压缩机叶轮、压缩机以及涡轮增压器

文档序号:1510069 发布日期:2020-02-07 浏览:3次 >En<

阅读说明:本技术 压缩机叶轮、压缩机以及涡轮增压器 (Compressor impeller, compressor, and turbocharger ) 是由 岩切健一郎 于 2017-11-15 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种压缩机叶轮、压缩机以及涡轮增压器。压缩机叶轮的特征在于,具有:包括凸台部以及在所述凸台部的外周面设置的多个压缩机翼片的叶轮主体、以及在所述叶轮主体的背面侧进行设置且能够连接旋转轴的一端的连接部,在所述压缩机翼片的前缘的所述凸台部的直径为D1时,D1相对于所述压缩机翼片的最大外径D2的比D1/D2满足为0.18以下。(The invention provides a compressor impeller, a compressor and a turbocharger. The compressor impeller is characterized by comprising: the compressor blade includes an impeller main body including a boss portion and a plurality of compressor blades provided on an outer peripheral surface of the boss portion, and a connecting portion provided on a back surface side of the impeller main body and capable of connecting one end of a rotating shaft, wherein when a diameter of the boss portion of a leading edge of the compressor blade is D1, a ratio D1/D2 of D1 to a maximum outer diameter D2 of the compressor blade satisfies 0.18 or less.)

压缩机叶轮、压缩机以及涡轮增压器

技术领域

本发明涉及压缩机叶轮、压缩机以及涡轮增压器。

背景技术

以往,已知一种压缩机以及具有该压缩机的旋转机械,其在旋转的压缩机叶轮的径向上流动有空气及气体等流体,利用此时产生的离心力,对流体进行压缩。

例如在专利文献1及专利文献2中,已经公开一种涡轮增压器,其利用排气,使涡轮机叶轮旋转,并使在与涡轮机叶轮同轴上设置的压缩机叶轮旋转,由此提高内燃机的进气压力。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:(日本)特开2009-209868号公报

专利文献2:美国专利第7568883号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而,近年来,压缩机的小型化以及大容量化的需求日益增高,希望能够抑制压缩机的大型化,同时确保压缩机的容量。

因此,本发明的至少几个实施方式是鉴于上述问题而提出的,目的在于提供一种压缩机叶轮、压缩机以及涡轮增压器,其能够抑制压缩机的大型化,同时增加容量。

用于解决技术问题的技术方法

(1)本发明的几个实施方式的压缩机叶轮具有:

叶轮主体,其包括凸台部、以及在所述凸台部的外周面设置的多个压缩机翼片;

连接部,其在所述叶轮主体的背面侧进行设置,能够连接旋转轴的一端;

在所述压缩机翼片的前缘的所述凸台部的直径为D1时,D1相对于所述压缩机翼片的最大外径D2的比D1/D2满足为0.18以下。

根据上述(1)的结构,因为能够利用在叶轮主体的背面侧设置的连接部连接旋转轴的一端,所以即使不设置用于在凸台部穿通旋转轴的贯通孔,也能够可旋转地构成压缩机叶轮。因此,与在凸台部设有贯通孔的叶轮的结构(通孔结构)相比,能够减少压缩机翼片的前缘的凸台部的直径。其结果是,因为能够扩大被引导向压缩机叶轮的流体的流路面积,所以能够促进压缩机的小型化,同时增大容量。

(2)在几个实施方式中,基于上述(1)的结构,

所述连接部具有紧固并固定所述旋转轴的一端而构成的紧固部。

根据上述(2)的结构,因为在叶轮主体的背面侧设置的连接部具有紧固部,所以,能够利用紧固部将旋转轴的一端固定在连接部。由此,即使在压缩机翼片的前缘侧不设置另外的紧固部件,也能够连结旋转轴与压缩机叶轮。因此,也如上述(1)所述,能够促进压缩机翼片的前缘侧的凸台部的小径化,并且扩大流路面积。

