二級增壓的廢氣渦輪增壓器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及廢氣渦輪增壓器。
【背景技術(shù)】
[0002]廢氣渦輪增壓器主要應用于船用柴油發(fā)動機領(lǐng)域，多年來，廢氣渦輪增壓器一般都采用一級透平渦輪和一級壓氣機葉輪的結(jié)構(gòu)，如圖1所示。其工作原理是:柴油發(fā)動機氣缸廢氣從渦輪進氣殼91的廢氣入口 91a進入廢氣渦輪增壓器，經(jīng)過噴嘴環(huán)導向加速后，推動渦輪主軸92旋轉(zhuǎn)。壓氣機葉輪93安裝在渦輪主軸92的另一端，渦輪主軸旋轉(zhuǎn)時帶動壓氣機葉輪93旋轉(zhuǎn)，將壓氣機端空氣壓縮，形成增壓器內(nèi)外的壓力差，在壓力差作用下新鮮空氣經(jīng)進氣彎管空氣入口 94a被吸入，新鮮空氣進入壓氣機葉輪93后，壓氣機葉輪93將新鮮空氣壓縮，該壓縮空氣經(jīng)過擴壓器擴壓降速，進入壓氣機殼體95的渦旋空氣流道，并進一步減速增壓，最后從壓氣機殼體95的壓縮空氣出口 96b排出，進入與之相接的柴油機集氣箱及中冷器。隨著技術(shù)的提高，廢氣渦輪增壓器已經(jīng)由初期的壓縮空氣壓比1.5-2.5、壓氣機效率70%左右，提高到目前的壓縮空氣壓比5.0以上、壓氣機效率80%以上。
[0003]由于環(huán)保要求的日益提高，國際海洋組織制定的排放標準也日趨嚴格，為了保證柴油機及增壓器燃燒更加充分，降低排放，目前更高壓縮空氣壓比的廢氣渦輪增壓器已經(jīng)投入應用。但是，壓縮空氣壓比的提高，對壓氣機葉輪、透平渦輪的技術(shù)性能設計和材料性能提出了很高的要求，特別是要求單機級壓比超過6.0，一方面技術(shù)上很難滿足高壓比、寬流量的要求，同時采用常規(guī)的材料也無法保證增壓器的可靠性和安全性的要求，而如果采用特殊材料，這將使廢氣渦輪增壓器的成本極大提高，并且極大地增加加工的難度，其可靠性很難保證。為了解決這一問題，有些生產(chǎn)商采用了兩臺增壓器串聯(lián)的方式，但是由于兩臺增壓器串聯(lián)在一起所占空間較大，導致其在柴油機上的布置很困難，所以這種方式也帶有明顯的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種壓縮空氣空壓比高、結(jié)構(gòu)緊湊、便于加工制造的二級增壓的廢氣渦輪增壓器。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用了以下技術(shù)方案:
[0006]二級增壓的廢氣渦輪增壓器，包括高壓級轉(zhuǎn)子總成、高壓級軸承殼、高壓級噴嘴環(huán)、高壓級壓氣機殼、高壓級葉輪罩殼、高壓級擴壓器、高壓級吸氣殼體、低壓級轉(zhuǎn)子總成、低壓級軸承殼、低壓級噴嘴環(huán)、低壓級壓氣機殼、低壓級葉輪罩殼、低壓級擴壓器、燃氣進氣殼和廢氣出氣殼；
[0007]高壓級轉(zhuǎn)子總成包括高壓級主軸、高壓級渦輪葉片、高壓級壓氣機葉輪以及高壓級主軸軸承；高壓級渦輪葉片、高壓級壓氣機葉輪和高壓級主軸軸承均安裝在高壓級主軸上，高壓級主軸軸承設置在高壓級軸承殼中；
[0008]低壓級轉(zhuǎn)子總成包括低壓級主軸、低壓級渦輪葉片、低壓級壓氣機葉輪以及低壓級主軸軸承；低壓級渦輪葉片、低壓級壓氣機葉輪和低壓級主軸軸承均安裝在低壓級主軸上，低壓級主軸軸承設置在低壓級軸承殼中；
[0009]高壓級軸承殼和低壓級軸承殼均具有大端和小端，高壓級軸承殼的大端和低壓級軸承殼的大端分別與廢氣出氣殼的兩端相連，高壓級軸承殼的小端和低壓級軸承殼的小端均伸入廢氣出氣殼的內(nèi)孔中；廢氣出氣殼上設有廢氣出口 ；燃氣進氣殼和高壓級噴嘴環(huán)均與高壓級軸承殼的小端相連接，燃氣進氣殼上設有柴油機廢氣進氣口 ；低壓級噴嘴環(huán)固定在廢氣出氣殼內(nèi)部的法蘭上，并位于低壓級渦輪葉片與高壓級渦輪葉片之間；
[0010]高壓級壓氣機殼與高壓級軸承殼的大端相連，高壓級葉輪罩殼和高壓級吸氣殼體均與高壓級壓氣機殼相連，高壓級擴壓器固定在高壓級葉輪罩殼上，高壓級吸氣殼體上具有空氣入口，高壓級壓氣機殼上設有空氣出口 ；低壓級壓氣機殼與低壓級軸承殼的大端相連，低壓級葉輪罩殼與低壓級壓氣機殼相連，低壓級擴壓器固定在低壓級葉輪罩殼上，低壓級壓氣機殼上設有空氣入口和空氣出口。
