一种适配混流涡轮的导叶结构

技术领域

本发明涉及涡轮增压器技术领域，尤其涉及一种适配混流涡轮的导叶结构。

背景技术

涡轮增压器作为高端汽车发动的重要部件，其主要功能是增加汽车发动机的进气密度，使汽车发动机的燃油燃烧更加充分，增加发动机的驱动力。常见的涡轮增压器的功能组成部分包括：涡轮机、压气机和中间体。中间体起着连接涡轮机和压气机的功能，为涡轮机和压气机提供旋转支撑。涡轮机利用发动机排出的高温燃气驱动涡轮转动，通过中间体的支撑，带动压气机的压叶轮转动，通过压气机，提高空气密度，使得进入发动机的气体更多，进而提高发动机的功率。

发动机在高速和低速工况下的排气量和进气量不同，为了调节在不同工况下的进排气，常用的调节机构分为废气旁通和可变截面结构。

如图1所示，在中间体01和涡壳02之间，涡轮03的进气边位置设置有导叶04，通过控制导叶的开口角度，从而控制气流的通流面积，实现不同工况下的进气量调节。

如图2和3所示，常规导叶04的包括导叶环41和叶片42，叶片垂直安装在导叶环上，这种结构对径流型的涡轮作用较大，但适配混流涡轮时，由于混流涡轮的进气边轮廓31与涡轮轴线方向不平行，当气流通过导叶后，沿着轴线方向的气流量与混流涡轮的进气边趋势存在差异，所以这种导叶结构，无法适配混流涡轮的功能，限制混流涡轮的作用。

因此需要研发出一种适配混流涡轮的导叶结构来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题设计了一种适配混流涡轮的导叶结构。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种适配混流涡轮的导叶结构，包括导叶环、多个叶片，多个叶片安装在导叶环上，多个叶片围绕导叶环的轴心线呈环形阵列分布，相邻两个叶片之间设置有进气间隙，叶片倾斜设置，叶片的倾斜方向为朝向导叶环的中心相反的方向，当叶片距离混流涡轮的进气边轮廓最近时，叶片与混流涡轮的进气边轮廓平行。

本发明的有益效果在于：

本申请中，通过将叶片倾斜设置，保证进入混流涡轮的气流与无导叶时的气流的进气量一致；相比于常规径向涡轮适配的导叶，气流依次流经导叶和混流涡轮进气边时，气体无较大转向角，能量损失较少，可提高涡轮机效率。

附图说明

图1是现有技术中导叶装配示意图；

图2是现有技术中导叶结构示意图；图中A为主视图，B为侧面剖视图；

图3是现有技术中导叶结构进气路线示意图；

图4是本申请中实施例的导叶装配示意图；

图5是本申请实施例中导叶结构示意图；图中A为主视图，B为侧面剖视图；

图6是本申请实施例中导叶结构进气路线示意图；

图7是本申请与现有技术产品的总静膨胀比-总静效率对比示意图；

图中：01、中间体；02、涡壳；03、涡轮；31、进气边轮廓；04、导叶；41、导叶环；42、叶片。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，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设备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。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细说明。

如图4-5所示，一种适配混流涡轮的导叶结构，包括导叶环41、多个叶片42，多个叶片42安装在导叶环41上，多个叶片42围绕导叶环41的轴心线呈环形阵列分布，相邻两个叶片42之间设置有进气间隙，叶片42倾斜设置，叶片42的倾斜方向为朝向导叶环41的中心相反的方向，当叶片42距离混流涡轮03的进气边轮廓31最近时，叶片42与混流涡轮03的进气边轮廓31平行。在进气间隙内，两个叶片42相互对应处的任一处截面均为平行四边形，该平行四边形截面的斜边均与混流涡轮03的进气边轮廓31平行；

如图5所示，多个叶片42均形成为两端尖，中间向两侧凸起的板状结构，且在导叶环41上的安装姿态为：导叶环41的中心分别与叶片42的两端连线构成一定夹角，具体夹角的度数根据叶片42的数量来确定，此为现有技术，在此不做敷述。

如图6所示，由于经过本申请改变了传统叶片42的形状，使得进入相邻两个叶片42之间的气流局限在该进气间隙内，并适配进气间隙截面形状，最终令从两个叶片42之间的输出气流呈该截面形态作用于混流涡轮03，因为与混流涡轮03的进气边轮廓31相匹配，所以所有的输出气流全部作用于混流涡轮03，气体无较大转向角，能量损失较少，提高涡轮机效率；在同样流量的情况下，结构可以设计的更紧凑。

如图7所示，改进后涡轮机的效率得到明显提升。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。