RU2247871C1 - High-speed rotor of blower (versions) - Google Patents
High-speed rotor of blower (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2247871C1 RU2247871C1 RU2003125889/06A RU2003125889A RU2247871C1 RU 2247871 C1 RU2247871 C1 RU 2247871C1 RU 2003125889/06 A RU2003125889/06 A RU 2003125889/06A RU 2003125889 A RU2003125889 A RU 2003125889A RU 2247871 C1 RU2247871 C1 RU 2247871C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nut
- rotor
- compressor wheel
- shaft
- spherical surface
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Группа изобретений относится к машиностроению, точнее к высокоскоростным роторам нагнетательных машин, таким как электрокомпрессоры, турбокомпрессоры для наддува двигателей внутреннего сгорания (ДВС), воздуходувки и другим лопаточным машинам.The group of inventions relates to mechanical engineering, and more specifically to high-speed rotors of injection machines, such as electric compressors, turbochargers for boosting internal combustion engines (ICE), blowers and other blade machines.
Известен высокоскоростной ротор малоразмерного турбокомпрессора, например, для наддува ДВС (частота вращения: 45 000...150 000 об/мин) [1], состоящий из колеса турбины, приваренного к валу методом трения либо другим способом; втулки уплотнения со стороны турбины, выполненной либо заодно с валом, либо посаженной на вал по прессовой посадке, имеющей одну или несколько канавок для уплотнительного кольца (колец); шеек вала, служащих опорами подшипника (подшипников); распорной втулки под упорный подшипник (может и не иметь), упирающейся в буртик вала; маслоотражателя, посаженного на вал с радиальным зазором, с одной или несколькими канавками под уплотнительное кольцо (кольца); колеса компрессора, посаженного на вал с радиальным зазором; конца вала с резьбой и гайки, стягивающей в пакет детали ротора: колесо компрессора - маслоотражатель - распорная втулка.A high-speed rotor of a small turbocharger is known, for example, for boosting an internal combustion engine (rotational speed: 45 000 ... 150 000 rpm) [1], consisting of a turbine wheel welded to the shaft by friction or in another way; seal bushings from the side of the turbine, either integral with the shaft or fitted onto the shaft by a press fit, having one or more grooves for the sealing ring (s); necks of a shaft serving as bearings of the bearing (bearings); a spacer sleeve for a thrust bearing (it may not have one), abutting against the shaft shoulder; an oil deflector mounted on a shaft with a radial clearance, with one or more grooves for the o-ring (s); compressor wheels mounted on a shaft with a radial clearance; the end of the shaft with a thread and a nut tightening the rotor parts into a package: compressor wheel - oil deflector - spacer sleeve.
Общими признаками конструкции известного аналога и заявляемого устройства является наличие колеса компрессора, посаженного на вал, и гайки, предназначенной для стягивания пакета деталей ротора.Common features of the design of the known analogue and the claimed device is the presence of a compressor wheel mounted on a shaft and a nut designed to tighten the package of rotor parts.
К недостаткам известного устройства при его простоте следует отнести конструкцию крепления колеса компрессора на валу простой гайкой. Суть проблемы заключается в том, что отверстие в колесе компрессора и его торцы, равно как и геометрия самого вала под ним, а также торцевые поверхности деталей пакета ротора, посаженных на вал, могут быть изготовлены только в пределах конструкторско-технологических допусков. В результате, торцы колеса компрессора, гайки и посаженных на вал деталей оказываются не перпендикулярными к оси вала. Даже в случае обязательной раздельной балансировки отдельных элементов ротора с высокой точностью (вала с колесом турбины, колеса компрессора, а иногда и других деталей ротора), в момент стягивания деталей ротора на валу при помощи гайки, из-за возникающего изгибного момента, действующего на пакет деталей ротора относительно оси вала, вал под ним деформируется (искривляется). В результате происходит перераспределение масс деталей ротора относительно оси вала, что приводит к эффекту так называемого приобретенного дисбаланса ротора. Таким образом, несмотря на раздельную балансировку элементов ротора с высокой точностью, после крепления простой гайкой пакета деталей, ротор обладает неудовлетворительным дисбалансом, что приводит к повышенной вибрации и шуму турбокомпрессора при работе, снижает долговечность и эффективность работы подшипников (в особенности газодинамических и газостатических), а следовательно, и машины, а также может стать причиной затирания колеса турбины