(3)在几个实施方式中,基于上述(1)或者(2)的结构,其特征在于,所述凸台部至少在比所述连接部更靠近前缘侧为实心结构。

根据上述(3)的结构,与离心应力容易集中在贯通孔的通孔结构相比,通过采用实心结构,能够使离心应力分散。由此,能够有效地减小最大离心应力,所以,能够增加流量,同时能够提高压缩机叶轮的耐久性。

(4)在几个实施方式中,基于上述(1)~(3)的任一结构,

所述压缩机翼片在翼根部包括在与所述凸台部的连接位置设置的圆角部,

在使包括所述圆角部的所述压缩机翼片在所述翼根部的翼片厚度为t时,周向上各所述压缩机翼片的所述翼片厚度t的合计值Σt相对于所述凸台部的周长L的比Σt/L至少在一部分区域具有最大值,所述最大值满足为0.5以上。

为了使流量增加,希望减小凸台部的直径,扩大流路面积。关于这一点,根据上述(4)的结构,Σt/L至少在一部分区域具有最大值,最大值满足为0.5以上。因此,在成为最大值的区域,能够有效减小凸台部的周长L,并能够扩大流路面积。因此,能够使压缩机的容量增大。

(5)在几个实施方式中,基于上述(4)的结构,

在所述周向上相邻的一对所述压缩机翼片在所述比Σt/L为所述最大值的位置上,相互的所述圆角部彼此相接,

所述圆角部彼此的接点的各所述圆角部的切线方向与由所述位置的所述凸台部的直径规定的虚拟圆弧的切线方向一致。

一般情况下,因为在翼根部设有用于减少应力集中的圆角部,所以,随着凸台部的直径的缩小,邻接的翼片的圆角部的端部彼此接近,最终使端部彼此相接。当从圆角部的端部彼此相接的状态进一步缩小凸台部的直径时,圆角部彼此经由不连续点而相接,存在在该不连续点附近应力容易集中的可能性。因此,从流量增加的角度出发,希望凸台部的直径减小,另一方面,从翼根部的耐久性的角度出发,希望某种程度上增大凸台部的直径,以使邻接的翼片的圆角部的端部彼此不会经由不连续点而相接。

关于这一点,根据上述(5)的结构,在比Σt/L为最大值的位置上,圆角部彼此平滑地连接而成为凸台直径,所以,能够确保宽阔的流路面积,并且缓和应力向翼根的集中,从而提高压缩机叶轮的耐久性。

(6)在几个实施方式中,基于上述(4)或者(5)的结构,

所述翼片厚度t的合计值Σt相对于所述凸台部的周长L的比Σt/L在子午面长度比为0以上、0.5以下的范围内具有所述最大值。

在普通的压缩机叶轮上,翼片厚度t在比子午面长度比为0.5的位置更靠近前缘侧相对较厚,凸台部的直径随着从前缘向后缘则趋于增大。因此,根据上述(6)的结构,在比翼片厚度t相对增大且凸台部的直径相对减小的子午面长度比为0.5的位置更靠近前缘侧,能够缩小凸台部的直径,以使Σt/L具有最大值。因此,能够有效地扩大流路面积,并增大压缩机的容量。

(7)在几个实施方式中,基于上述(1)~(6)的任一结构中,

所述凸台部包括倾斜面,其从所述压缩机翼片的所述前缘的翼根部的轴向位置向上游侧、且向径向内侧延伸,并且轴向剖面上切线方向相对于轴向的倾斜角θ满足0<θ[deg]≤30,

在所述倾斜面的上游端的所述凸台部的直径为D3时,D3相对于所述压缩机翼片的所述前缘的所述凸台部的直径D1的比D3/D1满足为0.5以下。

从通过顺畅地引导叶轮入口侧的流动来提高压缩机的效率的角度出发,希望在比压缩机翼片的前缘更靠近上游侧,抑制流动的紊乱。

关于这一点,根据上述(7)的结构,能够使从倾斜面的上游端至压缩机翼片的前缘的凸台部成为连续的平滑的形状。另外,通过使倾斜面的倾斜角θ满足0<θ[deg]≤30,并且使凸台部的直径的比D3/D1满足为0.5以下,能够为了获得整流效果而成为适合的凸台部的形状。其结果是,因为能够抑制流动的紊乱,并且顺畅地引导叶轮入口侧的流动,所以能够提高压缩机的效率。

