[發(fā)明專利]一種帶環(huán)狀凸臺的半開式葉輪結(jié)構(gòu)

無效

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• 申請日: 2014-07-30
• 公開（公告）號: CN104110402A
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮晨遠(yuǎn)
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫杰爾壓縮機有限公司
• 主分類號: F04D29/28
• 分類號: F04D29/28
• 代理公司: 無錫市大為專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32104
• 代理人: 殷紅梅;張濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種葉輪結(jié)構(gòu)，尤其是一種帶環(huán)狀凸臺的半開式葉輪結(jié)構(gòu)，屬于半開式葉輪的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在已有技術(shù)中，高速離心風(fēng)機或壓縮機多采用半開式葉輪，這種葉輪由葉片和輪盤構(gòu)成。葉片與輪盤一體成型，可通過精鑄或銑來制成。葉片的根部與輪盤交接處通常都帶倒角，以增強結(jié)構(gòu)強度。

從葉輪的受力來看，其主要受旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力影響，從力分布來看，有兩個高應(yīng)力區(qū)，一個在葉輪的中心通孔內(nèi)，另一個在葉根倒角處。因此葉根倒角對于葉輪的結(jié)構(gòu)強度和使用壽命有著關(guān)鍵的作用。當(dāng)大流量的葉輪壓比超過3時，需要很高的轉(zhuǎn)速。而離心力與轉(zhuǎn)速的平方成正比，也就意味著葉輪的受力急劇攀升，對結(jié)構(gòu)的要求更加苛刻。而已有技術(shù)中，為了降低葉根倒角的應(yīng)力，通常都會增加葉根的倒角半徑。而另一方面，葉根倒角的半徑的增大會減小整個流線上的氣體流道面積，對氣動性能會產(chǎn)生較大的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種帶環(huán)狀凸臺的半開式葉輪結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)承載能力強，使用壽命長，可有效滿足大流量高壓比的性能要求。同時可作為葉輪動平衡時的材料切削區(qū)，最小化動平衡所需的材料切削量。

按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述帶環(huán)狀凸臺的半開式葉輪結(jié)構(gòu)，包括葉輪盤以及設(shè)置在所述葉輪盤上的葉片組，所述葉輪盤輪背部的外緣凸設(shè)有環(huán)狀凸臺，所述環(huán)狀凸臺的外徑與葉輪盤的直徑D相同，環(huán)狀凸臺的寬度L為0.02D~0.1D，環(huán)狀凸臺的高度H為0.5L~L。

所述葉片組包括大葉片以及小葉片；所述大葉片以及小葉片均以葉輪盤的中心呈中心對稱均勻分布于葉輪盤上。

所述大葉片以及小葉片均為八個。所述葉輪盤的輪背部包含有凸臺，所述凸臺與環(huán)狀凸臺之間采用倒角過渡。

所述凸臺的中心區(qū)設(shè)有聯(lián)接結(jié)構(gòu)，所述聯(lián)接結(jié)構(gòu)與葉輪盤同軸分布。所述聯(lián)接結(jié)構(gòu)的外表面為多邊形。所述葉輪盤的中心區(qū)設(shè)置中心通孔。

本發(fā)明與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，結(jié)構(gòu)強度高，在相同的受力承載下，其最大等效應(yīng)力可下降10%以上。葉輪盤2的輪背部設(shè)置環(huán)狀凸臺2-3，既減小了葉根處的應(yīng)力集中，又大幅降低了其對氣動性能的影響，同時兼顧葉輪的結(jié)構(gòu)和氣動。另一方面，葉輪在做動平衡時，可在此處切除材料，由于環(huán)狀凸臺2-3的外徑與葉輪直徑等同。對于相同的動不平衡量，所需切除的材料重量可以達(dá)到最小化。與已有技術(shù)相比，效率更高，產(chǎn)品競爭力也更強。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1的A-A視圖。

附圖標(biāo)記說明：1-葉片組、1-1-大葉片、1-2-小葉片、2-輪盤、2-1-凸臺、2-2-聯(lián)接結(jié)構(gòu)、2-3-環(huán)狀凸臺以及2-4-中心通孔。

具體實施方式

下面結(jié)合具體附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。

如圖1和圖2所示：為了可有效滿足大流量高壓比的性能要求。同時可作為葉輪動平衡時的材料切削區(qū)，最小化動平衡所需的材料切削量，本發(fā)明包括葉輪盤2以及設(shè)置在所述葉輪盤2上的葉片組1，所述葉輪盤2輪背部的外緣凸設(shè)有環(huán)狀凸臺2-3，所述環(huán)狀凸臺2-2的外徑與葉輪盤2的直徑D相同，環(huán)狀凸臺2-3的寬度L為0.02D~0.1D，環(huán)狀凸臺2-3的高度H為0.5L~L。

具體地，環(huán)狀凸臺2-3在葉輪盤2的輪背部的外緣，即環(huán)狀凸臺2-3的邊緣即為葉輪盤2的邊緣，環(huán)狀凸臺2-3與葉輪盤2同軸分布，環(huán)狀凸臺2-3的外徑與整個葉輪的直徑相同，通過環(huán)狀凸臺2-3既減小了葉根處的應(yīng)力集中，又大幅降低了其對氣動性能的影響，同時兼顧葉輪的結(jié)構(gòu)和氣動。

進一步地，所述葉片組1包括大葉片1-1以及小葉片1-2；所述大葉片1-1以及小葉片1-2均以葉輪盤2的中心呈中心對稱均勻分布于葉輪盤2上。所述大葉片1-1以及小葉片1-2均為八個。大葉片1-1與小葉片1-2依次間隔分布。

所述葉輪盤2的輪背部包含有凸臺2-1，所述凸臺2-1與環(huán)狀凸臺2-3之間采用倒角過渡。所述凸臺2-1的中心區(qū)設(shè)有聯(lián)接結(jié)構(gòu)2-2，所述聯(lián)接結(jié)構(gòu)2-2與葉輪盤2同軸分布。所述聯(lián)接結(jié)構(gòu)2-2的外表面為多邊形。本發(fā)明實施例中，通過聯(lián)接結(jié)構(gòu)2-2與軸相配合，主要用于傳遞扭矩。

所述葉輪盤2的中心區(qū)設(shè)置中心通孔2-4。所述中心通孔2-4貫通葉輪盤2，即中心通孔2-4貫通聯(lián)接結(jié)構(gòu)2-2，緊固螺釘通過中心通孔2-4旋緊軸端的螺紋孔，從而與軸進行軸向的固定。

本發(fā)明與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，結(jié)構(gòu)強度高，在相同的受力承載下，其最大等效應(yīng)力可下降10%以上。葉輪盤2的輪背部設(shè)置環(huán)狀凸臺2-3，既減小了葉根處的應(yīng)力集中，又大幅降低了其對氣動性能的影響，同時兼顧葉輪的結(jié)構(gòu)和氣動。另一方面，葉輪在做動平衡時，可在此處切除材料，由于環(huán)狀凸臺2-3的外徑與葉輪直徑等同。對于相同的動不平衡量，所需切除的材料重量可以達(dá)到最小化。與已有技術(shù)相比，效率更高，產(chǎn)品競爭力也更強。