[发明专利]一种涡轮增压器多级控制装置

说明书

本发明涉及机械设备的技术领域，本发明提供了一种涡轮增压多级控制装置，包括高级压气机、低级压气机、高级涡轮机和低级涡轮机，所述的高级压气机与高级涡轮机通过传动轴连接配合，所述的低级压气机与低级涡轮机通过传动轴连接配合，高级压气机和低级压气机通过进气道连通，高级涡轮机和低级涡轮机通过排气道连通，发动机排气端与高级涡轮机的进口连通，发动机进气端与高级压气机的出口连通，其特征在于，所述的增压器还包括多级控制阀，所述的多级控制阀设置在低级涡轮机的进气口，并且多级控制阀由外界大气压控制封堵和打开低级涡轮机的进口。本发明提供了在涡轮增压发动机使用中改变增压级数的一种方法，结构简单，使用方便。

技术领域

本发明涉及机械设备的技术领域，具体涉及一种涡轮增压器多级控制装置。

背景技术

涡轮增压器利用内燃机的排气能量，提高其进气密度，从而大大提高了内燃机的输出功率与适用范围，在航空发动机领域更是具有弥补高空空气密度降低给发动机带来不利影响的重要作用。

随着近年来我国无人机事业的发展，对航空发动机提出了提高最大升限，提高变海拔稳定性等迫切的要求。

发明内容

本发明针对传统一级增压航空发动机最大升限较小和传统二级或多级增压航空发动机低空稳定性不足以及各增压器之间能量分配不均的问题，创新性地提出了一种涡轮增压器多级控制装置。此装置利用大气压力控制阀门的开闭，可以在指定高度下实现在同一发动机处在工作状态时各级增压之间的转换。因此航空发动机可以在高空时启用多级增压，从而满足高空下的增压需求，又可以在各个海拔高度下匹配不同级数的增压器，使增压发动机的废气能量分配在全海拔下都具有可调性，保证了其工作稳定性。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种涡轮增压器多级控制装置，包括高级压气机、低级压气机、高级涡轮机和低级涡轮机，所述的高级压气机与高级涡轮机连通配合，所述的低级压气机与低级涡轮机连通配合，高级压气机和低级压气机连通，高级涡轮机和低级涡轮机连通，发动机排气端与高级涡轮机的进口连通，发动机进气端与高级压气机的出口连通，所述的增压器还包括多级控制阀，所述的多级控制阀设置在低级涡轮机的进气口，并且多级控制阀由外界大气压控制封堵和打开低级涡轮机的进口。

进一步的，所述的多级控制阀包括

控制阀壳体；

气膜，所述的气膜设置在控制阀壳体内腔，并且将内腔分成内气室和外气室，所述的外气室与外界空间连通，所述的内气室密封且其内部设有一定的真空度；

压力弹簧，所述的压力弹簧横向设置在内气室中，压力弹簧末端固定设置底板，所述的气膜的部分与底板的后侧面固连，所述的压力弹簧的弹力与内气室的内部气压之和与外气室的气压相等；

运动组件，所述的运动组件包括挺杆与拉杆，所述的挺杆横向的可滑动的设置在控制阀壳体的前侧面，挺杆穿过压力弹簧，且末端与底板固连，所述的拉杆的底端与挺杆前端铰接，并且拉杆的中部铰接在排气管外的支架上，前端延伸到排气管中；

阀体，所述的阀体安装在拉杆的顶端，当外气室内的气压降低后，压力弹簧推动挺杆向后移动，拉杆推动阀体封堵低级涡轮机的进口。

有益效果：

提供了同一内燃机在工作状态下各级增压之间的转换途径，解决了发动机单机增压高空功率恢复效果不佳与多级增压变海拔可调性差的矛盾。

附图说明

图1为本发明结构图；

图2为本发明多级控制阀的示意图；