(8)在几个实施方式中,基于上述(7)的结构,

所述凸台部包括前端部,其具有沿着轴向而具有长轴的半椭圆形状。

根据上述(8)的结构,能够减少轴向的流动撞击凸台部的前端部时的碰撞损失,能够提高压缩机的效率。

(9)本发明的几个实施方式的压缩机具有:

(1)~(8)中任一项所述的压缩机叶轮;

压缩机壳体,其覆盖所述压缩机叶轮而进行设置。

根据上述(9)的结构,如上述(1)所述,因为可以利用在叶轮主体的背面侧设置的连接部连接旋转轴的一端,所以,即使不设置用于在凸台部的内部穿通旋转轴的贯通孔,也能够可旋转地构成压缩机叶轮。因此,与在凸台部设有贯通孔的叶轮的结构(通孔结构)相比,能够减小压缩机翼片的前缘的凸台部的直径。其结果是,因为能够扩大被引导向压缩机叶轮的流体的流路面积,所以,能够促进压缩机的小型化,同时增大容量。

(10)本发明的几个实施方式的涡轮增压器具有:

上述(9)所述的压缩机;

涡轮机,其具有涡轮机叶轮,通过排气驱动所述压缩机而构成。

根据上述(10)的结构,通过增大导入压缩机的空气的流路面积,能够增大压缩机的容量,所以能够提高涡轮增压器的效率。

发明的效果

根据本发明的至少一个实施方式,能够提供一种压缩机叶轮、压缩机以及涡轮增压器,其能够促进压缩机的小型化,同时享有良好的流量增加效果。

附图说明

图1是表示应用几个实施方式的压缩机叶轮的涡轮增压器的结构概况的剖视图。

图2是涡轮增压器的压缩机附近的放大图。

图3是表示凸台比D1/D2与流路面积增加率的关系的曲线图。

图4是用于比较流体在压缩机叶轮上游侧的流动的剖视图。图4(A)表示通孔结构的流动,图4(B)表示无孔结构的流动。

图5是几个实施方式的凸台部的前端部附近的放大图。

图6是用于比较使凸台直径变化时从轴向观察的压缩机叶轮的剖面形状的图。

图7是表示翼片厚度合计值相对于凸台部的周长的比Σt/L与子午面长度比的关系的曲线图。

具体实施方式

下面,参照附图,针对本发明的几个实施方式进行说明。但是,作为实施方式所述的或者附图所示的结构配件的尺寸、材质、形状、及其相对的配置等不是将本发明的范围限定于此的主旨,只是单纯的说明例。

首先,参照图1,针对应用了几个实施方式的压缩机叶轮的涡轮增压器的整体结构进行说明。图1是表示应用了一个实施方式的压缩机21的涡轮增压器1的结构概况的剖视图。需要说明的是,在后面叙述的各实施方式中,虽然作为本发明的压缩机叶轮22的应用对象而例示了涡轮增压器1,但本发明不限于此。例如,也可以应用在涡轮增压器以外的其它工业用离心压缩机、以及鼓风机等中。

如图1所示,本发明的几个实施方式的涡轮增压器1具有隔着轴承壳体10配置的压缩机壳体20以及涡轮机壳体30。旋转轴12在一端具有收纳于涡轮机壳体30内的涡轮机叶轮32,在另一端具有收纳在压缩机壳体20的压缩机叶轮22。旋转轴12、涡轮机叶轮32以及压缩机叶轮22相互连结或者结合,作为整体而构成为一体,利用在轴承壳体10内设置的轴承14,可旋转地支承旋转轴12。

在压缩机壳体20形成有用于将空气向压缩机壳体20内吸入的空气入口部24。通过压缩机叶轮22的旋转而被压缩的空气通过扩散器流路26及压缩机涡旋流路28,经由空气出口部(未图示),向压缩机壳体20的外侧排出。

