功能非對(duì)稱的雙側(cè)渦輪增壓器葉輪和擴(kuò)壓器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及功能非對(duì)稱的雙側(cè)渦輪增壓器葉輪和擴(kuò)壓器，并且具體涉及雙側(cè)渦輪增壓器壓縮機(jī)葉輪和形成壓縮機(jī)擴(kuò)壓器的殼體。壓縮機(jī)葉輪的第一側(cè)和第二側(cè)的特征在于Trim和環(huán)形面積的不同值。擴(kuò)壓器的第一側(cè)圍繞壓縮機(jī)葉輪的第一側(cè)，并且擴(kuò)壓器的第二側(cè)圍繞壓縮機(jī)葉輪的第二側(cè)。擴(kuò)壓器的第一和第二側(cè)的特征在于不同的環(huán)形面積比。壓縮機(jī)葉輪的第一和第二側(cè)的葉片在角度上偏移彼此。壓縮機(jī)葉輪被構(gòu)造成適用于經(jīng)過壓縮機(jī)葉輪的背對(duì)相關(guān)渦輪機(jī)葉輪的那一側(cè)的更大流量。
【專利說明】功能非對(duì)稱的雙側(cè)渦輪增壓器葉輪和擴(kuò)壓器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于渦輪增壓器的葉輪，更具體地涉及雙側(cè)自動(dòng)壓縮機(jī)葉輪和其相關(guān) 的擴(kuò)壓器。

【背景技術(shù)】
[0002] 渦輪增壓器壓縮機(jī)的特征在于一系列工作條件上的一系列性能水平。通常這在壓 縮機(jī)圖上通過圖形描述，其針對(duì)一系列設(shè)計(jì)工作條件畫出壓縮機(jī)壓力比對(duì)照修正的氣流水 平。壓縮機(jī)圖限定了喘振線和阻塞線，這對(duì)應(yīng)于變化的極限工作條件，壓縮機(jī)在該極限工作 條件處將經(jīng)歷喘振（即此時(shí)將發(fā)生經(jīng)過壓縮機(jī)的明顯的間歇空氣回流)和阻塞。通常在經(jīng)歷 喘振和阻塞之前提供較寬范圍的工作條件的壓縮機(jī)設(shè)計(jì)被認(rèn)為是優(yōu)選的。
[0003] 對(duì)于單側(cè)壓縮機(jī)，能夠改變氣流水平的因素是壓縮機(jī)進(jìn)口導(dǎo)流器處的進(jìn)口空氣壓 力。其它能夠改變氣流水平的因素是壓縮機(jī)葉輪的幾何形狀和擴(kuò)壓器的幾何形狀。
[0004] 參考圖1，單側(cè)壓縮機(jī)葉輪11具有兩個(gè)主要部件，輪轂13和一組葉片15,每個(gè)葉 片具有前緣17、后緣19、輪轂邊緣21和護(hù)罩邊緣23,前緣17在葉片旋轉(zhuǎn)經(jīng)過的通道的上游 端處限定壓縮機(jī)進(jìn)口導(dǎo)流器，后緣19在葉片旋轉(zhuǎn)經(jīng)過的通道的下游端處限定壓縮機(jī)出口 導(dǎo)流器。每個(gè)葉片的護(hù)罩邊緣通常在小間隙的情況下與殼體護(hù)罩25相符。
[0005] 單側(cè)壓縮機(jī)葉輪幾何形狀的重要特征在于兩個(gè)參數(shù)，Trim和環(huán)形面積，其可被稱 為EI。在兩個(gè)不同的單側(cè)壓縮機(jī)葉輪之間，對(duì)于在壓縮機(jī)進(jìn)口導(dǎo)流器處的給定的空氣壓力， 這些參數(shù)（Trim和/或EI)之間的差異通常將導(dǎo)致單側(cè)壓縮機(jī)被構(gòu)造成適用于不同的氣流 水平（即較大或較小的氣流水平)。換句話說，變化改變了壓縮機(jī)圖。例如，已知較大的Trim 數(shù)導(dǎo)致較大的流量水平。
[0006] 單側(cè)壓縮機(jī)葉輪的結(jié)構(gòu)Trim被如下定義為：

【權(quán)利要求】
