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CN108930665B - 一种用于压缩机或鼓风机的叶轮结构 - Google Patents

一种用于压缩机或鼓风机的叶轮结构 Download PDF

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Abstract

一种用于压缩机或鼓风机的叶轮结构，包括转轴（1）、叶轮，转轴包括第一直径段（11）、第二直径段（12），叶轮通过螺纹连接件、弧形螺母安装于转轴上，其特征在于：后盘（4）的内侧设有旁通通道（43），旁通通道43为环形凹槽，旁通通道43的深度为e1，旁通通道位于轮毂的径向外侧。该叶轮结构增大叶轮出口之前的流量，改善了叶轮的抗汽蚀性能，降低了发生喘振的概率，增加了叶轮出口处的密封性。

Description

一种用于压缩机或鼓风机的叶轮结构
技术领域
本发明涉及流体机械领域，尤其涉及一种用于压缩机或鼓风机的叶轮结构。
背景技术
压缩机或鼓风机是以气体为工作介质将机械能转换为流体能量的流体机械装置，叶轮结构对整个装置的效率、性能起着至关重要的作用。但现有产品中对产品性能的提高还有很大的改进空间。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种用于压缩机或鼓风机的叶轮结构，该用于压缩机或鼓风机的叶轮结构增大叶轮出口之前的流量，改善了叶轮的抗汽蚀性能，降低了发生喘振的概率，增加了叶轮出口处的密封性。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为 ：
一种用于压缩机或鼓风机的叶轮结构，包括转轴（1）、叶轮，转轴包括第一直径段（11）、第二直径段（12），它们的直径依次减小，叶轮包括叶片（2）、前盘（3）、后盘（4）、轮毂（5），叶片分别与前盘、后盘、轮毂连接，叶片具有前缘（21）、后缘（22）；螺纹连接件（7）穿设于轮毂的内孔中，螺纹连接件一端与第二直径段连接，螺纹连接件另一端与弧形螺母（6）连接，叶轮通过螺纹连接件、弧形螺母安装于转轴上，其特征在于：后盘（4）的内侧设有旁通通道（43），旁通通道43为环形凹槽，旁通通道43的深度为e1，旁通通道位于轮毂的径向外侧。
进一步地，所述旁通通道的径向内侧设有倾斜部，该倾斜部与后盘或竖直线之间夹角d；旁通通道的径向外侧设有倾斜部，该倾斜部与后盘或竖直线之间夹角c。
进一步地，所述夹角d>夹角c。
进一步地，所述旁通通道的径向起始位置为轮毂弧形段（51）与后盘的切点处。
进一步地，所述旁通通道的径向终止位置半径为r，后盘外径为R，r=（0.85-0.97）R。
进一步地，所述后盘的径向端部设有齿形密封（42），齿形密封包括多个直角三角形齿；前盘的径向端部设有齿形密封（31），齿形密封包括多个直角三角形齿。
进一步地，所述齿形密封（42、31）的直角三角形齿的斜边位于邻近叶片的一侧。
进一步地，所述后盘的径向端部外侧设有倾斜部，该倾斜部与后盘或竖直线的夹角a=7-11°。
该用于压缩机或鼓风机的叶轮结构增大叶轮出口之前的流量，改善了叶轮的抗汽蚀性能，降低了发生喘振的概率，增加了叶轮出口处的密封性。
附图说明
图 1 为本发明转子结构图；
图 2为本发明出口密封结构图；
图 3为本发明旁通通道结构图。
图中：转轴1、第一直径段11、第二直径段12、叶片2、前缘21、后缘22、前盘3、齿形密封31、后盘4、后盘密封环41、齿形密封42、旁通通道43、轮毂5、弧形段51、弧形螺母6、螺纹连接件7。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
参见附图1-3：该用于压缩机或鼓风机的叶轮结构包括转轴1、第一直径段11、第二直径段12、叶片2、前缘21、后缘22、前盘3、齿形密封31、后盘4、后盘密封环41、齿形密封42、旁通通道43、轮毂5、弧形段51、弧形螺母6、螺纹连接件7。
转子包括转轴1、叶轮，转轴1依次包括第一直径段11、第二直径段12，它们的直径依次减小；第二直径段12与轮毂5的第一内孔过渡配合。螺纹连接件7的外周具有外螺纹，螺纹连接件7一端与第二直径段12螺纹配合，这一端旋入第二直径段12的内螺纹孔中，螺纹连接件7另一端与弧形螺母6螺纹配合，螺纹连接件7的中间段与轮毂5的第二内孔间隙配合；轮毂5具有第一内孔、第二内孔，第一内孔孔径大于第二内孔孔径；弧形螺母6外部为弧锥形导流部，内部具有内螺纹孔。叶轮包括叶片2、前盘3、后盘4、轮毂5，叶片2具有前缘21、后缘22。
