氣體自循環(huán)驅(qū)動系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域的壓氣機(jī)喘振調(diào)節(jié)系統(tǒng)，特別是一種適用于增壓發(fā)動機(jī)的氣體自循環(huán)驅(qū)動系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]壓氣機(jī)都是按給定的進(jìn)氣條件、轉(zhuǎn)速、增壓比和空氣流量設(shè)計(jì)的，但其工作狀態(tài)(工作環(huán)境的溫度、壓力、轉(zhuǎn)速和空氣流量等)實(shí)際上是變化的，壓氣機(jī)在各種工作狀態(tài)下的性能稱為壓氣機(jī)特性。在一定轉(zhuǎn)速下，當(dāng)壓氣機(jī)的增壓比增大到某一數(shù)值時，壓氣機(jī)就會進(jìn)入不穩(wěn)定的工作狀態(tài)，很容易發(fā)生喘振，使整個系統(tǒng)產(chǎn)生低頻大振幅的氣流軸向脈動，甚至?xí)l(fā)生瞬間氣流倒流的現(xiàn)象。壓氣機(jī)喘振可能導(dǎo)致葉片斷裂、結(jié)構(gòu)損壞、燃燒室超溫和發(fā)動機(jī)熄火停車。為避免發(fā)生喘振可以采取下列措施:按轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)某幾級整流葉片的安裝角，使流入的氣流具有合適的迎角，避免氣流分離而造成喘振;將多級壓氣機(jī)分成2個不同轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)子，分別由高、低壓渦輪驅(qū)動。有些發(fā)動機(jī)采用3轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu);多級軸流式壓氣機(jī)從中間級放氣，以增加前面各級的空氣流量，避免氣流的迎角過大，產(chǎn)生分離，出現(xiàn)喘振;多級軸流式壓氣機(jī)在第一級壓氣機(jī)的機(jī)匣上開槽，使第一級工作輪葉片尖端部分的氣流通過機(jī)匣上的槽道產(chǎn)生回流，減小氣流的迎角，這種方法稱為機(jī)匣處理。壓氣機(jī)喘振是氣流沿壓氣機(jī)軸線方向發(fā)生的低頻率，尚振幅的震蕩現(xiàn)象。這種低頻率尚振幅的氣流振蕩是一種很大的激振力來源，他會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)機(jī)件的強(qiáng)烈機(jī)械振動和熱端超溫，并在很短的時間內(nèi)造成機(jī)件的嚴(yán)重?fù)p壞，所以在任何狀態(tài)下都不允許壓氣機(jī)進(jìn)入喘振區(qū)工作。發(fā)動機(jī)的聲音由尖哨轉(zhuǎn)變?yōu)榈统?發(fā)動機(jī)的振動加大;壓氣機(jī)出口總壓和流量大幅度的波動;轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，推力突然下降并且有大幅度的波動;發(fā)動機(jī)的排氣溫度升高，造成超溫;嚴(yán)重時會發(fā)生放炮，氣流中斷而發(fā)生熄火停車。因此，一旦發(fā)生上述現(xiàn)象，必須立即采取措施，使壓氣機(jī)退出喘振工作狀
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[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，還沒有利用離心力原理對壓氣機(jī)喘振進(jìn)行控制的技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種氣體自循環(huán)驅(qū)動系統(tǒng)，可以利用發(fā)動機(jī)的曲軸帶動離心拉伸裝置來控制壓氣機(jī)的喘振。