[实用新型]一种离心叶轮

说明书

本实用新型公开了一种离心叶轮，包括轮盘、数个后弯S型的大叶片，大叶片与轮盘一体成型，其中，在轮盘上位于叶片出口处设置弧形缺口，弧形缺口最低点距轮盘圆心的距离大于轮盘的半径的90％；轮盘上设有至少两组与大叶片的叶型流线相匹配的槽道，槽道位于两相邻叶片之间。通过在轮盘上位于叶片出口处设置弧形缺口，直接将离心叶轮的总重量减少，可以有效地减少转动惯量，从而减少转子叶轮的加速时间，同时在叶片间的轮盘上设置槽道，槽道间的凸筋类似小型叶片，在离心叶轮高速转动时，既能防止叶根气流分离，又能对气体做功，能起到增加叶轮做功量和减小气体流动损失的目的，从而有效提高离心压气机工作效率。

技术领域

本实用新型涉及离心压气机技术领域，尤其涉及一种能够增加离心压气机做功能力并降低转动惯量、功耗的离心叶轮。

背景技术

离心压气机具有特性平缓、单级压比较高、结构简单、加工工艺较好(工艺性好)的优点，在现有技术中的中小推力发动机或小型燃气轮装置得到了广泛的应用。随着发动机推力与空气流量的增加，离心压气机的外径增加比较快，导致离心压气机的整体叶轮重量增加，一方面影响整体发动机总重，另一方面转子叶轮的转动惯量增加，会导致启动加速时间长、扭转震动大等缺点；同时，由于离心压气机由于自身造型设计特点，会产生迎风面尺寸大、效率低的缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种离心叶轮，以解决现有技术中离心压气机的外径增加，使叶轮整体重量、叶轮转动惯量增加，导致离心压气机效率低的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

本实用新型的一种离心叶轮，包括轮盘、数个采用后弯S型的大叶片，所述大叶片均匀环形分布于所述轮盘的盘面上、与所述轮盘一体成型，其中，在轮盘上位于叶片出口处设置弧形缺口，所述弧形缺口最低点距轮盘圆心的距离大于所述轮盘的半径的90％；所述轮盘上设有至少两组与所述大叶片的叶型流线相匹配的槽道，所述槽道位于两相邻叶片之间。

进一步改进在于，还包括分流叶片，所述分流叶片设置于两相邻的大叶片之间，所述分流叶片的长度小于所述大叶片的长度。

进一步改进在于，位于相邻所述弧形缺口间的叶片根部倒角钝化。

进一步改进在于，两相邻叶片间包括四组所述槽道。

进一步改进在于，所述槽道的深度由叶片进口处向叶片出口处逐渐加深。

进一步改进在于，叶片出口处的所述槽道的高度小于叶片出口处的所述叶片高度的15％和/或叶片出口处的所述槽道的宽度小于叶片出口处的所述叶片高度，大于叶片出口处的所述叶片高度的二分之一。

进一步改进在于，所述离心叶轮由钛合金锻造制成。

本实用新型由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果是：

1、减重：在轮盘上位于叶片出口处设置不影响离心压气机做功性能的弧形缺口，直接将离心叶轮的总重量减少。

2、转动惯量减少：叶轮重量减少，可以有效地减少转动惯量，从而减少转子叶轮的加速时间。

3、减少耗功：由于离心压气机的做功包含有重量引起的机械载荷耗功，因此，叶轮的重量减少后，离心压气机的机械载荷减少，从而有效降低离心压气机的消耗功率。

4、通过在叶片间的轮盘上设置与叶片的叶型流线相匹配的槽道，槽道间的槽壁形成流线型凸筋，凸筋类似小型叶片，在离心叶轮工作时，既能防止叶根气流分离，又能对气体做功，能起到增加叶轮做功量和减小气体流动损失的目的，从而有效提高离心压气机工作效率。

5、相邻大叶片之间设置短小的分流叶片，这样设计更符合压气机叶间气体的相对运动，能防止叶盆气流分离，减少气体流动时产生的损失，从而更进一步的提高离心压气机工作效率。