[發明專利]一種直紋面壓氣機葉輪葉片曲面的調整方法

有效

• 申請號: 201810608941.1
• 申請日: 2018-06-13
• 公開（公告）號: CN108916113B
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 林森;李欣;宋志偉;劉燁;佟鼎
• 申請（專利權）人: 中國北方發動機研究所（天津）
• 主分類號: F04D29/30
• 分類號: F04D29/30
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產權代理有限公司 12211
• 代理人: 楊慧玲

1.一種直紋面壓氣機葉輪葉片曲面的調整方法，其特征在于包含如下步驟：

a、計算已知直紋面葉片輪緣和輪轂端的厚度分布值，并分別擬合輪緣和輪轂端的厚度分布曲線；

b、根據輪緣和輪轂端的厚度調整目標，分別調整其厚度分布曲線，并計算調整前后的厚度差值；

c、根據厚度差值分別計算輪緣和輪轂端的新的準線點集的坐標值，并擬合輪緣和輪轂端的新的準線；

d、在新的準線上定位直線段端點，分別構建壓力面和吸力面上直線族并擬合新的壓力面和吸力面直紋面。

2.根據權利要求1所述的一種直紋面壓氣機葉輪葉片曲面的調整方法，其特征在于：在步驟a中，應用等弧長的方法在葉片輪緣和輪轂端準線上抽取n個離散點，按照從進口到出口的順序排列各點，形成以下4組點集的坐標值：

壓力面輪緣：A_i(x_Ai,y_Ai,z_Ai),i＝1到n；

吸力面輪緣：B_i(x_Bi,y_Bi,z_Bi),i＝1到n；

壓力面輪轂：C_i(x_Ci,y_Ci,z_Ci),i＝1到n；

吸力面輪轂：D_i(x_Di,y_Di,z_Di),i＝1到n；

按照式(1)計算出輪緣厚度分布值：

i＝1到n (1)

按照式(2)計算出輪轂厚度分布值：

i＝1到n (2)

在平面坐標系上繪制厚度分布點(i,TAB_i)，采用B樣條曲線擬合分布點，形成輪緣厚度分布曲線；

在平面坐標系上繪制厚度分布點(i,TCD_i)，采用B樣條曲線擬合分布點，形成輪轂厚度分布曲線。

3.根據權利要求2所述的一種直紋面壓氣機葉輪葉片曲面的調整方法，其特征在于：在步驟b中，輪緣端的厚度分布曲線調整方法為：

根據需要調整厚度分布曲線，得到新的厚度分布曲線，提取厚度分布點(i,Tab_i),i＝1到n；

按照式(3)計算輪緣端的單邊厚度差值：

i＝1到n (3)，

式中，TAB_i為輪緣厚度分布值。

4.根據權利要求3所述的一種直紋面壓氣機葉輪葉片曲面的調整方法，其特征在于：在步驟c中，

定義輪緣端新的準線點集的坐標值如下：

壓力面輪緣：a_i(x_ai,y_ai,z_ai),i＝1到n；

吸力面輪緣：b_i(x_bi,y_bi,z_bi),i＝1到n；

輪緣端的新準線點集的坐標值的計算公式如下：

求出各點坐標值后，通過空間點集擬合三維B樣條曲線，即為新的輪緣端準線。

5.根據權利要求4所述的一種直紋面壓氣機葉輪葉片曲面的調整方法，其特征在于：在步驟d中，新的壓力面的的構建過程為：

從原先的直紋面葉型曲面上抽取m條等參數直線段，并獲取直線段端點的坐標，形成以下四組點集的坐標值：

壓力面輪緣：E_j(x_Ej,y_Ej,z_Ej),j＝1到m；

壓力面輪轂：F_j(x_Fj,y_Fj,z_Fj),j＝1到m；

定義新的準線上對應的直線段端點點集的坐標值：

壓力面輪緣：e_j(x_ej,y_ej,z_ej),j＝1到m；

壓力面輪轂：f_j(x_fj,y_fj,z_fj),j＝1到m；

壓力面輪緣：

按照公式(10)(11)(12)計算新的準線上對應的直線段端點坐標值；

到m，i值取值滿足z_Ai≤z_Ej≤z_A(i+1) (10)

x_ej＝x_ai+u(z_ej-z_ai)/w (11)

y_ej＝y_ai+v(z_ej-z_ai)/w (12)

其中

U_i＝x_A(i+1)-x_Ai

V_i＝y_A(i+1)-y_Ai

W_i＝z_A(i+1)-z_Ai

u_i＝x_a(i+1)-x_ai

v_i＝y_a(i+1)-y_ai

w_i＝z_a(i+1)-z_ai

壓力面輪轂：

按照相同的方式計算新的準線上對應的直線段端點坐標值f_j(x_fj,y_fj,z_fj),j＝1到m；

壓力面創建：

連接壓力面輪緣直線段端點和對應的壓力面輪轂直線段端點，形成直線族e_jf_j，j＝1到m，采用放樣的方式創建新的壓力面。