CN103370497A - 旋转机器 - Google Patents

旋转机器 Download PDF

Info

Publication number
CN103370497A
CN103370497A CN2012800086961A CN201280008696A CN103370497A CN 103370497 A CN103370497 A CN 103370497A CN 2012800086961 A CN2012800086961 A CN 2012800086961A CN 201280008696 A CN201280008696 A CN 201280008696A CN 103370497 A CN103370497 A CN 103370497A
Authority
CN
China
Prior art keywords
blade
housing
sealing layer
wear
corner part
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2012800086961A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103370497B (zh
Inventor
矶谷知之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of CN103370497A publication Critical patent/CN103370497A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103370497B publication Critical patent/CN103370497B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/08—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator
    • F01D11/12—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator using a rubstrip, e.g. erodible. deformable or resiliently-biased part
    • F01D11/122—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator using a rubstrip, e.g. erodible. deformable or resiliently-biased part with erodable or abradable material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/14—Form or construction
    • F01D5/20—Specially-shaped blade tips to seal space between tips and stator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/02—Selection of particular materials
    • F04D29/023—Selection of particular materials especially adapted for elastic fluid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/08—Sealings
    • F04D29/16—Sealings between pressure and suction sides
    • F04D29/161—Sealings between pressure and suction sides especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/162—Sealings between pressure and suction sides especially adapted for elastic fluid pumps of a centrifugal flow wheel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/4206—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/40—Application in turbochargers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00—Manufacture
    • F05D2230/10—Manufacture by removing material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

在涡轮增压器(1)的压缩机(11)中，压缩机轮(14)以能够旋转的方式设置在壳体(12)中。当轮(14)旋转时，通过壳体(12)的入口吸入的空气被压缩并且然后通过壳体(12)的出口被排出。此外，旋转轮(14)的叶片(13)对形成在壳体(12)的内表面上的可磨损密封层(16)进行磨损，使得叶片(13)与壳体(12)的内表面的与叶片(13)相对的部分之间的顶部间隙被调节。叶片(13)的位于壳体(12)的出口侧的拐角部(13a)成形为朝向叶片(13)的位于壳体(12)的出口侧的端部逐渐地移动成更远离密封层(16)的包覆曲线(Lc)。

