Claims (70)
1. Рабочее колесо (60; 160) центробежного компрессора, содержащее:1. The impeller (60; 160) of a centrifugal compressor, containing:
ступицу (62; 162), имеющую поверхность (64; 164) газового канала, проходящую от переднего торца к заднему торцу;a hub (62; 162) having a surface (64; 164) of the gas channel extending from the front end to the rear end;
множество лопастей (70А, 70В; 170), проходящих от поверхности газового канала ступицы, причем каждая из которых содержит:a plurality of blades (70A, 70B; 170) extending from the surface of the gas channel of the hub, each of which contains:
переднюю кромку (72А, 72В; 172);leading edge (72A, 72B; 172);
заднюю кромку (74A, 74B; 174);trailing edge (74A, 74B; 174);
первую торцевую поверхность (80A, 80B; 180);the first end surface (80A, 80B; 180);
вторую торцевую поверхность (82A, 82B; 182) иthe second end face (82A, 82B; 182) and
наружную кромку (78A, 78B; 178); а такжеouter edge (78A, 78B; 178); and
множество сегментов разделителя потока (120, 122; 320, 322), проходящих между соответствующими двумя лопастями, причем каждая из них расположена на некотором расстоянии как от поверхности газового канала ступицы, так и от наружных кромок соответствующих двух лопастей.a plurality of flow divider segments (120, 122; 320, 322) passing between the corresponding two blades, each of them being located at a certain distance both from the surface of the gas channel of the hub and from the outer edges of the corresponding two blades.
2. Рабочее колесо (60; 160) компрессора по п. 1, отличающееся тем, что:2. The impeller (60; 160) of the compressor according to claim 1, characterized in that:
множество сегментов (120, 122; 320, 322) разделителя потока находятся в пределах передней по ходу трети или задней по ходу трети протяженности проточной части от передних кромок до задних кромок.a plurality of segments (120, 122; 320, 322) of the flow divider are located within the upstream third or downstream third of the length of the flow path from the leading edges to the trailing edges.
3. Рабочее колесо (60; 160) компрессора по п. 1, отличающееся тем, что:3. The impeller (60; 160) of the compressor according to claim 1, characterized in that:
множество сегментов разделителя потока представляет собой первое множество сегментов (120; 320) разделителя потока, и рабочее колесо дополнительно содержит второе множество сегментов (122; 320) разделителя потока, проходящих между лопастями и расположенных на некотором расстоянии как от поверхности газового канала ступицы, так и от наружных кромок лопастей.the plurality of flow splitter segments represents the first plurality of flow splitter segments (120; 320), and the impeller further comprises a second plurality of flow splitter segments (122; 320) passing between the blades and located at a distance from both the surface of the gas channel of the hub and from the outer edges of the blades.
4. Рабочее колесо (60; 160) компрессора по п. 3, отличающееся тем, что:4. The impeller (60; 160) of the compressor according to claim 3, characterized in that:
первое множество сегментов (120; 320) разделителя потока находится в пределах передней по ходу трети протяженности проточной части от передних кромок до задних кромок иthe first set of segments (120; 320) of the flow divider is located within the forward one third of the length of the flow path from the leading edges to the trailing edges and
второе множество сегментов (122; 322) разделителя потока находится в пределах задней по ходу трети указанной протяженности проточной части от передних кромок до задних кромок.the second plurality of flow divider segments (122; 322) is located within the downstream third of the specified length of the flow path from the leading edges to the trailing edges.
5. Рабочее колесо (60) компрессора по п. 1, отличающееся тем, что:5. A compressor impeller (60) according to claim 1, characterized in that:
множество лопастей является первым множеством лопастей (70А);the plurality of blades is the first plurality of blades (70A);
второе множество лопастей (70В), проходящих от поверхности газового канала ступицы, причем каждая из них содержит:a second plurality of blades (70B) extending from the surface of the gas passage of the hub, each of which comprises:
переднюю кромку;leading edge;
заднюю кромку;trailing edge;
первую торцевую поверхность;the first end surface;
вторую торцевую поверхность иthe second end surface and
наружная кромку;outer edge;
указанные передние кромки второго множества лопастей утоплены сзади по ходу относительно передних кромок первого множества лопастей иsaid leading edges of the second plurality of blades are recessed rearwardly in relation to the leading edges of the first plurality of blades and
множество сегментов разделителя потока находится спереди по ходу от передних кромок второго множества лопастей.the plurality of flow divider segments are upstream of the leading edges of the second plurality of vanes.