[0011]本實用新型的二級增壓的廢氣渦輪增壓器，通過在一臺增壓器中集成二級增壓的方式，一方面解決了單級增壓在技術(shù)和材料性能方面很難滿足要求的狀況，另一方面解決了采用二臺增壓器在空間布置上的難題，其通過二級增壓，壓縮空氣空壓比達到6.0以上，柴油機廢氣得到了充分的燃燒和利用，最后排出的廢氣中有害物質(zhì)也大大減少，降低了排放，使船舶運行更加環(huán)保。
【附圖說明】
[0012]圖1示出了現(xiàn)有的一種廢氣渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2示出了根據(jù)本實用新型一實施例的二級增壓的廢氣渦輪增壓器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3示出了根據(jù)本實用新型一實施例的二級增壓的廢氣渦輪增壓器的外觀示意圖。
[0015]圖4是圖3的右視示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本實用新型做出進一步說明。
[0017]請參考圖2至圖4。根據(jù)本實用新型一實施例的二級增壓的廢氣渦輪增壓器，包括高壓級轉(zhuǎn)子總成、高壓級軸承殼14、高壓級噴嘴環(huán)15、高壓級壓氣機殼16、高壓級葉輪罩殼17、高壓級擴壓器18、高壓級吸氣殼體19、低壓級轉(zhuǎn)子總成、低壓級軸承殼24、低壓級噴嘴環(huán)25、低壓級壓氣機殼26、低壓級葉輪罩殼27、低壓級擴壓器28、燃氣進氣殼31和廢氣出氣殼32。
[0018]高壓級轉(zhuǎn)子總成包括高壓級主軸10、高壓級渦輪葉片11、高壓級壓氣機葉輪12和高壓級主軸軸承。高壓級渦輪葉片11、高壓級壓氣機葉輪12和高壓級主軸軸承均安裝在高壓級主軸10上，高壓級主軸軸承設置在高壓級軸承殼14中。該高壓級主軸軸承包括分別設置于高壓級軸承殼14的大端和高壓級軸承殼14的小端的高壓級主軸止推軸承13a和高壓級主軸定位軸承13b。
[0019]低壓級轉(zhuǎn)子總成包括低壓級主軸20、低壓級渦輪葉片21、低壓級壓氣機葉輪22以及低壓級主軸軸承。低壓級渦輪葉片21、低壓級壓氣機葉輪22和低壓級主軸軸承均安裝在低壓級主軸20上，低壓級主軸軸承設置在低壓級軸承殼24中。該低壓級主軸軸承包括分別設置于低壓級軸承殼24的大端和低壓級軸承殼24的小端的低壓級主軸定位軸承23b和低壓級主軸止推軸承23a。
[0020]高壓級軸承殼14的大端和低壓級軸承殼24的大端分別與廢氣出氣殼32的兩端相連，高壓級軸承殼14的小端和低壓級軸承殼24的小端均伸入廢氣出氣殼32的內(nèi)孔中，廢氣出氣殼32上設有廢氣出口 321。燃氣進氣殼31和高壓級噴嘴環(huán)15均與高壓級軸承殼14的小端相連接，燃氣進氣殼31上設有柴油機廢氣進氣口 311。低壓級噴嘴環(huán)25固定在廢氣出氣殼32內(nèi)部的法蘭33上，并位于低壓級渦輪葉片21與高壓級渦輪葉片11之間。
[0021]高壓級壓氣機殼16與高壓級軸承殼14的大端相連，高壓級葉輪罩殼17和高壓級吸氣殼體19均與高壓級壓氣機殼16相連，高壓級擴壓器18固定在高壓級葉輪罩殼17上，高壓級吸氣殼體上19具有空氣入口 191，高壓級壓氣機殼16上設有空氣出口 162。低壓級壓氣機殼26與低壓級軸承殼24的大端相連，低壓級葉輪罩殼27與低壓級壓氣機殼26相連，低壓級擴壓器28固定在低壓級葉輪罩殼27上，低壓級壓氣機殼26上設有空氣入口 261和空氣出口 262。
[0022]在圖中所示的實施例中，高壓級壓氣機殼16通過螺栓安裝在高壓級軸承殼14的大端端面上；低壓級壓氣機殼26通過螺栓安裝在低壓級軸承殼24的大端端面上。高壓級軸承殼14的大端和低壓級軸承殼24的大端分別通過螺栓與廢氣出氣殼32兩端的端面相連接。燃氣進氣殼31和高壓級噴嘴環(huán)15通過同時穿過該燃氣進氣殼31和高壓級噴嘴環(huán)15的螺栓與高壓級軸承殼14的