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括進(jìn)氣管、空濾、壓氣機(jī)、發(fā)動機(jī)、排氣管、渦輪、催化器、放氣管、旋轉(zhuǎn)桿、旋轉(zhuǎn)軸、控制體、拉伸軸、拉伸桿、離心軸、離心腔、離心體、離心彈簧、圓弧板、松緊帶、旋轉(zhuǎn)板、圓弧彈簧，進(jìn)氣管的出氣口與發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣道相連接，排氣管的進(jìn)氣口與發(fā)動機(jī)的排氣道相連接，空濾、壓氣機(jī)依次連接在進(jìn)氣管上，渦輪、催化器依次連接在排氣管上，放氣管的兩端分別與壓氣機(jī)前后的進(jìn)氣管相連接，旋轉(zhuǎn)軸鑲嵌在放氣管的下壁面上，旋轉(zhuǎn)軸裸露在放氣管外部的一端與旋轉(zhuǎn)桿的一端固結(jié)在一起，旋轉(zhuǎn)板布置在放氣管內(nèi)并與旋轉(zhuǎn)軸固結(jié)在一起，旋轉(zhuǎn)桿的另一端與拉伸桿的一端鉸接在一起，拉伸桿的另一端與拉伸軸的一端固結(jié)在一起，拉伸軸的另一端與控制體內(nèi)部的上端圓弧板固結(jié)在一起，離心軸的一端穿過控制體的前壁中心后鑲嵌在控制體的后壁上，離心腔、離心體、離心彈簧、圓弧板、松緊帶均布置在控制體內(nèi)，離心腔與離心軸固結(jié)在一起，離心體的一端布置在離心腔內(nèi)并通過離心彈簧與離心軸相連接，離心體的另一端為圓弧結(jié)構(gòu)，離心體的另一端與圓弧板密封接觸，松緊帶布置在圓弧板的外表面，離心軸的另一端通過鏈條與發(fā)動機(jī)的曲軸相連接;弧形彈簧布置在放氣管內(nèi)，弧形彈簧的一端與放氣管的下壁面相連接，弧形彈簧的另一端與旋轉(zhuǎn)板的頂部相連接。
[0006]進(jìn)一步地，在本發(fā)明中控制體內(nèi)部腔體的橫截面為圓形，離心腔、圓弧板在控制體內(nèi)均為陣列式布置，圓弧板的個數(shù)大于或等于離心腔的個數(shù)，圓弧板之間的間隙寬度小于離心體的橫截面寬度，松緊帶內(nèi)部帶有彈性鋼絲結(jié)構(gòu)。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果為:本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡單，可以利用離心拉伸裝置來防止壓氣機(jī)出現(xiàn)喘振。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0009]圖2為本發(fā)明中放氣管的剖面圖；
[0010]圖3為圖1中A-A剖面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖4為本發(fā)明中控制體的剖面圖；
[0012]圖5為圖4中B-B剖面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖6為圖5中C-C剖面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]其中:1、進(jìn)氣管，2、空濾，3、壓氣機(jī)，4、發(fā)動機(jī)，5、排氣管，6、禍輪，7、催化器，8、放氣管，9、旋轉(zhuǎn)桿，10、旋轉(zhuǎn)軸，11、控制體，12、拉伸軸，13、拉伸桿，14、離心軸，15、離心腔，16、離心體，17、離心彈簧，18、圓弧板，19、松緊帶，20、旋轉(zhuǎn)板，21、圓弧彈簧。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0016]實(shí)施例