1. 一種渦輪增壓器，包括： 渦輪增壓器殼體；和 轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子被安裝在所述渦輪增壓器殼體內(nèi)用于軸向旋轉(zhuǎn)，所述轉(zhuǎn)子包括在渦輪 機(jī)葉輪和雙側(cè)壓縮機(jī)葉輪之間軸向延伸的軸，所述雙側(cè)壓縮機(jī)葉輪具有多個(gè)葉片，所述多 個(gè)葉片包括圍繞第一輪轂部分的第一組壓縮機(jī)葉片和圍繞第二輪轂部分的第二組壓縮機(jī) 葉片，其中，所述第一組壓縮機(jī)葉片限定第一進(jìn)口導(dǎo)流器平面，其中，所述第二組壓縮機(jī)葉 片限定第二進(jìn)口導(dǎo)流器平面，并且其中，所述雙側(cè)壓縮機(jī)葉輪限定主動(dòng)葉輪部分，所述主動(dòng) 葉輪部分從所述第一進(jìn)口導(dǎo)流器平面延伸至所述第二進(jìn)口導(dǎo)流器平面； 其中，所述殼體限定用于所述壓縮機(jī)葉輪的擴(kuò)壓器，所述擴(kuò)壓器包括圍繞所述第一組 壓縮機(jī)葉片的第一部分，并且所述擴(kuò)壓器包括圍繞所述第二組壓縮機(jī)葉片的第二部分；并 且 其中，所述主動(dòng)葉輪部分和所述擴(kuò)壓器的組合是功能非對(duì)稱的。
2. 如權(quán)利要求1所述的渦輪增壓器，其中，所述多個(gè)葉片和所述擴(kuò)壓器的組合是功能 非對(duì)稱的。
3. 如權(quán)利要求2所述的渦輪增壓器，其中，所述擴(kuò)壓器是功能非對(duì)稱的。
4. 如權(quán)利要求2所述的渦輪增壓器，其中，所述多個(gè)葉片是功能非對(duì)稱的。
5. 如權(quán)利要求2所述的渦輪增壓器，其中： 所述第一組壓縮機(jī)葉片的特征在于由第一葉輪Trim和第一環(huán)形面積組成的第一組葉 片參數(shù)； 所述第二組壓縮機(jī)葉片的特征在于由第二葉輪Trim和第二環(huán)形面積組成的第二組葉 片參數(shù)；并且 所述第一組葉片參數(shù)的值與所述第二組葉片參數(shù)的值不全部相同。
6. 如權(quán)利要求5所述的渦輪增壓器，其中，所述第二Trim與所述第一 Trim不同。
7. 如權(quán)利要求5所述的渦輪增壓器，其中，所述第二環(huán)形面積與所述第一環(huán)形面積不 同。
8. 如權(quán)利要求5所述的渦輪增壓器，其中，所述第一 Trim是所述第一組葉片的結(jié)構(gòu) Trim,所述第二Trim是所述第二組葉片的結(jié)構(gòu)Trim。
9. 如權(quán)利要求2所述的渦輪增壓器，其中： 所述擴(kuò)壓器的特征在于所述擴(kuò)壓器的圍繞所述第一組壓縮機(jī)葉片的那部分的第一環(huán) 形面積比和所述擴(kuò)壓器的圍繞所述第二組壓縮機(jī)葉片的那部分的第二環(huán)形面積比；并且 所述第一環(huán)形面積比與所述第二環(huán)形面積比不相同。
10. 如權(quán)利要求2所述的渦輪增壓器，其中，所述多個(gè)葉片和所述擴(kuò)壓器的組合適于提 供比經(jīng)過所述第二組壓縮機(jī)葉片更大的經(jīng)過所述第一組壓縮機(jī)葉片的流量。
11. 如權(quán)利要求10所述的渦輪增壓器，其中，所述第一 Trim的值大于所述第二Trim的 值。
12. -種雙側(cè)渦輪增壓器葉輪，包括： 輪轂，所述輪轂限定葉輪旋轉(zhuǎn)的軸向方向；和 多個(gè)葉片，所述多個(gè)葉片包括在所述輪轂的第一軸向側(cè)上的第一組葉片和在所述輪轂 的第二軸向側(cè)上的第二組葉片，所述輪轂的第二軸向側(cè)是與所述輪轂的第一軸向側(cè)相對(duì)的 軸向側(cè)； 其中，所述第一組壓縮機(jī)葉片限定第一進(jìn)口導(dǎo)流器平面； 其中，所述第二組壓縮機(jī)葉片限定第二進(jìn)口導(dǎo)流器平面，所述第二進(jìn)口導(dǎo)流器平面面 向與所述第一進(jìn)口導(dǎo)流器平面軸向相反的方向； 其中，所述雙側(cè)壓縮機(jī)葉輪限定主動(dòng)葉輪部分，所述主動(dòng)葉輪部分從所述第一進(jìn)口導(dǎo) 流器平面延伸到所述第二進(jìn)口導(dǎo)流器平面；并且 其中，所述主動(dòng)葉輪部分是功能非對(duì)稱的。
13. 如權(quán)利要求12所述的雙側(cè)渦輪增壓器葉輪，其中，所述多個(gè)葉片是功能非對(duì)稱的。
