一種新型徑向擴(kuò)壓器組件的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種新型徑向擴(kuò)壓器，該新型徑向擴(kuò)壓器包括一體成型的擴(kuò)壓器輪盤、多個(gè)沿周向均布在擴(kuò)壓器輪盤上的擴(kuò)壓器葉片，所述擴(kuò)壓器葉片根部與擴(kuò)壓器輪盤的交界處采用圓角圓滑過度，所述葉片根部的圓角半徑R為4mm，所述葉片前緣與葉片后緣的圓角半徑R為葉片根部圓角半徑的十分之一，以使葉根圓角與轉(zhuǎn)角圓角之間平滑過渡，以避免氣流在葉片后緣產(chǎn)生分離區(qū)，有效提高喘振裕度，防止發(fā)動(dòng)機(jī)喘振故障的出現(xiàn)。
【專利說明】
一種新型徑向擴(kuò)壓器組件
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種新型徑向擴(kuò)壓器?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]徑向擴(kuò)壓器作為燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵部件，其質(zhì)量直接影響其發(fā)動(dòng)機(jī)性能和機(jī)械效率，因此它的加工技術(shù)一直是制造行業(yè)的一個(gè)重要課題。一般要求擴(kuò)壓器在設(shè)計(jì)點(diǎn)獲得最佳性能，能最大的將葉輪出口氣體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為靜壓能，不會(huì)發(fā)生造氣流分離。但是當(dāng)離心壓氣機(jī)流量與設(shè)計(jì)值偏差達(dá)到一定植時(shí)，擴(kuò)壓器葉片的吸力面附面層會(huì)發(fā)生分離，弓丨起擴(kuò)壓器總壓損失迅速增大，造成失速甚至喘振，壓氣機(jī)喘振現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的強(qiáng)烈機(jī)械振動(dòng)和熱端超溫，并在極短時(shí)間內(nèi)造成發(fā)動(dòng)機(jī)的嚴(yán)重?fù)p壞，在任何工作狀態(tài)下都不允許壓氣機(jī)進(jìn)入喘振區(qū)工作。
[0003]目前在我國(guó)此類零件的主要成形方法是通過鑄造毛坯成型，然后進(jìn)行機(jī)加工完成成品，這種方法的主要問題在于，由于葉片部分無法進(jìn)行機(jī)械加工，因此葉片形狀及流道無法達(dá)到較高的精度，整體質(zhì)量無法滿足燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的使用要求。由于原徑向擴(kuò)壓器葉片根部圓角較小，葉片葉背的氣流易產(chǎn)生分離，形成分離區(qū)后，氣流受限于發(fā)動(dòng)機(jī)喉道面積，進(jìn)氣流量變小、壓氣機(jī)葉片攻角增大、壓氣機(jī)葉柵失去擴(kuò)壓能力、氣流倒流，從而形成喘振現(xiàn)象。【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種避免喘振、高效率的新型徑向擴(kuò)壓器。
[0005]為了解決上述問題，本實(shí)用新型提供了一種新型徑向擴(kuò)壓器，所述新型徑向擴(kuò)壓器包括一體成型的擴(kuò)壓器輪盤、多個(gè)沿周向均布在擴(kuò)壓器輪盤上的擴(kuò)壓器葉片，所述擴(kuò)壓器葉片根部與擴(kuò)壓器輪盤的交界處采用圓角圓滑過度，所述葉片根部的圓角半徑R為4mm， 所述葉片葉盆、葉背與葉片前后緣圓滑過渡，所述葉片前后緣半徑R為葉片根部圓角半徑的十分之一，以使葉根圓角與轉(zhuǎn)角圓角之間平滑過渡，以避免氣流在葉片后緣產(chǎn)生分離區(qū)，有效提高喘振裕度，防止發(fā)動(dòng)機(jī)喘振故障的出現(xiàn)。
[0006]進(jìn)一步，所述徑向擴(kuò)壓器采用精銑成型工藝制造，得到的葉片根部、葉片轉(zhuǎn)角精度更高，使得所述葉根圓角與轉(zhuǎn)角圓角之間平滑過度。
[0007]—種上述新型徑向擴(kuò)壓器的加工方法，包括如下步驟:
[0008]A、選取合適的板材進(jìn)行切割下料，粗車得到具有葉片輪廓的半成品。
[0009]B、采用五軸加工中心粗加工葉片，并進(jìn)行去應(yīng)力時(shí)效處理。
[0010]C、精車，采用五軸加工中心精加工葉片，在擴(kuò)壓器輪盤上加工出高精度擴(kuò)壓器葉片。
[0011]D、對(duì)于擴(kuò)壓器葉片根部與擴(kuò)壓器輪盤的交界處采用五軸數(shù)控加工中心精銑，獲得高精度的葉根圓角。