Description

旋转机器
技术领域
本发明涉及一种旋转机器。
背景技术
在诸如涡轮机或压缩机之类的传统旋转机器中，叶轮——其中多个叶片设置在壳体中——设置成能够绕轴旋转，并且流入壳体中的流体在叶轮的叶片之间通过，然后流出壳体。上述涡轮机将流动通过壳体的流体的动能转化成叶轮的旋转运动。上述压缩机在叶轮旋转时将流体吸入壳体中、对流体进行压缩、然后将流体从壳体排出。
为了高效地驱动诸如涡轮机或压缩机之类的旋转机器，有效的是，减小壳体的内表面的与叶轮的叶片相对的部分与叶片本身之间的顶部间隙。为了该目的，已经提出了通过在壳体的内表面上形成可磨损密封层并且然后使用旋转的叶轮磨损所述层，将壳体的内表面的与叶轮的叶片相对的部分与叶片本身之间的顶部间隙调节至最小值。
然而，在对叶片与壳体的内表面的与叶片相对的部分之间的顶部间隙进行调节期间，当叶轮的每个叶片的位于壳体的出口侧的拐角部对形成在壳体的内表面上的可磨损密封层进行磨损时，在被磨损部分上形成台阶部。当台阶部以此方式形成在可磨损密封层上时，在叶轮的叶片之间流经壳体的流休不能从叶片的位于壳体出口侧的拐角部附近顺畅地流向壳体的出口。因此，难以高效地驱动旋转机器。
因此，在日本实用新型申请公开No.1-148001（JP-U-1-148001)中，如图6所示，当可磨损密封层52形成在壳体51的内表面上时，通过使可磨损密封层52的对应于叶轮53的叶片54的部分(与叶片54相对的部分)比其他部分更远地朝向叶片54侧突出，将台阶部55事先形成在可磨损密封层52上。在该情形下，当随着叶轮53的旋转而使可磨损密封层52的对应于叶片54的部分被叶片54磨损时，通过突出部分形成在可磨损密封层52上的台阶部55减小。因此，当叶片54的位于壳体51的出口侧的拐角部54a对形成在壳体51的内表面上的可磨损密封层52进行磨损时，能够抑制在被磨损部分上形成台阶部。
然而，即使如在JP-U-1-148001中那样将台阶部55事先形成在可磨损密封层52上时，在叶轮53旋转时可磨损密封层52的被叶片54的位于壳体51的出口侧的拐角部54a磨损的部分被磨损的量也不总是对应于台阶部55的高度。
这种情况的原因是，当叶轮53旋转时，叶轮53可能由于以下因素而摇动：旋转机器的叶轮53中的残余不平衡等，或者诸如轴和用于可旋转地支撑叶轮53的轴承之类的部件中的尺寸公差、磨损等。换句话说，当在旋转的叶轮53中出现摇动(振动)时，叶片54的拐角部54a随着叶轮53的旋转而磨损可磨损密封层52的量发生变化。因此，要么可磨损密封层52被叶片54的拐角部54a磨损得太浅，使得磨损量不足，要么可磨损密封层52被叶片54的拐角部54a磨损得太深，使得磨损量过度。
当可磨损密封层52的磨损量不足时，磨损量不能达到可磨损密封层52上的台阶部55的高度，因此台阶部55依然存在，如在图7A中用虚线示出的。当可磨损密封层52的磨损量过度时，磨损量超出可磨损密封层52上的台阶部55的高度，因此在可磨损密封层52上形成新的台阶部56，如在图7B中用虚线示出的。
当可磨损密封层52的磨损量不足而使得台阶部55保留在层52上时(见图7A中的虚线)，当从压缩机的出口侧观察时，台阶部55使流动通道在台阶部55附近快速变宽。因此，流体不会在台阶部55附近顺畅地流动，因此在流体中发生能量损耗。当可磨损密封层52的磨损量过度使得在层52上形成新的台阶部56时(见图7B中的虚线)，台阶部56使流体通道在台阶部56附近快速变窄。因此，流体不会在台阶部56附近顺畅地流动，因此在流体中发生能量损耗。因此，当台阶部55保留在可磨损密封层52上时以及在新的台阶部56形成在层52上时，台阶部55、56都使旋转机器的高效驱动变得困难。
发明内容
本发明提供了一种旋转机器，其中，当旋转叶轮的叶片磨损可磨损密封层时，能够抑制在形成在壳体的内表面上的磨损密封层上形成台阶部。
本发明的第一方面涉及一种旋转机器。在旋转机器中，叶轮包括叶片并且在壳体的内表面的与叶片相对的部分上形成有可磨损密封层，并且彼此相对的叶片的表面和可磨损密封层的表面成形为遵循预定的包覆曲线。当叶轮旋转时，形成在壳体的内表面的与叶片相对的部分上的可磨损密封层被叶轮的叶片磨损。因此，壳体的内表面与叶轮的叶片之间的顶部间隙被调节至最小值。
即使在可磨损密封层被旋转的叶轮的叶片磨损的同时叶轮发生摇动(振动)等而使得叶片磨损可磨损密封层的量发生变化时，每个叶片的位于壳体的出口侧的拐角部也在拐角部的与壳体的内表面相对的部分中撞击到可磨损密封层上。这是因为：叶片中的每个叶片的位于壳体出口侧的拐角部成形为使得拐角部与可磨损密封层的包覆曲线之间的距离朝向叶片的位于壳体的出口侧的端部逐渐地增大。
