聚合物压缩机叶轮组件制造技术

压缩机叶轮组件(200)包括压缩机叶轮(140)和联接构件(230)。压缩机叶轮(140)由聚合物材料形成。压缩机叶轮(140)包括轮毂(202)、从轮毂(202)的前表面(210)延伸的叶片(204)和从轮毂(202)的后表面轴向向后延伸的轴联接部分(206)。轴联接部分(206)包括延伸穿过其并具有多角形截面构造的孔(208)。联接构件(230)包括头部(232)和从头部(232)轴向延伸的本体(234)。头部(232)被接收并靠在压缩机叶轮(140)的前端(216)，本体(234)延伸穿过孔(208)。本体(234)具有用于将转矩从联接构件(23)传递到压缩机叶轮(140)的另一多角形截面构造。

Impeller assembly of polymer compressor

The compressor impeller assembly (200) comprises a compressor impeller (140) and a connecting member (230). Compressor impeller (140) is made of polymer material. The compressor impeller (140) comprises a hub (202), a blade (204) extending from the front surface (210) of the hub (202) and a shaft coupling (206) extending axially backward from the rear surface of the hub (202). The shaft connection part (206) includes a hole (208) extending through it and having a polygonal cross section structure. The connecting member (230) comprises a head (232) and an entity (234) extending axially from the head (232). The head (232) is received and placed at the front end (216) of the compressor impeller (140), and the body (234) extends through the hole (208). The body (234) has another polygonal cross section structure for transferring torque from the connecting member (23) to the compressor impeller (140).