14. 如權(quán)利要求12所述的雙側(cè)渦輪增壓器葉輪，其中，所述第一多個(gè)葉片的特征在于 第一 Trim,所述第二多個(gè)葉片的特征在于第二Trim,并且所述第一 Trim與所述第二Trim 不同。
15. 如權(quán)利要求14所述的雙側(cè)渦輪增壓器葉輪，其中，所述第一 Trim是所述第一多個(gè) 葉片的結(jié)構(gòu)Trim,并且其中，所述第二Trim是所述第二多個(gè)葉片的結(jié)構(gòu)Trim。
16. 如權(quán)利要求12所述的雙側(cè)渦輪增壓器葉輪，其中，所述第一多個(gè)葉片的特征在于 第一環(huán)形面積，所述第二多個(gè)葉片的特征在于第二環(huán)形面積，并且所述第一環(huán)形面積與所 述第二環(huán)形面積不同。
17. 如權(quán)利要求12所述的雙側(cè)渦輪增壓器葉輪，其中，所述第一多個(gè)葉片的特征在于 第一輪廓，所述第二多個(gè)葉片的特征在于第二輪廓，并且所述第一輪廓與所述第二輪廓不 同。
18. 如權(quán)利要求12所述的雙側(cè)渦輪增壓器葉輪，其中，所述第一多個(gè)葉片的特征在于 葉片的第一數(shù)量，所述第二多個(gè)葉片的特征在于葉片的第二數(shù)量，并且葉片的所述第一數(shù) 量與葉片的所述第二數(shù)量不同。
19. 一種渦輪增壓器轉(zhuǎn)子，包括： 如權(quán)利要求12所述的雙側(cè)渦輪增壓器葉輪； 第二渦輪增壓器葉輪；和 在所述雙側(cè)渦輪增壓器葉輪和所述第二渦輪增壓器葉輪之間延伸的軸； 其中，所述第一多個(gè)葉片離所述第二渦輪增壓器葉輪更遠(yuǎn)；并且 其中，所述第一多個(gè)葉片被構(gòu)造成適用于比所述第二多個(gè)葉片更大的流量。
20. 如權(quán)利要求19所述的渦輪增壓器轉(zhuǎn)子，其中，所述第一多個(gè)葉片的特征在于第一 Trim,所述第二多個(gè)葉片的特征在于第二Trim,并且所述第一 Trim大于所述第二Trim。
21. 如權(quán)利要求20所述的雙側(cè)渦輪增壓器葉輪，其中，所述第一 Trim是所述第一多個(gè) 葉片的結(jié)構(gòu)Trim,并且其中，所述第二Trim是所述第二多個(gè)葉片的結(jié)構(gòu)Trim。
22. -種渦輪增壓器，包括： 渦輪增壓器殼體； 如權(quán)利要求19所述的渦輪增壓器轉(zhuǎn)子；和 多個(gè)軸承，所述多個(gè)軸承將所述渦輪增壓器轉(zhuǎn)子可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述渦輪增壓器殼體 內(nèi)。
23. 如權(quán)利要求22所述的渦輪增壓器，其中： 所述第一多個(gè)葉片離所述第二渦輪增壓器葉輪更遠(yuǎn)；并且 所述第一多個(gè)葉片被構(gòu)造成適用于比所述第二多個(gè)葉片更大的流量。
24.如權(quán)利要求12所述的雙側(cè)渦輪增壓器葉輪，其中： 所述主動(dòng)葉輪部分是結(jié)構(gòu)性非對(duì)稱的； 所述第二葉輪側(cè)葉片的所有根部后緣處于與所述第一葉輪側(cè)的任何葉片的根部后緣 不同的周向位置；并且 所述第二葉輪側(cè)的每個(gè)葉片的根部后緣處于所述第一葉輪側(cè)的兩個(gè)相繼葉片之間圍 繞所述旋轉(zhuǎn)軸線的角度一半的位置。
【文檔編號(hào)】F04D29/26GK104421199SQ201410423102
【公開日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2014年8月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月27日
【發(fā)明者】V.霍斯特, D.圖列塞克, V.卡列斯, M.內(nèi)杰利, M.莫科斯, 陳化, 李曉東, 趙臻, 戴偉, J.L.L.貝西亞諾斯 申請(qǐng)人:霍尼韋爾國(guó)際公司