通过使叶片的位于壳体的出口侧的拐角部形成这种形状，即使在叶轮发生振动等而使得叶片磨损可磨损密封层的量发生变化时，叶片的拐角部的除其位于壳体的出口侧的端部以外的所有部分也都撞击到可磨损密封层上以磨损所述层。因此，能够抑制在可磨损密封层的被叶片的拐角部磨损的部分中形成台阶部，由此防止了这样的情形：由于该台阶部，空气不再从叶片的位于壳体的出口侧的拐角部附近顺畅地流向壳体的出口。因此，能够抑制旋转机器的驱动效率的降低。
在叶片的位于壳体出口侧的拐角部的形状的特定示例中，拐角部可以成形为使得拐角部的位于壳体的出口侧的一端后退至从可磨损密封层的包覆曲线移开预定距离的位置，并且拐角部可以成形为遵循通过所述位置并与叶片的包覆曲线接触的切线。在采用这种形状时，拐角部的与可磨损密封层相对的表面可以形成为锥形表面，并且因此能够容易地形成拐角部。
上述预定距离可以被设定为对应于当叶轮在旋转的同时发生振动而使得叶片朝向可磨损密封层移位时产生的最大位移量的值。通过以这种方式设定预定距离，即使在旋转的叶轮发生振动等而使得叶片磨损可磨损密封层的量发生变化时，拐角部的除其位于壳体的出口侧的端部以外的所有部分也都可靠地撞击在可磨损密封层上。
叶轮可以是在被驱动以绕轴旋转时将流体通过壳体的入口吸入、对流体进行压缩、并且然后将流体通过壳体的出口排出的部件。在该情形下，旋转机器用作压缩机，并且流体能够高效地从旋转机器(压缩机)排出。
此外，叶轮和壳体可以设置在涡轮增压器的压缩机侧。这里，叶轮在涡轮增压器中高速旋转，从而导致从压缩机排出的流体量增加。因此，当形成在壳体的内表面上的可磨损密封层被磨损而使得台阶部形成在可磨损密封层的位于壳体的出口侧的部分中时，台阶部对流体从涡轮增压器(压缩机)排出的效率具有很大的不利影响。然而，通过上述方面，能够抑制这种不利效果。
附图说明
下面将参照附图对本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义进行描述，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：
图1是示出了根据一个实施方式的涡轮增压器和其中结合有该涡轮增压器的发动机的示意图；
图2是示出了设置在涡轮增压器的压缩机中的压缩机轮及其周边部分的结构的放大的截面图；
图3是示出了压缩机轮的叶片的位于压缩机壳体的出口侧的拐角部的周边部分的结构的放大的截面图；
图4是示出了对形成在压缩机壳体的内表面上的可磨损密封层进行磨损的方法的放大的截面图；
图5是示出了在发动机的涡轮增压压力固定的情形下每单位时间的进气量与涡轮增压器的转速之间的关系的曲线；
图6是示出了设置在诸如压缩机之类的旋转机器中的叶轮及其周边部分的结构的传统示例的放大的截面图；以及
图7A和7B是示出了形成在容置叶轮的壳体的内表面上的可磨损密封层的磨损量的变化的放大的截面图。
具体实施方式
下面将参照图1至图5对结合在汽车发动机中的涡轮增压器作为本发明的具体实施方式来说明。如图1所示，涡轮增压器1设置有连接至发动机2的排气通道3的涡轮机4。包括多个叶片6的叶轮(涡轮机轮)7设置在涡轮机4的涡轮机壳体5中并且以能够围绕轴8旋转的方式固定到轴8。发动机2的排气穿过排气通道3并且流入涡轮机4的涡轮机壳体5中。流入涡轮机壳体5中的排气穿过涡轮机轮7的叶片6之间，并且然后通过涡轮机壳体5的出口流到外部。涡轮机4是将流动通过涡轮机壳体5的排气的动能转化成涡轮机轮7(轴8)的旋转运动的旋转机器。
涡轮增压器1还设置有连接至发动机2的进气通道10的压缩机11。包括多个叶片13的叶轮(压缩机轮)14设置在压缩机11的压缩机壳体12中并且以能够围绕轴8旋转的方式固定至轴8。压缩机11是这样一种旋转机器：其在涡轮机4使轴8旋转以使得压缩机轮14旋转时通过压缩机壳体12的入口吸入空气，对空气进行压缩，并且然后将被压缩的空气通过压缩机壳体12的出口排出。流经压缩机11的空气穿过压缩机壳体12中的压缩机轮14的叶片13之间，通过并且然后通过压缩机壳体12的出口流到外部。
在其中结合有涡轮增压器1的发动机2中，涡轮增压器1的涡轮机轮7利用流经排气通道3的排气的动能旋转，并且通过与涡轮机轮7一体地旋转的压缩机轮14而增压的空气通过进气通道10被供给到发动机2。