【技术实现步骤摘要】
聚合物压缩机叶轮组件交叉引用本申请主张2017年10月31号提交的美国临时专利申请No.62,579,421的优先权权益，其内容全文引用在此作为参考。
本公开涉及压缩机叶轮，且更具体地涉及使用方形螺母进行压缩机叶轮保持的系统和方法。
技术介绍
涡轮增压器是用于增加提供至发动机的进气压力的强迫式进气装置。压缩机叶轮附接到轴，该轴例如通过电动马达、来自发动机的废气或者二者旋转。压缩机叶轮由此对环境进气加压并将加压的进气供应至发动机。通过对进气加压，发动机可具有与其他可比的自然吸气式发动机相比增加的功率输出。压缩机叶轮通常由金属材料诸如铝制成。压缩机叶轮可备选地由提供各种优点(例如，较小惯性力矩、不同制造方法)的聚合物材料制成。
技术实现思路
本文公开了压缩机叶轮的方面、特征、元件、实施方式以及实施例，具体公开了聚合物压缩机叶轮和包括聚合物压缩机叶轮的压缩机叶轮组件。压缩机叶轮组件包括压缩机叶轮和联接构件。压缩机叶轮由聚合物材料形成。压缩机叶轮包括轮毂、从轮毂的前表面延伸的叶片和从轮毂的后表面轴向向后延伸的轴联接部分。轴联接部分包括延伸穿过其并具有多角形截面构造的孔。联接构件包括头部和从头部轴向延伸的本体。头部被接收并抵靠压缩机叶轮的前端，本体延伸穿过孔。本体具有用于将转矩从联接构件传递到压缩机叶轮的另一多角形截面构造。压缩机叶轮组件可进一步包括轴。联接构件的本体包括中空内部。轴包括前部，该前部螺纹接收在中空内部中以将轴联接到联接构件并且当轴由驱动源驱动时将转矩传递到其。压缩机叶轮组件可进一步包括围绕轴联接部分设置并接合其的套圈。该套圈由比聚合物材料更坚硬的材料形成。附图说明当接合附图阅读时，从以下详细描述中将最好理解本公开。需要强调的是，根据一般实践，附图的各特征没有按比例绘制。相反地，为清楚起见，可以任意放大或缩小各特征的尺寸。图1总体示出了根据本公开的原理的涡轮增压器的部分截面透视图。图2总体示出了根据本公开的原理的压缩机叶轮组件的透视图。图3总体示出了根据本公开的原理的压缩机叶轮组件的分解图的截面透视图。图4总体示出了根据本公开的原理的压缩机叶轮组件的截面透视图。图5总体示出了根据本公开的原理包括套圈的压缩机叶轮组件的截面透视图。具体实施方式本文公开了可以用于涡轮增压器的压缩机叶轮和压缩机叶轮组件的实施例。压缩机叶轮由聚合物材料形成且采用联接构件联接到轴以由此形成压缩机叶轮组件。更具体地，压缩机叶轮包括其中接收联接构件的中心孔，该联接构件转而联接到轴。中心孔和联接构件具有允许其间的转矩传递的互补的多角形截面形状。中心孔和联接构件还可以具有互补的轴向长度，且联接构件和轴可包括相对表面，该相对表面协作地允许压缩机叶轮轴向地保持在其间。以下进一步详细讨论了本文公开的压缩机叶轮和压缩机叶轮组件的这些和其他特征。图1总体示出了根据本公开的原理的涡轮增压器100的部分截面透视图。涡轮增压器100是与内燃机(未示出)结合使用的废气驱动强迫式进气装置。涡轮增压器100包括涡轮机叶轮110。涡轮机叶轮110位于涡轮机壳体120中。涡轮机壳体120包括用于接收来自内燃机的废气的废气入口122。在离开废气出口123处的涡轮机壳体120前，废气从废气入口122传送至涡轮机叶轮110。废气门124可以安装在涡轮机壳体120中以允许一些或所有废气绕过涡轮机叶轮110。废气门124通过电子线性致动器130在打开位置和关闭位置之间可移动。涡轮增压器包括压缩机叶轮组件，该压缩机叶轮组件包括压缩机叶轮140。压缩机叶轮140位于压缩机壳体150中。压缩机壳体150包括空气入口152和与空气出口(未示出)连通的蜗壳。进气从空气入口152传送到压缩机叶轮140，在此进气通过压缩机叶轮140的旋转而加压。压缩的空气进入蜗壳，并然后经由空气出口离开压缩机壳体150以供应到内燃机。压缩机叶轮140的旋转由涡轮机叶轮110的旋转而驱动。具体地，涡轮机叶轮110和压缩机叶轮140各自连接到轴160。轴160可以是大致刚性的构件，且涡轮机叶轮110和压缩机叶轮140中的每一个可以以防止涡轮机叶轮110和压缩机叶轮140相对于轴160旋转的方式连接到轴160。因此，压缩机叶轮140可以响应于涡轮机叶轮110的旋转而与涡轮机叶轮110一体旋转。轴160支撑在轴承壳体170内使得其能够相对于轴承壳体170以高旋转速度自由旋转。轴承壳体170、涡轮机壳体120和压缩机壳体150均沿着轴160的旋转轴线布置。具体地，轴承壳体170定位在涡轮机壳体120和压缩机壳体150之间，其中轴承壳体170的第一端连接到涡轮机壳体120，轴承壳体170的第二端连接到压缩机壳体150。轴承壳体170可以包含润滑和/或冷却特征。图2-5总体示出了根据本公开的原理的压缩机叶轮组件200。压缩机叶轮组件200可以与涡轮增压器，诸如图1的涡轮增压器100，或另一强迫式进气装置(例如由废气、电动马达，和/或另一合适的驱动源来驱动的)相关联。压缩机叶轮组件200通常包括压缩机叶轮140(例如，图1所示)、轴160和适于将压缩机叶轮140固定到轴160的联接构件230。压缩机叶轮140由聚合物材料诸如玻璃填充的尼龙、塑料形成，或者可以包括其他合适的材料。压缩机叶轮140可以例如是注射模制的。压缩机叶轮140还可以称为聚合物压缩机叶轮。压缩机叶轮140通常包括轮毂202、叶片204和具有轴向延伸穿过其的孔208的轴联接部分206。从压缩机叶轮140的进口导流端(例如，空气入口152附近)移动到出口导流端(例如，蜗壳附近)，轮毂202以在截面中凸出(例如，从附近的垂直表面移动到附近的水平表面)的外表面210(例如，前表面)加宽。轮毂202可以例如具有大致一致的壁厚度，其可以对制造(例如，注射模制)是有利的。叶片204通常配置为将环境空气吸入压缩机壳体150，压缩该空气，并将压缩的空气排出到蜗壳以供应到发动机。叶片204设置在轮毂202的外表面210上并从其(例如径向和/或轴向)延伸远离。叶片204可以彼此相同或基本上相同。例如，叶片204中的每一个可包括相同或基本上相同的形状和尺寸。备选地，叶片204可具有不同的形状和/或大小(例如较大和较小的叶片)。例如在注射模制过程期间，叶片204与轮毂202一体形成。轴联接部分206从轮毂202的内表面(未标识，例如，后表面)轴向向后延伸。轴联接部分206例如形成为轴向向后延伸(即，远离压缩机叶轮140的进口导流端)的突起。向后移动时，轴联接部分206以增长距离与轮毂202的内表面径向间隔开。轴联接部分206包括轴向延伸穿过的孔208，如以下进一步讨论，其允许接收用于将压缩机叶轮140联接到轴160的联接构件230。当联接到其时，轴联接部分206与轴160平行(例如同轴)。尽管示出为大致的圆柱形，但轴联接部分206可具有不同的构造(例如，具有非圆形截面形状和/或具有沿着其轴向移动的不同的截面形状和/或大小)。例如在注射模制过程期间，轴联接部分206与轮毂202一体形成。孔208和联接构件230协作地配置为将压缩机叶轮140联接到轴160并且在其间传递转矩。更具体地，孔208和联接构件230具有互补的截面形状，其允许将联接构件230轴向接收在孔2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压缩机叶轮组件(200)，包括：由聚合物材料形成的压缩机叶轮(140)，所述压缩机叶轮(140)包括轮毂(202)、从所述轮毂(202)的前表面(210)延伸的叶片(204)和从所述轮毂(202)的后表面轴向向后延伸的轴联接部分(206)，其中所述轴联接部分(206)包括延伸穿过其并具有多角形截面构造的孔(208)；和联接构件(230)，其具有头部(232)和从所述头部(232)轴向延伸的本体(234)，其中所述头部(232)被接收并抵靠所述压缩机叶轮(140)的前端(216)，所述本体(234)延伸穿过所述孔(208)，且所述本体(234)具有用于将转矩从所述联接构件(230)传递到所述压缩机叶轮(140)的另一多角形截面构造。

