专利名称：机械增压装置及具有该装置的活塞发动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及航空发动机领域，具体而言，涉及一种机械增压装置及具有该装置的活塞发动机。
背景技术：
航空活塞式发动机作为飞机的动力装置，一方面要提高在地面时的起飞功率，另一方面要满足飞机在一定高度下的功率需求。随着飞机的飞行高度的增加，大气条件发生变化，大气压力逐渐下降，发动机的进气压力在不断降低，因此发动机的功率也不断降低，为了满足飞机在一定高度下的功率需求，则需提高发动机的功率。一般来说，提高发动机的功率可以采取提高充气效率、提高发动机转速、提高机械效率及设置增压装置等多种途径，但其中最有效的是增加进气增压装置，特别是对于航空活塞式发动机的使用条件，进气增压的作用更为突出。为了达到进气增压的目的，通常采用废气涡轮增压的方法。目前废气涡轮增压已广泛运用于柴油发动机。废气涡轮增压的涡轮增压器是由涡轮室和增压器组成，涡轮和叶轮分别装在涡轮室和增压器内，二者同轴刚性联接，通过利用发动机排气的热能，驱动涡轮转子，再带动压气机叶轮，实现进气增压，提高了发动机的进气压力，使充气密度增加，有更多的混合气参与燃烧，从而提高发动机的功率。基于上述原理工作的废气涡轮增压器可以很好地利用发动机排出的废气，有利于环保和节能，但是废气涡轮增压器的响应速度低、可靠性差，而且废气涡轮增压器的结构复杂、占用空间大。
发明内容
本发明旨在提供一种机械增压装置及具有该装置的活塞发动机，以解决现有技术中具有废气涡轮增压装 置的活塞发动机占用空间大的问题。为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种机械增压装置，该机械增压装置包括混合气收集器和增压器，混合气收集器具有集气道和与集气道相隔离的集气腔；增压器具有增压通道，增压通道将集气道与集气腔连通，增压器包括:扩散部，与混合气收集器固定连接，并具有与集气腔连通的扩散气道；增压叶轮，相对扩散部可转动地设置，并具有增压气道；增压气道与扩散气道构成增压通道，增压通道与集气腔的外壁构成增压腔，混合气经过集气道后进入增压通道增压，增压后的混合气进入集气腔内。进一步地，增压器还包括相对混合气收集器可转动地设置的驱动部，驱动部与增压叶轮驱动连接，驱动增压叶轮转动。进一步地，驱动部包括:叶轮安装轴，混合气收集器、增压叶轮和扩散部沿叶轮安装轴的轴向依次套设在叶轮安装轴上，且增压叶轮可在叶轮安装轴的带动下相对扩散部转动。进一步地,驱动部还包括主动轴，穿设在叶轮安装轴内，并驱动叶轮安装轴转动。进一步地,主动轴与叶轮安装轴之间通过传动结构驱动连接。
进一步地，主动轴上固定设置有第一传动齿轮，传动结构包括同轴设置并同步转动的第二传动齿轮和第三传动齿轮，叶轮安装轴上固定设置有第四传动齿轮，第一传动齿轮与第二传动齿轮相哨合，第三传动齿轮与第四传动齿轮相哨合。进一步地，主动轴上间隔设置有与叶轮安装轴的两端位置相对应的第一限位部和第二限位部，第一限位部和第二限位部中至少一个可拆卸地设置；叶轮安装轴的第一端与第二限位部之间设置有第一衬套，叶轮安装轴的第二端与第一限位部之间设置有第二衬套。进一步地，机械增压装置还包括叶轮限位部，叶轮限位部包括:第一轴向止挡结构，套设在叶轮安装轴上，并止挡在增压叶轮的第一端；第二轴向止挡结构，套设在叶轮安装轴上，并止挡在增压叶轮的第二端。进一步地，第一轴向止挡结构包括:第一封严衬套，套设在叶轮安装轴上，并对增压叶轮的第一端限位；第一封严涨圈，第一端抵接在混合气收集器上，第二端抵接在第一封严衬套上。进一步地，第一轴向止挡结构还包括隔离衬套，隔离衬套位于增压叶轮的第一端与第一封严衬套之间，隔离衬套可相对混合气收集器转动。进一步地，第二轴向止挡结构包括:第二封严衬套，套设在叶轮安装轴上，并对增压叶轮的第二端限位，第二封严衬套上套设有扩散部，且可相对扩散部转动；第二封严涨圈，第一端抵接在扩散部上，第二端抵接在第二封严衬套上。进一步地，增压叶轮的第一端与第一轴向止挡结构之间设置有调整增压叶轮的轴向位置的第一调整垫圈，增压叶轮的第二端与第二轴向止挡结构之间设置有调整增压叶轮的轴向位置的第二调整垫圈。 进一步地，叶轮限位部还包括锁紧结构，锁紧结构包括将第一轴向止挡结构顶紧的锁紧螺母，锁紧螺母与叶轮安装轴螺纹配合。进一步地，锁紧螺母与第一轴向止挡结构之间还设置有防松锁片。进一步地，混合气收集器还包括:连接衬套，固定设置在混合气收集器上与第一封严衬套相对应的位置处，连接衬套与混合气收集器的外壁之间设置有空腔，空腔与第一封严衬套上的润滑通道相连通；气体通道，设置在混合气收集器的壳体上，并与空腔相连通，气体通道上还连接有将气体通道与外界空气相连通的通气管。进一步地，增压叶轮上设置有平衡增压叶轮两侧气压的平衡孔，平衡孔沿增压叶轮的轴向贯穿增压叶轮。根据本发明的另一方面，提供了一种活塞发动机，包括汽化器和机械增压装置，机械增压装置为上述的机械增压装置，汽化器与机械增压装置的集气道相连通。应用本发明的技术方案，机械增压装置包括混合气收集器和增压器，混合气收集器具有集气道和与集气道相隔离的集气腔；增压器具有增压通道，增压通道将集气道与集气腔连通；增压器包括扩散部和增压叶轮，扩散部与混合气收集器固定连接，并具有与集气腔连通的扩散气道；增压叶轮相对扩散部可转动地设置，并具有增压气道；增压气道与扩散气道构成增压通道，增压通道与集气腔的外壁构成增压腔，混合气经过集气道后进入增压通道增压，增压后的混合气进入集气腔内。集气道将混合气收集并引入增压通道内，集气腔用于容纳增压后的混合气，并将增压后的混合气输送到其他结构中。增压器用于对混合气增压，通过增压叶轮旋转产生的离心力将集气道内的混合气抽到增压气道内，使混合气的压力、温度和速度上升，混合气通过增压气道的增压后在扩散部的扩散气道内速度下降、温度和压力继续增加并流进集气腔内。增压叶轮设置在扩散部与混合气收集器之间的空间，并通过扩散部与混合气收集器固定连接将增压叶轮封装，使机械增压装置的结构紧凑，占用空间小。