или компрессора о корпусные детали.The disadvantages of the known device with its simplicity include the design of mounting the compressor wheel on the shaft with a simple nut. The essence of the problem lies in the fact that the hole in the compressor wheel and its ends, as well as the geometry of the shaft itself underneath, as well as the end surfaces of the parts of the rotor package, mounted on the shaft, can only be made within the design and technological tolerances. As a result, the ends of the compressor wheel, the nut, and the parts fitted to the shaft are not perpendicular to the axis of the shaft. Even in the case of mandatory separate balancing of individual rotor elements with high accuracy (a shaft with a turbine wheel, a compressor wheel, and sometimes other rotor parts), at the moment of tightening the rotor parts on the shaft with a nut, due to the bending moment acting on the package rotor parts relative to the axis of the shaft, the shaft under it is deformed (bent). As a result, the mass redistribution of the rotor parts relative to the axis of the shaft occurs, which leads to the effect of the so-called acquired rotor imbalance. Thus, despite the separate balancing of the rotor elements with high accuracy, after fastening a package of parts with a simple nut, the rotor has an unsatisfactory imbalance, which leads to increased vibration and noise of the turbocharger during operation, reduces the durability and efficiency of bearings (especially gas-dynamic and gas-static), and consequently, the machine, and can also cause the wheel of the turbine or compressor to rub against the body parts.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является известный турбокомпрессор, описанный в [2], где дана конструкция крепления пакета деталей ротора на валу. Ротор турбокомпрессора содержит пакет деталей, включающий колесо компрессора, установленное на конце вала, которые стянуты со стороны колеса и конца вала гайкой, имеющей фронтальную выпуклую сферическую поверхность и прилегающей к сферической вогнутой поверхности, выполненной на втулке колеса компрессора.Closest to the technical nature of the present invention is the known turbocharger described in [2], which gives the design of fastening the package of rotor parts on the shaft. The turbocompressor rotor contains a package of parts including a compressor wheel mounted on the shaft end, which are tightened on the wheel side and the shaft end by a nut having a front convex spherical surface and adjacent to a spherical concave surface made on the compressor wheel hub.
Общими признаками прототипа и заявляемого высокоскоростного ротора нагнетательной машины является наличие одного конца вала, на котором установлен пакет деталей, включая колесо компрессора, который стянут со стороны колеса и конца вала гайкой, при этом гайка имеет выпуклую сферическую поверхность, прилегающую к вогнутой сферической поверхности торца втулки колеса компрессора.Common features of the prototype and the inventive high-speed rotor of the blowing machine is the presence of one end of the shaft on which a package of parts is installed, including a compressor wheel, which is pulled together by a nut from the side of the wheel and shaft end, while the nut has a convex spherical surface adjacent to the concave spherical surface of the sleeve end compressor wheels.
Недостатком известного высокоскоростного ротора является то, что его конструкция недостаточно устраняет искривление вала в момент стягивания пакета деталей гайкой, в результате чего приобретенный дисбаланс ротора остается значительным и неудовлетворительным. Особенно это касается малоразмерных роторов с колесами компрессора, имеющими наружный диаметр 40...75 мм. В результате, это не позволяет снизить вибрацию и шум турбокомпрессора при работе до необходимого уровня, а следовательно, повысить долговечность и эффективность работы подшипников турбокомпрессора, что в целом снижает его эксплуатационные возможности и повышает энергозатраты.A disadvantage of the known high-speed rotor is that its design does not sufficiently eliminate the curvature of the shaft at the moment of tightening the package of parts with a nut, as a result of which the acquired imbalance of the rotor remains significant and unsatisfactory. This is especially true for small-sized rotors with compressor wheels having an outer diameter of 40 ... 75 mm. As a result, this does not reduce the vibration and noise of the turbocharger during operation to the required level, and therefore, increase the durability and efficiency of the bearings of the turbocharger, which generally reduces its operational capabilities and increases energy costs.
