一种离心压缩机专用新型宽流量可控涡叶轮制造技术

本发明专利技术公开了一种离心压缩机专用新型宽流量可控涡叶轮轮，其技术方案要点是：包括传动轴，还包括：叶轮轮毂，所述叶轮轮毂安装在所述传动轴的一端，所述叶轮轮毂为侧面为弧面；若干个叶轮长叶片，若干个所述叶轮长叶片等角度一次加工成型于所述叶轮轮毂中的侧面上；若干个叶轮短叶片均匀等角度分布于长叶片之间；本离心压缩机专用新型宽流量可控涡叶轮轮采用曲线空间三位扭曲叶型的叶轮长叶片与叶轮短叶片，并采用长短叶片间布，实际发现能够有效增加进气截面积，压缩热工效率会比一般的叶轮效率提升6％左右，吸入流量会增加20％左右，实际单级的叶轮效率可提升2‑5％左右。

【技术实现步骤摘要】
一种离心压缩机专用新型宽流量可控涡叶轮
本专利技术涉及压缩机元件领域，特别涉及一种离心压缩机专用新型宽流量可控涡叶轮。
技术介绍
现在市场上大多气体离心压缩机上所使用的叶轮大多是二元流体技术，是一种属于线型扭曲的叶型，气体的流动方向是无规则的，使用此叶轮会导致压缩机热工效率偏低，叶轮加工周期较长，同截面积叶轮流量偏低等缺点。
技术实现思路
针对
技术介绍
中提到的问题，本专利技术的目的是提供一种离心压缩机专用新型宽流量可控涡叶轮，以解决
技术介绍
中提到的问题。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种离心压缩机专用新型宽流量可控涡叶轮，包括传动轴，还包括：叶轮轮毂，所述叶轮轮毂安装在所述传动轴的一端，所述叶轮轮毂的侧面为弧面；若干个叶轮长叶片，若干个所述叶轮长叶片等角度固定设置在所述叶轮轮毂中的侧面上；若干个叶轮短叶片，若干个所述叶轮短叶片等角度固定设置在所述叶轮轮毂中的侧面上，若干个所述叶轮短叶片与若干个所述叶轮长叶片等角度交替设置；气体入口，所述气体入口形成在相邻的两个所述叶轮长叶片与所述叶轮短叶片位于所述叶轮轮毂直径较小一端之间；气体出口，所述气体出口形成在相邻的两个所述叶轮长叶片与所述叶轮短叶片位于所述叶轮轮毂直径较大一端之间；所述叶轮长叶片与所述叶轮短叶片满足的机械流动控制方程有：连续方程：动量方程：能量方程：式中ρ为流体密度、p为流体压力、W为流体速度、π为流体粘性应力、q˙为传热量；ω为叶轮旋转速度；I为相对滞止转子焓，且I＝h+W2/2-(ωr)2/2I＝h+W2/2-(ωr)2/2。通过采用上述技术方案，本离心压缩机专用新型宽流量可控涡叶轮采用曲线空间三位扭曲叶型的叶轮长叶片与叶轮短叶片，并采用长短叶片间布，由于三元流叶轮的所有流动参数都是空间坐标系上三个方向变量的函数，而压缩气体的运动方式是在三维空间的一种复杂的运动形式，从而三元流叶轮更适合应用于流体传输及流体压缩的工作过程中；实际发现能够有效增加进气截面积，压缩热工效率会比一般的叶轮效率提升6％左右，吸入流量会增加20％左右，实际单级的叶轮效率可提升2-5％左右。较佳的，所述流动方程简化为流动的基本方程组简化为:dIdt≈0dIdt≈0；dsdt≥0dsdt≥0。通过采用上述技术方案，通过使用上述简化方程可以将复杂的三维流场简化为按不同规律形成的无数条流线和对应流面组成，即将流场、流面和流线三者有机联系在一起，通过将复杂三维流动方程转化为一系列流面上的二维流动方程来获得相关流动参数，能实现有效降维，从而大大简化了原有复杂三维流场的求解过程，方便了叶轮长叶片与叶轮短叶片的加工。较佳的，所述叶轮轮毂键连接固定在所述传动轴的外部，所述叶轮轮毂的外部螺纹连接有锁紧螺母。通过采用上述技术方案，通过采用键连接和锁紧螺母锁紧的方式能够方便实现叶轮轮毂的拆卸。较佳的，所述传动轴的外部安装有齿轮。通过采用上述技术方案，安装的齿轮能够与外界传动大齿轮进行配合，方便带动传动轴转动。较佳的，所述传动轴在所述齿轮的两侧分别固定有限位轴环。通过采用上述技术方案，限位轴环能够对齿轮的安装位置进行充分限位并增大齿轮固定后的稳定性。较佳的，若干个所述叶轮长叶片、若干个所述叶轮短叶片分别与所述叶轮轮毂之间一体成型，若干个所述叶轮长叶片、若干个所述叶轮短叶片在与所述叶轮轮毂中侧面的接触处分别设置有圆角。