经过雕刻的叶轮制造技术

一种系统包含叶轮（10），所述叶轮具有多个叶轮片（12），所述叶轮片耦合到叶轮轮毂主体（14）上，其中每个叶轮片经过雕刻以具有非线性型面，所述非线性型面从所述叶轮片的轮毂相交面延伸到所述叶轮片的护罩相交面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】经过雕刻的叶轮
技术介绍
此部分旨在向读者介绍本专利技术的各方面可能涉及的各方面技术，这些方面在下文进行描述和/或主张。相信此论述有助于向读者提供背景信息以促进对本专利技术的各方面有更好理解。因此，应了解，这些声明应依此来解读，而并非对现有技术的认可。离心压缩机或离心泵可以用于为各种应用提供加压的流体流。此类压缩机或泵通常包含由电动机驱动而旋转的叶轮、内燃机或经配置以提供旋转输出的另一驱动单元。随着叶轮旋转，在轴向方向上进入的流体在圆周和径向方向上被加速和排出。随后，高速流体进入扩散器，所述扩散器将速度头转化成压力头（即，降低流速且提高流动压力）。以此方式，离心压缩机产生高压流体输出。遗憾的是，现有的叶轮几何形状会限制离心压缩机和泵的效率。附图说明在参考附图阅读以下详细描述时，将对本专利技术的各个特征、方面和优点有更深入的了解，在所有图中，相同符号代表相同部分，其中：图1是根据现有叶轮设计的具有叶轮片的叶轮的透视图；图2是根据本专利技术各方面的具有叶轮片的叶轮的透视图，其中雕刻面位于每个相应叶轮片的护罩相交面与轮毂相交面之间；图3是图2中的叶轮的侧视图，图示了根据本专利技术各方面的在护罩相交面与轮毂相交面之间具有雕刻面的叶轮片；图4是图3中的叶轮片的俯视图,该叶轮片是根据本专利技术各方面的在护罩相交面与轮毂相交面之间具有雕刻面；图5是根据本专利技术各方面的沿着图4中的线5-5截取的在护罩相交面与轮毂相交面之间具有雕刻面的叶轮片的俯视图；图6是根据本专利技术各方面的沿着图4中的线6-6截取的在护罩相交面与轮毂相交面之间具有雕刻面的叶轮片的俯视图；图7是根据本专利技术各方面的沿着图4中的线7-7截取的在护罩相交面与轮毂相交面之间具有雕刻面的叶轮片的俯视图；图8是叶轮片的俯视图,该叶轮片是根据本专利技术各方面的在护罩相交面与轮毂相交面之间具有雕刻面和非雕刻面的；图9是根据本专利技术各方面的沿着图8中的线9-9截取的在护罩相交面与轮毂相交面之间具有雕刻面和非雕刻面的叶轮片的俯视图；以及图10是根据本专利技术各方面的沿着图8中的线10-10截取的在护罩相交面与轮毂相交面之间具有雕刻面和非雕刻面的叶轮片的俯视图。具体实施方式下文将描述本专利技术的一个或多个具体实施例。这些所描述的实施例仅示范本专利技术。另外，为提供这些示范性实施例的简明描述，说明书中可能没有描述实际实施方案的所有特征。应了解，在任何此类实际实施方案的开发过程中，如任何工程或设计计划中，必须作出大量实施方案特有的决策以实现开发者的特定目标，例如符合系统相关和商业相关约束，所述约束对于不同实施方案可能会变化。此外，应了解，此类开发工作可能非常复杂且耗时，但对受益于本专利技术的一般技术人员而言，此类开发仍是常规的设计、建造和制造工作。当介绍本专利技术的各个实施例的元件时，冠词“一”、“一个”、“该”和“所述”既定表示存在所述元件中的一者或一者以上。术语“包括”、“包含”和“具有”既定为包含性的，且表示可能存在除所列举元件外的额外元件。此外，为了方便起见，使用“顶部”、“底部”、“上方”、“下方”和这些术语的变型，而不要求部件的任何特定定向。本专利技术的各个实施例可以通过采用经过雕刻的叶轮片来提高叶轮效率。