6. Рабочее колесо (60; 160) компрессора по п. 5, отличающееся тем, что:6. The impeller (60; 160) of the compressor according to claim 5, characterized in that:
множество сегментов разделителя потока представляет собой первое множество сегментов разделителя потока, и рабочее колесо дополнительно содержит второе множество сегментов разделителя потока, проходящих между лопастями первого множества лопастей и второго множества лопастей и расположенных на некотором расстоянии как от поверхности газового канала ступицы, так и от наружных кромок первого множества лопастей и второго множества лопастей.the plurality of flow splitter segments is the first plurality of flow splitter segments, and the impeller further comprises a second plurality of flow splitter segments extending between the blades of the first plurality of blades and the second plurality of blades and located at some distance from both the surface of the gas channel of the hub and the outer edges a first set of blades; and a second set of blades.
7. Рабочее колесо (60; 160) компрессора по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что:7. A compressor impeller (60; 160) according to any of the preceding paragraphs, characterized in that:
ступица, множество лопастей и множество сегментов разделителя потока образованы как единое монолитное металлическое литое изделие.the hub, the plurality of blades, and the plurality of flow divider segments are formed as a single monolithic metal cast product.
8. Рабочее колесо (60; 160) компрессора по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что:8. A compressor impeller (60; 160) according to any of the preceding paragraphs, characterized in that:
множество сегментов разделителя потока образует окружное кольцо (120, 122; 320, 322).a plurality of flow splitter segments form an annular ring (120, 122; 320, 322).
9. Рабочее колесо (60; 160) компрессора по п. 8, отличающееся тем, что:9. The impeller (60; 160) of the compressor according to claim 8, characterized in that:
ступица и множество лопастей образованы в виде первого единого металлического литого изделия иthe hub and the plurality of blades are formed as a first single metal casting and
окружное кольцо образовано отдельно от указанного первого единого металлического литого изделия.the circumferential ring is formed separately from the specified first single metal cast product.
10. Рабочее колесо (60; 160) компрессора по п. 8, отличающееся тем, что:10. The impeller (60; 160) of the compressor according to claim 8, characterized in that:
ступица и множество лопастей содержат первый сплав иthe hub and the plurality of blades contain the first alloy and
окружное кольцо содержит второй сплав, отличный от первого сплава.the circumferential ring contains a second alloy different from the first alloy.
11. Рабочее колесо (60; 160) компрессора по п. 10, отличающееся тем, что:11. The impeller (60; 160) of the compressor according to claim 10, characterized in that:
первый сплав представляет собой алюминиевый сплав иthe first alloy is an aluminum alloy and
второй сплав представляет собой титановый сплав.the second alloy is a titanium alloy.
12. Рабочее колесо (60; 160) компрессора по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что:12. The impeller (60; 160) of the compressor according to any one of paragraphs. 1-6, characterized in that:
ступица, множество лопастей и множество сегментов разделителя потока образованы в виде единого монолитного стеклонаполненного нейлона.the hub, the plurality of vanes, and the plurality of flow divider segments are formed as a single monolithic glass-filled nylon.
13. Рабочее колесо (60) компрессора по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что:13. A compressor impeller (60) according to any one of the preceding claims, characterized in that:
рабочее колесо имеет осевое впускное отверстие и радиальное выпускное отверстие.the impeller has an axial inlet and a radial outlet.
14. Рабочее колесо (160) компрессора по любому из пп. 1-11, отличающееся тем, что:14. The impeller (160) of the compressor according to any one of paragraphs. 1-11, characterized in that:
рабочее колесо имеет осевое впускное отверстие и осевое выпускное отверстие.the impeller has an axial inlet and an axial outlet.
