徑流和斜流相結合的渦輪增壓器壓氣機葉輪的製作方法
2023-06-25 13:44:01 1
徑流和斜流相結合的渦輪增壓器壓氣機葉輪的製作方法
【專利摘要】一種徑流和斜流相結合的渦輪增壓器壓氣機葉輪，包括輪轂、四～六片長葉片和四～六片短葉片，長葉片和短葉片數量一樣，長葉片和短葉片呈交錯狀均勻分布在括輪轂上，長葉片的氣流出口頂部及短葉片的氣流出口頂部採用徑流和斜流相結合的結構，長葉片斜流出口的斜邊及短葉片斜流出口的斜邊與輪轂的軸線角度a同為15°～70°，長葉片徑流出口的邊線及短葉片徑流出口的邊線與輪轂的軸線平行，斜流出口斜邊與徑流出口邊線的相交處採用圓弧過渡，以減少相交處應力集中，輪轂的輪盤外圓直徑與徑流出口的外圓輪廓直徑一致。
【專利說明】徑流和斜流相結合的渦輪增壓器壓氣機葉輪
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及汽油機渦輪增壓器【技術領域】，特別是一種汽油機渦輪增壓器壓氣機葉輪。
【背景技術】
[0002]渦輪增壓技術是利用發動機排出廢氣的能量，通過渦輪旋轉帶動渦輪葉輪轉動變為機械功，與渦輪葉輪同軸的壓氣機葉輪也以同樣的速度高速運轉，將新鮮空氣壓縮後，送入發動機氣缸，提高發動機氣缸的空氣密度和充氣量，從而提高了發動機的功率，改善了燃油的燃燒條件，使燃油充分燃燒，因而降低了燃油消耗，減少了排入大氣的廢氣中有害物的比例，進而最終實現環保節能，提高發動機功率的作用，同時對發動機在高原工作時起到恢復功率的作用。
[0003]近年來，汽油發動機小型化已成為一種發展趨勢，為了提高發動機的升功率，最為有效的方法是匹配廢氣渦輪增壓器。汽油發動機注重低速性能，要求發動機具有低速大扭矩及良好的燃油經濟性能，這對增壓器性能提升提出了更為嚴格的需求。而壓氣機效率的提高能有效改善整個增壓器的性能，葉輪作為壓氣機的核心氣動元件，對壓氣機性能起主導作用。因此，高效葉輪的設計應用已成為必然。
[0004]目前，除了設計高效葉輪葉型來提高葉輪效率之外，在現有高效葉輪毛坯基礎上，通過調整葉輪尺寸和葉輪出口結構也能使葉輪性能得到進一步的提升。而對於葉輪出口結構設計，目前廣泛使用的增壓器壓氣機葉輪主要採用徑流葉輪結構，傳統的徑流葉輪如附圖1所示，包括輪轂1、複數片長葉片2和複數片短葉片3，長葉片2和短葉片3數量一樣，長葉片2和短葉片3呈交錯狀均勻分布在括輪轂I上，長葉片2氣流出口頂部2-1及短葉片3氣流出口頂部3-1的葉尖及葉根在一條水平線上，並與輪轂I的軸線平行，輪轂I的輪盤外圓直徑與徑流出口的外圓輪廓直徑一致。
[0005]傳統的徑流葉輪存在的問題是在增壓器小流量下容易在無葉擴壓器進口輪緣一側產生回流。
【發明內容】
[0006]本實用新型的目的是克服現有技術的上述不足而提供一種徑流和斜流相結合的渦輪增壓器壓氣機葉輪。
[0007]本實用新型的技術方案是:一種徑流和斜流相結合的渦輪增壓器壓氣機葉輪，包括輪轂、四?六片長葉片和四?六片短葉片，長葉片和短葉片數量一樣，長葉片和短葉片呈交錯狀均勻分布在括輪轂上，長葉片的氣流出口頂部及短葉片的氣流出口頂部採用徑流和斜流相結合的結構，長葉片斜流出口的斜邊及短葉片斜流出口的斜邊與輪轂的軸線角度a同為15°?70°，長葉片徑流出口的邊線及短葉片徑流出口的邊線與輪轂的軸線平行，斜流出口斜邊與徑流出口邊線的相交處採用圓弧過渡，以減少相交處應力集中，輪轂的輪盤外圓直徑與徑流出口的外圓輪廓直徑一致。