更具体而言，每个叶轮片包含护罩相交面、轮毂相交面以及在护罩相交面与轮毂相交面之间延伸的厚度。对于护罩相交面边界上的每个点，在轮毂相交面边界上都存在对应的点。护罩和相交面上的对应点经过连接而形成叶轮片的厚度和额外表面。例如，所述额外表面可以包含压力面、吸入面、前缘面或后缘面。本专利技术的各个实施例包含具有雕刻几何形状的叶轮片。本文中所用术语“经过雕刻的”是指复杂的且三维的叶轮片表面。换句话说，雕刻面可以通过用非直线的线连接护罩相交面和轮毂相交面上的两个对应点（即，连接两个对应点的线是弯曲的）而形成。如下文所述，护罩相交面和轮毂相交面上的对应点可以通过各种方式进行界定。例如，对于沿着轮毂相交面的给定点，沿着护罩相交面的对应点可以是与沿着轮毂相交面的给定点相距最小距离的沿着护罩相交面的点。在本实施例中，在护罩相交面与轮毂相交面之间延伸的曲线一般正交于叶轮的轮毂主体。例如，压力面、吸入面、前缘面和/或后缘面可以经过雕刻。因此，在护罩相交面与轮毂相交面之间延伸的叶轮片的厚度可以变化或者可以是恒定的。此外，叶轮片的某些实施例可以包含具有雕刻部分和非雕刻部分的压力面、吸入面、前缘面和/或后缘面。以此方式，叶轮片可以有成本效益地进行设计，以在多种应用和物理条件中的任一者中实现改进的流体动力学以及叶轮效率。现在转到附图，图1是根据现有叶轮设计（即，具有非雕刻面的叶轮10）的配置成输出加压流体流的叶轮10的透视图。叶轮10包含耦合到轮毂14（即，轮毂主体）上的多个叶轮片12。随着叶轮10由外源（例如，电动机、内燃机等）驱动而旋转，进入叶片12的可压缩流体朝向围绕叶片10径向设置的扩散器（未示出）进行加速。在某些实施例中，护罩（未示出）定位成直接与扩散器邻近，并且用于将流体流从叶轮10引导至扩散器。可以由扩散器将来自叶轮10的高速流体流转化成高压流（即，将动力头转化成压力头）。每个叶轮片12具有护罩相交面16和轮毂相交面18。通常，当叶轮10和护罩组装在一起时，护罩相交面16设置成靠近护罩，并且轮毂相交面18是沿着叶轮10的轮毂14的位置，在该位置处，叶轮片12附接到轮毂14上。应理解，轮毂14包含一般弯曲的表面20，所述表面从叶轮10的外圆周22延伸到环形内核24，所述环形内核具有由环形壁28围绕的中空、圆柱形内部体积26。例如，图3中图示了一般弯曲的表面20的侧视图，所述表面从叶轮10的外圆周22延伸到环形内核24，这将在下文中更加详细地描述。在图1所示的实施例中，叶轮片12是非雕刻的。换句话说，护罩相交面16和轮毂相交面18上的对应点由从轮毂14的弯曲表面20一般正交地延伸的一般直的线（例如，所述线使用线性内插形成）连接。例如，护罩相交面16上的每个点30与轮毂相交面18上的相应点32相对应，并且点30和32由在一般正交的方向上从弯曲表面20投射的一般直的线34连接。另外，每个叶轮片12包含前缘面36和后缘面38。在图示的实施例中，前缘面36和后缘面38各自由连接护罩相交面16和轮毂相交面18上对应点的一般直的线界定。例如，护罩相交面16上的点40和轮毂相交面18上的点42彼此对应，并且由沿着前缘面36的一般直的线44连接。由于轮毂14的表面20的弯曲本质，所以直线44一般沿着前缘面36从点42径向向外延伸至点40。类似地，护罩相交面16上的点46和轮毂相交面18上的点48彼此对应，并且由沿着后缘面38的一般直的线50连接。由于轮毂14的表面20的弯曲本质，直线50一般沿着后缘面38从点48轴向向上延伸至点46。应理解，由于涉及在对应点之间形成一般直的线的线性内插法，因此具有由护罩相交面16与轮毂相交面18上的对应点之间的直线形成的表面的图示的叶轮片12可以称为“直纹平均”模型叶轮片12。