接下来，将参照图2对设置在涡轮增压器1的压缩机11中的压缩机轮14及其周边部分的结构进行详细描述。在附图中示出的压缩机轮14的多个叶片13(在图2中仅示出其中一个叶片)在轴8的旋转方向上以相等的间隔设置。叶片13从压缩机轮14朝向压缩机壳体12的内表面突出并且从压缩机壳体12的入口侧延伸至压缩机壳体12的出口侧。此外，在压缩机壳体12的内表面上形成有可磨损密封层16。彼此相对的可磨损密封层16的表面和叶片13的表面成形为遵循压缩机壳体12中的预定包覆曲线Lc。当压缩机14轮旋转时，可磨损密封层16被叶片13磨损，使得压缩机壳体12的内表面的与叶片13相对的部分与叶片13本身之间的顶部间隙被调节至最小值。通过以这种方式减小压缩机壳体12的内表面的与叶片13相对的部分与叶片13本身之间的顶部间隙，涡轮增压器1的压缩机11能够被高效地驱动。
如图3所示，每个叶片13的位于压缩机壳体12的出口侧的拐角部13a成形为朝向叶片13的位于压缩机壳体12的出口侧的端部(在图中为右端部)逐渐地移动成更远离可磨损密封层16的包覆曲线Lc。更具体地，拐角部13a成形为使得拐角部13a的位于压缩机壳体12的出口侧的一端后退至从可磨损密封层16的包覆曲线Lc移开距离A的位置P1，并且拐角部13a成形为遵循通过位置P1并与叶片13的包覆曲线(与Lc相符的曲线)接触的切线L。此外，距离A被设定为对应于当压缩机轮14在旋转的同时发生摇动(振动)等而使得叶片13朝向可磨损密封层16移位时产生的最大位移量的值。注意，压缩机轮14在旋转的同时摇动归因于以下因素：例如，压缩机轮14中的残余不平衡等以及部件中的尺寸公差、磨损等，这些部件例如为压缩机轮14所固定的轴8(图2)和用于支撑轴8的轴承。
接下来，将对通过将叶片13的位于压缩机壳休12的出口侧的拐角部13a成形为上述形状而在涡轮增压器1的压缩机11中带来的作用进行描述。
当图2所示的压缩机壳体12的内表面与压缩机轮14的叶片13之间的顶部间隙被调节时，形成在压缩机壳体12的内表面上的可磨损密封层16被旋转的压缩机轮14的叶片13磨损。然而，此时在压缩机轮14中发生摇动(振动)等，引起叶片13磨损可磨损密封层16的量的变化。更具体地，要么叶片13将可磨损密封层16磨损得太浅，使得磨损量不足，要么叶片13将可磨损密封层16磨损得太深，使得磨损量过度。然而，即使在可磨损密封层16的磨损量以这种方式发生变化时，叶片13的位于压缩机壳体12的出口侧的拐角部13a也在拐角部13a的与压缩机壳体12的内表面相对的部分中撞击在可磨损密封层16上，如图4所示。
当压缩机轮14发生摇动(振动)等而使得拐角部13a的位置沿图中的箭头方向变化时，可磨损密封层16的磨损量发生变化。在该情形下，根据拐角部13a在箭头方向上的位置，彼此相对的拐角部13a的表面和可磨损密封层16的表面的相交位置P2在图中的左右方向上沿可磨损密封层16的与拐角部13a相对的表面移位。然而，即使在相交位置P2以此方式移位时，叶片13的拐角部13a的除其位于压缩机壳体12的出口侧的端部以外的所有部分也都撞击在可磨损密封层16上以对层16进行磨损。因此，能够抑制在可磨损密封层16的被叶片13的拐角部13a磨损的部分(在图中用双点划线示出)中形成台阶部，由此防止了这样的情形：空气由于台阶部而不能从叶片13的拐角部13a附近顺畅地流向压缩机壳体12的出口。此外，能够抑制这样的情形：由于空气不能从叶片13的拐角部13a附近顺畅地流向压缩机壳体12的出口而使压缩机11不能被高效地驱动。
现在将参照在图5中示出的曲线图对在此实施方式中获得的压缩机11的驱动效率的提高进行描述。在该曲线图上，实线L1和虚线L2示出了在通过驱动涡轮增压器1(压缩机11)而产生的发动机2的涡轮增压压力——或者换句话说，是进气通道10的压力——被固定在预定值a的情况下，每单位时间的发动机2的进气量与涡轮增压器1的转速之间的关系。此外，实线L3和虚线L4示出了在通过驱动涡轮增压器1(压缩机11)而产生的发动机2的涡轮增压压力——或者换句话说，是进气通道10的压力——被固定在小于预定值a的预定值b的情况下，每单位时间的发动机2的进气量与涡轮增压器1的转速之间的关系。注意，实线L1、L3示出了在叶片13的拐角部13a形成图3所示的形状的情形下的这种关系，而虚线L2、L4示出了在叶片13的拐角部13a形成与包覆曲线Lc对应的形状的情形下的这种关系。
在图5中，实线L1定位成比虚线L2更进一步朝向涡轮增压器1的转速减小侧(附图的下侧)，并且实线L3定位成比虚线L4更进一步朝向涡轮增压器1的转速减小侧。这表明：将发动机2的涡轮增压压力固定在预定值a或预定值b所需的涡轮增压器1的转速减小。换句话说，即使在涡轮增压器1的转速减小时，发动机2的涡轮增压压力也能够固定在预定值a或预定值b，这提高了涡轮增压器1的压缩机11的驱动效率。
根据上文中详细地描述的实施方式，获得了在下面的(1)至(4)中阐释的效果。
