帶補氣功能的船用廢氣渦輪增壓器的壓氣機殼體的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種船用廢氣渦輪增壓器的壓氣機殼體。
【背景技術】
[0002]船用廢氣渦輪增壓器主要應用于船用柴油發(fā)動機領域，經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，船用廢氣渦輪增壓器已經(jīng)由初期的壓縮空氣壓比1.5-2.5、壓氣機效率70%左右，提高到目前的壓縮空氣壓比5.0以上、壓氣機效率80%以上。船用廢氣渦輪增壓器雖然在性能上得到了長足的提高，但是在結構上一直沒有明顯的改進，特別是隨著環(huán)保要求的日益提高，船用廢氣渦輪增壓器在船用柴油發(fā)動機起動和低工況狀態(tài)下無法起到有效作用的缺陷表現(xiàn)得更加明顯。
[0003]圖1示出了目前常規(guī)的一種廢氣渦輪增壓器的結構示意圖。柴油發(fā)動機氣缸廢氣從渦輪進氣殼91的廢氣入口 91a進入廢氣渦輪增壓器，經(jīng)過噴嘴環(huán)導向加速后，推動渦輪主軸92旋轉。壓氣機葉輪93安裝在渦輪主軸92的另一端，渦輪主軸旋轉時帶動壓氣機葉輪93旋轉，將壓氣機端空氣壓縮，形成增壓器內外的壓力差，在壓力差作用下新鮮空氣經(jīng)進氣彎管空氣入口 94a被吸入，新鮮空氣進入壓氣機葉輪93后，壓氣機葉輪93將新鮮空氣壓縮，該壓縮空氣經(jīng)過擴壓器擴壓降速，進入壓氣機殼體95的渦旋空氣流道，并進一步減速增壓，最后從壓氣機殼體95的壓縮空氣出口 96b排出，進入與之相接的柴油機集氣箱及中冷器。由于在船用柴油發(fā)動機的配機中，廢氣渦輪增壓器的所有工作參數(shù)都是根據(jù)柴油機的額定工況進行匹配，因此，在柴油發(fā)動機處于起動、低工況與部分負荷時，廢氣渦輪增壓器的工作效率低，柴油機無法在最佳狀態(tài)下工作，發(fā)動機動能不足，燃油未經(jīng)充分燃燒，致使柴油機冒黑煙、對環(huán)境污染大、低工況響應差，隨著當代動力裝置在排放、節(jié)能上越來越高的要求，這種常規(guī)結構的廢氣渦輪增壓器的缺陷已經(jīng)愈發(fā)明顯。

【發(fā)明內容】

[0004]本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種帶補氣功能的船用廢氣渦輪增壓器的壓氣機殼體，其能夠實現(xiàn)在柴油發(fā)動機起動和低工況時補充有較高壓力的壓縮空氣，加快船用廢氣渦輪增壓器轉子軸的工作轉速，增大掃氣壓力。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是:
[0006]帶補氣功能的船用廢氣渦輪增壓器的壓氣機殼體，包括殼體主體、與該殼體主體連接的葉輪罩殼以及由該殼體主體與葉輪罩殼共同圍成的環(huán)形腔室，葉輪罩殼靠近壓氣機葉輪的一端設有一圈法蘭，其特點在于，殼體主體設有與所述環(huán)形腔室相連通的壓縮空氣進氣孔；法蘭在面向壓氣機葉輪的端面上沿周向設有多個傾斜延伸、并與所述環(huán)形腔室相連通的補氣通孔，以使經(jīng)壓縮空氣進氣孔進入環(huán)形腔室內的壓縮空氣能夠通過該多個補氣通孔吹向壓氣機葉輪的葉片凹面。
[0007]采用上述技術方案后，可以實現(xiàn)在柴油機起動和低工況時，向該壓氣機殼體的進氣孔內引入具有較高壓力的壓縮空氣，壓縮空氣經(jīng)葉輪罩殼上的多個補氣通孔后，吹向壓氣機葉輪的葉片凹面，從而能提高廢氣渦輪增壓器的轉子軸轉速，改善廢氣渦輪增壓器的工作動能不足的情況，提高柴油機掃氣壓力，較好地改善了柴油機燃油燃燒不充分的情況，有效降低了柴油機油耗，減少了柴油機低工況冒黑煙的現(xiàn)象。
【附圖說明】
[0008]圖1示出了現(xiàn)有的廢氣渦輪增壓器的結構示意圖。
[0009]圖2示出了采用根據(jù)本實用新型一實施例的壓氣機殼體的壓氣機的結構示意圖。
[0010]圖3是根據(jù)本實用新型一實施例的葉輪罩殼的側視示意圖。
[0011]圖4是圖3的A-A剖視圖。
[0012]圖5是根據(jù)本實用新型一實施例的葉輪罩殼的剖面結構示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖對本實用新型做出進一步說明。