通过采用上述技术方案，一体成型的方式能够减小应力集中现象，并能够简化加工工艺。较佳的，若干个所述叶轮长叶片、若干个所述叶轮短叶片的一端分别延伸至所述叶轮轮毂直径较大端一处的最外缘。通过采用上述技术方案，通过将叶轮长叶片、叶轮短叶片的一端延伸至叶轮轮毂直径较大端一处的最外缘能够提高气体压缩效率。较佳的，所述叶轮长叶片、所述叶轮短叶片的数目分别为六个。通过采用上述技术方案，此数目的叶轮长叶片、叶轮短叶片经过计算为最佳设计。较佳的，所述传动轴的外部车削加工有环槽，所述传动轴在所述环槽处具有与所述传动轴一体成型的轴肩。通过采用上述技术方案，环槽和轴肩的设置能够方便轴承的安装，能够使得转动轴转动更加灵活。较佳的，所述传动轴的两端分别安装有所述叶轮轮毂、若干个所述叶轮长叶片与若干个所述叶轮短叶片。通过采用上述技术方案，两端皆带有叶轮轮毂、叶轮长叶片与叶轮短叶片的可控涡叶轮能够方便直接利用在压缩机上进行使用。综上所述，本专利技术主要具有以下有益效果：本离心压缩机专用新型宽流量可控涡叶轮采用曲线空间三位扭曲叶型的叶轮长叶片与叶轮短叶片，并采用长短叶片间布，由于三元流叶轮的所有流动参数都是空间坐标系上三个方向变量的函数，而压缩气体的运动方式是在三维空间的一种复杂的运动形式，从而三元流叶轮更适合应用于流体传输及流体压缩的工作过程中；实际发现能够有效增加进气截面积，压缩热工效率会比一般的叶轮效率提升6％左右，吸入流量会增加20％左右，实际单级的叶轮效率可提升2-5％左右。附图说明图1是本专利技术的结构示意图之一；图2是本专利技术的结构示意图之二；图3是计算机软件模拟叶轮热效率的实验结果图。附图标记：1、传动轴；2、叶轮轮毂；3、叶轮长叶片；4、叶轮短叶片；5、气体入口；6、气体出口；7、锁紧螺母；8、齿轮；9、限位轴环；10、环槽；11、轴肩。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。参考图1和图2，一种离心压缩机专用新型宽流量可控涡叶轮，主要包括以下部分和以下特点：用于作为支撑和旋转的传动轴1；叶轮轮毂2，叶轮轮毂2安装在传动轴1的一端，叶轮轮毂2的侧面为弧面；六个叶轮长叶片3，六个叶轮长叶片3等角度固定设置在叶轮轮毂2中的侧面上；六个叶轮短叶片4，六个叶轮短叶片4等角度固定设置在叶轮轮毂2中的侧面上，六个叶轮短叶片4与六个叶轮长叶片3等角度交替设置；气体入口5，气体入口5形成在相邻的两个叶轮长叶片3与叶轮短叶片4位于叶轮轮毂2直径较小一端之间；气体出口6，气体出口6形成在相邻的两个叶轮长叶片3与叶轮短叶片4位于叶轮轮毂2直径较大一端之间；其中叶轮长叶片3与叶轮短叶片4满足的机械流动控制方程有：连续方程：动量方程：能量方程：式中ρ为流体密度、p为流体压力、W为流体速度、π为流体粘性应力、q˙为传热量；ω为叶轮旋转速度；I为相对滞止转子焓，且I＝h+W2/2-(ωr)2/2I＝h+W2/2-(ωr本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种离心压缩机专用新型宽流量可控涡叶轮，包括传动轴(1)，其特征在于：还包括：/n叶轮轮毂(2)，所述叶轮轮毂(2)安装在所述传动轴(1)的一端，所述叶轮轮毂(2)的侧面为弧面；/n若干个叶轮长叶片(3)，若干个所述叶轮长叶片(3)等角度固定设置在所述叶轮轮毂(2)中的侧面上；/n若干个叶轮短叶片(4)，若干个所述叶轮短叶片(4)等角度固定设置在所述叶轮轮毂(2)中的侧面上，若干个所述叶轮短叶片(4)与若干个所述叶轮长叶片(3)等角度交替设置；/n气体入口(5)，所述气体入口(5)形成在相邻的两个所述叶轮长叶片(3)与所述叶轮短叶片(4)位于所述叶轮轮毂(2)直径较小一端之间；/n气体出口(6)，所述气体出口(6)形成在相邻的两个所述叶轮长叶片(3)与所述叶轮短叶片(4)位于所述叶轮轮毂(2)直径较大一端之间；/n所述叶轮长叶片(3)与所述叶轮短叶片(4)满足的机械流动控制方程有：/n连续方程：/n