后盘4的径向端部设有齿形密封42，齿形密封42包括多个直角三角形齿，直角三角形齿的斜边位于邻近叶片2的一侧，直角边位于远离叶片2的一侧；前盘3的径向端部设有齿形密封31，齿形密封31包括多个直角三角形齿，直角三角形齿的斜边位于邻近叶片2的一侧，直角边位于远离叶片2的一侧；齿形密封31的最接近叶片2的直角三角形齿的斜边与齿形密封42的最接近叶片2的直角三角形齿的斜边之间的夹角b=51-55°，优选53°。齿形密封31、齿形密封42与压缩机或风机壳体的相应密封部配合，提高了密封效果，减少了气体回流。后盘4的径向端部外侧设有倾斜部，该倾斜部与后盘/竖直线的夹角a=7-11°，优选9°，该倾斜部的径向外端与直角三角形齿的直角边相连；能够减小后盘径向端部的压力波动。后盘4的外侧设有后盘密封环41，后盘密封环41与壳体上的相应密封部配合。轮毂5具有弧形段51，该弧形段51与后盘4内侧相切。
后盘4的内侧设有旁通通道43，旁通通道43为环形凹槽，旁通通道43的径向起始位置为弧形段51与后盘4的切点处，旁通通道43的深度为e1，后盘4的厚度为e，e1=（0.11-0.14）e，优选0.125。旁通通道43的径向内侧设有倾斜部，该倾斜部与后盘/竖直线之间夹角d=17-19°，如18°；旁通通道43的径向外侧设有倾斜部，该倾斜部与后盘/竖直线之间夹角c=6-8°，如7°；旁通通道43的径向终止位置半径为r，后盘4外径为R，r=（0.92-0.96）R，如0.94。旁通通道43能够引导一小部分气流通过旁通通道43流通，增大叶轮出口之前的流量，改善了叶轮的抗汽蚀性能，降低了发生喘振的概率。
该用于压缩机或鼓风机的叶轮结构增大叶轮出口之前的流量，改善了叶轮的抗汽蚀性能，降低了发生喘振的概率，增加了叶轮出口处的密封性。
上述实施方式是对本发明的说明，不是对本发明的限定，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的保护范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种用于压缩机或鼓风机的叶轮结构，包括转轴（1）、叶轮，转轴包括第一直径段（11）、第二直径段（12），它们的直径依次减小，叶轮包括叶片（2）、前盘（3）、后盘（4）、轮毂（5），叶片分别与前盘、后盘、轮毂连接，叶片具有前缘（21）、后缘（22）；螺纹连接件（7）穿设于轮毂的内孔中，螺纹连接件一端与第二直径段连接，螺纹连接件另一端与弧形螺母（6）连接，叶轮通过螺纹连接件、弧形螺母安装于转轴上，其特征在于：后盘（4）的内侧设有旁通通道（43），旁通通道（43）为环形凹槽，旁通通道（43）的深度为e1，旁通通道位于轮毂的径向外侧；所述旁通通道的径向起始位置为轮毂弧形段（51）与后盘的切点处，所述旁通通道的径向终止位置半径为r，后盘外径为R，r=（0.85-0.97）R。
2.如权利要求1所述一种用于压缩机或鼓风机的叶轮结构，其特征在于：所述旁通通道的径向内侧设有第一倾斜部，该第一倾斜部与竖直线之间夹角d；旁通通道的径向外侧设有第二倾斜部，该第二倾斜部与竖直线之间夹角c；所述竖直线垂直于叶轮旋转轴线。
3.如权利要求2所述一种用于压缩机或鼓风机的叶轮结构，其特征在于：所述夹角d>夹角c。
4.如权利要求1所述一种用于压缩机或鼓风机的叶轮结构，其特征在于：所述后盘的径向端部设有第一齿形密封（42），第一齿形密封包括多个直角三角形齿；前盘的径向端部设有第二齿形密封（31），第二齿形密封包括多个直角三角形齿。
5.如权利要求4所述一种用于压缩机或鼓风机的叶轮结构，其特征在于：所述第一齿形密封（42）、第二齿形密封（31）的直角三角形齿的斜边位于邻近叶片的一侧。
6.如权利要求4所述一种用于压缩机或鼓风机的叶轮结构，其特征在于：所述后盘的径向端部外侧设有第三倾斜部，该第三倾斜部与竖直线的夹角a=7-11°，所述竖直线垂直于叶轮旋转轴线。
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