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:图1示出了本发明的实施例的机械增压装置的结构示意图；图2示出了根据图1的机械增压装置的A处的放大图；图3示出了根据图1的机械增压装置的增压叶轮的剖视图；图4示出了根据图3的增压叶轮的左视图；图5示出了根据图1的机械增压装置的扩散部的结构示意图；图6示出了根据图5的扩散部的剖视图；图7示出了根据图6的扩散部的左视图；以及图8示出了机械增压装置的传动结构的结构示意图。附图标记说明:10、混合气收集器；11、集气道；12、集气腔；13、气体通道；14、空腔；21、扩散部；211、连接 轴座；212、导流片；213、扩散气道；214、定位孔；22、增压叶轮；221、平衡孔；222、叶片；231、叶轮安装轴；2311、第四传动齿轮；232、主动轴；2321、第一传动齿轮；2322、第一凸起；2331、第二传动齿轮；2332、第三传动齿轮；31、第一衬套；32、第二衬套；41、第一封严衬套；42、第一封严涨圈；43、隔离衬套；44、第一调整垫圈；51、第二封严衬套；52、第二封严涨圈；53、第二调整垫圈；61、锁紧螺母；62、锁片；90、通气管。
具体实施例方式下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。如图1至8所示，根据本发明的实施例，机械增压装置包括混合气收集器10和增压器，混合气收集器10具有集气道11和与集气道11相隔离的集气腔12 ;增压器具有增压通道，增压通道将集气道11与集气腔12连通；增压器包括扩散部21和增压叶轮22，扩散部21与混合气收集器10固定连接，并具有与集气腔12连通的扩散气道213 ;增压叶轮22相对扩散部21可转动地设置，并具有增压气道；增压气道与扩散气道213构成增压通道，增压通道与集气腔12的外壁构成增压腔，混合气经过集气道11后进入增压通道增压，增压后的混合气进入集气腔12内。集气道11将混合气收集并引入增压通道内，集气腔12用于容纳增压后的混合气，并将增压后的混合气输送到其他结构中。增压器用于对混合气增压，通过增压叶轮22旋转产生的离心力将集气道11内的混合气抽到增压气道内，使混合气的压力、温度和速度上升，混合气通过增压气道的增压后在扩散部21的扩散气道213内速度下降、温度和压力继续增加并流进集气腔12内，以此实现对混合气的增压。增压叶轮22设置在扩散部21与混合气收集器10之间的空间，节省机械增压装置的空间，通过扩散部21与混合气收集器10固定连接将增压叶轮22封装，使机械增压装置的结构紧凑，占用空间小。结合参见图1、2和8所示，本实施例中的扩散部21为扩散器。增压器还包括相对混合气收集器10可转动地设置的驱动部，驱动部与增压叶轮22驱动连接，驱动增压叶轮22转动。其中，驱动部包括叶轮安装轴231、主动轴232和传动结构。叶轮安装轴231上沿其轴向依次套设有混合气收集器10、增压叶轮22和扩散部21。其中，叶轮安装轴231可相对扩散部21和混合气收集器10转动。增压叶轮22固定设置在叶轮安装轴231上，并可以在叶轮安装轴231的带动下相对扩散部21转动。在本实施例中，增压叶轮22位于扩散部21内，以便增压叶轮22的增压气道与扩散部21的扩散气道213的连通，确保增压后的混合气能够顺利进入扩散气道213内，同时增压叶轮22与扩散部21之间存在间隙，避免增压叶轮22转动过程中与扩散部21相互摩擦造成的过度磨损。主动轴232穿设在叶轮安装轴231内，并驱动叶轮安装轴231转动。本实施例中，主动轴232与叶轮安装轴231可相对转动地设置，并通过传动结构连接。优选地，主动轴232上间隔设置有位于叶轮安装轴231的两端的第一限位部和第二限位部，第一限位部和第二限位部中至少一个可拆卸地设置。在本实施例中，第一限位部为第一凸起2322，第二限位部为轴承，第一凸起2322和轴承将叶轮安装轴231定位，防止转动过程中叶轮安装轴231发生轴向窜动造成的运转不平稳。更优选地，在叶轮安装轴231的第一端固定设置一个第一衬套31，第一衬套31既可以避免叶轮安装轴231相对主动轴232转动造成的过度磨损，又可以与第二限位件配合将叶轮安装轴231定位，在叶轮安装轴231的第二端固定设置一个第二衬套32，第二衬套32也可以避免叶轮安装轴231相对主动轴232转动造成的过度磨损，同时可以与第一凸起2322配合将叶轮安装轴231定位。在其他实施例中，主动轴232可与叶轮安装轴231固定连接并同步转动，例如主动轴232与叶轮安装轴231通过键连接并同步转动。结合参见图8所示·，传动结构连接在主动轴232和叶轮安装轴231之间，将主动轴232的运动传递到叶轮安装轴231上，以驱动叶轮安装轴231转动。其中，传动结构包括同轴设置并同步转动的第二传动齿轮2331和第三传动齿轮2332。主动轴232上固定设置有第一传动齿轮2321，叶轮安装轴231上固定设置有第四传动齿轮2311。第一传动齿轮2321带动与之啮合的第二传动齿轮2331转动，同时与第二传动齿轮2331同轴设置的第三传动齿轮2332也开始转动，继而带动与第三传动齿轮2332啮合的第四传动齿轮2311转动，叶轮安装轴231随之转动。上述连接结构通过齿轮啮合传动，传动精度高，且可以通过改变传动比调节叶轮安装轴231和增压叶轮22的转速，进而调节混合气的增压量，便于调节和控制，而且主动轴232与叶轮安装轴231同步转动，避免了涡轮废气增压器的滞后性，提高了响应速度，增加了可靠性。结合参见图2，本实施例中，机械增压装置还包括对增压叶轮22进行轴向定位的叶轮限位部。其中，叶轮限位部包括第一轴向止挡结构和第二轴向止挡结构。第一轴向止挡结构套设在叶轮安装轴231上，并止挡在增压叶轮22的第一端，第二轴向止挡结构也套设在叶轮安装轴231上，并止挡在增压叶轮22的第二端。通过第一轴向止挡结构和第二轴向止挡结构可以将增压叶轮22定位，防止工作过程中增压叶轮22沿轴向窜动，避免增压叶轮22与扩散部21相对位置改变而影响混合气进入扩散气道213内，同时保证增压叶轮22转动平稳。在本实施例中，第一轴向止挡结构包括第一封严衬套41、第一封严涨圈42和隔离衬套43。第一封严衬套41套设在叶轮安装轴231上，并对增压叶轮22的第一端限位。优选地，为了方便调节第一封严衬套41的位置，以便在使用时调节增压叶轮22的位置，在叶轮安装轴231上第一封严衬套41远离增压叶轮22的一端设置有一锁紧机构，锁紧结构包括螺纹连接在叶轮安装轴231上的锁紧螺母61。