[发明专利]压缩机叶轮及其制造方法

说明书

一种压缩机叶轮，具有：轮毂；叶片组，其由在轮毂的外周面沿周向排列的多个叶片构成，叶片各自的前缘的轮毂侧端部在同一圆上对齐；多个叶片包含至少一个第一叶片和形状与第一叶片不同的至少一个第二叶片，当在压缩机叶轮的径向上的相同位置将第一叶片的前缘的叶片角与第二叶片的前缘的叶片角进行比较时，在压缩机叶轮的径向上的至少一部分范围内，第一叶片的前缘的叶片角与第二叶片的前缘的叶片角不同。

技术领域

本公开涉及一种压缩机叶轮及其制造方法。

背景技术

离心压缩机、轴流压缩机及轴流压缩机等压缩机利用压缩机叶轮的旋转向流体施加动能，将该动能转换为压力而获得高压的流体。

这种压缩机在较大的工作范围内要求高压力比和高效化，进行了各种尝试。

专利文献1中公开了一种以抑制旋转失速为目的的离心压缩机。旋转失速是指，当在低流量区域中运转时，叶片上产生的失速区域以比叶轮的周速度慢的速度沿旋转方向从叶片向叶片传播的不稳定现象。

在产生了旋转失速后，如果使流量进一步减小，就会产生伴有较强声响的流体流脉动(喘振)，达到压缩机的运转极限。因此，为了扩大压缩机稳定工作的工作范围，要求抑制旋转失速。

在专利文献1记载的压缩机中，通过设置抑制部件来谋求抑制旋转失速，其中，抑制部件在与叶轮的叶片前缘相比更靠上游侧的位置设置于外壳的内周面或叶轮的旋转轴的外周面并相对于叶片相对旋转，抑制在叶片的前缘附近形成的流体的漩涡的成长。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-118916号公报

发明内容

发明所解决的技术问题

在专利文献1记载的压缩机中，为了抑制旋转失速，需要在相比叶轮的叶片前缘更靠上游侧的外壳内周面或叶轮外周面追加设置相对于叶片相对旋转的抑制部件，因此必要的部件数量增加，压缩机的结构复杂。

本发明是鉴于上述技术问题而做出的，提供一种能够通过简单的结构抑制旋转失速的压缩机叶轮及其制造方法。

用于解决技术问题的手段

(1)本发明的至少一实施方式的压缩机叶轮具有：轮毂；叶片组，其由在所述轮毂的外周面沿周向排列的多个叶片构成，所述叶片各自的前缘的轮毂侧端部在同一圆上对齐；所述多个叶片包含至少一个第一叶片和形状与所述第一叶片不同的至少一个第二叶片，当在所述压缩机叶轮的径向上的相同位置将所述第一叶片的前缘的叶片角与所述第二叶片的前缘的叶片角进行比较时，在所述压缩机叶轮的径向上的至少一部分范围内，所述第一叶片的前缘的叶片角与所述第二叶片的前缘的叶片角不同。

在上述(1)记载的压缩机叶轮中，对于前缘的轮毂侧端部在同一圆上对齐的叶片组而言，当在压缩机叶轮的径向上的相同位置将第一叶片的前缘的叶片角与第二叶片的前缘的叶片角进行比较时，在压缩机叶轮的径向上的至少一部分范围内，第一叶片的前缘的叶片角与第二叶片的前缘的叶片角不同。因此，能够使前缘的轮毂侧端部在同一圆上对齐的多个叶片的失速特性中的第一叶片的失速特性与第二叶片的失速特性不同。因此，与使上述多个叶片的形状相同的情况相比，能够阻碍旋转失速的均匀传播及发展。由此，能够改善压缩机的低流量侧的特性。另外，因为不需要现有技术(日本特开2014-118916)中记载的作为追加部件的抑制部件，所以与该现有技术相比能够简化结构。

(2)在几个实施方式中，在上述(1)记载的压缩机叶轮的基础上，所述至少一个第一叶片包含多个第一叶片，所述至少一个第二叶片包含多个第二叶片，所述叶片组所具有的所述第二叶片的片数少于所述叶片组所具有的所述第一叶片的片数，所述多个第二叶片包含在彼此之间不配置所述第一叶片的一对第二叶片。