專利名稱：渦輪增壓器壓氣機(jī)葉輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種渦輪增壓器，尤其涉及一種渦輪增壓器壓氣機(jī)葉輪。
背景技術(shù)：
在渦 輪增壓器中，壓氣機(jī)葉輪的作用是通過渦輪吸收、利用氣缸中排出的廢氣作機(jī)械功，用以提高增壓器壓氣機(jī)出ロ的空氣壓カ，通過壓氣機(jī)葉輪的旋轉(zhuǎn)，將空氣吸入到增壓器，將空氣壓縮，從而給氣缸提供足夠的空氣，壓氣機(jī)葉輪一般使用徑流式，其特點(diǎn)是氣流由葉輪中心向葉輪輪緣流動，在葉輪出口處轉(zhuǎn)為徑向流動，此種葉輪在小流量范圍內(nèi)效率較高，隨著渦輪增壓器向小型、大容量、高增壓比的發(fā)展，此種葉輪已不能滿足發(fā)動機(jī)日益嚴(yán)的排放及輕量化要求，渦輪增壓器是ー種高速回轉(zhuǎn)機(jī)械，一旦出現(xiàn)故障，尤其是運(yùn)動部分發(fā)生故障，將導(dǎo)致整個(gè)增壓器在短時(shí)間內(nèi)損壞，隨著增壓器壓比和轉(zhuǎn)速的不斷提高，渦輪增壓器，特別是轉(zhuǎn)子部分的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及可靠性更引起人們的高度重視，首先，隨著壓比的提高，葉輪的圓周速度大幅度増加，而在同等條件下，葉輪離心力引起的應(yīng)カ與圓周速度的平方成正比，這將導(dǎo)致壓氣機(jī)葉輪的強(qiáng)度問題十分突出，其次，隨著壓比的提高，葉輪熱負(fù)荷大幅度増加，溫度不均勻?qū)е碌臒釕?yīng)カ較大，而且熱負(fù)荷引起的蠕變損傷、熱疲勞都相對較突出，此外，隨著增壓器轉(zhuǎn)速的提高，轉(zhuǎn)子不平衡量產(chǎn)生的離心カ較大，而且轉(zhuǎn)子的低階臨界轉(zhuǎn)速難以完全排除在工作轉(zhuǎn)速范圍之外，最后，隨著壓比和轉(zhuǎn)速的提高，葉片的共振問題也相對較突出，這將使壓氣機(jī)葉輪高周疲勞破壞的可能性増加，與此同吋，為使葉輪提高效率和拓寬穩(wěn)定工作范圍，葉片設(shè)計(jì)越來越薄，葉型越來越復(fù)雜，可靠性問題是高增壓渦輪增壓器能否研制成功、實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工程應(yīng)用的關(guān)鍵問題之一，增壓器壓氣機(jī)葉輪同時(shí)受到離心載荷、氣動載荷和熱載荷的影響，通過強(qiáng)度分析可知，壓氣機(jī)葉輪最大等效應(yīng)カ位于輪心，為了設(shè)計(jì)可靠性高的葉輪，有必要對葉輪進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題在于提供ー種渦輪增壓器壓氣機(jī)葉輪，提高了葉輪的強(qiáng)度，増大了壓氣機(jī)的出口壓力，減少了故障率。本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題的技術(shù)方案是一種渦輪增壓器壓氣機(jī)葉輪，葉輪包括輪轂及固定于輪轂上的若干個(gè)葉片，葉片以輪轂的中心軸為中心環(huán)形陣列分布。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，葉輪大徑的輪轂處設(shè)有安裝底面，安裝底面位置高于葉輪的輪緣的弧形底面。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，葉片均為后彎葉片。由于采用了上述技術(shù)方案的渦輪增壓器壓氣機(jī)葉輪，葉輪包括輪轂及固定于輪轂上的若干個(gè)葉片，葉片以輪轂的中心軸為中心環(huán)形陣列分布，輪轂在最大外圓處即葉輪出ロ處傾斜，這樣氣流就能很好的適應(yīng)葉型的變化，平緩地過度，減少了流動損失，増大了流量，達(dá)到改善燃燒的目的。由于安裝底面與葉輪的輪緣的弧形底面高有一定的距離，將高度差設(shè)置為4. 2毫米，這樣能夠增大出口壓力，起步提速快，可將葉輪輪緣的厚度加厚，安裝底面的直徑加大，這樣可以提高葉輪的強(qiáng)度。由于葉片均為后彎葉片，這樣増加了壓氣機(jī)的效率和加寬了壓氣機(jī)的流量范圍，從而可使發(fā)動機(jī)效率提高，減少燃油消耗，提高發(fā)動機(jī)的經(jīng)濟(jì)性。隨著增壓器葉輪壓比的提高，使用中葉片越來越薄以及過度的前傾或后彎，在高速旋轉(zhuǎn)下容易激發(fā)振動，當(dāng)激振カ的頻率與葉片固有頻率相當(dāng)或成整數(shù)倍時(shí)，葉片發(fā)生共振將導(dǎo)致疲勞損壞，嚴(yán)重影響渦輪增壓器的完整性和可靠性，在材料上采用鍛鋁合金或鈦合金，用五軸加工中心加工而成，增加葉輪使用壽命。
