小型渦輪增壓器的壓氣機(jī)葉輪的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型屬于渦輪增壓器領(lǐng)域，具體是一種小型渦輪增壓器的壓氣機(jī)葉輪。它包括軸封、壓輪以及螺母，壓輪包括輪盤(pán)和葉片，所述的軸封、壓輪以及螺母設(shè)置為一體，螺母的端部設(shè)為子彈頭形狀，軸封的周面上設(shè)有至少兩個(gè)活塞槽。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是減少了零件數(shù)量，降低了成本，有利于在小排量家用轎車(chē)上廣泛運(yùn)用；軸封和壓輪作成一體式，降低了加工的精度，間接減少了加工成本；采用機(jī)加工藝極大的降低了氣流的阻力，從而降低噪音，提高轉(zhuǎn)了的穩(wěn)定性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】小型渦輪增壓器的壓氣機(jī)葉輪
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于渦輪增壓器領(lǐng)域，具體是一種小型渦輪增壓器的壓氣機(jī)葉輪。
【背景技術(shù)】
[0002]渦輪增壓器技術(shù)通過(guò)渦輪增壓提高進(jìn)氣密度，可以全面改善發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性以及排放指標(biāo)等綜合性能，給發(fā)動(dòng)機(jī)注入強(qiáng)勁動(dòng)力，被譽(yù)為內(nèi)燃機(jī)發(fā)展史上的第二個(gè)里程碑。
[0003]渦輪增壓器被稱(chēng)為發(fā)動(dòng)機(jī)的救世主，在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上應(yīng)用較早，迄今為止柴油機(jī)增壓技術(shù)相對(duì)來(lái)說(shuō)已經(jīng)很成熟了。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)增壓還是70年代末期以后才開(kāi)始得到實(shí)際的應(yīng)用，相比柴油發(fā)動(dòng)機(jī)增壓器其關(guān)鍵技術(shù)還有提高改進(jìn)的空間。汽油發(fā)動(dòng)機(jī)與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在工作原理上存在著一些差異，主要是汽油機(jī)進(jìn)入汽缸的不是純空氣，而是汽油與空氣的混合氣，壓力過(guò)大，容易產(chǎn)生暴燃。一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)裝上渦輪增壓器后，其輸出的最大功率與未增壓的相比，可提高約40%，甚至更多，而且還能提高燃油經(jīng)濟(jì)性和降低尾氣排放。但對(duì)于汽油機(jī)來(lái)說(shuō)，增壓后提高了缸內(nèi)燃燒氣體的溫度和壓力，增加了燃燒室受熱零件的熱負(fù)荷，很容易產(chǎn)生暴震，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械性能、潤(rùn)滑性能受到影響，這是迄今為止增壓技術(shù)在汽油機(jī)上應(yīng)用存在的主要問(wèn)題。因此安裝渦輪增壓器必須要避免暴燃。另外，汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速比柴油機(jī)高，空氣流量變化大，很容易造成渦輪增壓器反應(yīng)滯后。針對(duì)汽油機(jī)使用渦輪增壓器出現(xiàn)的一系列問(wèn)題，需要做一系列的改進(jìn)，使汽油機(jī)也能順利地應(yīng)用廢氣渦輪增壓器。
[0004]目前，渦輪增壓技術(shù)正向兩個(gè)方面發(fā)展:一是向小功率汽油機(jī)方向發(fā)展；二是向高增壓和超高增壓方向發(fā)展。壓氣機(jī)葉輪是渦輪增壓器中最重要的零件之一，也是增壓器中技術(shù)含量最高的零件之一，它的性能基本上體現(xiàn)了增壓器設(shè)計(jì)和制造的總體水平。要研制和開(kāi)發(fā)小型車(chē)用高壓比、高效率和使用流量范圍寬的增壓器，壓氣機(jī)葉輪的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)是其中最關(guān)鍵的技術(shù)之一。隨著渦輪增壓技術(shù)向中小功率內(nèi)燃機(jī)方向的發(fā)展，對(duì)葉輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、性能及強(qiáng)度的要求愈來(lái)愈高。