在涡轮机壳体30形成有用于将来自发动机(未图示)的排气向涡轮机壳体30内吸入的气体入口部(未图示),该气体入口部可以与发动机的排气歧管(未图示)连接。另外,在涡轮机壳体30内,在涡轮机叶轮32的外周部,涡旋流路36包围涡轮机叶轮32而进行设置。该涡旋流路36与气体入口部连通,向内部吸入排气而形成。排气从涡旋流路36向涡轮机叶轮32引导,经由涡轮机叶轮32后,经由气体出口部39,向涡轮机壳体30的外侧排出。

如上所述,涡轮增压器1利用发动机的排气,旋转驱动涡轮机叶轮32,由此,能够经由旋转轴12,将旋转力向压缩机叶轮22传递,并利用离心力,将进入压缩机壳体20的空气进行压缩,并向发动机供给。

接着,针对几个实施方式的压缩机叶轮22的凸台部的形状例进行说明。

图2是涡轮增压器1的压缩机叶轮22附近的放大图。如图2所示,几个实施方式的压缩机叶轮22具有:包括凸台部41以及在凸台部41的外周面设置的多个压缩机翼片43的叶轮主体45、以及设置在叶轮主体45的背面46侧且可连接旋转轴12的一端的连接部48。而且,在压缩机翼片43的前缘51的凸台部41的直径为D1时,D1相对于压缩机翼片43的最大外径D2的比D1/D2满足为0.18以下。

作为压缩机叶轮22的普通结构,已知一种在凸台部41设有贯通孔的通孔结构。在该通孔结构中,为了将穿通贯通孔的旋转轴12与叶轮主体45进行固定,通常在叶轮入口侧设置螺母,来紧固旋转轴12。可是,在使压缩机21小型化时,为了确保容量,希望缩小在前缘51的凸台直径D1,但在通孔结构中,因为是在入口侧设有螺母的结构,所以,限制了前缘51的凸台直径D1的缩小。

图3是表示凸台比D1/D2与流路面积增加率的关系的曲线图。在典型的通孔结构的情况下,凸台比D1/D2为0.23至0.25附近的值。另外,从可靠地紧固压缩机叶轮与旋转轴的角度出发,需要采用与压缩机翼片的外形(最大外径D2)相称的大小的螺母。因此,在通孔结构中,即使试图尽可能地缩小入口侧的凸台直径,为了得到足够的紧固力,也不能将凸台直径缩小至不足所需要的最小螺母直径。这样,在通孔结构中,难以减小凸台比D1/D2,使之低于由不能将凸台直径减小至不足最小螺母直径这样的限制而确定的限制值(约0.18)。

因此,在本实施方式中,通过采用将旋转轴12在叶轮主体45的背面46侧的连接部48进行连接的结构,即使在凸台部41不设置贯通孔,也能够可旋转地构成压缩机叶轮22(无孔结构)。在无孔结构中,与通孔结构不同,前缘51的位置的凸台部41与压缩机叶轮22和旋转轴12的紧固无关。因此,在无孔结构中,前缘51的凸台直径D1的设定自由度较高,与通孔结构相比,能够减小压缩机翼片43的前缘51的凸台直径D1。因此,通过如本实施方式采用无孔结构,能够实现0.18以下的凸台比D1/D2。其结果是,也如图3的曲线图所示,因为能够扩大被引导向压缩机叶轮22的流体的流路面积,所以能够促进压缩机21的小型化,同时增大容量。

在几个实施方式中,同样如图2所示,连接部48从凸台部41的背面在轴向上突出而设置。连接部48具有紧固并固定旋转轴12的一端而构成的紧固部49。在图2例示的实施方式中,采用将旋转轴12直接紧固在紧固部49的结构,其中,对紧固部49在内侧实施内螺纹加工,对旋转轴12在外侧实施与之对应的外螺纹加工。但是,本实施方式不限于此,紧固部49与旋转轴12的内、外螺纹关系也可以相反(即,也可以对紧固部49的外侧实施外螺纹加工,另一方面,对在旋转轴12的前端面设置的凹部的内侧实施内螺纹加工),也可以经由其它的部件,将旋转轴12连结在连接部48。