锁紧螺母61将第一封严衬套41顶紧在增压叶轮22上，可以调节锁紧螺母61在叶轮安装轴231上的位置，以调节第一封严衬套41与在增压叶轮22之间的顶紧度。更优选地，在锁紧螺母61与第一封严衬套41之间设置锁片62，锁片62具有弹性，可以防止第一封严衬套41与增压叶轮22松脱，即保证第一封严衬套41与增压叶轮22之间紧密贴合，并避免由于偶然因素造成的第一封严衬套41与增压叶轮22之间出现间隙 ，实现自动修正，保证增压叶轮22的运行平稳。第一封严涨圈42第一端抵接在混合气收集器10上，第二端抵接在第一封严衬套41上，从而将混合气收集器10与第一封严衬套41之间的间隙密封，防止机械增压装置中的润滑油流到增压腔内污染混合气。隔离衬套43位于增压叶轮22的第一端与第一封严衬套41之间，隔离衬套43可相对混合气收集器10转动。在其他实施例中，可以省略隔离衬套43，直接将第一封严衬套41抵接在增压叶轮22的第一端，但是这种方式下第一封严衬套41的加工难度较大，加工成本较高且不易于装配。第二轴向止挡结构包括第二封严衬套51和第二封严涨圈52。第二封严衬套51套设在叶轮安装轴231上，并对增压叶轮22的第二端限位，第二封严衬套51上套设有扩散部21，且可相对扩散部21转动。为了节省空间，使结构更加紧凑，同时对增压叶轮22的第二端进行限位，在本实施例中，第二封严衬套51设置在叶轮安装轴231的第四传动齿轮2311的端面与增压叶轮22的第二端端面之间。第二封严涨圈52的第一端抵接在扩散部21上，第二封严涨圈52的第二端抵接在第二封严衬套51上，第二封严涨圈52可以将第二封严衬套51与扩散部21之间的间隙密封，从而防止润滑油进入增压腔内污染混合气。优选地，在增压叶轮22的第一端与第一止挡结构之间设置有调整增压叶轮22的轴向位置的第一调整垫圈44，增压叶轮22的第二端与第二轴向止挡结构之间设置有调整增压叶轮22的轴向位置的第二调整垫圈53。通过选用不同厚度的第一调整垫圈44和第二调整垫圈53可以控制增压叶轮22与扩散部21之间的间隙的大小，进而控制混合气从增压气道进入扩散气道213的气量。如图1和2所示，在本实施例中，混合气收集器10还包括连接衬套和气体通道13。连接衬套固定设置在混合气收集器10上与第一封严衬套41相对应的位置处，第一封严涨圈42的第一端抵接在连接衬套上，连接衬套与混合气收集器10的外壁之间设置有空腔14，空腔14与第一封严衬套41上的润滑通道相连通。通过此种结构将空腔14与润滑通道的压力保持一致。气体通道13设置在混合气收集器10的壳体上，并与空腔14相连通，气体通道13上还连接有将气体通道13与外界空气相连通的通气管90。通过此种结构将空腔14和润滑通道内的压力与大气压保持一致，进而使得空腔14和润滑通道内的压力小于增压腔内的压力，避免润滑油进入增压腔内污染混合气。如图3和4所示，本实施例中，增压叶轮22上设置有平衡增压叶轮22两侧气压的平衡孔221，平衡孔221沿增压叶轮22的轴向贯穿增压叶轮22，以保证增压叶轮22两端的气压一致，进而保证增压叶轮22转动过程中不会产生抖动，避免增压叶轮22转动过程中与扩散部21干涉影响安全性。增压叶轮22上还设置有多个叶片222，相邻的两个叶片222之间构成增压气道。如图5至7所示，本实施例中，扩散部21为扩散器，扩散器包括连接轴座211、导流片212、扩散气道213和定位孔214。连接轴座211用于安装传动结构中连接第二传动齿轮2331和第三传动齿轮2332的连接轴，该连接轴可相对该连接轴座211转动。沿扩散器的周向间隔设置有多个导流片212，导流片212通过改变混合气的运动方向减小混合气的速度，增大混合气的压力和温度，实现增压。相邻两个导流片212之间构成扩散气道213。沿扩散器的周向，在扩散器的边缘处设置多个定位孔214，定位孔214用于与混合气收集器10固定连接。根据本发明的另一实施例，活塞发动机包括汽化器和机械增压装置，其中机械增压装置为上述的机械增压装置，汽化器与机械增压装置的集气道11相连通。混合气从汽化器中流到机械增压装置的集气道11内，并在增压叶轮22的旋转产生的离心力的作用下进入增压腔内增压，之后进入集气腔12内，最终从集气腔12分散到各个气缸中。通过上述的机械增压装置可以实现活塞发动机的进气增压，提高发动机的进气压力，使充气密度增加，有更多的混合气参与燃烧，从而提高发动机的功率，同时机械增压装置结构紧凑，占用空间小，避免了过长的传动过程中误差过大造成的可靠性差的问题。从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果:机械增压装置包括混合气收集器和增压器，混合气收集器具有集气道和与集气道相隔离的集气腔；增压器具有增压通道，增压通道将集气道与集气腔连通；增压器包括扩散部和增压叶轮，扩散部与混合气收集器固定连接，并具`有与集气腔连通的扩散气道；增压叶轮相对扩散部可转动地设置，并具有增压气道；增压气道与扩散气道构成增压通道，增压通道与集气腔的外壁构成增压腔，混合气经过集气道后进入增压通道增压，增压后的混合气进入集气腔内。集气道将混合气收集并引入增压通道内，集气腔用于容纳增压后的混合气，并将增压后的混合气输送到其他结构中。增压器用于对混合气增压，通过增压叶轮旋转产生的离心力将集气道内的混合气抽到增压气道内，使混合气的压力、温度和速度上升，混合气通过增压气道的增压后在扩散部的扩散气道内速度下降、温度和压力继续增加并流进集气腔内。增压叶轮设置在扩散部与混合气收集器之间的空间，并通过扩散部与混合气收集器固定连接将增压叶轮封装，使机械增压装置的结构紧密，占用空间小。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种机械增压装置，其特征在于，包括混合气收集器(10)和增压器， 所述混合气收集器(10 )具有集气道(11)和与所述集气道(11)相隔离的集气腔(12 );所述增压器具有增压通道，所述增压通道将所述集气道(11)与所述集气腔(12)连通，所述增压器包括: 扩散部(21 )，与所述混合气收集器(10)固定连接，并具有与所述集气腔(12)连通的扩散气道(213)； 增压叶轮(22)，相对所述扩散部(21)可转动地设置，并具有增压气道； 所述增压气道与所述扩散气道(213)构成所述增压通道，所述增压通道与所述集气腔(12)的外壁构成增压腔，混合气经过所述集气道(11)后进入所述增压通道增压，增压后的所述混合气进入所述集气腔(12)内。