[0005]常規(guī)壓氣機(jī)結(jié)構(gòu)分成三個(gè)部分組成，前段的螺母，中端的葉輪部分，后端的軸封部分，如下頁(yè)圖1所示。整體式壓氣機(jī)是把普通渦輪增壓器上的螺母、壓氣機(jī)和軸封三個(gè)零件整合成一個(gè)零件，螺紋旋向與壓氣機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向相反。這樣的結(jié)構(gòu)存在著零件多，加工工序多的缺點(diǎn)，而且通常結(jié)構(gòu)的壓輪裝螺母的一段采用的是圓柱面式設(shè)計(jì)，壓輪即葉輪在工作狀態(tài)下，與氣流發(fā)生高速摩擦，從而產(chǎn)生爆震，噪音極大。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型要解決的問(wèn)題是提供一種加工制造方便的噪音低的小型渦輪增壓器的壓氣機(jī)葉輪。
[0007]本實(shí)用新型采用了如下技術(shù)方案:
[0008]小型渦輪增壓器的壓氣機(jī)葉輪，它包括軸封、壓輪以及螺母，壓輪包括輪盤(pán)和葉片，所述的軸封、壓輪以及螺母設(shè)置為一體，螺母的端部設(shè)為子彈頭形狀，軸封的周面上設(shè)有至少兩個(gè)活塞槽。
[0009]所述的葉片與葉片之間的氣流通道上設(shè)有用于減少二次氣流的槽痕。
[0010]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是減少了零件數(shù)量，降低了成本，有利于在小排量家用轎車(chē)上廣泛運(yùn)用；軸封和壓輪作成一體式，降低了加工的精度，間接減少了加工成本；極大的降低了氣流的阻力，從而降低噪音，提高轉(zhuǎn)了的穩(wěn)定性。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中壓氣輪的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]如圖2所示，小型渦輪增壓器的壓氣機(jī)葉輪，它包括軸封1、壓輪2以及螺母3，壓輪2包括輪盤(pán)2a和葉片2b，所述的軸封1、壓輪2以及螺母3設(shè)置為一體，螺母3的端部3a設(shè)為子彈頭形狀，軸封I的周面上設(shè)有至少兩個(gè)活塞槽la，該活塞槽為密封環(huán)活塞槽，葉片與葉片之間的氣流通道上設(shè)有用于減少二次氣流的槽痕。
[0014]這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)在是減少了零件數(shù)量，降低了成本，有利于在小排量家用轎車(chē)上廣泛運(yùn)用；軸封、壓輪螺母作成一體式，降低了加工的精度，間接減少了加工成本。
[0015]壓輪的螺母采用子彈頭的流線型設(shè)計(jì)，螺母右端是圓滑光順的曲面，工作時(shí)高速氣流可以沿著子彈頭式的表面光順地流向壓輪葉片，降低了氣流的阻力，從而降低噪音，提高轉(zhuǎn)了的穩(wěn)定性。
[0016]壓輪采用的是6長(zhǎng)6短的前傾后彎式葉片，葉片的曲面類(lèi)型為自由曲面，其中，最大包絡(luò)角為68°，葉片最薄厚度0.5mm，最小葉片間距2mm，加工當(dāng)中，盡量保證葉片的光滑，輪盤(pán)的相鄰葉片之間的氣流通道上則需保留一定的槽痕，槽痕為銑削刀痕，以減少二次流，從而提高葉輪的整體性能；采用這種長(zhǎng)短葉片的設(shè)計(jì)方式，提高了壓輪的效率和流通能力，從而可以減小葉輪尺寸，這對(duì)于整個(gè)增壓器的尺寸起到了顯著的作用；減少葉輪尺寸還可以減小轉(zhuǎn)子的慣量，明顯改善增壓器發(fā)動(dòng)機(jī)的加速系能。
[0017]壓輪采用鍛造鋁合金材料通過(guò)五軸數(shù)控加工中心進(jìn)行葉片的整體銑削加工。葉輪整體銑削加工，是指毛坯采用鍛壓件，然后車(chē)削成為葉輪回轉(zhuǎn)體的基本形狀，在五軸數(shù)控加工中心上使輪轂與葉片一次加工完成。其優(yōu)勢(shì)是采用五軸加工的壓輪其強(qiáng)度要比鑄造件的高；葉輪的整體三維外形是通過(guò)五軸加工中心直接銑出來(lái)的，不需要模具，因此可以免去模具的費(fèi)用并縮短開(kāi)發(fā)的周期；數(shù)控加工出來(lái)的壓輪其曲面誤差小，動(dòng)平衡時(shí)去質(zhì)量較少，可大大提高加工效率及加工精度，縮短制與生產(chǎn)周期。
【權(quán)利要求】
1.小型渦輪增壓器的壓氣機(jī)葉輪，它包括軸封、壓輪以及螺母，壓輪包括輪盤(pán)和葉片，其特征在于:所述的軸封、壓輪以及螺母設(shè)置為一體，螺母的端部設(shè)為子彈頭形狀，軸封的周面上設(shè)有至少兩個(gè)活塞槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型渦輪增壓器的壓氣機(jī)葉輪，其特征在于:葉片與葉片之間的氣流通道上設(shè)有用于減少二次氣流的槽痕。
【文檔編號(hào)】F04D29/26GK203756591SQ201320883333
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】唐云冰, 何進(jìn), 吉秋菊 申請(qǐng)人:常州環(huán)能渦輪動(dòng)力股份有限公司