[发明专利]能够有效降低叶片谐波噪音的压气机

说明书

本发明属于涡轮增压器设备技术领域，涉及一种能够有效降低叶片谐波噪音的压气机，所述压气机包含一个压气机壳，以及转动设置于所述压气机壳内的压叶轮；所述压气机壳的内部表面构成压气机的轴向进气道，轴向进气道包含至少一条环槽，所述轴向进气道形成于压气机壳上，且其轴向与压叶轮轴向平行；所述环槽设置于轴向进气道内壁，以降低工作时的噪音。本发明产品结构简单、合理，通过在压气机壳的轴向进气道中加工出环槽，在使用时，可以有效降低工作噪音。

技术领域

本发明属于涡轮增压器设备技术领域，涉及一种能够有效降低叶片谐波噪音的压气机。

背景技术

如图1所示，压气机10包含一个压叶轮12，压叶轮12包含多个叶片14，压叶轮12装配在旋转轴16上用于旋转，同时压叶轮12放置在压气机壳18内。在压气机壳18上有一个轴向进气道22。旋转轴16和压气机壳18的轴向进气道22同心。压气机壳18同样包含了径向扩展的扩压器26以及流道24，两个特征分布在以轴向进气道22为中心的环状带上。扩压器26以及流道24同心分布，同时径向相切。流道24与压气机出口相连。通过压叶轮12的旋转，将气流从压气机壳18的轴向进气道22吸入，然后通过扩压器26以及流道24将压缩气体输送到跟压气机壳出口相连接的零部件上。

压气机的一个应用是涡轮增压器。众所周知，涡轮增压器是一个为内燃机提供压力大于大气压(增压)的压缩气体的装置。传统的涡轮增压器包含涡轮轴，涡轮轴通过发动机的废气驱动，处于发动机排气歧管的下游，并且跟旋转轴连接在一起。压叶轮连接在旋转轴的另一端，带来的结果是发动机通过排气歧管排出的废气驱动涡轮旋转，由于涡轮和压叶轮同轴相连，涡轮的旋转带动压叶轮绕旋转轴同一方向旋转。压气机在这种应用下，压叶轮将压缩气体输送到发动机进气歧管。

如图1，每一个叶片14从根部36径向向外扩展到叶片尖端34，同时连接在压叶轮12的轮毂38上。每一个叶片14都包含一个前缘40和尾缘42，在实际应用中，前缘40在轴向进气道22内旋转，尾缘42在扩压器的入口处旋转。每一个叶片14的叶片尖端34呈曲线分布，同时将前缘40与尾缘42相连。在实际应用中，每个叶片14的叶片尖端34扫过压气机壳18的中介曲面44，中介曲面44定义在轴向进气道22以及扩压器26的中间。中介曲面44和每个叶片14的叶片尖端34拥有互补的曲面形状。

轴向进气道通过喷管部分22a以及导管部分22b。导管部分22b轴向连接于喷管部分22a。喷管部分22a与导管部分22b交于点45。

当气流流过压气机10时，就会产生声压力波。声压力波的幅值取决于叶片14通过的频率，还有其他不同频率的声压力波，但是叶片通过的声压力波在压气机中占有很大的比重。声压力波的产生源于气流在旋转的压叶轮12以及静止的压气机壳18之间的交互作用。声压力波的频率取决于压叶轮12的旋转频率以及叶片14的数量。声压力波会产生噪音，这种噪音在压气机10附近尤为明显。

进气气流在轴向进气道22的每个截面都基本上是均匀分布的，这也导致了在压气机10中产生的每一个声压力波与其余的声压力波是同相的，每种相位相同的声压力波相互叠加造成了声压力波幅值的增加，进而导致叶片旋转噪音的强度。

据了解，定频噪声的降低措施通常作用于压气机10上，像进气口端降噪，是用的比较有效的降低叶片旋转噪音的措施。进气消声器(吸收或者耗散噪音能量)可以装在进气口22上，在压气机18外，可以降低旋转叶片噪音的强度。进气消声器通常包括吸声材料或者多孔管状结构，以及外壳结构。这种消声器比较昂贵，而且通常需要占用较大的空间。

发明内容

本发明针对上述问题，提供一种能够有效降低叶片谐波噪音的压气机，该压壳结构能有效降低压气机的噪音。