根据本实施方式,因为在叶轮主体45的背面46侧设置的连接部48具有紧固部49,所以,能够利用紧固部49将旋转轴12的一端固定在连接部48。由此,即使在压缩机翼片43的前缘51侧不设置螺母等紧固部件,也能够连结旋转轴12与压缩机叶轮22。因此,也如上述实施方式所述,能够促进压缩机翼片43的前缘51侧的凸台部41的小径化,并且扩大流路面积。

另外,在几个实施方式中,凸台部41至少在比连接部48更靠近前缘51侧为实心结构。在此,实心结构是指在内部不设置贯通孔及槽等、而是内部被填充的状态。

根据本实施方式,与离心应力容易集中在贯通孔的通孔结构相比,通过采用实心结构,能够使离心应力分散。由此,能够有效减小最大离心应力,所以,能够增加流量,同时能够提高压缩机叶轮22的耐久性。

在图2的例示的实施方式中,紧固部49设置在比叶轮主体45为最大外径D2的轴向位置更靠近后方。此时,旋转轴12的前方端54位于比叶轮主体45为最大外径D2的轴向位置更靠近后方。

在通孔结构中,因为在贯通孔产生的离心应力在叶轮主体45为最大外径的轴向位置附近最大,所以,根据本实施方式,至少在可产生最大离心应力的轴向位置范围内作为实心结构而有效地分散离心应力,由此,能够提高压缩机叶轮22的耐久性,实现压缩机21的高压力比化。

需要说明的是,上述说明中的“前方”以及“后方”如下进行定义。即,在轴向上,从压缩机叶轮22观察时,将空气入口部24侧称为“前方”,从压缩机叶轮22观察时,将与空气入口部24相反的一侧称为“后方”。

另外,如图2所示,在几个实施方式的压缩机叶轮22中,凸台部41包括倾斜面58,其从压缩机翼片43的前缘51的翼根部56的轴向位置向上游侧、且向径向内侧延伸,并且轴向剖面上切线方向相对于轴向的倾斜角θ满足0<θ[deg]≤30。而且,在倾斜面58的上游端59的凸台部的直径为D3时,D3相对于压缩机翼片43的前缘51的凸台直径D1的比D3/D1满足为0.5以下。

需要说明的是,倾斜面58是指凸台部41的外周面之中、在轴向上从前缘51的翼根部56的轴向位置向上游侧连续存在、且满足0<θ[deg]≤30的所有区域。例如,在前缘51的翼根部56的轴向位置上满足0<θ[deg]<30、且在指定的轴向位置上角度θ向上游侧逐渐增大直至角度θ达到30度、此外在上游侧(凸台部41的前端侧)上角度θ超过30度的情况下,角度θ达到30度的轴向位置为倾斜面58的上游端59。另一方面,在前缘51的翼根部56的轴向位置至凸台部41的前端的轴向位置的整个范围满足0<θ[deg]≤30的关系的情况下,凸台部41的前端为倾斜面58的上游端59。

在图2的例示的实施方式中,倾斜面58整体相对于轴向倾斜,由此,倾斜角θ满足0<θ[deg]≤30。另外,凸台部41在倾斜面58的上游端59的前头具有半圆形状的前端部61。凸台部41整体的外形形成为从前端部61至压缩机翼片43的后缘53连续且平滑。

针对本实施方式的作用效果,与通孔结构对比进行说明。图4是用于比较流体在压缩机叶轮(22、122)的上游侧的流动的剖视图。图4(A)表示通孔结构中的流动,图4(B)表示无孔结构中的流动。

如图4(A)所示,通孔结构为在压缩机叶轮122的上游侧设有螺母101来紧固旋转轴112的形状。因此,压缩机翼片143的比前缘151更靠近上游侧的外形是包括因螺母101的形状而产生的台阶的不连续的形状。由于该不连续的形状,可能干扰流入压缩机叶轮122的流动,使压缩机21的效率降低。因此,从通过顺畅地引导压缩机叶轮122的入口侧的流动、使压缩机21的效率提高的角度出发,希望在压缩机翼片143的比前缘151更靠近上游侧,抑制流动的紊乱。