2.根据权利要求1所述的机械增压装置，其特征在于，所述增压器还包括相对所述混合气收集器(10)可转动地设置的驱动部，所述驱动部与所述增压叶轮(22)驱动连接，驱动所述增压叶轮(22)转动。
3.根据权利要求2所述的机械增压装置，其特征在于，所述驱动部包括: 叶轮安装轴(231)，所述混合气收集器(10)、所述增压叶轮(22)和所述扩散部(21)沿所述叶轮安装轴(231)的轴向依次套设在所述叶轮安装轴(231)上，且所述增压叶轮(22)可在所述叶轮安装轴(231)的带动下相对所述扩散部(21)转动。
4.根据权利要求3所述的机械增压装置，其特征在 于，所述驱动部还包括: 主动轴(232 )，穿设在所述叶轮安装轴(231)内，并驱动所述叶轮安装轴(231)转动。
5.根据权利要求4所述的机械增压装置，其特征在于，所述主动轴(232)与所述叶轮安装轴(231)之间通过传动结构驱动连接。
6.根据权利要求5所述的机械增压装置，其特征在于，所述主动轴(232)上固定设置有第一传动齿轮(2321)，所述传动结构包括同轴设置并同步转动的第二传动齿轮(2331)和第三传动齿轮(2332)，所述叶轮安装轴(231)上固定设置有第四传动齿轮(2311)，所述第一传动齿轮(2321)与所述第二传动齿轮(2331)相啮合，所述第三传动齿轮(2332)与所述第四传动齿轮(2311)相啮合。
7.根据权利要求4所述的机械增压装置，其特征在于， 所述主动轴(232)上间隔设置有与所述叶轮安装轴(231)的两端位置相对应的第一限位部和第二限位部，所述第一限位部和所述第二限位部中至少一个可拆卸地设置； 所述叶轮安装轴(231)的第一端与所述第二限位部之间设置有第一衬套(31)，所述叶轮安装轴(231)的第二端与所述第一限位部之间设置有第二衬套(32)。
8.根据权利要求3至7中任一项所述的机械增压装置，其特征在于，所述机械增压装置还包括叶轮限位部，所述叶轮限位部包括: 第一轴向止挡结构，套设在所述叶轮安装轴(231)上，并止挡在所述增压叶轮(22)的弟觸； 第二轴向止挡结构，套设在所述叶轮安装轴(231)上，并止挡在所述增压叶轮(22)的A-Ap ~.上山弟一牺。
9.根据权利要求8所述的机械增压装置，其特征在于，所述第一轴向止挡结构包括: 第一封严衬套(41)，套设在所述叶轮安装轴(231)上，并对所述增压叶轮(22)的第一端限位； 第一封严涨圈(42)，第一端抵接在所述混合气收集器(10)上，第二端抵接在所述第一封严衬套(41)上。
10.根据权利要求9所述的机械增压装置，其特征在于，所述第一轴向止挡结构还包括隔离衬套(43)，所述隔离衬套(43)位于所述增压叶轮(22)的第一端与所述第一封严衬套(41)之间，所述隔离衬套(43)可相对所述混合气收集器(10)转动。
11.根据权利要求8所述的机械增压装置，其特征在于，所述第二轴向止挡结构包括:第二封严衬套(51)，套设在所述叶轮安装轴(231)上，并对所述增压叶轮(22)的第二端限位，所述第二封严衬套(51)上套设有所述扩散部(21)，且可相对所述扩散部(21)转动； 第二封严涨圈(52)，第一端抵接在所述扩散部(21)上，第二端抵接在所述第二封严衬套(51)上。
12.根据权利要求8所述的机械增压装置，其特征在于，所述增压叶轮(22)的第一端与所述第一轴向止挡结构之间设置有调整所述增压叶轮(22)的轴向位置的第一调整垫圈(44)，所述增压叶轮(22)的第二端与所述第二轴向止挡结构之间设置有调整所述增压叶轮(22)的轴向位置的第二调整垫圈(53)。
13.根据权利要求8所述的机械增压装置，其特征在于，所述叶轮限位部还包括锁紧结构，所述锁紧结构包括 将所述第一轴向止挡结构顶紧的锁紧螺母(61)，所述锁紧螺母(61)与所述叶轮安装轴(231)螺纹配合。
14.根据权利要求13所述的机械增压装置，其特征在于，所述锁紧螺母(61)与所述第一轴向止挡结构之间还设置有防松锁片(62)。
15.根据权利要求9所述的机械增压装置，其特征在于，所述混合气收集器(10)还包括:连接衬套，固定设置在所述混合气收集器(10)上与所述第一封严衬套(41)相对应的位置处，所述连接衬套与所述混合气收集器(10)的外壁之间设置有空腔(14)，所述空腔(14)与所述第一封严衬套(41)上的润滑通道相连通； 气体通道(13)，设置在所述混合气收集器(10)的壳体上，并与所述空腔(14)相连通，所述气体通道(13)上还连接有将所述气体通道(13)与外界空气相连通的通气管(90)。
16.根据权利要求1所述的机械增压装置，其特征在于，所述增压叶轮(22)上设置有平衡所述增压叶轮(22)两侧气压的平衡孔(221)，所述平衡孔(221)沿所述增压叶轮(22)的轴向贯穿所述增压叶轮(22)。
17.一种活塞发动机，包括汽化器和机械增压装置，其特征在于，所述机械增压装置为权利要求1至16中任一项所述的机械增压装置，所述汽化器与所述机械增压装置的集气道(11)相连通。
全文摘要
本发明提供一种机械增压装置及具有该装置的活塞发动机。该机械增压装置包括混合气收集器和增压器，混合气收集器具有集气道和与集气道相隔离的集气腔；增压器具有增压通道，增压通道将集气道与集气腔连通，增压器包括扩散部，与混合气收集器固定连接，并具有与集气腔连通的扩散气道；增压叶轮，相对扩散部可转动地设置，并具有增压气道；增压气道与扩散气道构成增压通道，增压通道与集气腔的外壁构成增压腔，混合气经过集气道后进入增压通道增压，增压后的混合气进入集气腔内。增压叶轮位于扩散部和混合气收集器之间，三者在轴向紧凑设置，减小了空间占用。
文档编号F04D25/04GK103233899SQ201310187270
公开日2013年8月7日 申请日期2013年5月20日 优先权日2013年5月20日
发明者张进, 袁雪松 申请人:中国南方航空工业(集团)有限公司