[0008]在葉片的出口採用斜流出口和徑流出口相結合的方式，通過斜流出口以改善葉輪輪緣曲率太大而導致的葉輪出口展向流場分布不均勻狀態，通過徑流出口來平衡因斜流出口設置不當而導致的擴壓器入口輪轂處出現回流的情況，並通過斜流出口與徑流出口二者有效組合，最終使無葉擴壓器入口流場分布十分理想，提高了壓氣機的工作效率。
[0009]本實用新型與現有技術相比具有如下特點:
[0010]1、在葉片的出口採用斜流出口和徑流出口相結合的方式，通過斜流出口以改善葉輪輪緣曲率太大而導致的葉輪出口展向流場分布不均勻狀態，通過徑流出口來平衡因斜流出口設置不當而導致的擴壓器入口輪轂處出現回流的情況，並通過斜流出口與徑流出口二者有效組合，最終使無葉擴壓器入口流場分布十分理想，提高了壓氣機的工作效率。
[0011]2、改進後的葉輪，在增壓器裝配時，僅需對與之相鄰的增壓器背盤進行稍微修改即可，便於生產，降低了成本。
[0012]以下結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型的詳細結構作進一步描述。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]附圖1為傳統的徑流葉輪結構示意圖；
[0014]附圖2為附圖1中的A-A剖視圖；
[0015]附圖3為本實用新型的結構示意圖；
[0016]附圖4為附圖3中的B-B剖視圖；
[0017]附圖5為附圖4中的I部放大圖。
【具體實施方式】
[0018]一種徑流和斜流相結合的渦輪增壓器壓氣機葉輪，包括輪轂1、五片長葉片2和五片短葉片3，長葉片2和短葉片3呈交錯狀均勻分布在括輪轂I上，長葉片2的氣流出口頂部及短葉片3的氣流出口頂部採用徑流和斜流相結合的結構，長葉片2斜流出口的斜邊2-2及短葉片3斜流出口的斜邊3-2與輪轂I的軸線角度a同為30°，長葉片2徑流出口的邊線2-3及短葉片3徑流出口的邊線3-3與輪轂I的軸線平行，斜流出口斜邊與徑流出口邊線的相交處採用圓弧過渡，以減少相交處應力集中，輪轂I的輪盤外圓直徑與徑流出口的外圓輪廓直徑一致。
【權利要求】
1.一種徑流和斜流相結合的渦輪增壓器壓氣機葉輪，包括輪轂、四?六片長葉片和四?六片短葉片，長葉片和短葉片數量一樣，長葉片和短葉片呈交錯狀均勻分布在括輪轂上，其特徵是:長葉片的氣流出口頂部及短葉片的氣流出口頂部採用徑流和斜流相結合的結構，長葉片斜流出口的斜邊及短葉片斜流出口的斜邊與輪轂的軸線角度a同為15°?70°，長葉片徑流出口的邊線及短葉片徑流出口的邊線與輪轂的軸線平行，斜流出口斜邊與徑流出口邊線的相交處採用圓弧過渡，以減少相交處應力集中，輪轂的輪盤外圓直徑與徑流出口的外圓輪廓直徑一致。
【文檔編號】F04D29/26GK204200671SQ201420632713
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月29日 優先權日:2014年10月29日
【發明者】李慶斌, 曹剛, 閆海東, 楊迪, 劉振, 許貢, 徐金 申請人:湖南天雁機械有限責任公司