一种新型双叶轮串联式增压器的制作方法

1.本发明涉及发动机涡轮增压器技术领域，具体涉及一种新型双叶轮串联式增压器。


背景技术：

2.废气涡轮增压器是利用发动机排出的高温废气的能量，通过涡轮膨胀做功，带动涡轮叶轮转动，同时带动同轴的压气机叶轮，将新鲜的空气压缩后送入发动机气缸，提高进入发动机气缸内的空气密度，使燃料更加充分燃烧，提高发动机的功率。
3.随着发动机增压技术的快速进步，涡轮增压器不断向轻量化、小型化、高功率密度、高原适应性方向发展，面向高海拔，更好的动力恢复，涡轮增压器需要获得更高的压比和流量，满足结构可靠性、动力性、紧凑性等已成为当前设计工作的重点。
4.传统的单级涡轮增压器因为受到单级增压和流量的影响，压比一般不超过4，传统的两级或多级增压，能够很好解决高压比的需求，但是增压器一般采用两个或多个增压器串联或并联的方式布置，增加了体积比和重量比。而对于某些万米高空需求的动力飞行器，轻量化指标是首要考虑的。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是提供一种既能够满足动力性能，又能够很好解决轻量化要求的新型双叶轮串联式增压器。
6.为了解决上述技术问题，本发明关于比例阀的技术方案是：一种新型双叶轮串联式增压器，包括涡轮转子、涡轮箱、轴承体、第二级压气机叶轮、第二级涡壳、导流罩、导流叶片组、第一级压气机叶轮、第一级壳体，所述涡轮转子的杆部经涡轮箱一侧的轴孔穿过轴承体后，在该杆部上从内向外依次装有第二级压气机叶轮、导流叶片组和第一级压气机叶轮，在第二级压气机叶轮的外部装有第二级涡壳，在导流叶片组的外部装有导流罩，在第一级压气机叶轮的外部装有第一级壳体，第二级涡壳固定在轴承体上，导流罩固定在第二级涡壳上，第一级壳体固定在导流罩上。
7.与传统单级增压器相比，本发明是在同轴涡轮的另外一端连接了两个压气机叶轮，以串联的型式将它们组合在一起。当增压器运转时，空气流量先流经第一级压气机叶轮，通过导流叶片组后，再进入第二级压气机叶轮，最终经过涡壳扩压后流出。
8.优选地，第一级压气机叶轮和第二级压气机叶轮的结构不同。
9.在一个实施例中，所述导流叶片组与涡轮转子的杆部之间装有第一密封套及密封环。
10.在一个实施例中，第二级压气机叶轮与轴承体之间的涡轮转子的杆部上装有第二密封套及密封环、封油盖和o型圈。
11.在一个实施例中，所述轴承体内装有角接触球轴承。
12.在一个实施例中，所述轴承体和涡轮箱之间装有涡端密封环。
13.在一个实施例中，导流叶片组的外径＞第二级压气机叶轮的外径＞第一级压气机叶轮的外径。
14.本发明所取得的有益效果是：1）有效提高单级增受限的增压比范围，能够很好解决高压比的需求；2）与两级或多级增压串联或并联的方式相比，大大降低了体积比和重量比。
附图说明
15.图1为本发明实施例中的增压器整体结构示意图；图2为本发明实施例中的导流叶片组和第一级压气机叶轮结构图；附图标记为：1——第一级壳体
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2——第一级压气机叶轮3——导流叶片组
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4——第一密封套及密封套5——导流罩
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6——第二级压气机叶轮7——第二级涡壳
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8——封油盖9——o型圈
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10——第二密封套及密封套11——轴承体
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12——角接触球轴承13——涡轮箱
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14——涡端密封环15——涡轮转子。
具体实施方式
16.为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
17.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
18.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解所述术语的具体含义。
19.如图1、2所示，一种新型双叶轮串联式增压器，包括涡轮转子15、涡轮箱13、轴承体11、第二级压气机叶轮6、第二级涡壳7、导流罩5、导流叶片组3、第一级压气机叶轮2、第一级壳体1，所述涡轮转15子的杆部经涡轮箱13一侧的轴孔穿过轴承体11后，在该杆部上从内向外依次装有第二级压气机叶轮6、导流叶片组3和第一级压气机叶轮2，第一级压气机叶轮2和第二级压气机叶轮6的结构不同，导流叶片组3的外径＞第二级压气机叶轮6的外径＞第一级压气机叶轮2的外径；在第二级压气机叶轮6的外部装有第二级涡壳7，在导流叶片组3的外部装有导流罩5，在第一级压气机叶轮2的外部装有第一级壳体1；第二级涡壳7通过螺栓固定在轴承体11上，导流罩5固定在第二级涡壳7上，第一级壳体1固定在导流罩5上；导流叶片组3与涡轮转子的杆部之间装有第一密封套及密封环4，第二级压气机叶轮6与轴承体
11之间的涡轮转子的杆部上装有第二密封套及密封环10、封油盖8和o型圈9，轴承体11内装有角接触球轴承12，轴承体11和涡轮箱13之间装有涡端密封环14。
20.本实施例的装配方法是：首先，将角接触球轴承12体置入轴承体11内，通过限位销限定其轴向和径向滑动，再将涡轮转子15的杆部穿入轴承体11，之后在杆部套上第二密封套及密封环10、封油盖8、o型圈9，再将第二级涡壳7通过螺栓固定在轴承体11上，然后在杆部装入第二级压气机叶轮6，接着将导流罩5固定在第二级涡壳7上，再将导流叶片组3固定，然后依次装入第一密封套及密封套4、第一级压气机叶轮2、第一级壳体1等，最终增压器装配完成。
21.与传统单级增压器相比，本实施例是在同轴涡轮的另外一端连接了两个压气机叶轮，合理选取两个不同的叶轮，以串联的型式将它们组合在一起。当增压器运转时，空气流量先流经第一级压气机叶轮，通过导流叶片组后，再进入第二级压气机叶轮，最终经过涡壳扩压后流出。
22.本实施例所取得的有益效果是：1）有效提高单级增受限的增压比范围，能够很好解决高压比的需求；2）与两级或多级增压串联或并联的方式相比，大大降低了体积比和重量比。
23.上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。
24.为了让本领域普通技术人员更方便地理解本发明相对于现有技术的改进之处，本发明的一些附图和描述已经被简化，并且为了清楚起见，本技术文件还省略了一些其它元素，本领域普通技术人员应该意识到这些省略的元素也可构成本发明的内容。