技术领域：
本发明涉及航空发动机领域，具体而言，涉及一种机械增压装置及具有该装置的活塞发动机。
背景技术：
航空活塞式发动机作为飞机的动力装置，一方面要提高在地面时的起飞功率，另一方面要满足飞机在一定高度下的功率需求。随着飞机的飞行高度的增加，大气条件发生变化，大气压力逐渐下降，发动机的进气压力在不断降低，因此发动机的功率也不断降低，为了满足飞机在一定高度下的功率需求，则需提高发动机的功率。一般来说，提高发动机的功率可以采取提高充气效率、提高发动机转速、提高机械效率及设置增压装置等多种途径，但其中最有效的是增加进气增压装置，特别是对于航空活塞式发动机的使用条件，进气增压的作用更为突出。为了达到进气增压的目的，通常采用废气涡轮增压的方法。目前废气涡轮增压已广泛运用于柴油发动机。废气涡轮增压的涡轮增压器是由涡轮室和增压器组成，涡轮和叶轮分别装在涡轮室和增压器内，二者同轴刚性联接，通过利用发动机排气的热能，驱动涡轮转子，再带动压气机叶轮，实现进气增压，提高了发动机的进气压力，使充气密度增加，有更多的混合气参与燃烧，从而提高发动机的功率。基于上述原理工作的废气涡轮增压器可以很好地利用发动机排出的废气，有利于环保和节能，但是废气涡轮增压器的响应速度低、可靠性差，而且废气涡轮增压器的结构复杂、占用空间大。
发明内容
本发明旨在提供一种机械增压装置及具有该装置的活塞发动机，以解决现有技术中具有废气涡轮增压装 置的活塞发动机占用空间大的问题。为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种机械增压装置，该机械增压装置包括混合气收集器和增压器，混合气收集器具有集气道和与集气道相隔离的集气腔；增压器具有增压通道，增压通道将集气道与集气腔连通，增压器包括:扩散部，与混合气收集器固定连接，并具有与集气腔连通的扩散气道；增压叶轮，相对扩散部可转动地设置，并具有增压气道；增压气道与扩散气道构成增压通道，增压通道与集气腔的外壁构成增压腔，混合气经过集气道后进入增压通道增压，增压后的混合气进入集气腔内。进一步地，增压器还包括相对混合气收集器可转动地设置的驱动部，驱动部与增压叶轮驱动连接，驱动增压叶轮转动。进一步地，驱动部包括:叶轮安装轴，混合气收集器、增压叶轮和扩散部沿叶轮安装轴的轴向依次套设在叶轮安装轴上，且增压叶轮可在叶轮安装轴的带动下相对扩散部转动。进一步地,驱动部还包括主动轴，穿设在叶轮安装轴内，并驱动叶轮安装轴转动。进一步地,主动轴与叶轮安装轴之间通过传动结构驱动连接。
进一步地，主动轴上固定设置有第一传动齿轮，传动结构包括同轴设置并同步转动的第二传动齿轮和第三传动齿轮，叶轮安装轴上固定设置有第四传动齿轮，第一传动齿轮与第二传动齿轮相哨合，第三传动齿轮与第四传动齿轮相哨合。进一步地，主动轴上间隔设置有与叶轮安装轴的两端位置相对应的第一限位部和第二限位部，第一限位部和第二限位部中至少一个可拆卸地设置；叶轮安装轴的第一端与第二限位部之间设置有第一衬套，叶轮安装轴的第二端与第一限位部之间设置有第二衬套。进一步地，机械增压装置还包括叶轮限位部，叶轮限位部包括:第一轴向止挡结构，套设在叶轮安装轴上，并止挡在增压叶轮的第一端；第二轴向止挡结构，套设在叶轮安装轴上，并止挡在增压叶轮的第二端。进一步地，第一轴向止挡结构包括:第一封严衬套，套设在叶轮安装轴上，并对增压叶轮的第一端限位；第一封严涨圈，第一端抵接在混合气收集器上，第二端抵接在第一封严衬套上。进一步地，第一轴向止挡结构还包括隔离衬套，隔离衬套位于增压叶轮的第一端与第一封严衬套之间，隔离衬套可相对混合气收集器转动。进一步地，第二轴向止挡结构包括:第二封严衬套，套设在叶轮安装轴上，并对增压叶轮的第二端限位，第二封严衬套上套设有扩散部，且可相对扩散部转动；第二封严涨圈，第一端抵接在扩散部上，第二端抵接在第二封严衬套上。进一步地，增压叶轮的第一端与第一轴向止挡结构之间设置有调整增压叶轮的轴向位置的第一调整垫圈，增压叶轮的第二端与第二轴向止挡结构之间设置有调整增压叶轮的轴向位置的第二调整垫圈。 进一步地，叶轮限位部还包括锁紧结构，锁紧结构包括将第一轴向止挡结构顶紧的锁紧螺母，锁紧螺母与叶轮安装轴螺纹配合。进一步地，锁紧螺母与第一轴向止挡结构之间还设置有防松锁片。进一步地，混合气收集器还包括:连接衬套，固定设置在混合气收集器上与第一封严衬套相对应的位置处，连接衬套与混合气收集器的外壁之间设置有空腔，空腔与第一封严衬套上的润滑通道相连通；气体通道，设置在混合气收集器的壳体上，并与空腔相连通，气体通道上还连接有将气体通道与外界空气相连通的通气管。进一步地，增压叶轮上设置有平衡增压叶轮两侧气压的平衡孔，平衡孔沿增压叶轮的轴向贯穿增压叶轮。根据本发明的另一方面，提供了一种活塞发动机，包括汽化器和机械增压装置，机械增压装置为上述的机械增压装置，汽化器与机械增压装置的集气道相连通。应用本发明的技术方案，机械增压装置包括混合气收集器和增压器，混合气收集器具有集气道和与集气道相隔离的集气腔；增压器具有增压通道，增压通道将集气道与集气腔连通；增压器包括扩散部和增压叶轮，扩散部与混合气收集器固定连接，并具有与集气腔连通的扩散气道；增压叶轮相对扩散部可转动地设置，并具有增压气道；增压气道与扩散气道构成增压通道，增压通道与集气腔的外壁构成增压腔，混合气经过集气道后进入增压通道增压，增压后的混合气进入集气腔内。集气道将混合气收集并引入增压通道内，集气腔用于容纳增压后的混合气，并将增压后的混合气输送到其他结构中。增压器用于对混合气增压，通过增压叶轮旋转产生的离心力将集气道内的混合气抽到增压气道内，使混合气的压力、温度和速度上升，混合气通过增压气道的增压后在扩散部的扩散气道内速度下降、温度和压力继续增加并流进集气腔内。增压叶轮设置在扩散部与混合气收集器之间的空间，并通过扩散部与混合气收集器固定连接将增压叶轮封装，使机械增压装置的结构紧凑，占用空间小。