В основу изобретения поставлена задача усовершенствования высокоскоростного ротора нагнетательной машины, преимущественно электро- и турбокомпрессора, в котором за счет выполнения кольцевой канавки на втулке колеса компрессора, расположенной между ее торцом и лопатками, обеспечения новыми элементами и выполнения сферической формы поверхностей шайб и контактирующих с гайками деталей, обеспечивается практически полное устранение приобретенного дисбаланса ротора за счет достижения минимально допустимой деформации вала в момент стяжки пакета деталей ротора гайкой, в результате чего вибрация и шум турбокомпрессора при его работе значительно снижаются и являются удовлетворительными, что в целом повышает эксплуатационные возможности нагнетательной машины и снижает ее энергозатраты.The basis of the invention is the task of improving a high-speed rotor of a blowing machine, mainly an electric and turbocharger, in which, by making an annular groove on the compressor wheel hub located between its end face and vanes, providing new elements and spherical shape of the surfaces of the washers and parts in contact with the nuts provides almost complete elimination of the acquired imbalance of the rotor by achieving the minimum permissible deformation of the shaft at the time ki rotor parts packet nut, whereby vibration and noise during operation of the turbocharger are greatly reduced and are satisfactory, which generally enhances the operational capabilities of the injection machine and reduces its power consumption.
Поставленная задача достигается тем, что в высокоскоростном роторе нагнетательной машины, преимущественно электро- и турбокомпрессоре, имеющем один или два конца вала, на каждом из которых установлен пакет деталей, включая колесо компрессора, который стянут на конце вала гайкой, имеющей со стороны торца втулки колеса компрессора выпуклую сферическую поверхность, согласно изобретению ротор снабжен шайбами, каждая из которых расположена между торцом втулки колеса компрессора и гайкой, причем с одной стороны шайба имеет вогнутую сферическую поверхность, прилегающую к выпуклой сферической поверхности гайки, а с другой стороны - плоскую, прилегающую к плоскому торцу втулки колеса компрессора, при этом на каждой втулке колеса компрессора выполнена кольцевая канавка, расположенная между лопатками и торцом втулки колеса компрессора.The problem is achieved in that in a high-speed rotor of a blowing machine, mainly an electric and turbocharger, having one or two shaft ends, each of which has a package of parts, including a compressor wheel, which is pulled together at the shaft end by a nut having a wheel hub end of the compressor a convex spherical surface, according to the invention, the rotor is equipped with washers, each of which is located between the end of the compressor wheel hub and the nut, and on one side the washer has a concave spherical a surface adjacent to the convex spherical surface of the nut, and on the other hand, a plane adjacent to the flat end face of the compressor wheel hub, and an annular groove is made on each compressor wheel hub located between the blades and the end face of the compressor wheel hub.
Поставленная задача достигается также тем, что в высокоскоростном роторе нагнетательной машины, преимущественно электро- и турбокомпрессоре, имеющем один или два конца вала, на каждом из которых установлен пакет деталей, включая колесо компрессора, который стянут на конце вала гайкой, имеющей со стороны торца втулки колеса компрессора выпуклую сферическую поверхность, согласно изобретению на каждой втулке колеса компрессора выполнена кольцевая канавка, расположенная между лопатками и торцом втулки колеса компрессора, имеющим вогнутую сферическую поверхность.The task is also achieved by the fact that in a high-speed rotor of a blowing machine, mainly an electric and turbocompressor, having one or two shaft ends, each of which has a package of parts, including a compressor wheel, which is pulled together at the shaft end by a nut having from the end face of the sleeve compressor wheels a convex spherical surface, according to the invention, an annular groove is made on each compressor wheel hub located between the vanes and the end of the compressor wheel hub having a concave spherical surface.
В результате использования заявляемого изобретения по обоим его вариантам обеспечивается получение технического результата, заключающегося в практически полном устранении приобретенного дисбаланса ротора за счет достижения минимально допустимой деформации вала в момент стяжки пакета деталей ротора гайкой.As a result of the use of the claimed invention in both its variants, a technical result is obtained consisting in the almost complete elimination of the acquired rotor imbalance due to the achievement of the minimum permissible shaft deformation at the time of tightening the rotor package with a nut.
Кроме того, по первому варианту, выполнение каждого торца втулки колеса компрессора плоским с обеспечением вогнутой сферической поверхности на шайбе позволяет повысить технологичность изготовления ротора нагнетательной машины в условиях массового производства.In addition, according to the first embodiment, the execution of each end of the compressor wheel hub flat with the provision of a concave spherical surface on the washer makes it possible to increase the manufacturability of the manufacture of the rotor of the injection machine in mass production.
