涡轮增压器压气机叶轮制造技术

技术编号:7800671 阅读:188 留言:0更新日期:2012-09-24 22:22
本实用新型专利技术公开了一种涡轮增压器压气机叶轮,叶轮包括轮毂及固定于轮毂上的若干个叶片,叶片以轮毂的中心轴为中心环形阵列分布,叶轮大径的轮毂处设有安装底面,安装底面位置高于叶轮的轮缘的弧形底面,叶片均为后弯叶片。本实用新型专利技术结构简单,提高了叶轮的强度,增大了压气机的出口压力,减少了故障率。(*该技术在2022年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及ー种涡轮增压器,尤其涉及一种涡轮增压器压气机叶轮
技术介绍
在涡 轮增压器中,压气机叶轮的作用是通过涡轮吸收、利用气缸中排出的废气作机械功,用以提高增压器压气机出ロ的空气压カ,通过压气机叶轮的旋转,将空气吸入到增压器,将空气压缩,从而给气缸提供足够的空气,压气机叶轮一般使用径流式,其特点是气流由叶轮中心向叶轮轮缘流动,在叶轮出口处转为径向流动,此种叶轮在小流量范围内效率较高,随着涡轮增压器向小型、大容量、高增压比的发展,此种叶轮已不能满足发动机日益严的排放及轻量化要求,涡轮增压器是ー种高速回转机械,一旦出现故障,尤其是运动部分发生故障,将导致整个增压器在短时间内损坏,随着增压器压比和转速的不断提高,涡轮增压器,特别是转子部分的结构强度及可靠性更引起人们的高度重视,首先,随着压比的提高,叶轮的圆周速度大幅度増加,而在同等条件下,叶轮离心力引起的应カ与圆周速度的平方成正比,这将导致压气机叶轮的强度问题十分突出,其次,随着压比的提高,叶轮热负荷大幅度増加,温度不均匀导致的热应カ较大,而且热负荷引起的蠕变损伤、热疲劳都相对较突出,此外,随着增压器转速的提高,转子不平衡量产生的离心カ较大,而且转子的低阶临界转速难以完全排除在工作转速范围之外,最后,随着压比和转速的提高,叶片的共振问题也相对较突出,这将使压气机叶轮高周疲劳破坏的可能性増加,与此同吋,为使叶轮提高效率和拓宽稳定工作范围,叶片设计越来越薄,叶型越来越复杂,可靠性问题是高增压涡轮增压器能否研制成功、实现大規模工程应用的关键问题之一,增压器压气机叶轮同时受到离心载荷、气动载荷和热载荷的影响,通过强度分析可知,压气机叶轮最大等效应カ位于轮心,为了设计可靠性高的叶轮,有必要对叶轮进行结构优化。
技术实现思路
本技术所解决的技术问题在于提供ー种涡轮增压器压气机叶轮,提高了叶轮的強度,増大了压气机的出口压力,減少了故障率。本技术所解决的技术问题的技术方案是一种涡轮增压器压气机叶轮,叶轮包括轮毂及固定于轮毂上的若干个叶片,叶片以轮毂的中心轴为中心环形阵列分布。作为优选的技术方案,叶轮大径的轮毂处设有安装底面,安装底面位置高于叶轮的轮缘的弧形底面。作为优选的技术方案,叶片均为后弯叶片。由于采用了上述技术方案的涡轮增压器压气机叶轮,叶轮包括轮毂及固定于轮毂上的若干个叶片,叶片以轮毂的中心轴为中心环形阵列分布,轮毂在最大外圆处即叶轮出ロ处倾斜,这样气流就能很好的适应叶型的变化,平缓地过度,減少了流动损失,増大了流量,达到改善燃烧的目的。由于安装底面与叶轮的轮缘的弧形底面高有一定的距离,将高度差设置为4. 2毫米,这样能够增大出口压力,起步提速快,可将叶轮轮缘的厚度加厚,安装底面的直径加大,这样可以提高叶轮的强度。由于叶片均为后弯叶片,这样増加了压气机的效率和加宽了压气机的流量范围,从而可使发动机效率提高,減少燃油消耗,提高发动机的经济性。随着增压器叶轮压比的提高,使用中叶片越来越薄以及过度的前倾或后弯,在高速旋转下容易激发振动,当激振カ的频率与叶片固有频率相当或成整数倍时,叶片发生共振将导致疲劳损坏,严重影响涡轮增压器的完整性和可靠性,在材料上采用锻铝合金或钛合金,用五轴加工中心加工而成,增加叶轮使用寿命。此技术结构简单,提高了叶轮的强度,増大了压气机的出口压力,減少了故障率。附图说明图I是本技术涡轮增压器压气机叶轮的主视结构示意图;图2是图I俯视结构示意图;图中1.轮毂,2.叶片,3.安装底面,4.弧形底面。具体实施方式以下结合附图和实施例,进ー步阐述本技术,应理解,这些实施例仅用于说明本技术而不用于限制本技术的范围。此外应理解,在阅读了本技术讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本技术作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。如图I、图2所示,一种涡轮增压器压气机叶轮,叶轮包括轮毂I及固定于轮毂I上的若干个叶片2,叶片2以轮毂I的中心轴为中心环形阵列分布,叶轮大径的轮毂I处设有安装底面3,安装底面3位置高于叶轮的轮缘的弧形底面4,叶片2均为后弯叶片。由于采用了上述技术方案的涡轮增压器压气机叶轮,轮毂I在最大外圆处即叶轮出口处做成倾斜状态,这样气流就能很好的适应叶型的变化,平缓地过度,減少了流动损失,増大了流量,达到改善燃烧的目的,安装底面3与叶轮的轮缘的弧形底面4高有一定的距离,将高度差设置为4. 2毫米,这样能够增大出ロ压力,起步提速快,叶片2均为后弯叶片,这样増加了压气机的效率和加宽了压气机的流量范围,从而可使发动机效率提高,減少燃油消耗,提高发动机的经济性,随着增压器叶轮压比的提高,使用中叶片2越来越薄以及过度的前倾或后弯,在高速旋转下容易激发振动,当激振カ的频率与叶片2的固有频率相当或成整数倍吋,叶片2发生共振将导致疲劳损坏,严重影响涡轮增压器的完整性和可靠性,在材料上采用锻铝合金或钛合金,用五轴加工中心加工而成,増加叶轮使用寿命。此技术结构简单,提高了叶轮的强度,増大了压气机的出口压力,減少了故障率。以上显示和描述了本技术的基本原理、主要特征和本技术的优点。本行业的技术人员应该了解,本技术不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本技术的原理,在不脱离本技术精神和范围的前提下,本技术还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本技术范围内。本技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。一切从本技术的构思出发,不经过创造性劳动所作出的结构变换均落在本技术保护范围 之内。本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种涡轮增压器压气机叶轮,其特征在于所述叶轮包括轮毂及固定于轮毂上的若干个叶片,所述叶片以所述轮毂的中心轴为中心环形阵列分布。2.根据权利要求I所述的涡轮增压器压气机叶...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈良刘恩来徐作森刘风虎王新江李毅周立刚
申请(专利权)人:山东富源动力设备有限公司
类型:实用新型
国别省市:

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