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:图1示出了本发明的实施例的机械增压装置的结构示意图；图2示出了根据图1的机械增压装置的A处的放大图；图3示出了根据图1的机械增压装置的增压叶轮的剖视图；图4示出了根据图3的增压叶轮的左视图；图5示出了根据图1的机械增压装置的扩散部的结构示意图；图6示出了根据图5的扩散部的剖视图；图7示出了根据图6的扩散部的左视图；以及图8示出了机械增压装置的传动结构的结构示意图。附图标记说明:10、混合气收集器；11、集气道；12、集气腔；13、气体通道；14、空腔；21、扩散部；211、连接 轴座；212、导流片；213、扩散气道；214、定位孔；22、增压叶轮；221、平衡孔；222、叶片；231、叶轮安装轴；2311、第四传动齿轮；232、主动轴；2321、第一传动齿轮；2322、第一凸起；2331、第二传动齿轮；2332、第三传动齿轮；31、第一衬套；32、第二衬套；41、第一封严衬套；42、第一封严涨圈；43、隔离衬套；44、第一调整垫圈；51、第二封严衬套；52、第二封严涨圈；53、第二调整垫圈；61、锁紧螺母；62、锁片；90、通气管。
具体实施例方式下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。如图1至8所示，根据本发明的实施例，机械增压装置包括混合气收集器10和增压器，混合气收集器10具有集气道11和与集气道11相隔离的集气腔12 ;增压器具有增压通道，增压通道将集气道11与集气腔12连通；增压器包括扩散部21和增压叶轮22，扩散部21与混合气收集器10固定连接，并具有与集气腔12连通的扩散气道213 ;增压叶轮22相对扩散部21可转动地设置，并具有增压气道；增压气道与扩散气道213构成增压通道，增压通道与集气腔12的外壁构成增压腔，混合气经过集气道11后进入增压通道增压，增压后的混合气进入集气腔12内。集气道11将混合气收集并引入增压通道内，集气腔12用于容纳增压后的混合气，并将增压后的混合气输送到其他结构中。增压器用于对混合气增压，通过增压叶轮22旋转产生的离心力将集气道11内的混合气抽到增压气道内，使混合气的压力、温度和速度上升，混合气通过增压气道的增压后在扩散部21的扩散气道213内速度下降、温度和压力继续增加并流进集气腔12内，以此实现对混合气的增压。增压叶轮22设置在扩散部21与混合气收集器10之间的空间，节省机械增压装置的空间，通过扩散部21与混合气收集器10固定连接将增压叶轮22封装，使机械增压装置的结构紧凑，占用空间小。结合参见图1、2和8所示，本实施例中的扩散部21为扩散器。增压器还包括相对混合气收集器10可转动地设置的驱动部，驱动部与增压叶轮22驱动连接，驱动增压叶轮22转动。其中，驱动部包括叶轮安装轴231、主动轴232和传动结构。叶轮安装轴231上沿其轴向依次套设有混合气收集器10、增压叶轮22和扩散部21。其中，叶轮安装轴231可相对扩散部21和混合气收集器10转动。增压叶轮22固定设置在叶轮安装轴231上，并可以在叶轮安装轴231的带动下相对扩散部21转动。在本实施例中，增压叶轮22位于扩散部21内，以便增压叶轮22的增压气道与扩散部21的扩散气道213的连通，确保增压后的混合气能够顺利进入扩散气道213内，同时增压叶轮22与扩散部21之间存在间隙，避免增压叶轮22转动过程中与扩散部21相互摩擦造成的过度磨损。主动轴232穿设在叶轮安装轴231内，并驱动叶轮安装轴231转动。本实施例中，主动轴232与叶轮安装轴231可相对转动地设置，并通过传动结构连接。优选地，主动轴232上间隔设置有位于叶轮安装轴231的两端的第一限位部和第二限位部，第一限位部和第二限位部中至少一个可拆卸地设置。在本实施例中，第一限位部为第一凸起2322，第二限位部为轴承，第一凸起2322和轴承将叶轮安装轴231定位，防止转动过程中叶轮安装轴231发生轴向窜动造成的运转不平稳。更优选地，在叶轮安装轴231的第一端固定设置一个第一衬套31，第一衬套31既可以避免叶轮安装轴231相对主动轴232转动造成的过度磨损，又可以与第二限位件配合将叶轮安装轴231定位，在叶轮安装轴231的第二端固定设置一个第二衬套32，第二衬套32也可以避免叶轮安装轴231相对主动轴232转动造成的过度磨损，同时可以与第一凸起2322配合将叶轮安装轴231定位。在其他实施例中，主动轴232可与叶轮安装轴231固定连接并同步转动，例如主动轴232与叶轮安装轴231通过键连接并同步转动。结合参见图8所示·，传动结构连接在主动轴232和叶轮安装轴231之间，将主动轴232的运动传递到叶轮安装轴231上，以驱动叶轮安装轴231转动。其中，传动结构包括同轴设置并同步转动的第二传动齿轮2331和第三传动齿轮2332。主动轴232上固定设置有第一传动齿轮2321，叶轮安装轴231上固定设置有第四传动齿轮2311。第一传动齿轮2321带动与之啮合的第二传动齿轮2331转动，同时与第二传动齿轮2331同轴设置的第三传动齿轮2332也开始转动，继而带动与第三传动齿轮2332啮合的第四传动齿轮2311转动，叶轮安装轴231随之转动。上述连接结构通过齿轮啮合传动，传动精度高，且可以通过改变传动比调节叶轮安装轴231和增压叶轮22的转速，进而调节混合气的增压量，便于调节和控制，而且主动轴232与叶轮安装轴231同步转动，避免了涡轮废气增压器的滞后性，提高了响应速度，增加了可靠性。结合参见图2，本实施例中，机械增压装置还包括对增压叶轮22进行轴向定位的叶轮限位部。其中，叶轮限位部包括第一轴向止挡结构和第二轴向止挡结构。第一轴向止挡结构套设在叶轮安装轴231上，并止挡在增压叶轮22的第一端，第二轴向止挡结构也套设在叶轮安装轴231上，并止挡在增压叶轮22的第二端。通过第一轴向止挡结构和第二轴向止挡结构可以将增压叶轮22定位，防止工作过程中增压叶轮22沿轴向窜动，避免增压叶轮22与扩散部21相对位置改变而影响混合气进入扩散气道213内，同时保证增压叶轮22转动平稳。在本实施例中，第一轴向止挡结构包括第一封严衬套41、第一封严涨圈42和隔离衬套43。第一封严衬套41套设在叶轮安装轴231上，并对增压叶轮22的第一端限位。优选地，为了方便调节第一封严衬套41的位置，以便在使用时调节增压叶轮22的位置，在叶轮安装轴231上第一封严衬套41远离增压叶轮22的一端设置有一锁紧机构，锁紧结构包括螺纹连接在叶轮安装轴231上的锁紧螺母61。