Между существенными признаками заявляемого изобретения и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь.Between the essential features of the claimed invention and the achieved technical result, there is the following causal relationship.
По первому варианту: то, что ротор снабжен шайбами с вогнутой сферической поверхностью со стороны гайки, имеющей выпуклую сферическую поверхность, и то, что каждая из шайб расположена между торцом втулки колеса компрессора и гайкой, способствует уменьшению приобретенного дисбаланса ротора в момент стягивания пакета деталей гайкой, особенно при стягивании пакета деталей малоразмерного ротора либо нарушении конструкторских допусков на биение торцовых поверхностей деталей пакета и чрезмерного усилия затяжки гаек. При этом кольцевая канавка принимает на себя изгибные усилия, которые все еще остались (от взаимодействия сферических поверхностей гайки и шайбы), которые деформируют прежде всего ее, а не вал ротора, что, в совокупности с известными признаками, позволяет практически полностью исключить деформацию вала в момент стяжки гайками пакета деталей ротора. Кроме того, выполнение каждого торца втулки колеса компрессора плоским с обеспечением вогнутой сферической поверхности на дополнительной шайбе позволяет повысить технологичность изготовления ротора нагнетательной машины в условиях массового производства.According to the first option: the fact that the rotor is equipped with washers with a concave spherical surface on the side of the nut having a convex spherical surface, and the fact that each of the washers is located between the end face of the compressor wheel hub and the nut, helps to reduce the acquired imbalance of the rotor when the nut is pulled together by the nut , especially when tightening the package of parts of a small rotor or violating design tolerances on the runout of the end surfaces of the parts of the package and excessive tightening torque of the nuts. In this case, the annular groove takes on bending forces, which still remain (from the interaction of the spherical surfaces of the nut and washer), which deform it first of all, and not the rotor shaft, which, together with the known features, allows almost completely eliminating the shaft deformation in The moment of tightening with the nuts of the rotor parts package. In addition, the execution of each end of the compressor wheel hub flat with the provision of a concave spherical surface on an additional washer makes it possible to increase the manufacturability of the manufacture of the rotor of the injection machine in mass production.
По второму варианту: выполнение на каждой втулке колеса компрессора кольцевой канавки, расположенной между лопатками и торцом втулки колеса компрессора, способствует тому, что при стяжке пакета деталей ротора изгибные усилия, все еще оставшиеся от взаимодействия сферических поверхностей гайки и торца втулки колеса компрессора, передаются на кольцевую канавку, деформируя прежде всего ее, а не вал ротора. Поэтому, из-за минимально допустимой деформации вала за счет деформации кольцевой канавки на втулке колеса, достигается практически полное устранение приобретенного дисбаланса вала в момент стяжки гайкой пакета деталей ротора.According to the second option: the execution on each hub of the compressor wheel of the annular groove located between the blades and the end face of the hub of the compressor wheel, ensures that when tightening the package of parts of the rotor, the bending forces still remaining from the interaction of the spherical surfaces of the nut and the end face of the hub of the compressor wheel are transmitted to an annular groove, deforming primarily it, and not the rotor shaft. Therefore, due to the minimum permissible shaft deformation due to deformation of the annular groove on the wheel hub, an almost complete elimination of the acquired shaft imbalance at the time of tightening the rotor parts package by the nut is achieved.
В целом, отличительные признаки заявляемого высокоскоростного ротора нагнетательной машины для каждого варианта в совокупности с признаками, совпадающими с признаками прототипа, являются существенными и необходимыми для достижения нового технического результата.In General, the distinguishing features of the inventive high-speed rotor of the blowing machine for each option, in combination with the signs that match the features of the prototype, are essential and necessary to achieve a new technical result.
По имеющимся у заявителя сведениям совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемого изобретения, не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "новизна".According to the information available to the applicant, the set of essential features characterizing the essence of the claimed invention is not known from the prior art, which allows us to conclude that the invention meets the criterion of "novelty."
