1.本實用新型涉及離心空氣壓縮機技術領域，具體涉及一種用于離心壓縮機的增壓裝置。

背景技術：

2.目前離心式空壓機設計一般采用電機直驅方式，電機轉子和主軸做成一體化結構，主軸軸端固定聯(lián)接離心式葉輪，葉輪內置于蝸殼內。電機轉子超高速旋轉下，葉輪帶動氣體高速旋轉與擴壓器和蝸殼相互作用產生高壓、大流量空氣，供給燃料電池發(fā)動機用于燃料電池電堆內部電化學反應的發(fā)生，其中軸承提供支撐轉子一體化旋轉部件高速旋轉。

3.離心式空壓機為了提高輸出空氣的壓力和流量，往往采用超高轉速(80000rpm以上)的轉速控制實現(xiàn)方式，實際中，為了提高壓縮機組的效率，就必須提高輸出的氣體壓力，擴壓器就是將風機動壓轉變?yōu)殪o壓，使速度降低，靜壓提高。所以它的作用就顯得尤為重要。離心壓縮機的擴壓器一般分為無葉擴壓器，無葉擴壓器由兩個平壁構成的環(huán)形通道組成，實際中，無葉擴壓器設計簡單且易于制造，成本較低，性能曲線平坦，工況范圍較寬；但其流動損失較大，效率較低。

4.超高速的轉子也會帶來散熱和冷卻問題。因此，空壓機工作時，電機定子通電運行與轉子的高速旋轉均會產生大量的熱量，熱量聚集在空壓機內部將會影響電機定子及其控制電路以及轉子的運行狀態(tài)，必須及時有效地實現(xiàn)散熱。

5.如何能減少流動損失，提高效率，且實現(xiàn)對其增壓裝置進行冷卻是現(xiàn)階段需要解決的問題。

技術實現(xiàn)要素：

6.為解決上述問題本實用新型目的是提供一種用于離心壓縮機的增壓裝置，所述增壓裝置包括擴壓器、葉輪和蝸殼，所述增壓裝置的擴壓器為葉片擴壓器；

7.所述葉片擴壓器包括擴壓器輪轂，所述擴壓器輪轂為圓環(huán)狀，所述擴壓器輪轂由圓心到外側依次包括葉輪安裝區(qū)、擴壓區(qū)和固定安裝區(qū)；所述葉輪安裝區(qū)為所述擴壓器輪轂向背側壓凹成型，所述葉輪安裝區(qū)壓凹底面突出于所述擴壓區(qū)和固定安裝區(qū)；所述擴壓區(qū)頂面上圓周分布有擴壓葉片，所述擴壓區(qū)底面設有安裝圓環(huán)，所述安裝圓環(huán)和所述葉輪安裝區(qū)底部形成降溫通道；所述固定安裝區(qū)頂面低于所述葉輪安裝區(qū)，且所述固定安裝區(qū)上圓周分布有多個固定安裝孔。

8.進一步地，所述葉輪安裝區(qū)圓周外圍設有多個葉輪冷卻孔。

9.進一步地，所述擴壓葉片均勻分布在擴壓區(qū)內，并沿順時針方向偏轉。

10.進一步地，所述擴壓葉片為彎曲的楔形，所述擴壓葉片的中弧線為圓弧，所述擴壓葉片的前緣尖銳部分具有倒圓。

11.進一步地， 所述擴壓葉片入口氣流角a與葉輪出口氣流角b的關系為tana＝b1/b2 tanb，其中b1為葉輪出口寬度，b2為擴壓葉片進口寬度。

12.進一步地，所述擴壓葉片進口寬度b2大于葉輪出口寬度b1。

13.進一步地，所述擴壓葉片入口與所述葉輪出口之間留有一段間隙。

14.進一步地，所述擴壓葉片數(shù)量在7

?