锁紧螺母61将第一封严衬套41顶紧在增压叶轮22上，可以调节锁紧螺母61在叶轮安装轴231上的位置，以调节第一封严衬套41与在增压叶轮22之间的顶紧度。更优选地，在锁紧螺母61与第一封严衬套41之间设置锁片62，锁片62具有弹性，可以防止第一封严衬套41与增压叶轮22松脱，即保证第一封严衬套41与增压叶轮22之间紧密贴合，并避免由于偶然因素造成的第一封严衬套41与增压叶轮22之间出现间隙 ，实现自动修正，保证增压叶轮22的运行平稳。第一封严涨圈42第一端抵接在混合气收集器10上，第二端抵接在第一封严衬套41上，从而将混合气收集器10与第一封严衬套41之间的间隙密封，防止机械增压装置中的润滑油流到增压腔内污染混合气。隔离衬套43位于增压叶轮22的第一端与第一封严衬套41之间，隔离衬套43可相对混合气收集器10转动。在其他实施例中，可以省略隔离衬套43，直接将第一封严衬套41抵接在增压叶轮22的第一端，但是这种方式下第一封严衬套41的加工难度较大，加工成本较高且不易于装配。第二轴向止挡结构包括第二封严衬套51和第二封严涨圈52。第二封严衬套51套设在叶轮安装轴231上，并对增压叶轮22的第二端限位，第二封严衬套51上套设有扩散部21，且可相对扩散部21转动。为了节省空间，使结构更加紧凑，同时对增压叶轮22的第二端进行限位，在本实施例中，第二封严衬套51设置在叶轮安装轴231的第四传动齿轮2311的端面与增压叶轮22的第二端端面之间。第二封严涨圈52的第一端抵接在扩散部21上，第二封严涨圈52的第二端抵接在第二封严衬套51上，第二封严涨圈52可以将第二封严衬套51与扩散部21之间的间隙密封，从而防止润滑油进入增压腔内污染混合气。优选地，在增压叶轮22的第一端与第一止挡结构之间设置有调整增压叶轮22的轴向位置的第一调整垫圈44，增压叶轮22的第二端与第二轴向止挡结构之间设置有调整增压叶轮22的轴向位置的第二调整垫圈53。通过选用不同厚度的第一调整垫圈44和第二调整垫圈53可以控制增压叶轮22与扩散部21之间的间隙的大小，进而控制混合气从增压气道进入扩散气道213的气量。如图1和2所示，在本实施例中，混合气收集器10还包括连接衬套和气体通道13。连接衬套固定设置在混合气收集器10上与第一封严衬套41相对应的位置处，第一封严涨圈42的第一端抵接在连接衬套上，连接衬套与混合气收集器10的外壁之间设置有空腔14，空腔14与第一封严衬套41上的润滑通道相连通。通过此种结构将空腔14与润滑通道的压力保持一致。气体通道13设置在混合气收集器10的壳体上，并与空腔14相连通，气体通道13上还连接有将气体通道13与外界空气相连通的通气管90。通过此种结构将空腔14和润滑通道内的压力与大气压保持一致，进而使得空腔14和润滑通道内的压力小于增压腔内的压力，避免润滑油进入增压腔内污染混合气。如图3和4所示，本实施例中，增压叶轮22上设置有平衡增压叶轮22两侧气压的平衡孔221，平衡孔221沿增压叶轮22的轴向贯穿增压叶轮22，以保证增压叶轮22两端的气压一致，进而保证增压叶轮22转动过程中不会产生抖动，避免增压叶轮22转动过程中与扩散部21干涉影响安全性。增压叶轮22上还设置有多个叶片222，相邻的两个叶片222之间构成增压气道。如图5至7所示，本实施例中，扩散部21为扩散器，扩散器包括连接轴座211、导流片212、扩散气道213和定位孔214。连接轴座211用于安装传动结构中连接第二传动齿轮2331和第三传动齿轮2332的连接轴，该连接轴可相对该连接轴座211转动。沿扩散器的周向间隔设置有多个导流片212，导流片212通过改变混合气的运动方向减小混合气的速度，增大混合气的压力和温度，实现增压。相邻两个导流片212之间构成扩散气道213。沿扩散器的周向，在扩散器的边缘处设置多个定位孔214，定位孔214用于与混合气收集器10固定连接。根据本发明的另一实施例，活塞发动机包括汽化器和机械增压装置，其中机械增压装置为上述的机械增压装置，汽化器与机械增压装置的集气道11相连通。混合气从汽化器中流到机械增压装置的集气道11内，并在增压叶轮22的旋转产生的离心力的作用下进入增压腔内增压，之后进入集气腔12内，最终从集气腔12分散到各个气缸中。通过上述的机械增压装置可以实现活塞发动机的进气增压，提高发动机的进气压力，使充气密度增加，有更多的混合气参与燃烧，从而提高发动机的功率，同时机械增压装置结构紧凑，占用空间小，避免了过长的传动过程中误差过大造成的可靠性差的问题。从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果:机械增压装置包括混合气收集器和增压器，混合气收集器具有集气道和与集气道相隔离的集气腔；增压器具有增压通道，增压通道将集气道与集气腔连通；增压器包括扩散部和增压叶轮，扩散部与混合气收集器固定连接，并具`有与集气腔连通的扩散气道；增压叶轮相对扩散部可转动地设置，并具有增压气道；增压气道与扩散气道构成增压通道，增压通道与集气腔的外壁构成增压腔，混合气经过集气道后进入增压通道增压，增压后的混合气进入集气腔内。集气道将混合气收集并引入增压通道内，集气腔用于容纳增压后的混合气，并将增压后的混合气输送到其他结构中。增压器用于对混合气增压，通过增压叶轮旋转产生的离心力将集气道内的混合气抽到增压气道内，使混合气的压力、温度和速度上升，混合气通过增压气道的增压后在扩散部的扩散气道内速度下降、温度和压力继续增加并流进集气腔内。增压叶轮设置在扩散部与混合气收集器之间的空间，并通过扩散部与混合气收集器固定连接将增压叶轮封装，使机械增压装置的结构紧密，占用空间小。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种机械增压装置，其特征在于，包括混合气收集器(10)和增压器， 所述混合气收集器(10 )具有集气道(11)和与所述集气道(11)相隔离的集气腔(12 );所述增压器具有增压通道，所述增压通道将所述集气道(11)与所述集气腔(12)连通，所述增压器包括: 扩散部(21 )，与所述混合气收集器(10)固定连接，并具有与所述集气腔(12)连通的扩散气道(213)； 增压叶轮(22)，相对所述扩散部(21)可转动地设置，并具有增压气道； 所述增压气道与所述扩散气道(213)构成所述增压通道，所述增压通道与所述集气腔(12)的外壁构成增压腔，混合气经过所述集气道(11)后进入所述增压通道增压，增压后的所述混合气进入所述集气腔(12)内。