【技术特征摘要】
2017.10.31 US 62/5794211.一种压缩机叶轮组件(200)，包括：由聚合物材料形成的压缩机叶轮(140)，所述压缩机叶轮(140)包括轮毂(202)、从所述轮毂(202)的前表面(210)延伸的叶片(204)和从所述轮毂(202)的后表面轴向向后延伸的轴联接部分(206)，其中所述轴联接部分(206)包括延伸穿过其并具有多角形截面构造的孔(208)；和联接构件(230)，其具有头部(232)和从所述头部(232)轴向延伸的本体(234)，其中所述头部(232)被接收并抵靠所述压缩机叶轮(140)的前端(216)，所述本体(234)延伸穿过所述孔(208)，且所述本体(234)具有用于将转矩从所述联接构件(230)传递到所述压缩机叶轮(140)的另一多角形截面构造。2.根据权利要求1所述的压缩机叶轮组件(200)，其中所述孔(208)的所述多角形截面构造和所述本体(234)的所述另一多角形截面构造是正方形。3.根据权利要求1所述的压缩机叶轮组件(200)，其中所述孔(208)包括在其间延伸以形成所述多角形截面构造的平直内部弯曲表面的内表面(220)，所述本体(234)包括在其间延伸以形成所述另一多角形截面构造的平直外部弯曲表面的外表面(240)。4.根据权利要求1所述的压缩机叶轮组件(200)，其中所述多角形截面构造延伸出所述孔(208)的轴向长度，且所述另一多角形截面构造延伸出所述本体(234)的另一轴向长度，其中所述孔(208)的其他轴向长度大于或等于所述本体(234)的所述轴向长度。5.根据权利要求1所述的压缩机叶轮组件(200)，其中所述联接构件(230)由比所述聚合物材料更坚硬的材料形成。6.根据权利要求1所述的压缩机叶轮组件(200)，进一步包括：轴(160)；其中所述联接构件(230)的所述本体(234)包括中空内部；且其中所述轴(160)包括前部(262)，所述前部(262)螺纹接收在所述中空内部中以将所述轴(160)联接到所述联接构件(230)并且当所述轴(160)通过驱动源转动时将转矩传递到其。7.根据权利要求6所述的压缩机叶轮组件(200)，其中所述轴(160)包括后部(260)，所述后部(260)具有大于所述前部(262)的直径的直径且所述前部(262)从其向前轴向延伸，且所述联接构件(230)的后端(238)坐靠着在所述后部(260)和所述前部(262)之间径向延伸的肩部(266)。8.根据权利要求6所述的压缩机叶轮组件(200)，其中所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·E·甘农，A·C·特里，M·W·伯吉斯，
申请(专利权)人：博格华纳公司，
类型：发明
国别省市：美国,US