По мнению заявителя для специалиста в области конструирования высокоскоростных роторов нагнетательной машины, преимущественно электро- и турбокомпрессора, сущность заявляемого изобретения не следует явным образом из уровня техники, так как из него не выявляется совокупность существенных признаков и ее влияние на достигаемый технический результат, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого устройства критерию ″изобретательский уровень″.According to the applicant for a specialist in the field of designing high-speed rotors of a blowing machine, mainly an electric and turbocharger, the essence of the claimed invention does not follow explicitly from the prior art, since it does not reveal a combination of essential features and its effect on the achieved technical result, which allows us to make a conclusion on the conformity of the claimed device to the criterion ″ inventive step ″.
Заявляемый высокоскоростной ротор нагнетательной машины может быть многократно использован в машиностроении с получением ожидаемого технического результата, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "промышленная применимость".The inventive high-speed rotor of the injection machine can be repeatedly used in mechanical engineering with the expected technical result, which allows us to conclude that the invention meets the criterion of "industrial applicability".
Использование существенных отличительных признаков заявляемого высокоскоростного ротора нагнетательной машины в совокупности с известными признаками позволяет значительно снизить вибрацию и шум турбокомпрессора при его работе, увеличить долговечность работы подшипников (в особенности газодинамических и газостатических) и механический КПД нагнетательной машины, а также полностью исключить затирание колес турбины или компрессора о корпусные детали. В целом повышается надежность нагнетательной машины и ее эффективность.The use of the essential distinguishing features of the inventive high-speed rotor of the blowing machine in combination with the known features can significantly reduce the vibration and noise of the turbocharger during its operation, increase the durability of the bearings (especially gas-dynamic and gas-static) and the mechanical efficiency of the blower, and completely eliminate the mashing of the turbine wheels or compressor on body parts. In general, the reliability of the injection machine and its efficiency are increased.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен один конец вала высокоскоростного ротора нагнетательной машины, преимущественно электро- и турбокомпрессора, с закрепленным колесом компрессора (другие детали пакета ротора не показаны) - 1-й вариант, а на фиг.2 - один конец вала высокоскоростного ротора нагнетательной машины, преимущественно электро- и турбокомпрессора, с закрепленным колесом компрессора (другие детали пакета ротора не показаны) - 2-й вариант.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows one end of the shaft of a high-speed rotor of a blowing machine, mainly an electric and turbocharger, with a fixed compressor wheel (other details of the rotor package are not shown) is the 1st option, and in figure 2 - one shaft end of a high-speed rotor of a blowing machine, mainly an electric and turbocompressor, with a fixed compressor wheel (other details of the rotor package are not shown) is the 2nd option.
На фиг.1 и 2 обозначено: 1 - колесо компрессора, 2 - втулка, 3 - шайба, 4 - гайка, 5 - резьба, 6 - вал, 7 - кольцевая канавка, 8 - лопатки колеса компрессора.1 and 2 are indicated: 1 - compressor wheel, 2 - bushing, 3 - washer, 4 - nut, 5 - thread, 6 - shaft, 7 - annular groove, 8 - compressor wheel blades.