此實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，提高了葉輪的強(qiáng)度，増大了壓氣機(jī)的出口壓力，減少了故障率。

圖I是本實(shí)用新型渦輪增壓器壓氣機(jī)葉輪的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1.輪轂，2.葉片，3.安裝底面，4.弧形底面。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，進(jìn)ー步闡述本實(shí)用新型，應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實(shí)用新型講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本實(shí)用新型作各種改動或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。如圖I、圖2所示，一種渦輪增壓器壓氣機(jī)葉輪，葉輪包括輪轂I及固定于輪轂I上的若干個(gè)葉片2，葉片2以輪轂I的中心軸為中心環(huán)形陣列分布，葉輪大徑的輪轂I處設(shè)有安裝底面3，安裝底面3位置高于葉輪的輪緣的弧形底面4，葉片2均為后彎葉片。由于采用了上述技術(shù)方案的渦輪增壓器壓氣機(jī)葉輪，輪轂I在最大外圓處即葉輪出口處做成傾斜狀態(tài)，這樣氣流就能很好的適應(yīng)葉型的變化，平緩地過度，減少了流動損失，増大了流量，達(dá)到改善燃燒的目的，安裝底面3與葉輪的輪緣的弧形底面4高有一定的距離，將高度差設(shè)置為4. 2毫米，這樣能夠增大出ロ壓力，起步提速快，葉片2均為后彎葉片，這樣増加了壓氣機(jī)的效率和加寬了壓氣機(jī)的流量范圍，從而可使發(fā)動機(jī)效率提高，減少燃油消耗，提高發(fā)動機(jī)的經(jīng)濟(jì)性，隨著增壓器葉輪壓比的提高，使用中葉片2越來越薄以及過度的前傾或后彎，在高速旋轉(zhuǎn)下容易激發(fā)振動，當(dāng)激振カ的頻率與葉片2的固有頻率相當(dāng)或成整數(shù)倍吋，葉片2發(fā)生共振將導(dǎo)致疲勞損壞，嚴(yán)重影響渦輪增壓器的完整性和可靠性，在材料上采用鍛鋁合金或鈦合金，用五軸加工中心加工而成，増加葉輪使用壽命。此實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，提高了葉輪的強(qiáng)度，増大了壓氣機(jī)的出口壓力，減少了故障率。以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。[0020]一切從本實(shí)用新型的構(gòu)思出發(fā)，不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動所作出的結(jié)構(gòu)變換均落在本實(shí)用新型保護(hù)范圍 之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種渦輪增壓器壓氣機(jī)葉輪，其特征在于所述葉輪包括輪轂及固定于輪轂上的若干個(gè)葉片，所述葉片以所述輪轂的中心軸為中心環(huán)形陣列分布。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的渦輪增壓器壓氣機(jī)葉輪，其特征在于所述葉輪大徑的輪轂處設(shè)有安裝底面，所述安裝底面位置高于所述葉輪的輪緣的弧形底面。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的渦輪增壓器壓氣機(jī)葉輪，其特征在于所述葉片均為后彎葉片。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種渦輪增壓器壓氣機(jī)葉輪，葉輪包括輪轂及固定于輪轂上的若干個(gè)葉片，葉片以輪轂的中心軸為中心環(huán)形陣列分布，葉輪大徑的輪轂處設(shè)有安裝底面，安裝底面位置高于葉輪的輪緣的弧形底面，葉片均為后彎葉片。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，提高了葉輪的強(qiáng)度，增大了壓氣機(jī)的出口壓力，減少了故障率。
文檔編號F04D29/28GK202441644SQ20122002364
公開日2012年9月19日 申請日期2012年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月18日
發(fā)明者劉恩來, 劉風(fēng)虎, 周立剛, 徐作森, 李毅, 王新江, 陳良 申請人:山東富源動力設(shè)備有限公司