19之間。

15.進一步地，所述安裝圓環(huán)外徑與離心壓縮機殼體內徑相同，用于將擴壓器鑲嵌于離心壓縮機殼體內。

16.本實用新型的優(yōu)勢在于：根據(jù)離心壓縮機提高出口靜壓，改善小流量區(qū)流動的需求，使用葉片式擴壓器，氣流從葉輪出口先經(jīng)過擴壓器的彎曲的楔形葉片，實現(xiàn)氣流從葉輪出口經(jīng)擴壓器后的降低流速，提高靜壓，改善小流量區(qū)流動，擴大高效區(qū)范圍，增加擴壓器調節(jié)范圍的作用。擴壓器背面由葉輪安裝面和安裝圓環(huán)夠成降溫通道，配合葉輪冷卻孔進風對其補充冷卻，提高空壓機的使用壽命。

附圖說明

17.圖1是本實用新型的安裝剖視圖;

18.圖2是本實用新型的擴壓器葉輪安裝結構圖；

19.圖3是本實用新型的擴壓器結構圖；

20.圖4是本實用新型的擴壓器剖視圖。

21.圖紙標號

22.葉片擴壓器（1），葉輪（2），蝸殼（3），葉輪安裝區(qū)（4），擴壓區(qū)（5），固定安裝區(qū)（6），擴壓葉片（7），安裝圓環(huán)（8），降溫通道（9），固定安裝孔（10），葉輪冷卻孔（11）。

具體實施方式

23.下面通過結合附圖的形式來對本實用新型的具體實施方式來做進一步的詳細的說明，但以下實施例僅列舉的是較優(yōu)選的實施例，其僅起到解釋說明的作用來幫助理解本實用新型，并不能理解為是對本實用新型作的限定。

24.下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。

25.下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。

26.在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語

?“

安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

27.在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

28.實施例1

29.如圖1

?

4所示本實用新型公開了一種用于離心壓縮機的增壓裝置，所述增壓裝置包括擴壓器、葉輪2和蝸殼3，其特征在于，所述增壓裝置的擴壓器為葉片擴壓器1；

30.所述葉片擴壓器1包括擴壓器輪轂，所述擴壓器輪轂為圓環(huán)狀，所述擴壓器輪轂由圓心到外側依次包括葉輪安裝區(qū)4、擴壓區(qū)5和固定安裝區(qū)6；所述葉輪安裝區(qū)4為所述擴壓器輪轂向背側壓凹成型，所述葉輪安裝區(qū)4壓凹底面突出于所述擴壓區(qū)5和固定安裝區(qū)6；所述擴壓區(qū)5頂面上圓周分布有15個擴壓葉片7，所述擴壓區(qū)5底面設有安裝圓環(huán)8，所述安裝圓環(huán)8和所述葉輪安裝區(qū)4底部形成降溫通道9；所述固定安裝區(qū)6頂面低于所述葉輪安裝區(qū)4，且所述固定安裝區(qū)6上圓周分布有多個固定安裝孔10。

31.所述葉輪安裝區(qū)4圓周外圍設有多個葉輪冷卻孔11，所述冷卻孔配合降溫通道9對其擴壓器進行冷卻。

32.所述擴壓葉片7均勻分布在擴壓區(qū)5內，并沿順時針方向偏轉。

33.所述擴壓葉片7為彎曲的楔形，所述擴壓葉片7的中弧線為圓弧，所述擴壓葉片7的前緣尖銳部分具有倒圓。

34.所述擴壓器1葉片入口氣流角a與葉輪2出口氣流角b的關系為tana＝b1/b2 tanb，其中b1為葉輪2出口寬度，b2為擴壓葉片7進口寬度。所述擴壓葉片7進口寬度b2大于葉輪2出口寬度b1。

35.所述安裝圓環(huán)8外徑與離心壓縮機殼體內徑相同，用于將擴壓器1鑲嵌于離心壓縮機殼體內。

36.擴壓器葉片為彎曲的楔形，所述擴壓葉片7的中弧線為圓弧，其通道基本上呈圓弧形流動損失小，變工況性能好，擴壓器葉片進口寬度b2大于葉輪出口寬度b1，并且之間留有一段間隙，這一間隙實際上就等于是一段很短的無葉擴壓器，可使葉輪流出的氣體在進入擴壓器之前，變得均勻，速度有所下降，改善擴壓器進氣狀態(tài)，同時降低氣流脈動所產生的噪聲。

37.本實用新型的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的， 不能理解為對本實用新型的限制，本領域的普通技術人員在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下在本實用新型的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型，對其進行簡單的組合變化都列為本實用新型的保護之內。技術特征：