(1)在涡轮增压器1的压缩机11中，在旋转的压缩机轮14摇动(或振动)等情形下，能够抑制在可磨损密封层16被设置在压缩机轮14上的叶片13的拐角部13a磨损时在形成于压缩机壳体12的内表面上的可磨损密封层16上形成台阶部。因此，能够抑制发生这样的情形：由于台阶部导致空气不能从叶片13的拐角部13a附近顺畅地流向压缩机壳体12的出口，压缩机11不能被高效地驱动。换句话说，空气能够从压缩机11高效地排出。
(2)拐角部13a成形为使得拐角部13a的位于压缩机壳体12的出口侧的一端后退至从可磨损密封层16的包覆曲线Lc移开距离A的位置P1，并且拐角部13a成形为遵循通过位置P1并与叶片13的包覆曲线(与Lc相符的曲线)接触的切线L。通过将拐角部13a形成这种形状，拐角部13a的与可磨损密封层16相对的表面可以形成为锥形表面，并且因此可以容易地形成拐角部13a。
(3)此外，距离A被设定为对应于当压缩机轮14在旋转的同时发生摇动(振动)等而使得叶片13朝向可磨损密封层16移位时产生的最大位移量的值。通过以这种方式设定距离A，即使在旋转的压缩机轮14发生振动等而使得叶片13磨损可磨损密封层16的量改变时，拐角部13a的除其位于压缩机壳体12的出口侧的端部以外的所有部分也都可靠地撞击在可磨损密封层16上。
(4)在涡轮增压器1中，压缩机轮14高速旋转，这导致从压缩机11排出的空气量增加。因此，当拐角部13a磨损可磨损密封层16以使得台阶部形成在层16的位于压缩机壳体12的出口侧的部分中时，台阶部对空气从涡轮增压器1(压缩机11)排出的效率具有很大的不利影响。然而，能够抑制此不利效果。
上述实施方式可以例如做出如下变型。距离A不必一定被设定为对应于当压缩机轮14在旋转的同时发生摇动(振动)等而使得叶片13朝向可磨损密封层16移位时产生的最大位移量的值。如果距离A从实施方式中的值变化，则距离A可以被设定为比对应于最大位移量的值大的值。
拐角部13a不必一定成形为遵循通过图3中的位置P1的切线L。例如，拐角部13a可以形成为遵循通过位置P1并且与叶片13的包覆曲线(与Lc基本相符的曲线)接触的弧形曲线。
此外，压缩机轮14的叶片13的位于压缩机壳体12的入口侧的拐角部可以与出口侧的拐角部13a类似地成形。在该情形下，入口侧拐角部成形为朝向叶片13的位于压缩机壳体12的入口侧的端部逐渐地移动成更远离可磨损密封层16的包覆曲线Lc。通过使入口侧拐角部形成这种形状，即使在旋转的压缩机轮14发生振动等而使得叶片13磨损可磨损密封层16的量改变时，叶片13的拐角部的除其位于压缩机壳体12的入口侧的端部以外的所有部分也都可靠地撞击在可磨损密封层16上。因此，可以抑制在可磨损密封层16的被叶片13的拐角部磨损的部分中形成台阶部，由此防止了这样的情形：空气由于台阶部而不再从压缩机壳体12的入口侧被顺畅地吸入到叶片13的入口侧拐角部附近。因此，可以抑制压缩机11的驱动效率的降低。
此外，本发明可以应用于涡轮增压器1的涡轮机4。在该情形下，可磨损密封层形成在涡轮机壳体5的内表面上，并且彼此相对的可磨损密封层的表面和涡轮机轮7的叶片6的表面成形为遵循涡轮机壳体5的包覆曲线。此外，涡轮机轮7的每个叶片6的拐角部成形为与设置在根据上述实施方式的压缩机轮14上的叶片13的拐角部类似的形状。在该情形下，叶片6的位于涡轮机壳体5的出口侧的拐角部成形为朝向叶片6的位于涡轮机壳体5的出口侧的端部逐渐地移动成更远离可磨损密封层的包覆曲线。通过使叶片6的出口侧拐角部形成这种形状，即使在涡轮机轮7发生摇动(振动)等而使得叶片6磨损可磨损密封层的量发生变化时，叶片6的该拐角部的除其位于涡轮机壳体5的出口侧的端部以外的所有部分也都撞击在可磨损密封层上以对层进行磨损。因此，可以抑制在可磨损密封层的被叶片6的出口侧拐角部磨损的部分中形成台阶部，由此防止了这样的情形：排气由于台阶部而不再从叶片6的出口侧拐角部附近顺畅地流向涡轮机壳体5的出口。因此，可以抑制涡轮机4的驱动效率的降低。
注意，当本发明如上所述地应用于涡轮机4时，叶片6的位于涡轮机壳体5的入口侧的拐角部可以如下方式成形。
入口侧拐角部可以成形为朝向叶片6的入口侧一端逐渐地移动成更远离可磨损密封层的包覆曲线。通过使入口侧拐角部形成这种形状，即使在涡轮机轮7发生摇动(振动)等而使得叶片6磨损可磨损密封层的量发生变化时，叶片6的该拐角部的除其位于涡轮机壳体5的入口侧的端部以外的所有部分也都撞击在可磨损密封层上。因此，可以抑制在可磨损密封层的被叶片6的拐角部磨损的部分中形成台阶部，由此防止了这样的情形：排气由于台阶部而不再从涡轮机壳体5的入口侧顺畅地流向拐角部附近。因此，可以抑制涡轮机4的驱动效率的降低。
本发明还可以应用于诸如除涡轮增压器以外的构件的压缩机或涡轮机之类的旋转机器。