Согласно первому варианту (см. фиг.1): высокоскоростной ротор нагнетательной машины, преимущественно электро- и турбокомпрессора, содержит пакет деталей, включающий один или два колеса компрессора 1 (в зависимости от типа машины: например, для электрокомпрессора - два колеса компрессора, а турбокомпрессора для наддува ДВС - одно колесо компрессора), установленные на разных концах вала. Колесо компрессора 1 имеет втулку 2 и лопатки 8. Ротор снабжен шайбами 3, каждая из которых расположена между торцом втулки каждого колеса компрессора 1 и гайкой 4. Причем каждая из шайб 3 имеет с одной стороны вогнутую сферическую поверхность, прилегающую к выпуклой сферической поверхности гайки 4, например, одинаковых радиусов, а с другой стороны - плоскую, прилегающую к плоскому торцу втулки 2 колеса компрессора 1. Гайка 4 предназначена для стягивания пакета деталей ротора, включая колеса компрессора 1. Резьба 5 нарезана на конце вала 6 под гайку 4. На каждой втулке 2 колеса компрессора 1 между входными кромками лопаток 8 и торцом втулки 2 колеса компрессора 1 выполнена кольцевая канавка 7, которая может иметь любую форму сечения, предпочтительнее - прямоугольную.According to the first option (see figure 1): a high-speed rotor of a blowing machine, mainly an electric and turbocharger, contains a package of parts that includes one or two compressor wheels 1 (depending on the type of machine: for example, for an electric compressor, two compressor wheels, and ICE turbocharger for boosting - one compressor wheel) mounted on different ends of the shaft. The
Согласно второму варианту (см. фиг.2): высокоскоростной ротор нагнетательной машины, преимущественно электро- и турбокомпрессора, содержит пакет деталей, включающий один или два колеса компрессора 1 (в зависимости от типа машины: например, для электрокомпрессора - два колеса компрессора, а турбокомпрессора для наддува ДВС - одно колесо компрессора), установленные на разных концах вала. Поверхность торца каждой втулки 2 колеса компрессора 1, прилегающая к гайке 4 и контактирующая с ней, выполнена в виде вогнутой сферической поверхности. Причем каждая из гаек 4 имеет со стороны торца втулки 2 колеса компрессора выпуклую сферическую поверхность, например того же радиуса, что и поверхность на торце втулки 2 колеса 1. Гайка 4 предназначена для стягивания пакета деталей ротора, включая колесо компрессора. Резьба 5 нарезана на конце вала 6 под гайку 4. На каждой втулке 2 колеса компрессора 1 между входными кромками лопаток 8 и торцом втулки 2 колеса компрессора 1 выполнена кольцевая канавка 7, которая может иметь любую форму сечения, предпочтительнее - прямоугольную.According to the second option (see figure 2): a high-speed rotor of a blowing machine, mainly an electric and turbocharger, contains a package of parts including one or two compressor wheels 1 (depending on the type of machine: for an electric compressor, two compressor wheels, and ICE turbocharger for boosting - one compressor wheel) mounted on different ends of the shaft. The surface of the end face of each
Кроме того, для всех вариантов предлагаемого изобретения: для колеса компрессора, изготовленного из алюминия или близкому к нему по физико-механическим свойствам сплавов, каждая кольцевая канавка 7, выполненная на втулке 2 колеса компрессора 1, в качестве примера, может иметь следующие размеры: глубину в пределах (0,15...0,4) D, передний край канавки расположен на расстоянии (0,1...0,15) D от торца втулки 2 колеса, осевую протяженность канавки (0,03...0,2) D, длину канавки в окружном направлении, охватывающую центральный угол 150...360°. А радиусы сферических поверхностей каждой гайки, шайбы и торца втулки каждого колеса компрессора могут находиться в пределах (0,35...0,6) D, где D - диаметр втулки колеса компрессора на торце, при этом радиусы сопрягающихся поверхностей выполнены, например, одинаковыми.In addition, for all variants of the present invention: for a compressor wheel made of aluminum or close to it in terms of the physicomechanical properties of the alloys, each
Предлагаемый высокоскоростной ротор нагнетательной машины, преимущественно электро- и турбокомпрессора, работает следующим образом.The proposed high-speed rotor of a blowing machine, mainly an electric and turbocompressor, operates as follows.
Рассмотрим вариант турбокомпрессора, имеющего одно колесо компрессора. В случае электрокомпрессора, имеющего два колеса, предлагаемое устройство работает аналогично.Consider a turbocharger having one compressor wheel. In the case of an electric compressor having two wheels, the proposed device works similarly.