15. Компрессор (20), содержащий рабочее колесо (60; 160) компрессора по любому из предшествующих пунктов и дополнительно содержащий:15. Compressor (20), comprising a compressor impeller (60; 160) according to any of the preceding paragraphs, and further comprising:
корпус (22), имеющий впускное отверстие (24) и выпускное отверстие (26);a housing (22) having an inlet (24) and an outlet (26);
двигатель (30), установленный внутри корпуса;motor (30) installed inside the housing;
указанное рабочее колесо компрессора, соединенное с двигателем, чтобы приводится в движение для вращения вокруг оси (500) рабочего колеса; иthe specified compressor impeller connected to the engine to be driven to rotate about the axis (500) of the impeller; and
бандаж (90), обращенный к наружным кромкам.band (90) facing the outer edges.
16. Способ использования компрессора по п. 15, включающий:16. A method of using a compressor according to claim 15, including:
запуск двигателя для приведения в движение рабочего колеса (60; 160) компрессора для подачи потока от впускного отверстия к выпускному отверстию, при этом по меньшей мере 25% потока проходит в радиальном направлении наружу от множества сегментов разделителя потока, и по меньшей мере 25% потока проходит в радиальном направлении внутрь множества сегментов разделителя потока.starting the engine to drive the impeller (60; 160) of the compressor to supply flow from the inlet to the outlet, with at least 25% of the flow passing radially outward from the plurality of flow divider segments, and at least 25% of the flow extends radially into the interior of the plurality of flow divider segments.
17. Способ изготовления рабочего колеса (60; 160) компрессора по любому из пп. 1-6, включающий:17. A method of manufacturing a compressor impeller (60; 160) according to any one of paragraphs. 1-6, including:
образование множества сегментов разделителя потока из первого сплава иthe formation of multiple segments of the flow divider from the first alloy and
образование множества лопастей из второго сплава, отличного от первого сплава.the formation of a plurality of blades of a second alloy other than the first alloy.
18. Способ по п. 17, включающий аддитивное производство.18. The method according to claim 17, including additive manufacturing.
19. Способ по п. 17, включающий аддитивное производство как множества сегментов разделителя потока, так и множества лопастей.19. The method of claim 17, comprising the additive production of both a plurality of splitter segments and a plurality of blades.
20. Способ изготовления рабочего колеса (60; 160) компрессора по любому из пп. 1-6, включающий:20. A method of manufacturing a compressor impeller (60; 160) according to any one of paragraphs. 1-6, including:
аддитивное производство как множества сегментов разделителя потока, так и множества лопастей как единого целого.Additive production of both multiple flow divider segments and multiple blades as a whole.
21. Рабочее колесо (60; 160) центробежного компрессора, содержащее:21. The impeller (60; 160) of a centrifugal compressor, containing:
ступицу (62; 162), имеющую поверхность (64; 164) газового канала, проходящую от переднего торца к заднему торцу;a hub (62; 162) having a surface (64; 164) of the gas channel extending from the front end to the rear end;
множество лопастей (70А, 70В; 170), проходящих от поверхности газового канала ступицы, причем каждая из них содержит:a plurality of blades (70A, 70B; 170) extending from the surface of the gas channel of the hub, each of which contains:
переднюю кромку (72A, 72B; 172);leading edge (72A, 72B; 172);
заднюю кромку (74A, 74B; 174); trailing edge (74A, 74B; 174);
первую торцевую поверхность (80A, 80B; 180);the first end surface (80A, 80B; 180);
вторую торцевую поверхность (82A, 82B; 182) иthe second end face (82A, 82B; 182) and
наружную кромку (78A, 78B; 178); а такжеouter edge (78A, 78B; 178); and
окружное кольцо (120, 122; 320, 322), проходящее между лопастями и расположенное на некотором расстоянии как от поверхности газового канала ступицы, так и от наружных кромок лопастей.a circular ring (120, 122; 320, 322), passing between the blades and located at a certain distance both from the surface of the gas channel of the hub and from the outer edges of the blades.