[發明專利]一種2K冷壓縮機葉輪

在審

• 申請號: 201811020072.7
• 申請日: 2018-09-03
• 公開（公告）號: CN109162960A
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發明（設計）人: 張卓;張磊;李少鵬;韓瑞雄;張建琴;桑民敬;葛銳;張潔浩;葉瑞;徐妙富;孫良瑞;張祥鎮;馬長城;趙同憲;李梅
• 申請（專利權）人: 中國科學院高能物理研究所
• 主分類號: F04D29/28
• 分類號: F04D29/28;F04D29/30
• 代理公司: 北京君尚知識產權代理事務所(普通合伙) 11200
• 代理人: 司立彬

本發明公開了一種2K冷壓縮機葉輪，其特征在于，包括輪后蓋板(6)、多個主葉片(2)、多個分流葉片(3)；其中，所述輪后蓋板(6)的上表面為中心向上凸起的凹形弧形表面且中心設有旋轉軸連接口(1)，所述主葉片(2)的外側下邊緣延至上邊緣為向下凸的弧形且與所述輪后蓋板(6)的凹形弧形表面匹配，所述分流葉片(3)的外側下邊緣延至上邊緣為向下凸的弧形且與所述輪后蓋板(6)的凹形弧形表面匹配；所述主葉片(2)與所述分流葉片(3)交錯分布于所述輪后蓋板(6)的凹形弧形表面上；相鄰兩所述主葉片(2)的內側形成一氦氣出口(5)，所述主葉片(2)的外側與相鄰所述分流葉片(3)的外側形成一氦氣入口(4)。

技術領域

本發明屬于負壓低溫流體領域，涉及一種2K冷壓縮機葉輪，具體應用于大型2K低溫系統中，能夠使低溫負壓氦氣進行增壓與輸送。

背景技術

大型低溫超導技術投入應用以來，為確保大型超導導體的穩定高效工作，利用超流氦溫區的特點，超導體工作溫度溫區不斷下探到1.8K的溫度左右。

目前常用獲得1.8K低溫系統的方法是直接采用常溫真空泵組，進行減壓降溫。減壓后的負壓低溫氦氣通過加熱器升溫到常壓，再通過泵組送到螺桿壓縮機吸氣口。此種方法的效率很低，大量高品質的低溫氦氣顯然全都都過電加熱器直接加熱而浪費。同時由于同等質量下常溫氦氣相對于低溫氦氣數百倍的體積比，需要配置龐大的常溫泵機組才能達到低溫超導導體的工作要求。

發明內容

針對現有技術中存在的技術問題，本發明的目的在于提供一種2K冷壓縮機葉輪。可用于負壓、低溫、氦氣介質、高轉數、高壓比的葉輪，使負壓2K氦氣能在該條件下增壓數倍。

本葉輪包括旋轉軸連接口1、主葉片2、分流葉片3、氦氣入口4、氦氣出口5、輪后蓋板6、分流葉片外沿線7、主葉片外沿線8。

葉輪采用后彎、半開、扭曲并長短交錯的主葉片2、分流葉片33為葉輪的基本形式，使葉輪中的流體能獲得更高的靜壓能、葉輪獲得較高強度、葉輪的傳動效率更高。

葉輪的葉片子午面參數設與葉輪葉片氣動參數結合，使葉輪在做工時，在2K狀態下的低溫氦氣獲得較高的靜壓能和動壓能，最終通過CFD的仿真模擬和參數修改，生成葉輪的三維幾何模型。

本發明的技術方案為：

一種2K冷壓縮機葉輪，其特征在于，包括輪后蓋板6、多個主葉片2、多個分流葉片3；其中，所述輪后蓋板6的上表面為中心向上凸起的凹形弧形表面且中心設有旋轉軸連接口1，所述主葉片2的外側下邊緣延至上邊緣為向下凸的弧形且與所述輪后蓋板6的凹形弧形表面匹配，所述分流葉片3的外側下邊緣延至上邊緣為向下凸的弧形且與所述輪后蓋板6的凹形弧形表面匹配；所述主葉片2與所述分流葉片3交錯分布于所述輪后蓋板6的凹形弧形表面上；所述主葉片2位于所述輪后蓋板6外邊緣的一側稱為所述主葉片2的外側、另一側稱為內側，所述分流葉片3位于所述輪后蓋板6外邊緣的一側稱為所述分流葉片3的外側、另一側稱為內側；相鄰兩所述主葉片2的內側形成一氦氣出口5，所述主葉片2的外側與相鄰所述分流葉片3的外側形成一氦氣入口4。

進一步的，所述主葉片2的內側上邊緣為向后彎曲且所述主葉片2的內側與所述主葉片2的外側扭曲，所述分流葉片3的內側上邊緣為向后彎曲且所述分流葉片3的內側與所述分流葉片3的外側扭曲。

進一步的，所述主葉片2比所述分流葉片3長，且在所述輪后蓋板6上所述主葉片2的內側高于所述分流葉片3的內側。

進一步的，在所述輪后蓋板6上所述主葉片2的內側高于所述主葉片2的外側、所述分流葉片3的內側高于所述分流葉片3的外側。

進一步的，所述主葉片2的外側高度與所述分流葉片3的外側高度等高。