В высокоскоростном роторе нагнетательной машины, преимущественно электро- и турбокомпрессора, по первому варианту (см. фиг.1), при креплении деталей пакета во время сборки, детали роторной группы взаимодействуют между собой торцовыми поверхностями, выполненными с заданной чертежами точностью по биению, образуя тем самым неидеальный с точки зрения биений торцов пакет деталей, стягиваемый гайкой 4 при помощи резьбы 5, нарезанной на конце вала 6. В момент стяжки пакета гайкой 4 детали пакета выбирают радиальный зазор с валом 6 ротора по посадочным диаметрам до упора. Затем шайба 3, в пределах своего радиального зазора с валом 6, начинает перемещаться сферическим торцом по ответной сфере стягивающей гайки 4, а плоским торцом - по плоской поверхности торца втулки 2 колеса компрессора 1 в радиальном направлении, уменьшая при этом возникающие изгибные усилия при стяжке пакета деталей ротора. При этом, все еще оставшиеся изгибные усилия, возникающие в момент стяжки пакета с помощью сферической гайки 4 и шайбы 3, передаются на кольцевую канавку 7, выполненную на втулке колеса компрессора 1, деформируя, прежде всего ее, а не вал ротора. Смещением массы втулки 2 колеса компрессора относительно оси вала из-за деформации кольцевой канавки 7 можно пренебречь в силу ее незначительности, а также относительно малого расстояния канавки до оси вращения.In a high-speed rotor of a blowing machine, mainly an electric and turbocharger, according to the first embodiment (see FIG. 1), when fastening the package parts during assembly, the parts of the rotor group interact with each other with end surfaces made with a beat accuracy specified by the drawings, thus forming the most imperfect from the point of view of beatings of the ends package of parts tightened by a
Аналогично работает и предлагаемый высокоскоростной ротор нагнетательной машины, преимущественно электро- и турбокомпрессора, по второму варианту, изображенному на фиг.2, при креплении деталей пакета. Разница заключается лишь в том, что в момент стяжки пакета ротора выпуклая сферическая поверхность гайки 4 скользит по вогнутой поверхности, выполненной на торце втулки 2 колеса компрессора 1. При этом кольцевая канавка 7 воспринимает оставшийся от взаимодействия сферических поверхностей гайки и торца втулки колеса компрессора изгибный момент и деформируется, как и в конструкции, выполненной по 1 варианту, изображенному на фиг.1.The proposed high-speed rotor of a blowing machine, mainly an electric and turbocompressor, works in a similar way, according to the second variant, shown in figure 2, when fastening the package parts. The only difference is that at the moment of tightening the rotor package, the convex spherical surface of the
Таким образом, благодаря предлагаемому изобретению, вал высокоскоростного ротора нагнетательной машины гарантированно не подвергается изгибу в момент стяжки пакета деталей ротора, и можно сказать, что приобретенный дисбаланс ротора отсутствует практически целиком.Thus, thanks to the invention, the shaft of the high-speed rotor of the blowing machine is not guaranteed to undergo bending at the time of tightening the package of rotor parts, and we can say that the acquired rotor imbalance is almost completely absent.
Заявленный высокоскоростной ротор нагнетательной машины, преимущественно электро- и турбокомпрессора, при использовании позволяет значительно снизить вибрацию и шум турбокомпрессора при работе, повысить долговечность работы подшипников (в особенности газодинамических и газостатических) и их эффективность, полностью исключить затирания колеса компрессора или турбины о корпусные детали, что в целом повышает эксплуатационные возможности нагнетательной машины и снижает ее энергозатраты.The claimed high-speed rotor of a blowing machine, mainly an electric and turbocompressor, when used, can significantly reduce vibration and noise of a turbocompressor during operation, increase the durability of bearings (especially gas-dynamic and gas-static) and their efficiency, completely eliminate mashing of the compressor or turbine wheel against the body parts, which generally increases the operational capabilities of the injection machine and reduces its energy consumption.
По данному изобретению изготовлены опытные образцы, которые прошли испытания, подтвердившие их работоспособность и получение ожидаемого положительного эффекта.According to this invention, prototypes are manufactured, which have been tested to confirm their operability and obtain the expected positive effect.
Предложенный высокоскоростной ротор нагнетательной машины, преимущественно электро- и турбокомпрессора, может найти широкое применение при конструировании компрессоров, в том числе электрокомпрессоров, турбокомпрессоров, например для наддува ДВС, турбодетандеров, насосов, вентиляторов, воздуходувок и других лопаточных машин.The proposed high-speed rotor of a blowing machine, mainly an electric and turbocompressor, can be widely used in the design of compressors, including electric compressors, turbocompressors, for example, for boosting ICEs, turbo expanders, pumps, fans, blowers and other blade machines.
Источники информации:Sources of information:
1. Автомобильные двигатели с турбонаддувом /Н.С. Ханин, Э.В. Аболтин, Б.Ф. Лямцев и др. - М: Машиностроение, 1991. - С.147.1. Turbocharged car engines / N.C. Khanin, E.V. Aboltin, B.F. Lyamtsev et al. - M: Mechanical Engineering, 1991. - P.147.
2. Патент JP №3279698, М.кл. F 04 D 29/28, опубл. 10.12.1991 г. (прототип).2. JP Patent No. 3279698, M.C. F 04 D 29/28, publ. 12/10/1991 g. (Prototype).