Claims (5)

1.一种旋转机器，其特征在于包括：
壳体；以及
叶轮，所述叶轮具有多个叶片并且所述叶轮以能够绕轴旋转的方式设置在所述壳体中，
其中，流入所述壳体中的流体在所述叶轮的所述叶片之间通过，并且然后流出所述壳体，
在所述壳体的内表面上设置有可磨损密封层，使得彼此相对的所述叶片的表面和所述可磨损密封层的表面成形为遵循预定的包覆曲线，其中当所述叶轮旋转时，所述可磨损密封层被所述叶片磨损，以调节所述可磨损密封层与所述叶片之间的顶部间隙，并且
所述叶片中的每个叶片的位于所述壳体的出口侧的拐角部成形为使得所述拐角部与所述可磨损密封层的所述包覆曲线之间的距离朝向所述叶片的位于所述壳体的出口侧的端部逐渐地增大。
2.根据权利要求1所述的旋转机器，其中，所述叶片中的每个叶片的位于所述壳体的出口侧的所述拐角部成形为使得所述拐角部的位于所述壳体的出口侧的一端后退至从所述可磨损密封层的所述包覆曲线移开预定距离的位置，并且所述拐角部成形为遵循通过所述位置并与所述叶片的包覆曲线接触的切线。
3.根据权利要求2所述的旋转机器，其中，所述预定距离被设定为对应于当所述叶轮在旋转的同时发生振动而使得所述叶片朝向所述可磨损密封层移位时产生的最大位移量的值。
4.根据权利要求1所述的旋转机器，其中，所述叶轮在被驱动以绕所述轴旋转时将所述流体通过所述壳体的入口吸入、对所述流体进行压缩、并且然后将所述流体通过所述壳休的出口排出。
5.根据权利要求4所述的旋转机器，其中，所述叶轮和所述壳体设置在涡轮增压器的压缩机侧。
CN201280008696.1A 2011-02-16 2012-02-01 旋转机器 Expired - Fee Related CN103370497B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011030901A JP5776209B2 (ja) 2011-02-16 2011-02-16 回転機器
JP2011-030901 2011-02-16
PCT/IB2012/000216 WO2012110865A1 (en) 2011-02-16 2012-02-01 Rotary machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103370497A true CN103370497A (zh) 2013-10-23
CN103370497B CN103370497B (zh) 2015-04-15

