[发明专利]离心压缩机

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于废气涡轮增压器等的离心压缩机，该离心压 缩机的压缩机壳体具有进气通道和多个窄开口，所述进气通道具有比 所述压缩机的叶轮的环形入口区域的直径大的直径，所述多个窄开口 形成在所述壳体中靠近所述叶轮的环形入口区域，因此，除了从叶轮 的环形入口区域被引入到叶轮中的气体之外，也可将从进气通道引入 的气体通过叶片的前缘部的外围处的窄开口引入到叶轮中，或者从环 形入口区域引入的气体可通过窄开口从叶轮被抽吸到进气通道、以将 其再次从环形入口区域吸入叶轮；具体来说，涉及一种其中多个窄开 口被周向布置成与叶轮的旋转中心同心的离心压缩机。

背景技术

废气涡轮增压机的离心压缩机具有固定壳体和被支承以在所述壳 体中旋转的叶轮，所述叶轮通过由引擎的废气驱动的涡轮转子旋转。 从所述壳体的进气通道吸入的空气通过所述叶轮的环形入口区域被引 入到所述叶轮中，通过施加在已吸入所述叶轮的气体上的离心力压缩 该空气，且将该空气从所述叶轮的外围出口区域排出到所述壳体的出 气通道以将其供给到所述引擎。

在废气涡轮增压机的离心压缩机的领域中要求扩大所述压缩机的 稳定运行范围。文献1(日本专利特开2004-27931号公布)中公开了 一种离心压缩机，其中，多个窄开口靠近所述叶轮的所述进气通道形 成在压缩机壳体中，因此，在增加的气体流速的运行范围内，除了可 将从叶轮的环形入口区域被引入到该叶轮中的气体之外，还可将从进 气通道引入的气体通过叶片的前缘部的外围处的窄开口引入到所述叶 轮中，或者在减少的气体流速的运行范围内，从环形入口区域引入的 气体可通过窄开口从叶轮抽吸到进气通道、以从环形入口区域再次吸 入到叶轮中，所述多个窄开口被周向布置成与叶轮的旋转中心同心并 被形成为在距叶片的前缘子午线距离处对叶轮的叶片之间的空间敞 开，所述子午线距离在子午线长度的2～21％范围内，所述子午线长度 是从叶轮的环形入口区域到外围出口区域沿着叶片的型线外叶尖，即 是说，沿着叶片的外叶尖从叶片的前缘到后缘，并且所述多个窄开口 形成在壳体的进气通道的靠近叶轮的环形入口区域的内表面和环形圈 部的外周边之间，所述环形圈部的内周边组成叶轮的环形入口区域的 外周边，并且由从所述壳体的进气通道的内表面径向向内延伸的多个 支柱支承该环形圈部，因而所述支柱分隔所述窄开口。

但是，存在这样一种可能性，即，叶轮旋转多产生的噪声与窄开 口中气体的振动发生共振，并产生过量噪声，其中，所述叶轮具有用 于压缩吸入该叶轮中的气体的多个叶片，由叶轮的叶片数和转速来决 定所述噪声频率，且所述窄开口中气体的振动的固有频率由窄开口的 长度决定。所述噪声的强度受分隔窄开口的支柱的数量和支柱的周向 定位影响。

发明内容

鉴于现有技术中的问题而创造本发明，且本发明的目的在于提供 一种离心压缩机，利用该离心压缩机，由具有多个叶片的叶轮的旋转 产生的噪声的频率不会与多个轴向窄开口中的气体的振动的固有频率 发生共振，所述轴向窄开口被用来在增加的气体流速的运行范围内增 加气体流速，并在减少的气体流速的运行范围内扩大稳定运行范围， 从而使得由于所述叶轮的旋转而产生的噪声减小。

为达到上述目的，本发明提出了一种离心压缩机，包括：固定壳 体和可旋转地支承在所述壳体中的叶轮，所述壳体具有进气通道，该 进气通道的直径大于所述叶轮的环形入口区域的直径，所述叶轮包括 多个径向向外地定向在其上的叶片，每个叶片均包括前缘、后缘和外 叶尖，多个窄开口被形成在所述壳体的所述进气通道的、靠近所述叶 轮的所述环形入口区域的外围部和环形圈之间，环形圈由多个支柱支 承，所述支柱从所述外围部的表面轴向向内延伸，使得所述多个窄开 口被所述多个支柱分隔并被周向布置且与所述叶轮的旋转轴中心同 心，所述窄开口中的每个窄开口的一端在进气通道的外围部处对所述 进气通道敞开，而另一端经由所述环形圈部后面的环形狭缝、在靠近 所述前缘的所述外叶尖处对所述叶轮的气流空间敞开，

其中，四个或更多个支柱被设置以支承所述环形圈部，使得所述 支柱中除了所述一个支柱之外的其余支柱被定位在要以周向等间距定 位全部支柱时所确定的位置处，而所述一个支柱将被定位在从所述等 间距位置中的一个位置、以一定中心角周向移位的一个位置处。