一種壓縮機葉輪的製作方法

2023-04-29 22:35:56

專利名稱：一種壓縮機葉輪的製作方法
技術領域：
本發明涉及壓縮機設備技術領域，尤其涉及一種透平壓縮機中使用的葉輪。
背景技術：
通常情況下，透平壓縮機葉輪葉片根部結構形狀都是等半徑的圓角形狀，是在完成葉片銑制後選用一定半徑的銑刀沿著葉片根部銑制而成的等半徑圓弧結構。在葉輪設計中，葉片前緣是進ロ氣體流動的敏感位置，該區域的圓角半徑應儘可能小；同時，葉片尾緣吸力面根部是結構應カ的敏感位置，該位置又需要較大的圓角半徑以降低應カ集中。一般情況下，在葉輪設計過程中，通常折中考慮氣動性能和應力，葉根圓角選取折中的等半徑，這種結構設計即無法很充分地降低應カ集中，又影響了葉輪氣動性能
發明內容

針對現有技術中存在的不足之處，本發明提出一種結構新穎的壓縮機葉輪。根據實際葉輪的氣動性能，提出的壓縮機有效地解決了氣動敏感位置和應カ集中位置的設計矛盾，大幅度降低根部的應カ集中，提高葉輪壽命，同時也相應地降低了葉輪材料要求，提高葉輪經濟性。為了實現上述目的，本發明提供一種壓縮機葉輪，包括轉盤和安裝在轉盤上的多個葉片，其特徵在於，所述葉片沿徑向離開轉盤中心並沿著轉盤表面向外伸出，所述葉片的根部與轉盤連接處形成倒圓角形狀結構，所述葉片的前緣部與轉盤處形成倒圓角形狀的半徑為Rh，所述葉片的尾緣與轉盤處形成倒圓角形狀的半徑為Rf，所述Rh的數值小於Rf的數值。在本發明提供的一優選實施例中，其中所述葉片根部圓角形狀的半徑沿葉片根部方向逐漸増大。本發明提供的壓縮機葉輪有效地解決了氣動敏感位置和應カ集中位置的設計矛盾，使實際葉輪的氣動性能接近理想設計值，又大幅度降低根部的應カ集中，提高葉輪壽命，同時也相應地降低了葉輪材料要求，提高葉輪經濟性。


圖I是本發明提供的壓縮機葉輪示意圖。圖2是本發明壓縮機葉輪上葉片的放大圖。圖3是本發明壓縮機葉輪上葉片的根部結構示意圖。
具體實施例方式本發明提供一種壓縮機葉輪，保證壓縮機葉輪葉氣動性能，使葉輪氣動性能接近理論設計值。同吋，降低葉輪應カ集中，進而降低材料要求，提高經濟性。以下通過實施例對本發明提供的壓縮機葉輪作進一歩詳細說明，以便更好理解本發明創造的內容，但實施例的內容並不限制本發明創造的保護範圍。如圖I和圖2所示，壓縮機葉輪由轉盤和安裝在轉盤上的多個葉片I組成。葉片I沿徑向離開轉盤中心並沿著轉盤表面向外伸出，葉片I的根部與轉盤連接處形成倒圓角形狀結構。所述葉片的前緣部11與轉盤處形成倒圓角形狀的半徑為Rh，所述葉片的尾緣14與轉盤處形成倒圓角形狀的半徑為Rf，所述Rh的數值小於Rf的數值。整個葉片與轉盤相交處的倒圓角形狀半徑延葉片延伸方向線性増大，從近轉盤中心位置到轉盤邊緣位置逐步增大的不等半徑圓角光滑過渡形成圓角去面，以增大葉片的強度。壓縮機葉輪的轉盤上一般設有12 20張葉片，優選轉盤上設有16張葉片。本發明提出透平壓縮機葉輪葉片根部具有可變半徑倒圓角結構的形狀，在葉片前緣根部，取儘可能小的圓角半徑Rh以保證葉輪氣動性能；在葉片尾緣根部，取適當大的圓角半徑Rf以有效降低應カ集中。葉片前緣根部圓角半徑Rh和葉片尾緣根部圓角半徑Rf的具體大小結合氣動計算和強度計算而確定。該壓縮機葉輪使實際葉輪的氣動性能接近理想設計值，又大幅度降低根部的應カ集中，提高葉輪壽命，同時也相應地降低了葉輪材料要求， 提高葉輪經濟性。以上對本發明的具體實施例進行了詳細描述，但其只是作為範例，本發明並不限制於以上描述的具體實施例。對於本領域技術人員而言，任何對本發明進行的等同修改和替代也都在本發明的範疇之中。因此，在不脫離本發明的精神和範圍下所作的均等變換和修改，都應涵蓋在本發明的範圍內。
權利要求
1.一種壓縮機葉輪，包括轉盤和安裝在轉盤上的多個葉片，其特徵在於，所述葉片沿徑向離開轉盤中心並沿著轉盤表面向外伸出，所述葉片的根部與轉盤連接處形成倒圓角形狀結構，所述葉片的前緣部與轉盤處形成倒圓角形狀的半徑為Rh，所述葉片的尾緣與轉盤處形成倒圓角形狀的半徑為Rf，所述Rh的數值小於Rf的數值。
2.根據權利要求I所述的壓縮機葉輪，其特徵在於，其中所述葉片根部圓角形狀的半徑沿葉片根部方向逐漸增大。
全文摘要
本發明提供一種壓縮機葉輪，包括轉盤和安裝在轉盤上的多個葉片，所述葉片沿徑向離開轉盤中心並沿著轉盤表面向外伸出，所述葉片的根部與轉盤連接處形成倒圓角形狀結構，所述葉片的前緣部與轉盤處形成倒圓角形狀的半徑為Rh，所述葉片的尾緣與轉盤處形成倒圓角形狀的半徑為Rf，所述Rh的數值小於<Rf的數值。本發明提供的壓縮機葉輪有效地解決了氣動敏感位置和應力集中位置的設計矛盾，使實際葉輪的氣動性能接近理想設計值，又大幅度降低根部的應力集中，提高葉輪壽命，同時也相應地降低了葉輪材料要求，提高葉輪經濟性。
文檔編號F04D29/28GK102797703SQ20121033189
公開日2012年11月28日 申請日期2012年9月10日 優先權日2012年9月10日
發明者林偉偉, 陳宗華, 劉輝 申請人:三一能源重工有限公司