2.根据权利要求1所述的机械增压装置，其特征在于，所述增压器还包括相对所述混合气收集器(10)可转动地设置的驱动部，所述驱动部与所述增压叶轮(22)驱动连接，驱动所述增压叶轮(22)转动。
3.根据权利要求2所述的机械增压装置，其特征在于，所述驱动部包括: 叶轮安装轴(231)，所述混合气收集器(10)、所述增压叶轮(22)和所述扩散部(21)沿所述叶轮安装轴(231)的轴向依次套设在所述叶轮安装轴(231)上，且所述增压叶轮(22)可在所述叶轮安装轴(231)的带动下相对所述扩散部(21)转动。
4.根据权利要求3所述的机械增压装置，其特征在 于，所述驱动部还包括: 主动轴(232 )，穿设在所述叶轮安装轴(231)内，并驱动所述叶轮安装轴(231)转动。
5.根据权利要求4所述的机械增压装置，其特征在于，所述主动轴(232)与所述叶轮安装轴(231)之间通过传动结构驱动连接。
6.根据权利要求5所述的机械增压装置，其特征在于，所述主动轴(232)上固定设置有第一传动齿轮(2321)，所述传动结构包括同轴设置并同步转动的第二传动齿轮(2331)和第三传动齿轮(2332)，所述叶轮安装轴(231)上固定设置有第四传动齿轮(2311)，所述第一传动齿轮(2321)与所述第二传动齿轮(2331)相啮合，所述第三传动齿轮(2332)与所述第四传动齿轮(2311)相啮合。
7.根据权利要求4所述的机械增压装置，其特征在于， 所述主动轴(232)上间隔设置有与所述叶轮安装轴(231)的两端位置相对应的第一限位部和第二限位部，所述第一限位部和所述第二限位部中至少一个可拆卸地设置； 所述叶轮安装轴(231)的第一端与所述第二限位部之间设置有第一衬套(31)，所述叶轮安装轴(231)的第二端与所述第一限位部之间设置有第二衬套(32)。
8.根据权利要求3至7中任一项所述的机械增压装置，其特征在于，所述机械增压装置还包括叶轮限位部，所述叶轮限位部包括: 第一轴向止挡结构，套设在所述叶轮安装轴(231)上，并止挡在所述增压叶轮(22)的弟觸； 第二轴向止挡结构，套设在所述叶轮安装轴(231)上，并止挡在所述增压叶轮(22)的A-Ap ~.上山弟一牺。
9.根据权利要求8所述的机械增压装置，其特征在于，所述第一轴向止挡结构包括: 第一封严衬套(41)，套设在所述叶轮安装轴(231)上，并对所述增压叶轮(22)的第一端限位； 第一封严涨圈(42)，第一端抵接在所述混合气收集器(10)上，第二端抵接在所述第一封严衬套(41)上。
10.根据权利要求9所述的机械增压装置，其特征在于，所述第一轴向止挡结构还包括隔离衬套(43)，所述隔离衬套(43)位于所述增压叶轮(22)的第一端与所述第一封严衬套(41)之间，所述隔离衬套(43)可相对所述混合气收集器(10)转动。
11.根据权利要求8所述的机械增压装置，其特征在于，所述第二轴向止挡结构包括:第二封严衬套(51)，套设在所述叶轮安装轴(231)上，并对所述增压叶轮(22)的第二端限位，所述第二封严衬套(51)上套设有所述扩散部(21)，且可相对所述扩散部(21)转动； 第二封严涨圈(52)，第一端抵接在所述扩散部(21)上，第二端抵接在所述第二封严衬套(51)上。
12.根据权利要求8所述的机械增压装置，其特征在于，所述增压叶轮(22)的第一端与所述第一轴向止挡结构之间设置有调整所述增压叶轮(22)的轴向位置的第一调整垫圈(44)，所述增压叶轮(22)的第二端与所述第二轴向止挡结构之间设置有调整所述增压叶轮(22)的轴向位置的第二调整垫圈(53)。
13.根据权利要求8所述的机械增压装置，其特征在于，所述叶轮限位部还包括锁紧结构，所述锁紧结构包括 将所述第一轴向止挡结构顶紧的锁紧螺母(61)，所述锁紧螺母(61)与所述叶轮安装轴(231)螺纹配合。
14.根据权利要求13所述的机械增压装置，其特征在于，所述锁紧螺母(61)与所述第一轴向止挡结构之间还设置有防松锁片(62)。
15.根据权利要求9所述的机械增压装置，其特征在于，所述混合气收集器(10)还包括:连接衬套，固定设置在所述混合气收集器(10)上与所述第一封严衬套(41)相对应的位置处，所述连接衬套与所述混合气收集器(10)的外壁之间设置有空腔(14)，所述空腔(14)与所述第一封严衬套(41)上的润滑通道相连通； 气体通道(13)，设置在所述混合气收集器(10)的壳体上，并与所述空腔(14)相连通，所述气体通道(13)上还连接有将所述气体通道(13)与外界空气相连通的通气管(90)。
16.根据权利要求1所述的机械增压装置，其特征在于，所述增压叶轮(22)上设置有平衡所述增压叶轮(22)两侧气压的平衡孔(221)，所述平衡孔(221)沿所述增压叶轮(22)的轴向贯穿所述增压叶轮(22)。
17.一种活塞发动机，包括汽化器和机械增压装置，其特征在于，所述机械增压装置为权利要求1至16中任一项所述的机械增压装置，所述汽化器与所述机械增压装置的集气道(11)相连通。
全文摘要
本发明提供一种机械增压装置及具有该装置的活塞发动机。该机械增压装置包括混合气收集器和增压器，混合气收集器具有集气道和与集气道相隔离的集气腔；增压器具有增压通道，增压通道将集气道与集气腔连通，增压器包括扩散部，与混合气收集器固定连接，并具有与集气腔连通的扩散气道；增压叶轮，相对扩散部可转动地设置，并具有增压气道；增压气道与扩散气道构成增压通道，增压通道与集气腔的外壁构成增压腔，混合气经过集气道后进入增压通道增压，增压后的混合气进入集气腔内。增压叶轮位于扩散部和混合气收集器之间，三者在轴向紧凑设置，减小了空间占用。
文档编号F04D25/04GK103233899SQ201310187270
公开日2013年8月7日 申请日期2013年5月20日 优先权日2013年5月20日
发明者张进, 袁雪松 申请人:中国南方航空工业(集团)有限公司
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