[0012]實(shí)用新型的技術(shù)效果:(1)本實(shí)用新型的新型徑向擴(kuò)壓器，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，擴(kuò)壓器葉片根部與擴(kuò)壓器輪盤的交界處采用圓角圓滑過度，葉片根部的圓角半徑R為4mm，葉片前緣與葉片后緣交界處的葉片轉(zhuǎn)角圓滑過渡，葉片前后緣半徑R為葉片根部圓角半徑的十分之一，以使葉根圓角與轉(zhuǎn)角圓角之間平滑過渡，以避免氣流在葉片后緣產(chǎn)生分離區(qū)，有效提高喘振裕度；(2)采用精銑加工工藝獲得葉片根部的圓角半徑R為4mm、葉片前后緣半徑R為葉片根部圓角半徑的十分之一的加工精度，確保葉根圓角與前后緣之間平滑過渡。
【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明:
[0014]圖1是本實(shí)用新型的新型徑向擴(kuò)壓器的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是是圖的俯視圖；
[0016]圖3是現(xiàn)有技術(shù)的擴(kuò)壓器葉片的俯視圖；
[0017]圖4是本實(shí)用新型的擴(kuò)壓器葉片的俯視圖。
[0018]圖中:擴(kuò)壓器輪盤I，擴(kuò)壓器葉片2，葉片根部3，葉片葉背21，葉片葉盆22，葉片前后緣23。
【具體實(shí)施方式】
[0019]實(shí)施例1現(xiàn)有技術(shù)的徑向擴(kuò)壓器，如圖3所示，擴(kuò)壓器葉片葉背I與葉片葉盆2的分布采用連續(xù)型圓弧曲線表示，例如葉片葉背采用的圓弧為半徑為430_，葉片葉盆采用的圓弧為半徑為272mm，葉片前后緣處采用半徑為0.4mm的圓弧進(jìn)行平滑過渡，葉根圓角半徑為1.2mm;本實(shí)施例的徑向擴(kuò)壓器，如圖1-圖2所示，包括一體精銑加工成型制造的擴(kuò)壓器輪盤，輪盤上沿周向均布多個(gè)擴(kuò)壓器葉片，如圖4所示，葉片葉背采用的圓弧為半徑為501mm，葉片葉盆采用的圓弧為半徑為305mm，葉片最大厚度為2.5mm，擴(kuò)壓器葉片根部與擴(kuò)壓器輪盤的交界處采用圓角圓滑過度，葉片根部的圓角半徑R為4_，葉片前后緣半徑R為葉片根部圓角半徑的十分之一。該徑向擴(kuò)壓器采用了更符合流體運(yùn)動(dòng)特性的葉片型面，且對(duì)容易產(chǎn)生氣流分離的區(qū)域加大了葉根圓角，綜合兩項(xiàng)改進(jìn)，該徑向擴(kuò)壓器既能滿足流量要求又可抑制氣流分離，有效提高喘振裕度，防止發(fā)動(dòng)機(jī)喘振故障出現(xiàn)。
[0020]上述新型徑向擴(kuò)壓器的制造方法，包括如下步驟:
[0021]A、選取合適的板材進(jìn)行切割下料，粗車得到具有葉片輪廓的半成品。
[0022]B、采用五軸加工中心粗加工葉片，并進(jìn)行去應(yīng)力時(shí)效處理。
[0023]C、精車，采用五軸加工中心精加工葉片，在擴(kuò)壓器輪盤上加工出高精度擴(kuò)壓器葉片。
[0024]D、對(duì)于擴(kuò)壓器葉片根部與擴(kuò)壓器輪盤的交界處采用五軸數(shù)控加工中心精銑，獲得高精度的葉根圓角。
[0025]顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本實(shí)用新型所作的舉例，而并非是對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而這些屬于本實(shí)用新型的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型徑向擴(kuò)壓器組件，其特征在于，包括:一體成型的擴(kuò)壓器輪盤(I)、多個(gè)沿周向均布在擴(kuò)壓器輪盤(I)上的擴(kuò)壓器葉片(2)，所述擴(kuò)壓器葉片根部(3)與擴(kuò)壓器輪盤(I)的交界處采用圓角圓滑過度，所述葉片根部(3)的圓角半徑R為4mm，所述葉片葉盆(22)、葉背(21)與葉片前后緣(23)圓滑過渡，所述葉片前后緣(23)的半徑R為葉片根部(3)圓角半徑的十分之一。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型徑向擴(kuò)壓組件，其特征在于，所述徑向擴(kuò)壓器采用精銑成型工藝制造。
【文檔編號(hào)】F04D29/66GK205592194SQ201620368774
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年4月27日
【發(fā)明人】關(guān)婷婷, 金洪江, 李偉超
【申請(qǐng)人】常州蘭翔機(jī)械有限責(zé)任公司