[0014]圖2示出了采用根據(jù)本實用新型一實施例的壓氣機殼體的船用廢氣渦輪增壓器的壓氣機，其包括壓氣機殼體、擴壓器2、壓氣機葉輪3以及進氣通道4。其中，壓氣機殼體包括殼體主體11、與殼體主體11連接的葉輪罩殼12以及由該殼體主體11與葉輪罩殼12共同圍成的環(huán)形腔室13。葉輪罩殼12與殼體主體11之間通過O形密封圈17、18密封。在殼體主體11的側壁上開設有與環(huán)形腔室13相連通的壓縮空氣進氣孔14，在壓縮空氣進氣孔14的孔口設置有管子連接法蘭15，用于與壓縮空氣進氣管連接。
[0015]請結合圖3至圖5所示。葉輪罩殼12的側壁上設有環(huán)形法蘭121，環(huán)形法蘭121與殼體主體靠近壓氣機進氣通道4 一端的端面通過螺釘5相互連接。葉輪罩殼12靠近壓氣機葉輪3的一端設有一圈法蘭122。法蘭122在面向壓氣機葉輪3的端面上沿周向設有多個傾斜延伸、并與環(huán)形腔室13相連通的補氣通孔123。在圖中所示的實施例中，設置了六個補氣通孔123，而在實際應用中，補氣通孔123的數(shù)量可以根據(jù)需求進行增減，最好為至少三個。各補氣通孔的傾斜方向和角度需使經(jīng)壓縮空氣進氣孔14進入環(huán)形腔室13內的壓縮空氣能夠通過該補氣通孔吹向壓氣機葉輪3的葉片凹面。這樣可保證接入的壓縮空氣平穩(wěn)有效地通過壓氣機葉輪推動廢氣渦輪增壓器的轉子軸轉動，提高廢氣渦輪增壓器的轉子轉速，增加增壓器掃氣壓力。在圖中所示的實施例中，各補氣通孔的中心軸線與法蘭122的端面之間的夾角β為15°。
[0016]廢氣渦輪增壓器在正常工作時，新鮮空氣由進氣通道4吸入壓氣機葉輪3。當柴油機處于起動或者低負荷狀態(tài)(低于40%負荷)時，可通過柴油機控制系統(tǒng)，開啟一路外接壓縮空氣4bar)經(jīng)壓縮空氣進氣孔14送入環(huán)形腔室13，壓縮空氣經(jīng)過葉輪罩殼12上的多個補氣通孔123，沿壓氣機葉輪3的轉動方向斜向推動壓氣機葉輪3，提高廢氣渦輪增壓器的轉子軸轉速，從而改善柴油機在起動和低工況時增壓器動能不足的狀況，提高柴油發(fā)動機的掃氣壓力，改進燃油燃燒不充分的狀況，減少柴油機冒黑煙情況，降低柴油機燃油消耗。當柴油機負荷達到較高時(高于40%)，可通過柴油機控制系統(tǒng)切斷外接壓縮空氣管路。
【主權項】
1.帶補氣功能的船用廢氣渦輪增壓器的壓氣機殼體，包括殼體主體、與該殼體主體連接的葉輪罩殼以及由該殼體主體與葉輪罩殼共同圍成的環(huán)形腔室，所述的葉輪罩殼靠近壓氣機葉輪的一端設有一圈法蘭，其特征在于， 所述殼體主體設有與所述環(huán)形腔室相連通的壓縮空氣進氣孔； 所述法蘭在面向壓氣機葉輪的端面上沿周向設有多個傾斜延伸、并與所述環(huán)形腔室相連通的補氣通孔，以使經(jīng)壓縮空氣進氣孔進入環(huán)形腔室內的壓縮空氣能夠通過該多個補氣通孔吹向壓氣機葉輪的葉片凹面。2.如權利要求1所述的帶補氣功能的船用廢氣渦輪增壓器的壓氣機殼體，其特征在于，所述補氣通孔的數(shù)量為至少三個。3.如權利要求1所述的帶補氣功能的船用廢氣渦輪增壓器的壓氣機殼體，其特征在于，所述的壓縮空氣進氣孔開設在所述殼體主體的側壁上。4.如權利要求3所述的帶補氣功能的船用廢氣渦輪增壓器的壓氣機殼體，其特征在于，在所述壓縮空氣進氣孔的孔口設置有管子連接法蘭。5.如權利要求1所述的帶補氣功能的船用廢氣渦輪增壓器的壓氣機殼體，其特征在于，所述的葉輪罩殼的側壁上設有環(huán)形法蘭，該環(huán)形法蘭與殼體主體靠近壓氣機進氣通道一端的端面通過螺釘相互連接。
【專利摘要】本實用新型公開了帶補氣功能的船用廢氣渦輪增壓器的壓氣機殼體，包括殼體主體、與該殼體主體連接的葉輪罩殼以及由該殼體主體與葉輪罩殼共同圍成的環(huán)形腔室，葉輪罩殼靠近壓氣機葉輪的一端設有一圈法蘭，其特點在于，殼體主體設有與環(huán)形腔室相連通的壓縮空氣進氣孔；該法蘭在面向壓氣機葉輪的端面上沿周向設有多個傾斜延伸、并與環(huán)形腔室相連通的補氣通孔，以使經(jīng)壓縮空氣進氣孔進入環(huán)形腔室內的壓縮空氣能夠通過該多個補氣通孔吹向壓氣機葉輪的葉片凹面。本實用新型能夠實現(xiàn)在柴油發(fā)動機起動和低工況時補充有較高壓力的壓縮空氣，加快船用廢氣渦輪增壓器轉子軸的工作轉速，增大掃氣壓力。
【IPC分類】F04D29/44
【公開號】CN204692191
【申請?zhí)枴緾N201520335323
【發(fā)明人】韓守民, 施懿, 周立俊, 朱黃鶴
【申請人】上海齊耀發(fā)動機有限公司
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年5月22日