[0017]如圖1至圖6所示，本發(fā)明包括進(jìn)氣管1、空濾2、壓氣機(jī)3、發(fā)動機(jī)4、排氣管5、渦輪6、催化器7、放氣管8、旋轉(zhuǎn)桿9、旋轉(zhuǎn)軸10、控制體11、拉伸軸12、拉伸桿13、離心軸14、離心腔15、離心體16、離心彈簧17、圓弧板18、松緊帶19、旋轉(zhuǎn)板20、圓弧彈簧21，進(jìn)氣管I的出氣口與發(fā)動機(jī)4的進(jìn)氣道相連接，排氣管5的進(jìn)氣口與發(fā)動機(jī)4的排氣道相連接，空濾2、壓氣機(jī)3依次連接在進(jìn)氣管I上，渦輪6、催化器7依次連接在排氣管5上，放氣管8的兩端分別與壓氣機(jī)3前后的進(jìn)氣管I相連接，旋轉(zhuǎn)軸10鑲嵌在放氣管8的下壁面上，旋轉(zhuǎn)軸10裸露在放氣管8外部的一端與旋轉(zhuǎn)桿9的一端固結(jié)在一起，旋轉(zhuǎn)板20布置在放氣管8內(nèi)并與旋轉(zhuǎn)軸10固結(jié)在一起，旋轉(zhuǎn)桿9的另一端與拉伸桿13的一端鉸接在一起，拉伸桿13的另一端與拉伸軸12的一端固結(jié)在一起，拉伸軸12的另一端與控制體11內(nèi)部的上端圓弧板18固結(jié)在一起，離心軸14的一端穿過控制體11的前壁中心后鑲嵌在控制體11的后壁上，離心腔15、離心體16、離心彈簧17、圓弧板18、松緊帶19均布置在控制體11內(nèi)，離心腔15與離心軸14固結(jié)在一起，離心體16的一端布置在離心腔15內(nèi)并通過離心彈簧17與離心軸14相連接，離心體16的另一端為圓弧結(jié)構(gòu)，離心體16的另一端與圓弧板18密封接觸，松緊帶19布置在圓弧板18的外表面，離心軸14的另一端通過鏈條與發(fā)動機(jī)4的曲軸相連接;弧形彈簧21布置在放氣管8內(nèi)，弧形彈簧21的一端與放氣管8的下壁面相連接，弧形彈簧21的另一端與旋轉(zhuǎn)板20的頂部相連接;控制體11內(nèi)部腔體的橫截面為圓形，離心腔15、圓弧板18在控制體11內(nèi)均為陣列式布置，圓弧板18的個數(shù)大于或等于離心腔15的個數(shù)，圓弧板18之間的間隙寬度小于離心體16的橫截面寬度，松緊帶19內(nèi)部帶有彈性鋼絲結(jié)構(gòu)。
[0018]在本發(fā)明的工作過程中，當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速增大時，離心軸14的轉(zhuǎn)速也增大，布置在離心腔15內(nèi)的離心體16在旋轉(zhuǎn)過程中離心力增大，離心體16同步向外移動并拉伸離心彈簧17，布置在控制體11內(nèi)的上端圓弧板18受到離心體16的離心力的作用后向上移動，拉伸軸12也同步上移，拉伸軸12帶動拉伸桿13上移，從而使拉伸桿13拉動旋轉(zhuǎn)桿9、旋轉(zhuǎn)軸1、旋轉(zhuǎn)板20—起逆時針旋轉(zhuǎn)，放氣管8被隔斷，壓氣機(jī)3出氣口的氣體全部進(jìn)入發(fā)動機(jī);發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速較低時，離心軸14的轉(zhuǎn)速也較低，在離心彈簧17、松緊帶19的作用下離心體16同步向內(nèi)移動，布置在控制體11內(nèi)的上端圓弧板18向下移動，拉伸軸12也同步下移，拉伸軸12帶動拉伸桿13下移，從而使拉伸桿13帶動移拉動旋轉(zhuǎn)桿9、旋轉(zhuǎn)軸10、旋轉(zhuǎn)板20—起順時針旋轉(zhuǎn)，有一部分氣體通過放氣管8從壓氣機(jī)3前流到壓氣機(jī)3后，從而使壓氣機(jī)3相對流量較大，防止喘振發(fā)生。在圓弧彈簧21的作用下，旋轉(zhuǎn)板20的旋轉(zhuǎn)比較平順。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氣體自循環(huán)驅(qū)動系統(tǒng)，包括進(jìn)氣管(1)、空濾(2)、壓氣機(jī)(3)、發(fā)動機(jī)(4)、排氣管(5)、渦輪(6)、催化器(7)，進(jìn)氣管(1)的出氣口與發(fā)動機(jī)(4)的進(jìn)氣道相連接，排氣管(5)的進(jìn)氣口與發(fā)動機(jī)(4)的排氣道相連接，空濾(2)、壓氣機(jī)(3)依次連接在進(jìn)氣管(1)上，渦輪(6)、催化器(7)依次連接在排氣管(5)上，其特征在于，還包括放氣管(8)、旋轉(zhuǎn)桿(9)、旋轉(zhuǎn)軸(10)、控制體(11)、拉伸軸(12)、拉伸桿(13)、離心軸(14