[發明專利]壓縮機葉輪、離心壓縮機、壓縮機葉輪的加工方法以及壓縮機葉輪的加工裝置

在審

• 申請號: 201480023151.7
• 申請日: 2014-06-26
• 公開（公告）號: CN105164427A
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發明（設計）人: 木村太治;藤原隆
• 申請（專利權）人: 株式會社IHI
• 主分類號: F04D29/28
• 分類號: F04D29/28;B23C3/18
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 丁文蘊;宋春華

技術領域

本發明涉及在輪轂的外周配置有多個葉片的壓縮機葉輪、離心壓縮機、壓縮機葉輪的加工方法以及壓縮機葉輪的加工裝置。

背景技術

以往的增壓器具有旋轉自如地保持渦輪軸的軸承殼體。在渦輪軸的一端設置有渦輪葉輪。在渦輪軸的另一端設置有壓縮機葉輪。增壓器連接于引擎，從引擎排出的排出氣體流入增壓器。當通過排出氣體使渦輪葉輪旋轉后，通過該渦輪葉輪的旋轉，經由渦輪軸使壓縮機葉輪旋轉。此外，通過電動機等的旋轉動力使壓縮機葉輪旋轉的離心壓縮機也較為普及。

如專利文獻1所示，壓縮機葉輪具備輪轂和配置于輪轂周圍并與輪轂一體地設置的多個葉片(葉)。該輪轂、多個葉片以及收納壓縮機葉輪的護罩(殼體)形成對流體進行壓縮的流道。換句話說，他們起到流體的流道的壁面的作用。葉片的葉片面的曲面形狀分為由點群構成的形狀和由母線構成的形狀。由點群構成的曲面形狀通過使用立銑刀等工具的前端部的切削來形成。另一方面，由母線構成的形狀通過使立銑刀等工具的旋轉軸向與母線的方向一致地使用工具的側面進行的切削來形成。使用工具的側面的切削一次能夠切削較大寬度，因此能夠使加工時間比較短。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2007-50444號公報

發明內容

發明所要解決的課題

可是，在葉片面具有由母線構成的曲面的葉輪(所謂的母線葉輪)的加工中，若以加工數據成為最小的方式進行設計，后緣附近的母線的方向與葉輪的旋轉軸向幾乎平行。在這種情況下，按照加工中的工具的路線，存在工具的保持部與加工前、加工中的葉輪的原材料干涉的隱患。為了避免這種干涉，考慮使用軸向較長的工具。然而，若從保持部到工具與原材料的接觸部分的距離變長，則加工中工具振動，有可能產生所謂的振紋。

另外，從前緣到后緣，在使對葉片面進行加工的工具從葉片的后緣側離開時，工具的前端掛住葉輪的原材料，導致所謂的按壓加工，存在留下不必要的加工痕跡的隱患。為了可靠地避免這樣的振紋、按壓加工，采取將加工中的工具的移動速度抑制得較低等對策。然而，根據這樣的對策，將會犧牲加工性、加工時間。

本發明的目的在于，提供能夠提高加工性并縮短加工時間的壓縮機葉輪、離心壓縮機、壓縮機葉輪的加工方法以及壓縮機葉輪的加工裝置。

解決課題所用的方法

本發明的第一方案的主旨為一種壓縮機葉輪，與軸一體旋轉，將從形成于離心壓縮機主體的吸入口吸入的流體壓縮并送出至該軸的徑向外側，上述壓縮機葉輪具備：固定于軸的一端的輪轂；以及配置于輪轂的外周的多個葉片，各葉片具備葉片面，該葉片面具有作為流體的流動方向的上游側的端部的前緣、以及作為流體的流動方向的下游側的端部的后緣，且是使直線的母線移動的軌跡所描繪的曲面，母線在后緣側與后緣具有交點，并且與后緣具有交點的母線隨著從軸的軸向的一端側朝向另一端側，向靠近軸的徑向內側的方向傾斜。

位于比交點更靠軸的軸向的另一端側的后緣和位于比交點更靠軸的軸向的另一端側的母線所成的角也可以為20度以上。

本發明的第二方案的主旨為一種離心壓縮機，其具備：離心壓縮機主體；旋轉自如地支撐于離心壓縮機主體的軸；以及壓縮機葉輪，該壓縮機葉輪具有固定于軸的一端的輪轂和配置于輪轂的外周的多個葉片，并與軸一體旋轉，將從形成于離心壓縮機主體的吸入口吸入的流體壓縮并送出至徑向外側，各葉片具備葉片面，該葉片面具有作為流體的流動方向的上游側的端部的前緣、以及作為流體的流動方向的下游側的端部的后緣，且是使直線的母線移動的軌跡所描繪的曲面，母線在后緣側與后緣具有交點，并且與后緣具有交點的母線隨著從軸的軸向的一端側朝向另一端側，向靠近軸的徑向內側的方向傾斜。

本發明的第三方案的主旨為一種壓縮機葉輪的加工方法，是切削出離心壓縮機的壓縮機葉輪的配置于輪轂的外周的多個葉片中的葉片面的加工方法，該葉片面具有作為流體的流動方向的上游側的端部的前緣、以及作為流體的流動方向的下游側的端部的后緣，上述壓縮機葉輪的加工方法為，在初始位置配置工具，在該初始位置，工具的旋轉軸的軸向與葉片的前緣的方向平行，且工具的前端朝向輪轂側，從前緣朝向后緣，在用工具的側面對成為多個葉片的間隙的部分的原材料進行切削的同時，使工具的軸向距初始位置的傾斜角在軸向向后緣的方向靠近的方向上連續地變大，在切削到后緣而切削出葉片面時，傾斜角為銳角。