Family

ID=45722672

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280008696.1A Expired - Fee Related CN103370497B (zh) 2011-02-16 2012-02-01 旋转机器

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9534503B2 (zh)
EP (1) EP2676001A1 (zh)
JP (1) JP5776209B2 (zh)
CN (1) CN103370497B (zh)
WO (1) WO2012110865A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103821767A (zh) * 2014-03-13 2014-05-28 上海诺地乐通用设备制造有限公司 单级高速离心鼓风机进气机壳浇注巴氏合金层结构
CN107002556A (zh) * 2014-10-24 2017-08-01 三菱重工业株式会社 轴流式涡轮及增压机

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5991287B2 (ja) * 2013-08-28 2016-09-14 トヨタ自動車株式会社 内燃機関のｅｇｒ制御装置
WO2015167845A1 (en) * 2014-04-30 2015-11-05 Borgwarner Inc. Lock-up prevention vane for variable geometry turbocharger
DE102014212652A1 (de) * 2014-06-30 2016-01-14 MTU Aero Engines AG Strömungsmaschine
JP6589217B2 (ja) * 2015-04-17 2019-10-16 三菱重工コンプレッサ株式会社 回転機械、回転機械の製造方法
US10047627B2 (en) * 2015-06-11 2018-08-14 General Electric Company Methods and system for a turbocharger
DE202017103440U1 (de) * 2017-06-08 2018-09-11 Borgwarner Inc. Einsatz für einen Verdichter
KR102049051B1 (ko) * 2018-08-22 2019-11-26 엘지전자 주식회사 팬 모터 및 그 제조방법

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3936429A1 (de) * 1989-11-02 1991-05-08 Rohs Ulrich Stroemungsmaschine
US5980203A (en) * 1996-06-05 1999-11-09 Atlas Compco Comptec Spark-prevention coating for oxygen compressor shroud
WO2005038199A1 (de) * 2003-10-13 2005-04-28 Daimlerchrysler Ag Strömungsmaschine und verfahren zur anpassung von stator und rotor einer strömungsmaschine
US20060165524A1 (en) * 2004-11-20 2006-07-27 Borgwarner Inc. Process for producing a compressor
EP1746249A2 (en) * 2005-07-22 2007-01-24 United Technologies Corporation Fan rotor
US20070248457A1 (en) * 2006-04-25 2007-10-25 General Electric Company Rub coating for gas turbine engine compressors

