè)置有調(diào)整所述增壓葉輪(22)的軸向位置的第一調(diào)整墊圈(44),所述增壓葉輪(22)的第二端與所述第二軸向止擋結(jié)構(gòu)之間設(shè)置有調(diào)整所述增壓葉輪(22)的軸向位置的第二調(diào)整墊圈(53)。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的機(jī)械增壓裝置,其特征在于,所述葉輪限位部還包括鎖緊結(jié)構(gòu),所述鎖緊結(jié)構(gòu)包括 將所述第一軸向止擋結(jié)構(gòu)頂緊的鎖緊螺母(61),所述鎖緊螺母(61)與所述葉輪安裝軸(231)螺紋配合。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的機(jī)械增壓裝置,其特征在于,所述鎖緊螺母(61)與所述第一軸向止擋結(jié)構(gòu)之間還設(shè)置有防松鎖片(62)。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的機(jī)械增壓裝置,其特征在于,所述混合氣收集器(10)還包括:連接襯套,固定設(shè)置在所述混合氣收集器(10)上與所述第一封嚴(yán)襯套(41)相對(duì)應(yīng)的位置處,所述連接襯套與所述混合氣收集器(10)的外壁之間設(shè)置有空腔(14),所述空腔(14)與所述第一封嚴(yán)襯套(41)上的潤滑通道相連通; 氣體通道(13),設(shè)置在所述混合氣收集器(10)的殼體上,并與所述空腔(14)相連通,所述氣體通道(13)上還連接有將所述氣體通道(13)與外界空氣相連通的通氣管(90)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械增壓裝置,其特征在于,所述增壓葉輪(22)上設(shè)置有平衡所述增壓葉輪(22)兩側(cè)氣壓的平衡孔(221),所述平衡孔(221)沿所述增壓葉輪(22)的軸向貫穿所述增壓葉輪(22)。
17.一種活塞發(fā)動(dòng)機(jī),包括汽化器和機(jī)械增壓裝置,其特征在于,所述機(jī)械增壓裝置為權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的機(jī)械增壓裝置,所述汽化器與所述機(jī)械增壓裝置的集氣道(11)相連通。
全文摘要
本發(fā)明提供一種機(jī)械增壓裝置及具有該裝置的活塞發(fā)動(dòng)機(jī)。該機(jī)械增壓裝置包括混合氣收集器和增壓器,混合氣收集器具有集氣道和與集氣道相隔離的集氣腔;增壓器具有增壓通道,增壓通道將集氣道與集氣腔連通,增壓器包括擴(kuò)散部,與混合氣收集器固定連接,并具有與集氣腔連通的擴(kuò)散氣道;增壓葉輪,相對(duì)擴(kuò)散部可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置,并具有增壓氣道;增壓氣道與擴(kuò)散氣道構(gòu)成增壓通道,增壓通道與集氣腔的外壁構(gòu)成增壓腔,混合氣經(jīng)過集氣道后進(jìn)入增壓通道增壓,增壓后的混合氣進(jìn)入集氣腔內(nèi)。增壓葉輪位于擴(kuò)散部和混合氣收集器之間,三者在軸向緊湊設(shè)置,減小了空間占用。
文檔編號(hào)F04D25/04GK103233899SQ201310187270
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月20日
發(fā)明者張進(jìn), 袁雪松 申請(qǐng)人:中國南方航空工業(yè)(集團(tuán))有限公司
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