CN106015089A - 一种适合螺纹连接的离心压气机叶轮结构 - Google Patents

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佟鼎
刘莹
马磊
王晋伟
邢卫东
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    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/28—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/284—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for compressors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

本发明提供了一种适合螺纹连接的离心压气机叶轮结构，包括铝合金轮毂与树脂叶轮，所述铝合金轮毂设在树脂叶轮的轴心处，所述铝合金轮毂一端的轮背处设有用来与涡轮转轴连接的螺纹孔。相对于现有技术，本发明具有以下优势：本发明在铝合金轮毂轮背处加工与涡轮转轴连接的螺纹，与传统的穿轴式离心压气机叶轮相比，大幅度的降低叶轮中心处的应力，更为有效的控制树脂叶轮的破坏，提高树脂叶轮的使用强度。

Description

一种适合螺纹连接的离心压气机叶轮结构
技术领域
本发明属于废气涡轮增压技术领域，尤其是涉及一种适合螺纹连接的离心压气机叶轮结构。
背景技术
随着内燃机功率密度的提升，要求废气涡轮增压达到更高的压比。但是随着增压压比的不断提高，发动机的低速扭矩特性和瞬态响应性差等问题将越来越严重，对于车用工况，要达到低速状态下涡轮增压器与车用发动机的良好匹配，要求离心压气机必须具备具有较好的动态响应性，因此提升离心压气机的动态响应性成为实现增压***与发动机良好匹配的关键技术之一。
目前离心压气机叶轮普遍采用铝合金材料，由于材料的限制，在将涡轮传递到压气机的动能转化为气体的压力能的过程中有迟滞效应，采用更轻质的材料可以在发动机加速时缩短增压器转子的加速时间和改善进气延迟，从而提高发动机的低速扭矩性能和瞬态响应性；因此树脂叶轮被引入到增压器离心压气机设计中来，但是树脂叶轮面临着离心应力较高的问题，因此急需一种改进离心压气机树脂叶轮应力的方法，使得离心压气机树脂叶轮能够承受较高的应力状态。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种适合螺纹连接的离心压气机叶轮结构，以有效降低离心压气机树脂叶轮内部的应力分布，保证树脂叶轮的安全使用。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种适合螺纹连接的离心压气机叶轮结构，包括铝合金轮毂与树脂叶轮，所述铝合金轮毂设在树脂叶轮的轴心处，所述铝合金轮毂一端的轮背处设有用来与涡轮转轴连接的螺纹孔。
进一步的，在铸造过程中将树脂叶轮和铝合金轮毂合成一体。
进一步的，所述铝合金轮毂为多齿棱式铝合金轮毂。
进一步的，所述多齿棱式铝合金轮毂的齿棱个数可为4-6个。
进一步的，所述多齿棱式铝合金轮毂的齿棱侧边向内倾斜30-50度。
相对于现有技术，本发明具有以下优势：
(1)本发明在铝合金轮毂轮背处加工与涡轮转轴连接的螺纹，与传统的穿轴式离心压气机叶轮相比，大幅度的降低叶轮中心处的应力，更为有效的控制树脂叶轮的破坏，提高树脂叶轮的使用强度；
(2)结构简单，加工方便，实用易推广
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述离心压气机叶轮结构的示意图；
图2为本发明实施例所述离心压气机叶轮结构的剖视图。
附图标记说明：
1-树脂叶轮，2-铝合金轮毂，3-螺纹孔。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
一种适合螺纹连接的离心压气机叶轮结构，如图1所示，包括铝合金轮毂2与树脂叶轮1，所述铝合金轮毂2设在树脂叶轮1的轴心处，所述铝合金轮毂2一端的轮背处设有用来与涡轮转轴连接的螺纹孔3。
在铸造过程中将树脂叶轮1和铝合金轮毂2合成一体。
为了加强二者之间的紧固作用，所述铝合金轮毂2为多齿棱式铝合金轮毂。
所述多齿棱式铝合金轮毂的齿棱个数可为4-6个。
所述多齿棱式铝合金轮毂的齿棱侧边向内倾斜30-50度。
与涡轮转轴连接的螺纹孔3加工在铝合金轮毂2的轮背处，轮背厚度L1应大于螺纹孔的深度L2，如图2所示。
本发明采用带有齿棱的铝合金轮毂2，铸造过程中将树脂材料与其结合并加工成离心压气机叶轮，并带有较为突出的叶轮轮背，在轮背的铝合金部分加工螺纹孔3，实现与涡轮转轴的连接。从而大幅的降低叶轮内部的离心应力，改善内部应力分布状态，更为有效的提升树脂叶轮运行的安全欲度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种适合螺纹连接的离心压气机叶轮结构，其特征在于：包括铝合金轮毂(2)与树脂叶轮(1)，所述铝合金轮毂(2)设在树脂叶轮(1)的轴心处，所述铝合金轮毂(2)一端的轮背处设有用来与涡轮转轴连接的螺纹孔。
2.根据权利要求1所述的适合螺纹连接的离心压气机叶轮结构，其特征在于：在铸造过程中将树脂叶轮(1)和铝合金轮毂(2)合成一体。
3.根据权利要求2所述的适合螺纹连接的离心压气机叶轮结构，其特征在于：所述铝合金轮毂(2)为多齿棱式铝合金轮毂。
4.根据权利要求3所述的适合螺纹连接的离心压气机叶轮结构，其特征在于：所述多齿棱式铝合金轮毂的齿棱个数可为4-6个。
5.根据权利要求3所述的适合螺纹连接的离心压气机叶轮结构，其特征在于：所述多齿棱式铝合金轮毂的齿棱侧边向内倾斜30-50度。
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