本發(fā)明屬于動力機械，具體涉及一種噴嘴葉片伸縮可調的徑流渦輪。

背景技術：

1、在內燃機研發(fā)領域中，廢氣渦輪增壓是一種用來提高內燃機升功率與燃油經濟性、降低廢氣與噪聲污染的常見技術。在渦輪增壓器中，渦輪是增壓器中負責將廢氣能量轉換為機械能并對外做功的主要核心部件，其工作效率的高低直接影響增壓器工作性能的優(yōu)劣。實際工程中，一方面我國地理環(huán)境多樣性強，一方面內燃機工作中高低工況頻繁切換，增壓器工作過程中存在渦輪進氣條件復雜多變，采用固定噴嘴或無噴嘴方案難以在整個工作范圍內保持高效運行，采用旋轉式可調噴嘴又面臨總壓調節(jié)需求與攻角調節(jié)需求難以匹配的問題。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種噴嘴葉片伸縮可調的徑流渦輪，在不明顯改變噴嘴出口氣流角方向、避免旋轉式可調噴嘴攻角反向調節(jié)的前提下，實現(xiàn)對噴嘴喉道面積的有效調整、滿足渦輪總壓調節(jié)需求。

2、為了解決以上技術問題，本發(fā)明提供了一種噴嘴葉片伸縮可調的徑流渦輪，其特征在于：包括渦輪噴嘴葉片；渦輪噴嘴葉片采用可抽拉變形的嵌套式組合結構，實現(xiàn)渦輪噴嘴葉片的伸縮變形，對噴嘴喉道面積進行調節(jié)。

3、進一步地，渦輪噴嘴葉片由內嵌式尾緣組件2與外嵌式葉身組件3嵌套構成。

4、進一步地，渦輪噴嘴葉片收縮后相對位置關系為左右包裹的伸縮可調的徑流渦輪。

5、進一步地，內嵌式尾緣組件2與外嵌式葉身組件3兩個嵌套組件均安裝于噴嘴端壁1上。

6、進一步地，外嵌式葉身組件3與噴嘴端壁1為固定連接，內嵌式尾緣組件2與噴嘴端壁1及外嵌式葉身組件3并不固連、可以相對于噴嘴端壁1及外嵌式葉身組件3構成的固定件發(fā)生相對位移。

7、進一步地，在噴嘴端壁與內嵌式尾緣組件2連接面，根據實際需求加工相互嵌合且不影響相對位移的凹槽凸臺結構、抑制噴嘴端壁1與內嵌式尾緣組件2之間的泄漏流動。

8、進一步地，當增壓器能夠正常高速運轉時，內嵌式尾緣組件2完全收縮至外嵌式葉身組件3內部，保證噴嘴喉道流通面積足以滿足高速運行需求；當增壓器進氣能量不足時，內嵌式尾緣組件2依據需求由外嵌式葉身組件3內部向外伸出，縮小噴嘴喉道面積、提高增壓器渦輪壓比、改善增壓器做功能力。

9、進一步地，葉片由二至多個存在極限限位結構的嵌套組件構成，通過調節(jié)機構對不同嵌套組件進行抽拉令葉片伸長，通過調節(jié)機構對不同嵌套組件推擠令葉片縮短。

10、進一步地，組合式噴嘴葉片各嵌套組件在葉片完全收縮后處抽拉開口端的相對位置關系為完全內外包裹或部分內外包裹；調節(jié)機構采用電力、磁力、液壓、氣壓或混合形式驅動。

11、有益效果：本發(fā)明利用多個存在極限限位結構的嵌套組件構成渦輪噴嘴葉片，并通過調節(jié)機構實現(xiàn)噴嘴葉片的伸長與縮短，從而在不明顯改變噴嘴出口氣流角方向、避免旋轉式可調噴嘴攻角反向調節(jié)的前提下，實現(xiàn)對噴嘴喉道面積的有效調整、滿足渦輪總壓調節(jié)需求。

技術特征：

1.一種噴嘴葉片伸縮可調的徑流渦輪，其特征在于：包括渦輪噴嘴葉片；渦輪噴嘴葉片采用可抽拉變形的嵌套式組合結構，實現(xiàn)渦輪噴嘴葉片的伸縮變形，對噴嘴喉道面積進行調節(jié)。