另外，应注意，护罩相交面16与轮毂相交面18之间的对应点可以是沿着从轮毂相交面18一般正交地延伸至护罩相交面16的直线的点，或者可以是沿着从轮毂相交面18径向向外延伸至护罩相交面16的直线的点。与图1所示的非雕刻叶轮片12相比，图2是根据本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种叶轮，其特征在于，所述叶轮包括：轮毂主体；以及从所述轮毂主体延伸出的多个叶轮片，其中每个叶轮片的第一部分经过雕刻以具有非线性型面，所述非线性型面从所述叶轮片的轮毂相交面延伸到所述叶轮片的护罩相交面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.05.23 US 13/113,8981.一种叶轮，其特征在于，其包括：轮毂主体；以及从所述轮毂主体延伸出的多个叶轮片，其中所述多个叶轮片中的每个叶轮片的第一部分经过雕刻以具有非线性且弯曲的型面，所述非线性且弯曲的型面从所述叶轮片的轮毂相交面延伸到所述叶轮片的护罩相交面，其中所述非线性且弯曲的型面具有曲率半径和在所述轮毂相交面和所述护罩相交面之间延伸的非恒定厚度，该曲率半径从所述叶轮片的前缘面到所述叶轮片的后缘面是变化的，并且所述非恒定厚度在所述轮毂相交面和所述护罩相交面之间以非均匀的方式变化，其中所述多个叶轮片中的每个叶轮片的轮毂相交面与护罩相交面之间的最大厚度的位置从所述多个叶轮片中的每个叶轮片的前缘面到后缘面是变化的。2.根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于，每个叶轮片的所述非线性且弯曲的型面包括从所述轮毂相交面延伸到所述护罩相交面的非线性压力面。3.根据权利要求2所述的叶轮，其特征在于，每个叶轮片的所述非线性且弯曲的型面包括从所述轮毂相交面延伸到所述护罩相交面的线性吸入面。4.根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于，每个叶轮片的所述非线性且弯曲的型面包括从所述轮毂相交面延伸到所述护罩相交面的非线性吸入面。5.根据权利要求4所述的叶轮，其特征在于，每个叶轮片的所述非线性且弯曲的型面包括从所述轮毂相交面延伸到所述护罩相交面的线性压力面。6.根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于，每个叶轮片的所述非线性且弯曲的型面包括从所述轮毂相交面延伸到所述护罩相交面的非线性前缘面。7.根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于，每个叶轮片的所述非线性且弯曲的型面包括从所述轮毂相交面延伸到所述护罩相交面的非线性后缘面。8.根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于，每个叶轮片的第二部分未经过雕刻以具有从所述叶轮片的所述轮毂相交面延伸到所述叶轮片的所述护罩相交面的线性型面。9.一种叶轮，其特征在于，所述叶轮包括：轮毂，所述轮毂具有轮毂主体；以及从所述轮毂主体延伸出的多个叶轮片，每个所述叶轮片包括：靠近所述轮毂主体的轮毂相交面；与所述轮毂相交面相对的护罩相交面；压力面，所述压力面在所述轮毂相交面与所述护罩相...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·V·斯瓦泰克，M·格里格里夫，J·海特，
申请(专利权)人：卡梅伦国际有限公司，
类型：
国别省市：