)、離心腔(15)、離心體(16)、離心彈簧(17)、圓弧板(18)、松緊帶(19)、旋轉(zhuǎn)板(20)、圓弧彈簧(21)，放氣管(8)的兩端分別與壓氣機(jī)(3)前后的進(jìn)氣管(1)相連接，旋轉(zhuǎn)軸(10)鑲嵌在放氣管(8)的下壁面上，旋轉(zhuǎn)軸(10)裸露在放氣管(8)外部的一端與旋轉(zhuǎn)桿(9)的一端固結(jié)在一起，旋轉(zhuǎn)板(20)布置在放氣管(8)內(nèi)并與旋轉(zhuǎn)軸(10)固結(jié)在一起，旋轉(zhuǎn)桿(9)的另一端與拉伸桿(13)的一端鉸接在一起，拉伸桿(13)的另一端與拉伸軸(12)的一端固結(jié)在一起，拉伸軸(12)的另一端與控制體(11)內(nèi)部的上端圓弧板(18)固結(jié)在一起，離心軸(14)的一端穿過控制體(11)的前壁中心后鑲嵌在控制體(11)的后壁上，離心腔(15)、離心體(16)、離心彈簧(17)、圓弧板(18)、松緊帶(19)均布置在控制體(11)內(nèi)，離心腔(15)與離心軸(14)固結(jié)在一起，離心體(16)的一端布置在離心腔(15)內(nèi)并通過離心彈簧(17)與離心軸(14)相連接，離心體(16)的另一端為圓弧結(jié)構(gòu)，離心體(16)的另一端與圓弧板(18)密封接觸，松緊帶(19)布置在圓弧板(18)的外表面，離心軸(14)的另一端通過鏈條與發(fā)動機(jī)(4)的曲軸相連接;弧形彈簧(21)布置在放氣管(8)內(nèi)，弧形彈簧(21)的一端與放氣管(8)的下壁面相連接，弧形彈簧(21)的另一端與旋轉(zhuǎn)板(20)的頂部相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體自循環(huán)驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于控制體(11)內(nèi)部腔體的橫截面為圓形，離心腔(15)、圓弧板(18)在控制體(11)內(nèi)均為陣列式布置，圓弧板(18)的個數(shù)大于或等于離心腔(15)的個數(shù)，圓弧板(18)之間的間隙寬度小于離心體(16)的橫截面寬度，松緊帶(19)內(nèi)部帶有彈性鋼絲結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】一種機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域的氣體自循環(huán)驅(qū)動系統(tǒng)，包括控制體、離心軸、離心腔、離心體、離心彈簧、圓弧板、松緊帶、放氣管、旋轉(zhuǎn)板、圓弧彈簧，離心腔、離心體、離心彈簧、圓弧板、松緊帶均布置在控制體內(nèi)，離心體的一端布置在離心腔內(nèi)并通過離心彈簧與離心軸相連接，離心體的另一端為圓弧結(jié)構(gòu)，離心體的另一端與圓弧板密封接觸，松緊帶布置在圓弧板的外表面。當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速較高時，旋轉(zhuǎn)板逆時針旋轉(zhuǎn)，放氣管被隔斷，壓氣機(jī)正常給發(fā)動機(jī)供氣；當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速較低時，旋轉(zhuǎn)板順時針旋轉(zhuǎn)，有一部分氣體從壓氣機(jī)前流到壓氣機(jī)后，壓氣機(jī)相對流量較大，沒有喘振發(fā)生。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡單，適用于壓氣機(jī)防喘振系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
【IPC分類】F02B37/16
【公開號】CN105464788
【申請?zhí)枴緾N201510930184
【發(fā)明人】李方
【申請人】李方
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年12月13日