2.根據權利要求1所述的一種噴嘴葉片伸縮可調的徑流渦輪，其特征在于：渦輪噴嘴葉片設置在渦輪箱殼體內。

3.根據權利要求1所述的一種噴嘴葉片伸縮可調的徑流渦輪，其特征在于：渦輪噴嘴葉片由內嵌式尾緣組件2與外嵌式葉身組件3嵌套構成。

4.根據權利要求1所述的一種噴嘴葉片伸縮可調的徑流渦輪，其特征在于：渦輪噴嘴葉片收縮后相對位置關系為左右包裹的伸縮可調的徑流渦輪。

5.根據權利要求3所述的一種噴嘴葉片伸縮可調的徑流渦輪，其特征在于：內嵌式尾緣組件2與外嵌式葉身組件3兩個嵌套組件均安裝于噴嘴端壁1上。

6.根據權利要求5所述的一種噴嘴葉片伸縮可調的徑流渦輪，其特征在于：外嵌式葉身組件3與噴嘴端壁1為固定連接，內嵌式尾緣組件2與噴嘴端壁1及外嵌式葉身組件3并不固連、可以相對于噴嘴端壁1及外嵌式葉身組件3構成的固定件發(fā)生相對位移。

7.根據權利要求3所述的一種噴嘴葉片伸縮可調的徑流渦輪，其特征在于：在噴嘴端壁與內嵌式尾緣組件2連接面，根據實際需求加工相互嵌合且不影響相對位移的凹槽凸臺結構、抑制噴嘴端壁1與內嵌式尾緣組件2之間的泄漏流動。

8.根據權利要求3所述的一種噴嘴葉片伸縮可調的徑流渦輪，其特征在于：當增壓器能夠正常高速運轉時，內嵌式尾緣組件2完全收縮至外嵌式葉身組件3內部，保證噴嘴喉道流通面積足以滿足高速運行需求；當增壓器進氣能量不足時，內嵌式尾緣組件2依據需求由外嵌式葉身組件3內部向外伸出，縮小噴嘴喉道面積、提高增壓器渦輪壓比、改善增壓器做功能力。

9.根據權利要求1所述的一種噴嘴葉片伸縮可調的徑流渦輪，其特征在于：葉片由二至多個存在極限限位結構的嵌套組件構成，通過調節(jié)機構對不同嵌套組件進行抽拉令葉片伸長，通過調節(jié)機構對不同嵌套組件推擠令葉片縮短。

10.根據權利要求1所述的一種噴嘴葉片伸縮可調的徑流渦輪，其特征在于：組合式噴嘴葉片各嵌套組件在葉片完全收縮后處抽拉開口端的相對位置關系為完全內外包裹或部分內外包裹；調節(jié)機構采用電力、磁力、液壓、氣壓或混合形式驅動。

技術總結
本發(fā)明涉及一種噴嘴葉片伸縮可調的徑流渦輪，包括渦輪箱殼體和設置在渦輪箱殼體內的渦輪噴嘴葉片、渦輪噴嘴端壁支撐板和調節(jié)機構；渦輪噴嘴葉片采用可抽拉變形的嵌套式組合結構，通過調節(jié)機構實現(xiàn)組合式噴嘴葉片不同嵌套層間的相對位移，實現(xiàn)渦輪噴嘴葉片的伸縮變形；渦輪噴嘴葉片由內嵌式尾緣組件與外嵌式葉身組件嵌套構成，葉片收縮后相對位置關系為左右包裹的伸縮可調的徑流渦輪。本發(fā)明利用多個存在極限限位結構的嵌套組件構成渦輪噴嘴葉片，并通過調節(jié)機構實現(xiàn)噴嘴葉片的伸長與縮短，從而在不明顯改變噴嘴出口氣流角方向、避免旋轉式可調噴嘴攻角反向調節(jié)的前提下，實現(xiàn)對噴嘴喉道面積的有效調整、滿足渦輪總壓調節(jié)需求。

技術研發(fā)人員：薛興旭,丁占銘,王依寧,劉欣源,付雪青,陳鵬,周道卿,史鑫鈺
受保護的技術使用者：中國北方發(fā)動機研究所
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/28