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01148001U (zh) 1988-04-01 1989-10-13
JPH0352398U (zh) * 1989-09-29 1991-05-21
JP3294491B2 (ja) * 1995-12-20 2002-06-24 株式会社日立製作所 内燃機関の過給機
DE102009040298A1 (de) * 2009-09-04 2011-03-10 Mtu Aero Engines Gmbh Strömungsmaschine und Verfahren zur Erzeugung eines strukturierten Einlaufbelags
JP5409265B2 (ja) * 2009-10-29 2014-02-05 三菱重工業株式会社 インペラ及び回転機械
US8727712B2 (en) * 2010-09-14 2014-05-20 United Technologies Corporation Abradable coating with safety fuse

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3936429A1 (de) * 1989-11-02 1991-05-08 Rohs Ulrich Stroemungsmaschine
US5980203A (en) * 1996-06-05 1999-11-09 Atlas Compco Comptec Spark-prevention coating for oxygen compressor shroud
WO2005038199A1 (de) * 2003-10-13 2005-04-28 Daimlerchrysler Ag Strömungsmaschine und verfahren zur anpassung von stator und rotor einer strömungsmaschine
US20060165524A1 (en) * 2004-11-20 2006-07-27 Borgwarner Inc. Process for producing a compressor
EP1746249A2 (en) * 2005-07-22 2007-01-24 United Technologies Corporation Fan rotor
US20070248457A1 (en) * 2006-04-25 2007-10-25 General Electric Company Rub coating for gas turbine engine compressors

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103821767A (zh) * 2014-03-13 2014-05-28 上海诺地乐通用设备制造有限公司 单级高速离心鼓风机进气机壳浇注巴氏合金层结构
CN107002556A (zh) * 2014-10-24 2017-08-01 三菱重工业株式会社 轴流式涡轮及增压机
CN107002556B (zh) * 2014-10-24 2021-06-08 三菱重工业株式会社 轴流式涡轮及增压机

Also Published As

Publication number Publication date
US20130323034A1 (en) 2013-12-05
EP2676001A1 (en) 2013-12-25
CN103370497B (zh) 2015-04-15
JP5776209B2 (ja) 2015-09-09
WO2012110865A1 (en) 2012-08-23
US9534503B2 (en) 2017-01-03
JP2012167642A (ja) 2012-09-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103370497B (zh) 旋转机器
CN104854325B (zh) 辐流式涡轮动叶片
CN101949305B (zh) 涡轮增压器复合喷嘴装置
CN105308272B (zh) 半径流入式轴流涡轮机以及涡轮增压器
CN103061859B (zh) 发动机涡轮增压器与水泵集成装置
CN103403298B (zh) 涡轮机叶轮、涡轮机及其使用
CN106715838B (zh) 膨胀涡轮及涡轮增压器
CN1083183A (zh) 具有阶梯壳体轮廊的旋转式压缩机
CN203702658U (zh) 一种风机
JP5125718B2 (ja) 遠心圧縮機
CN206608219U (zh) 径向涡轮机壳体、径向涡轮机、废气涡轮增压器、机动车
EP3265664B1 (en) Compressor system for a motor vehicle
JP2015031236A (ja) 遠心圧縮機及び多段圧縮装置
JP5883278B2 (ja) 建設機械
CN201794621U (zh) 一种涡轮增压器复合喷嘴装置
CN104653511A (zh) 一种高性能涡轮增压器压气机叶轮
JP6296713B2 (ja) 排気ターボ過給機
CN201982168U (zh) 动态自调节涡轮增压器
JP5998447B2 (ja) 遠心圧縮機及び車両用過給機
CN205446147U (zh) 一种分流离心泵
CN103727071A (zh) 增压器压气机的可变扩压器
JP5182520B2 (ja) 遠心圧縮機
CN205779236U (zh) 一种用于涡轮增压器的防漏油装置
CN204283988U (zh) 一种压气机叶轮
CN203669994U (zh) 带增压装置的汽车发电机

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20150415

Termination date: 20200201