关于这一点,根据本实施方式,通过采用图4(B)及图2所示的无孔结构,能够使从倾斜面58的上游端59至压缩机翼片43的前缘51的凸台部41为连续的平滑的形状。另外,通过构成为使倾斜面58的倾斜角θ满足0<θ[deg]≤30、且凸台部41的直径的比D3/D1满足为0.5以下,能够为了得到整流效果而形成为适合的凸台部41的形状。其结果是,如图4(B)所示,因为能够沿凸台部41的外形顺畅地引导压缩机叶轮22的入口侧的流动,所以能够抑制流动的紊乱,提高压缩机21的效率。

图5是几个实施方式的凸台部41的前端部61附近的放大图。在几个实施方式中,如图5所示,凸台部41包括前端部61,其具有沿轴向具有长轴a的半椭圆形状。在此,前端部61不需要包括整个椭圆之中由短轴b在长轴a方向上一分为二地进行分割的精准的半椭圆。如图5所例示,也可以构成为整个椭圆之中至少在长轴a方向上包括一部分、且前端向上游侧为尖头形状。

根据本实施方式,通过使椭圆的长轴a沿着压缩机叶轮22的轴向,能够抑制前端部61向径向的扩展。由此,能够减少轴向的流动撞击凸台部41的前端部61时的碰撞损失,提高压缩机21的效率。

在下面,关于从压缩机翼片43的前缘51至后缘53的轴向范围内的凸台部41的直径,参照图6及图7,说明几个实施方式。图6是比较在使凸台直径变化时从轴向观察的压缩机叶轮22的剖面形状的图。图7是表示翼片厚度的合计值相对于凸台部41的周长L的比Σt/L与子午面长度比的关系的曲线图。

如图6(A)~图6(C)分别所示,压缩机翼片43在翼根部56包括在与凸台部41的连接位置设置的圆角部63。该圆角部63通常以在容易集中应力的翼根部56确保强度的目的进行设置。在图6(A)所示的状态下,凸台直径为d,邻接的圆角部彼此(63、64)不相接,在相邻的圆角部(63、64)之间,存在由凸台直径d规定的圆弧R。图6(B)表示凸台直径为比d小的d′的状态,此时邻接的圆角部(63、64)的端部彼此经由连续点Q恰好相接。这样,在包括圆角部63的压缩机叶轮22上,随着凸台部41的直径的缩小,邻接的压缩机翼片43的圆角部(63、64)的端部彼此接近,最终使端部彼此以某一凸台直径相接。

在从图6(B)所示的圆角部(63、64)的端部彼此相接的状态进一步缩小凸台直径而成为d″的情况下,如图6(C)所示,圆角部(63、64)彼此经由不连续点P相接。在该情况下,应力容易集中在不连续点P的附近,与图6(A)及图6(B)的情况相比,存在翼根部56的耐久性降低的可能性。因此,从流量增加的角度出发,希望凸台部41的直径减小,另一方面,从翼根部56的耐久性的角度出发,希望某种程度上增大凸台部41的直径,以使邻接的压缩机翼片43的圆角部(63、64)的端部彼此不会经由不连续点P相接。

因此,在几个实施方式中,如图7的曲线100所示,周向上各压缩机翼片43的翼片厚度t的合计值Σt相对于凸台部41的周长L的比Σt/L至少在一部分的区域具有最大值,并且最大值满足为0.5以上。

需要说明的是,图7的曲线图的横轴为前缘51至各位置的子午面的长度相对于沿着压缩机翼片43的子午面的全长之比(即子午面长度比)。在前缘51的位置上子午面长度比为0,在后缘53的位置上子午面长度比为1。

