一种带有冷却结构的两级增压器的制作方法

1.本发明属于内燃机技术领域，具体涉及一种带有冷却结构的两级增压器。


背景技术：

2.常规的两级增压器由两个涡轮增压器串联连接而成，低压级增压器与高压级增压器均为涡轮增压器，当发动机的工况变化时，由于高压级的涡轮增压器与发动机进排气管较近，以及气动连接的原因，高压级涡轮增压器转子转速变化反应迟滞，流量运行到喘振区，会发生喘振现象；此外，冷却装置位于高压级增压器的出口，低压级增压器与高压级增压器之间的管路上没有冷却。


技术实现要素：

3.本发明提供一种带有冷却结构的两级增压器，要解决的技术问题是：解决了常规两级增压系统串联带来的系统容易喘振、系统效率低的问题。
4.为了解决以上技术问题，本发明提供了一种带有冷却结构的两级增压器，其特征在于：包括涡轮增压器(6)，高压级转子压缩机(1)，以涡轮增压器作为低压级增压器，高压级转子压缩机作为高压级增压器，所述高压级转子压缩机(1)设有高压级进口(2)和高压级出口(13)，所述高压级进口(2)位置连接涡轮增压器(6)的低压级压气机出口管(5)，所述高压级转子压缩机(1)的外表面固定有支撑座(10)，所述支撑座(10)上固定有水箱(9)，所述水箱(9)上连接有水泵(8)，所述水泵(8)固定有循环管(7)，所述循环管(7)连接有绕在低压级压气机出口管(5)和高压级进口(2)外部的螺旋管(3)，所述螺旋管(3)的端部与水箱(9)连接，所述循环管(7)和支撑座(10)之间连接有阻尼弹簧减震器(11)。
5.有益效果：本发明的转子压缩机作为高压级增压器，可以利用发动机曲轴的扭矩输出机构强制驱动压缩机转子，使之在较低的转速下就能提供较高的增压压力。
6.此外，在涡轮增压器和高压级转子压缩机的连接管路上设置冷却装置，通过在转子发动机上设置螺旋管、循环管，使得通过水泵工作使水在循环管、螺旋管内循环流动，带动低压级压气机出口管和高压级进口位置的热量进行降温，及时对低压级增压器的压气机出口管位置散热降温，降低了高压级压缩机的进口温度，使之能够提升总体的系统效率，解决了常规两级增压系统串联带来的系统容易喘振、系统效率低的问题。
7.且在循环管和支撑座之间设置阻尼弹簧减震器，为螺旋管、循环管提供一个减振能力，避免出现晃动，使水循环流动进行降温。
附图说明
8.图1为本发明的结构示意图；
9.图2为本发明的右视图的部分结构示意图。
10.图中：1、高压级转子压缩机，2、高压级进口，3、螺旋管，4、套环，5、低压级压气机出口管，6、涡轮增压器，7、循环管，8、水泵，9、水箱，10、支撑座，11、阻尼弹簧减震器，12、底座，
13、高压级出口，14、安装支架，15、减震垫。
具体实施方式
11.为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
12.本发明提出的一种带有冷却结构的两级增压器，包括涡轮增压器和高压级转子压缩机1，以涡轮增压器作为低压级增压器，高压级转子压缩机作为高压级增压器，在涡轮增压器和高压级转子压缩机的连接管路上设置冷却装置。
13.所述高压级转子压缩机的转子为三角形结构，转子的顶点与壳体接触，从而形成三个独立的气室。转子在壳体中旋转运动，转子有三个凸面，与壳体形成三个封闭的空间。转子安装在发动机输出轴上，发动机曲轴为转子提供驱动输出轴所需的扭矩。当转子在壳体内运动时，由转子构成的三个空间的体积将发生变化，对进入空间的气体进行压缩，实现高压级增压器的功能。
14.高压级转子压缩机1设有高压级进口2和高压级出口13，高压级进口2的位置与涡轮增压器6的低压级压气机出口管5密封连接，高压级转子压缩机1的外壳固定有横向设置的支撑座10用于支撑涡轮增压器6，在高压级进口2和低压级压气机出口管5的外部缠绕有螺旋设置的螺旋管3，支撑座10上固定有水箱9，螺旋管3端部与水箱9连通，水箱9上端固定有水泵8，螺旋管3的另一端固定有循环管7，循环管7的端部与水泵8固定，在循环管7和支撑座10之间转动连接有阻尼弹簧减震器11；
15.上述的一种带有冷却结构的两级增压器工作时，当涡轮增压器6工作为高压级转子压缩机1增压时，打开水泵8外接电源开关，使水泵8工作将水箱9内的水送入循环管7，然后水经螺旋管3内流动，带动低压级压气机出口管5和高压级进口2的热量，进行散热，然后水经螺旋管3再次流入水箱内，如此反复，构成简易的水循环散热机构，使高压级进口2和增压器输管5降温，且水在循环管7、螺旋管3流动过程中，通过循环管7和支撑座10之间设置的阻尼弹簧减震器11削弱振动产生的力度，进行循环管7、螺旋管3减震，使得水循环进行散热。
16.具体的，循环管7外部转动套接有套环4，阻尼弹簧减震器11上端与套环4固定，支撑座10上端固定有底座12，阻尼弹簧减震器11下端与底座12固定，若螺旋管3、循环管7出现振动时，挤压阻尼弹簧减震器11压缩，削弱振动产生的力度进行减振。
17.具体的，底座12下端固定有减震垫15，减震垫15与支撑座10内表面固定，支撑底座12，进一步提供减振能力。
18.具体的，阻尼弹簧减震器11设有两个，提高减振效果，水泵8和水箱9之间固定有安装支架14，用于支撑水泵8。
19.本发明的带有冷却结构的两级增压器，以涡轮增压器作为低压级增压器，高压级转子压缩机作为高压级增压器，涡轮增压器压气机的出口管路与转子压缩机的进口管路连接。转子压缩机作为高压级增压器，可以利用发动机曲轴的扭矩输出机构强制驱动压缩机转子，使发动机在较低的转速下就能驱动转子压缩机，提供较高的增压压力。此外，在涡轮增压器和高压级转子压缩机的连接管路上设置冷却装置，设置简易的水循环机构及时对低压级增压器的压气机出口管位置散热降温，以降低高压级压缩机的进口温度，使之能够提
升总体的系统效率，解决了常规两级增压系统串联带来的系统容易喘振、系统效率低的问题。
20.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变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。