1.一種用于離心壓縮機的增壓裝置，所述增壓裝置包括擴壓器、葉輪（2）和蝸殼（3），其特征在于，所述增壓裝置的擴壓器為葉片擴壓器（1）；所述葉片擴壓器（1）包括擴壓器輪轂，所述擴壓器輪轂為圓環(huán)狀，所述擴壓器輪轂由圓心到外側依次包括葉輪安裝區(qū)（4）、擴壓區(qū)（5）和固定安裝區(qū)（6）；所述葉輪安裝區(qū)（4）為所述擴壓器輪轂向背側壓凹成型，所述葉輪安裝區(qū)（4）壓凹底面突出于所述擴壓區(qū)（5）和固定安裝區(qū)（6）；所述擴壓區(qū)（5）頂面上圓周分布有擴壓葉片（7），所述擴壓區(qū)（5）底面設有安裝圓環(huán)（8），所述安裝圓環(huán)（8）和所述葉輪安裝區(qū)（4）底部形成降溫通道（9）；所述固定安裝區(qū)（6）頂面低于所述葉輪安裝區(qū)（4），且所述固定安裝區(qū)（6）上圓周分布有多個固定安裝孔（10）。2.根據(jù)權利要求1所述的一種用于離心壓縮機的增壓裝置，其特征在于：所述葉輪安裝區(qū)（4）圓周外圍設有多個葉輪冷卻孔（11）。3.根據(jù)權利要求1所述的一種用于離心壓縮機的增壓裝置，其特征在于：所述擴壓葉片（7）均勻分布在擴壓區(qū)（5）內，并沿順時針方向偏轉。4.根據(jù)權利要求1所述的一種用于離心壓縮機的增壓裝置，其特征在于：所述擴壓葉片（7）為彎曲的楔形，所述擴壓葉片（7）的中弧線為圓弧。5.根據(jù)權利要求1所述的一種用于離心壓縮機的增壓裝置，其特征在于：所述擴壓葉片（7）的前緣尖銳部分具有倒圓。6.根據(jù)權利要求1所述的一種用于離心壓縮機的增壓裝置，其特征在于： 所述擴壓器（1）葉片入口氣流角a與葉輪（2）出口氣流角b的關系為tana＝b1/b2 tanb，其中b1為葉輪（2）出口寬度，b2為擴壓葉片（7）進口寬度。7.根據(jù)權利要求5所述的一種用于離心壓縮機的增壓裝置，其特征在于：所述擴壓葉片（7）進口寬度b2大于葉輪（2）出口寬度b1。8.根據(jù)權利要求5所述的一種用于離心壓縮機的增壓裝置，其特征在于：所述擴壓葉片（7）入口與所述葉輪（2）出口之間留有一段間隙。9.根據(jù)權利要求1所述的一種用于離心壓縮機的增壓裝置，其特征在于：所述擴壓葉片（7）數(shù)量在7

?

19之間。10.根據(jù)權利要求1所述的一種用于離心壓縮機的增壓裝置，其特征在于：所述安裝圓環(huán)（8）外徑與離心壓縮機殼體內徑相同，用于將擴壓器（1）鑲嵌于離心壓縮機殼體內。

技術總結

一種用于離心壓縮機的增壓裝置，增壓裝置包括擴壓器、葉輪和蝸殼，增壓裝置的擴壓器為葉片擴壓器；葉片擴壓器包括擴壓器輪轂,擴壓器輪轂由圓心到外側依次包括葉輪安裝區(qū)、擴壓區(qū)和固定安裝區(qū),葉輪安裝區(qū)為所述擴壓器輪轂向背側壓凹成型，葉輪安裝區(qū)壓凹底面突出于所述擴壓區(qū)和固定安裝區(qū)；安裝圓環(huán)和所述葉輪安裝區(qū)底部形成降溫通道。使用葉片式擴壓器，氣流從葉輪出口先經(jīng)過擴壓器的彎曲的楔形葉片，實現(xiàn)氣流從葉輪出口經(jīng)擴壓器后的降低流速，提高靜壓，改善小流量區(qū)流動，擴大高效區(qū)范圍，增加擴壓器調節(jié)范圍的作用。擴壓器背面由葉輪安裝面和安裝圓環(huán)夠成降溫通道，配合葉輪冷卻孔進風對其補充冷卻，提高空壓機的使用壽命。提高空壓機的使用壽命。提高空壓機的使用壽命。

技術研發(fā)人員：張會明 張超 徐樹伍 邢子義 王升科 謝元豪

受保護的技術使用者：煙臺東德實業(yè)有限公司

技術研發(fā)日：2021.03.31

技術公布日：2021/10/8