[实用新型]提高涡轮叶片自振频率的涡轮增压器涡轮叶轮

说明书

本实用新型公开了提高涡轮叶片自振频率的涡轮增压器涡轮叶轮，其包括涡轮轮毂；涡轮轮毂的上表面，分布有多个涡轮叶片；轮毂曲线边缘和轮罩曲线边缘的形状，均是符合贝塞尔Bezier样条曲线的形状；每个涡轮叶片的下部外侧，具有涡轮叶片进口边缘；该涡轮叶片进口边缘的内侧端，与涡轮轮毂的上表面相连接；每个涡轮叶片的顶部，具有涡轮叶片新型出口边缘；该涡轮叶片新型出口边缘的内侧端，与涡轮轮毂的上表面相连接；该涡轮叶片新型出口边缘的形状，是符合贝塞尔Bezier样条曲线的曲线形状。本实用新型对涡轮叶片出口边缘进行了专门设计，相比原有涡轮叶片结构，显著提高了涡轮叶片的自振频率，进而提升了涡轮叶片的整体性能。

技术领域

本实用新型涉及涡轮增压器技术领域，特别是涉及提高涡轮叶片自振频率的涡轮增压器涡轮叶轮。

背景技术

涡轮增压技术，是利用发动机废气推动涡轮增压器中的涡轮叶轮转动，并带动压气机叶轮旋转，压气机叶轮再将空气进行压缩，并将压缩后的空气充入发动机。

其中，高温的废气直接接触的涡轮叶轮，是涡轮增压器动力来源的驱动零件，其使用工况为高速旋转部件，受到高温废气的推动，气流旋转通过涡轮叶片，气流流动频率与涡轮叶片自身的固有频率(即固有自振频率)会产生共振的问题，这就要求涡轮叶片要有较高的固有自振频率，从而叶片设计会导致叶片增厚；

另一方面，涡轮作为性能部件，要求较高的流通性能，这就要求涡轮叶片做轻量化设计。因此，同时满足涡轮性能与强度的设计，是涡轮设计的追求目标。

但是，现在的传统涡轮叶片设计，由于首要设计目标为气动性能，设计优化的结果将导致涡轮叶片较薄，出现自振频率低的情况，从而降低了涡轮的可靠性。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供提高涡轮叶片自振频率的涡轮增压器涡轮叶轮。

为此，本实用新型提供了提高涡轮叶片自振频率的涡轮增压器涡轮叶轮，其包括涡轮轮毂；

其中，涡轮轮毂的上表面四周，围绕涡轮轮毂的垂直中心轴线，沿周向等间隔分布有多个涡轮叶片；

其中，涡轮叶片上，与涡轮轮毂相连接的内侧边缘为轮毂曲线边缘；

涡轮叶片上，远离涡轮轮毂且不与涡轮轮毂相连接的外侧边缘为轮罩曲线边缘；

轮毂曲线边缘和轮罩曲线边缘的形状，均是符合贝塞尔Bezier样条曲线的形状；

其中，每个涡轮叶片的下部外侧，具有涡轮叶片进口边缘；

该涡轮叶片进口边缘的内侧端，与涡轮轮毂的上表面相连接；

每个涡轮叶片的顶部，具有涡轮叶片新型出口边缘；

该涡轮叶片新型出口边缘的内侧端，与涡轮轮毂的上表面相连接；

该涡轮叶片新型出口边缘的形状，是符合贝塞尔Bezier样条曲线的曲线形状。

优选地，轮毂曲线边缘和轮罩曲线边缘的形状，具体是符合高阶贝塞尔 Bezier样条曲线的形状；

高阶贝塞尔Bezier样条曲线，具体为三次及以上贝塞尔Bezier样条曲线。

优选地，轮罩曲线边缘下部与涡轮叶片进口边缘上部相连接处的夹角为钝角。

优选地，涡轮叶片进口边缘，与垂直直线A之间的夹角的角度范围为 0～35度。

优选地，涡轮叶片进口边缘，由里向外逐渐向上倾斜；

涡轮叶片进口边缘，越靠近涡轮轮毂的垂直中心轴线，高度越低。