【技术特征摘要】
1.一种离心压缩机专用新型宽流量可控涡叶轮，包括传动轴(1)，其特征在于：还包括：
叶轮轮毂(2)，所述叶轮轮毂(2)安装在所述传动轴(1)的一端，所述叶轮轮毂(2)的侧面为弧面；
若干个叶轮长叶片(3)，若干个所述叶轮长叶片(3)等角度固定设置在所述叶轮轮毂(2)中的侧面上；
若干个叶轮短叶片(4)，若干个所述叶轮短叶片(4)等角度固定设置在所述叶轮轮毂(2)中的侧面上，若干个所述叶轮短叶片(4)与若干个所述叶轮长叶片(3)等角度交替设置；
气体入口(5)，所述气体入口(5)形成在相邻的两个所述叶轮长叶片(3)与所述叶轮短叶片(4)位于所述叶轮轮毂(2)直径较小一端之间；
气体出口(6)，所述气体出口(6)形成在相邻的两个所述叶轮长叶片(3)与所述叶轮短叶片(4)位于所述叶轮轮毂(2)直径较大一端之间；
所述叶轮长叶片(3)与所述叶轮短叶片(4)满足的机械流动控制方程有：
连续方程：



动量方程：



能量方程：



式中ρ为流体密度、p为流体压力、W为流体速度、π为流体粘性应力、q˙为传热量；ω为叶轮旋转速度；I为相对滞止转子焓，且I＝h+W2/2-(ωr)2/2I＝h+W2/2-(ωr)2/2。


2.根据权利要求1所述的一种离心压缩机专用新型宽流量可控涡叶轮，其特征在于：所述流动方程简化为流动的基本方程组简化为:






dIdt≈0dIdt≈0；
dsdt≥0dsdt≥0。


3.根据权利要求1所述的一种离心压缩机专用新型宽流量可控涡叶轮，其特征在于：所述叶轮轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭中纬，
申请(专利权)人：钛灵特压缩机无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32