組合超薄異形葉輪葉片技術的製作方法

2023-12-09 04:55:46

專利名稱：組合超薄異形葉輪葉片技術的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種組合超薄異形葉輪葉片技術，這種技術特別適用於汽車液力變扭器的渦輪、泵輪和導輪的葉片。
汽車、機車和工程機械等現代液力變扭器及自動變速機構、變扭器、偶合器的渦輪、泵輪和導輪葉片的結構決定整機的工作效率，追求高效率的障礙在於現有技術增加葉片數量受到材料和工藝兩方面的限制。
現有技術所用的葉片前緣呈圓滑形狀，該形狀為航空業所謂的升力翼型。由於包容在變扭器和偶合器中的葉輪葉片的工作是利用壓力差輸出動力的，相同葉片的上弧長似飛機翼型是為產生負壓力，下弧向上彎曲是為產生正壓力。然而在變扭器或偶合器中葉片是設成較為密集和重疊的，而在液體流道中則使其上下弧處於同一空間，這使葉片間產生幹涉特別嚴重，高速時更為嚴重，而低速時又易產生回流，其複雜工況迄今為止還未能計算出或建立。
本發明的目的在於提供一種組合超薄異形葉輪葉片技術，使液力變扭器和偶合器的工況得到顯著的綜合動力改善。
實施本發明上述目的而採取的技術措施如下所述在液力變扭器和偶合器的導輪、渦輪和泵輪的全部葉輪中葉片採用前緣很尖、厚度很薄的翼型代替慣用航空升力翼型；將上述翼型葉片用不同形狀的隔離葉片分隔成不同葉片組合；葉片採用密集方式配對布置，葉片間距設成小至僅能流過工作液；葉片採用高強度奧貝球墨鑄鐵材料精鑄而成。
所採用升力翼型的下弧是由兩條左右非常接近直線的曲線構成，總厚佔全長的6％左右，在上弧的最高點分界，分為前後兩部分，前半部為翼型基準線，後半部向下彎曲，由平滑的曲線構成，接近但絕不是直線的上下弧，上弧最高點在葉片長度的30％至40％之間，下弧的彎曲點在前緣60％至80％處不等，由一至二條接近直線的曲線組成，向下彎曲弦長的4％左右；所述升力翼型葉片用平凸或雙凸對稱、雙凸不對稱、前後緣呈尖的或呈劍刃的平板翼型隔離葉片分隔成葉片組合，同時在圓周平面上呈對稱或不對稱的配對布置；所述板形隔離葉片是用鋼板拉制的。
現在結合附圖對本發明組合超薄異形葉輪葉片技術作進一步的說明。其中

圖1為慣用液力機械的升力翼型葉片示意圖，圖2為現有汽車變扭器大量採用的平板葉片示意圖，圖3為現有汽車變扭器大量使用的彎曲平板葉片示意圖，圖4為本發明採用的低速升力翼型葉片示意圖，圖5為本發明採用的鋼板拉制隔離葉片第一組形狀示意圖，圖6為本發明採用的鋼板拉制隔離葉片第二組形狀示意圖，圖7為本發明採用的隔離葉片第三組形狀示意圖。
採用圖1、2和3現有技術的葉片要提高整機工作效率是很困難的，因為需要相應增加葉片數量才能達到，而且這一舉措是受到材料和工藝兩方面限制的。本發明葉片採用如圖4所示前緣很尖、厚度很薄的翼型作為升力翼型，同時採用如圖5、6和7所示的隔離葉片分隔每個升力翼型葉片的工作腔，從而保證該升力翼型葉片獨立的工作性能。
關於隔離葉片的形狀大致有圖5所示的三種鋼板拉制葉片，其中a前後緣是尖的；b前緣小圓頭而後緣尖的；c前緣尖後緣倒圓的。圖6所示的三種鋼板拉制葉片，其中a上弧曲面下弧平直；b上平下曲；c上下平的。還有圖7所示的三種隔離葉片，其中a雙凸對稱；b上凸下平；c雙凸不對稱。
本發明升力翼型葉片前緣似劍刃易於分開紊亂的高壓液體，導向由前端漸升的平面使液流偏離原來流向；由於上下弧長不等後緣有小的倒圓鈍頭，使上下弧的流體不在後緣尖處產生衝擊阻力，這樣液流就平順地流向另一葉片的前緣，從而在根本上改變現有葉片布置後尖前圓分流不好的狀態。本發明將不同形狀的葉片分別組合明顯不同於現有技術的布置，在流速變化無規則的工況下，不同的葉片分別承擔高速、低速的流體力學特性，從而在整個工況下獲得綜合動力的改善，避免了現有葉輪統一葉片高速好、低速不好的狀態。本發明葉片呈配對布置，同時由於採用隔離葉片可以減少葉片的間距，這樣就可大大增加葉片數量而較少產生渦流，並使液流被超薄而密集的葉片梳導，在很窄小的空間內呈平流的層狀流動，而不是紊流，由葉片形狀迫使液流平穩流動，最後使液力變扭器工況得到改善，有利於提高效率，對於改善汽車自動無級變速器的性能顯得特別重要。本發明不但節省燃油更使汽車行駛高低速轉換平穩的重要意義更為突出。
權利要求
1.一種組合超薄異形葉輪葉片技術，其特徵在於，在液力變扭器和偶合器的導輪、渦輪和泵輪的全部葉輪中葉片採用前緣很尖、厚度很薄的翼型代替慣用航空升力翼型；將上述翼型葉片用不同形狀的隔離葉片分隔成不同葉片組合；葉片採用密集方式配對布置，葉片間距設成小至僅能流過工作液；葉片採用高強度奧貝球墨鑄鐵材料精鑄而成。
2.按權利要求1所述的組合超薄異形葉輪葉片技術，其特徵在於，所採用升力翼型的下弧是由兩條左右非常接近直線的曲線構成，總厚佔全長的6％左右，在上弧的最高點分界，分為前後兩部分，前半部為翼型基準線，後半部向下彎曲，由平滑的曲線構成，接近但絕不是直線的上下弧，上弧最高點在葉片長度的30％至40％處不等，由一至二條接近直線的曲線組成，向下彎曲弦長的4％左右。
3.按權利要求1所述的組合超薄異形葉輪葉片技術，其特徵在於，所述升力翼型葉片用平凸或雙凸對稱、雙凸不對稱、前後緣呈尖的或呈劍刃的平板翼型隔離葉片分隔成葉片組合，同時在圓周平面上呈對稱或不對稱的配對布置。
4.按權利要求1至3所述的組合超薄異形葉輪葉片技術，其特徵在於，所述板形隔離葉片是用鋼板拉制的。
全文摘要
一種組合超薄異形葉輪葉片技術,該技術特別適用於汽車液力變扭器的渦輪、泵輪和導輪,本發明的葉片採用前緣很尖、厚度很薄的翼型代替慣用的航空升力翼型;將該翼型葉片用不同形狀的隔離葉片分隔成不同葉片組合;葉片採用密集方式配對布置,葉片間距設成小至僅能流過工作液;葉片採用強度奧貝球墨鑄鐵材料精鑄布成。採用該技術可使液力變扭器和偶合器的工況得到顯著的綜合動力改善。本發明對於改善汽車自動無級變速器的性能更為突出。
文檔編號F01D5/14GK1199810SQ9711203
公開日1998年11月25日 申請日期1997年5月16日 優先權日1997年5月16日
發明者王啟振 申請人:王泰智, 王微