Claims (2)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2002086918A UA52520C2 (en) | 2002-08-22 | 2002-08-22 | High-speed rotor of supercharge machine (variants) |
| UA2002086918 | 2002-08-22 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003125889A RU2003125889A (en) | 2005-02-27 |
| RU2247871C1 true RU2247871C1 (en) | 2005-03-10 |
Family
ID=35286090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003125889/06A RU2247871C1 (en) | 2002-08-22 | 2003-08-21 | High-speed rotor of blower (versions) |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2247871C1 (en) |
| UA (1) | UA52520C2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120003093A1 (en) * | 2009-03-25 | 2012-01-05 | Borgwarner Inc. | Reduction of turbocharger core unbalance with centering device |
| RU2443868C2 (en) * | 2007-01-29 | 2012-02-27 | Снекма | Method for modular rotor balancing of bladed machine |
| RU2572744C1 (en) * | 2014-10-14 | 2016-01-20 | Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" | Gas turbine bypass engine |
| EP3470684A3 (en) * | 2017-10-10 | 2019-07-03 | TTI (Macao Commercial Offshore) Limited | Backpack blower |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113931872B (en) * | 2021-12-15 | 2022-03-18 | 成都中科翼能科技有限公司 | Double-layer drum barrel reinforced rotor structure of gas compressor of gas turbine |
-
2002
- 2002-08-22 UA UA2002086918A patent/UA52520C2/en unknown
-
2003
- 2003-08-21 RU RU2003125889/06A patent/RU2247871C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2443868C2 (en) * | 2007-01-29 | 2012-02-27 | Снекма | Method for modular rotor balancing of bladed machine |
| US20120003093A1 (en) * | 2009-03-25 | 2012-01-05 | Borgwarner Inc. | Reduction of turbocharger core unbalance with centering device |
| US8944771B2 (en) * | 2009-03-25 | 2015-02-03 | Borgwarner Inc. | Reduction of turbocharger core unbalance with centering device |
| RU2572744C1 (en) * | 2014-10-14 | 2016-01-20 | Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" | Gas turbine bypass engine |
| EP3470684A3 (en) * | 2017-10-10 | 2019-07-03 | TTI (Macao Commercial Offshore) Limited | Backpack blower |
| US11156224B2 (en) | 2017-10-10 | 2021-10-26 | Tti (Macao Commercial Offshore) Limited | Backpack blower |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| UA52520A (en) | 2002-12-16 |
| UA52520C2 (en) | 2007-04-10 |
| RU2003125889A (en) | 2005-02-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100588824B1 (en) | Low speed high pressure ratio turbocharger | |
| AU2004316496B2 (en) | Turbocharger compressor wheel having a counterbore treated for enhanced endurance to stress-induced fatigue and configurable to provide a compact axial length | |
| EP2031732B1 (en) | Motor rotor | |
| US7008191B2 (en) | Compressor wheel assembly | |
| US6264424B1 (en) | Relating to compressors and turbines | |
| US20090139079A1 (en) | Motor rotor and method for correcting rotating balance thereof | |
| EP3043073B1 (en) | Multistage radial compressor baffle | |
| CN101529063A (en) | Turbine heat shield assembly | |
| US20090238689A1 (en) | Shaft bearing assembly | |
| WO2016063604A1 (en) | Axial flow turbine and supercharger | |
| EP1413765B1 (en) | Compressor wheel assembly | |
| US20160177960A1 (en) | Dual thrust bearing for a turbocharger | |
| JP5039730B2 (en) | Variable displacement exhaust turbocharger | |
| RU2247871C1 (en) | High-speed rotor of blower (versions) | |
| EP1413764A2 (en) | Compressor wheel assembly | |
| CN212615553U (en) | Bearing housing, housing assembly and turbocharger | |
| CN111630250B (en) | Turbine wheel | |
| CN112628188A (en) | High negative pressure resistant turbocharger compressor end sealing structure | |
| CN109196230B (en) | Impeller, rotary machine, and turbocharger | |
| RU2509232C2 (en) | Gas turbine engine compressor cover with axial thrust | |
| CN108699911B (en) | Impeller for an exhaust gas turbocharger | |
| US11821339B2 (en) | Turbocharger | |
| JPH078596U (en) | Centrifugal compressor blade diffuser mounting structure | |
| JP6990754B2 (en) | Supercharger | |
| RU2224893C2 (en) | Gas-turbine engine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060822 |