在此,翼片厚度t为,使包括圆角部63的压缩机翼片43在翼根部56的翼片厚度为t,如图6(A)或者图6(B)所示,是在经由连续点Q相接的状态下定义相邻的圆角部(63、64)的端部彼此是否分离的值。因此,如图6(C)所示,翼根部56过度接近的结果为,在相邻的圆角部(63、64)的端部彼此经由不连续点P相接的状态下,无法假定翼片厚度t及比Σt/L。

根据本实施方式,比Σt/L至少在一部分区域具有最大值,最大值满足为0.5以上。因此,在成为最大值的位置上,能够有效减小凸台部41的周长L,并且能够扩大流路面积。因此,能够使压缩机21的容量增大。

另外,在几个实施方式中,在周向上相邻的一对压缩机翼片43在比Σt/L为最大值的位置上,如图6(B)所示,相互的圆角部(63、64)彼此相接。而且,圆角部(63、64)彼此的接点即连续点Q的各圆角部(63、64)的切线方向与由该位置的凸台部41的直径d′规定的虚拟圆弧(以表示凸台部41的虚线表示的圆弧)的切线I方向一致。

此时,当针对各压缩机翼片43将翼片厚度t在周向上相加时,Σt为与凸台部41的周长L相同的值,Σt/L为1。图7的曲线200表示了Σt/L的最大值为1的一个例子。在Σt/L为比1小的值的轴向位置上,如图6(A)所示,形成为在相邻的圆角部(63、64)之间存在由凸台直径d规定的圆弧R的状态。

根据本实施方式,因为在比Σt/L为最大值的轴向位置上,成为圆角部(63、64)彼此平滑地连接的凸台直径,所以,相对于翼片厚度t的合计Σt,缩小周长L,确保宽阔的流路面积,并且缓和应力向翼根部56的集中,从而能够提高压缩机叶轮22的耐久性。

在几个实施方式中,翼片厚度t的合计值Σt相对于所述凸台部的周长L的比Σt/L在子午面长度比为0以上、0.5以下的位置范围内具有最大值。

在普通的压缩机叶轮22中,翼片厚度t在比子午面长度比为0.5的位置更靠近前缘51侧相对较厚,凸台部41的直径随着从前缘51向后缘53而趋于增大。因此,根据本实施方式,在比翼片厚度t相对增大且凸台部41的直径相对减小的子午面长度比为0.5的位置更靠近前缘51侧,能够缩小凸台部41的直径,以使Σt/L具有最大值。因此,能够有效地扩大流路面积,并且增大压缩机21的容量。

上面,针对本发明的实施方式进行了说明,但本发明不限于上述实施方式,也包括在上述实施方式中增加变形的方式、以及适当组合上述方式的方式。

在本说明书中,表示“某方向”、“沿某方向”、“平行”、“正交”、“中心”、“同心”或“同轴”等相对或绝对配置的表达,不只是表示严格意义上那样的配置,也表示以公差、或得到相同功能程度的角度及距离进行相对位移的状态。

例如,表示“一样”、“相同”以及“均匀”等的事物为相同状态的表达不只表示严格意义上相同的状态,也表示公差、或可得到相同功能程度的差别存在的状态。

另外,在本说明书中,表示四边形状或圆筒形状等形状的表达,不只表示几何学方面严格意义上的四边形状或圆筒形状等形状,也表示在可获得相同效果的范围内、包括凹凸部或倒角部等在内的形状。

另外,在本说明书中,“具备”、“包括”或“具有”一个结构主要部件这样的表达不是排除其它结构主要部件存在的排他性表达。

附图标记说明

1涡轮增压器;10轴承壳体;12旋转轴;14轴承;20压缩机壳体;21压缩机;22压缩机叶轮;24空气入口部;26扩散器流路;28涡旋流路;30涡轮机壳体;32涡轮机叶轮;36涡旋流路;41凸台部;43压缩机翼片;45叶轮主体;46背面;48连接部;49紧固部;51前缘;53后缘;54前方端;56翼根部;58倾斜面;59上游端;61前端部;63,64圆角部;101螺母;P不连续点;Q连续点;R圆弧;a长轴;b短轴。

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