技术特征：
1.一种带有冷却结构的两级增压器，其特征在于：包括涡轮增压器(6)，高压级转子压缩机(1)，以涡轮增压器作为低压级增压器，高压级转子压缩机作为高压级增压器，所述高压级转子压缩机(1)设有高压级进口(2)和高压级出口(13)，所述高压级进口(2)位置连接涡轮增压器(6)的低压级压气机出口管(5)，所述高压级转子压缩机(1)的外表面固定有支撑座(10)，所述支撑座(10)上固定有水箱(9)，所述水箱(9)上连接有水泵(8)，所述水泵(8)固定有循环管(7)，所述循环管(7)连接有绕在低压级压气机出口管(5)和高压级进口(2)外部的螺旋管(3)，所述螺旋管(3)的端部与水箱(9)连接，所述循环管(7)和支撑座(10)之间连接有阻尼弹簧减震器(11)。2.根据权利要求1所述的一种带有冷却结构的两级增压器，其特征在于：所述循环管(7)的外表面转动连接有套环(4)。3.根据权利要求2所述的一种带有冷却结构的两级增压器，其特征在于：所述阻尼弹簧减震器(11)上端与套环(4)外表面固定连接。4.根据权利要求1所述的一种带有冷却结构的两级增压器，其特征在于：所述支撑座(10)上端固定有底座(12)，所述阻尼弹簧减震器(11)的下端与底座(12)固定连接。5.根据权利要求4所述的一种带有冷却结构的两级增压器，其特征在于：所述底座(12)下端固定有设置在支撑座(10)内部的减震垫(15)。6.根据权利要求1所述的一种带有冷却结构的两级增压器，其特征在于：所述水箱(9)上端固定有安装支架(14)。7.根据权利要求6所述的一种带有冷却结构的两级增压器，其特征在于：所述安装支架(14)与水泵(8)固定连接，所述水泵(8)通过管道与水箱(9)连通。8.根据权利要求1-7任一项所述的一种带有冷却结构的两级增压器，其特征在于：所述高压级转子压缩机的转子为三角形结构。9.根据权利要求8所述的一种带有冷却结构的两级增压器，其特征在于：所述高压级转子压缩机转子的顶点与壳体接触，从而形成三个独立的气室；转子在壳体中旋转运动，转子有三个凸面，与壳体形成三个封闭的空间。10.根据权利要求9所述的一种带有冷却结构的两级增压器，其特征在于：转子安装在发动机输出轴上，发动机曲轴为转子提供驱动输出轴所需的扭矩；当转子在壳体内运动时，由转子构成的三个空间的体积将发生变化，对进入空间的气体进行压缩，实现高压级增压器的功能。

技术总结
本发明涉及一种带有冷却结构的两级增压器，包括增压器，高压级转子压缩机，所述高压级转子压缩机设有高压级进口和高压级出口，所述高压级进口位置连接增压器的低压级压气机出口管，所述高压级转子压缩机的外表面固定有支撑座，所述支撑座上固定有水箱，所述水箱上连接有水泵，所述水泵固定有循环管，本发明通过在转子发动机上设置螺旋管、循环管，使得通过水泵工作使水在循环管、螺旋管内循环流动，带动低压级压气机出口管和高压级进口位置的热量进行降温，避免损坏，且在循环管和支撑座之间设置阻尼弹簧减震器，为螺旋管、循环管提供一个减振能力，避免出现晃动，使水循环流动进行降温。行降温。行降温。


技术研发人员：王振彪 王晓峰 柴国英
受保护的技术使用者：中国北方发动机研究所
技术研发日：2023.07.17
技术公布日：2023/10/15