專利名稱：：液力傳動機車用運轉(zhuǎn)變矩器渦輪葉型的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種液力傳動機車，特別是液力傳動裝置。技術(shù)背景目前，液力傳動技術(shù)因其獨特的性能、高可靠性、技術(shù)成熟和高性能價格比，在鐵路內(nèi)燃機車和內(nèi)燃動車組上得到廣泛應(yīng)用。在機車上，一個變矩器不能滿足機車整個牽引特性持續(xù)速度范圍的要求，要由兩個或兩個以上變矩器搭配共同組成一個液力傳動裝置。按工作范圍不同分為機車起動變矩器和機車運轉(zhuǎn)變矩器，兩者分別簡稱為起動變矩器和運轉(zhuǎn)變矩器。本發(fā)明涉及的是運轉(zhuǎn)變矩器，它工作在機車高速范圍。該變矩器是由一個泵輪、一個渦輪和一個固定的導輪組成。其中渦輪有兩個渦輪盤，它們的環(huán)形盤面相對且平行，在這兩環(huán)形盤面之間垂直固定有若干個葉片，它們組成葉柵。這些結(jié)構(gòu)相同規(guī)則排列的葉片，其均為截面近似呈葉狀的筒形殼體。這些葉片的前端即葉片最先與流體接觸的部位均設(shè)在渦輪盤環(huán)形盤面的內(nèi)徑圈上，這些葉片的后端即葉片最后脫離與流體接觸的部位均設(shè)在渦輪盤環(huán)形盤面的外徑圈上。上述葉片的截面，從前端到后端的兩條弧形連線為各不相同的曲線，沿渦輪轉(zhuǎn)動方向，各葉片先經(jīng)過某一固定位置的側(cè)面為外側(cè)，后經(jīng)過某一固定位置的側(cè)面為內(nèi)側(cè)。目前，上述運轉(zhuǎn)變矩器渦輪葉型很多，雖各有特點，但仍存在不足之處，其概括如下1、葉片前端及中前部內(nèi)外側(cè)之間距離較小，即葉片較??；葉片前、后端截面或均為折線，或前端為圓弧線后端為折線；此類構(gòu)型的葉片流線型不明顯，液流沖擊損失較大，效率較低。2、葉片前端與后端連線與渦輪盤中心和葉片后端連線的夾角或過大或過小，使流道面積不均勻，液流損失較大
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種能提高運轉(zhuǎn)變矩器效率，降低運轉(zhuǎn)變矩器渦輪葉輪出口的流場的不勻度，提高渦輪的效率并擴大高效率區(qū)及穩(wěn)定工況區(qū)的流量范圍的液力傳動機車用運轉(zhuǎn)變矩器渦輪葉型。本發(fā)明渦輪的葉片，其前端內(nèi)外側(cè)之間距離較大，即葉片較厚；其后端內(nèi)外側(cè)之間距離較小，即葉片較??；而其中前部內(nèi)外側(cè)之間距離最大，即葉片最厚。上述葉片的形狀及內(nèi)外側(cè)之間的距離可通過直角坐標系表示出來。該坐標系的基準為葉片前端與后端的連線為X軸，其上的數(shù)值為X值；位于葉片前端并與X軸垂直的線為Y軸，葉片內(nèi)側(cè)到X軸的距離為Y!值，葉片外側(cè)到X軸的距離為Y2值，葉片的厚度為Y2-Y，值。上述各值有如下關(guān)系<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>Y0.3030.5560.8281.0461.1341.178Y2min9.3439.3699.1858.7308.0307.155Y2腿9.4039.4299.2458.7908扁7.215(Y2Dmin9.0408.8138.3577.6846.8965.977(Y2—Yi)max9.1608.9338.4777.8047馬6.097x值17.50019.25021.00022.75024.330Ylmin1.0390.9080.6630.3300.1101.0990細0.7230.3900.170Y2min6.1054.8363.323l掘0.110Y2謹6.1654.8963.3831.7460.170(Y2-Y1)min5扁3細2扁1.2960扁(Y2-Y1)max5.1263.9882.7201.4160扁上述葉片前端及后端截面均為與葉片內(nèi)側(cè)及外側(cè)曲線圓滑連接的圓弧線。本發(fā)明葉片前端與后端連線與渦輪盤中心和葉片后端連線呈41-43°夾角。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點1、葉片截面呈流線型，并且前端的曲率半徑較大，減少了沖擊損失，提高效率。2、葉片后端截面呈弧線，這種構(gòu)型的葉片還能對葉片后端的流體起推擠作用，產(chǎn)生的附加動能可提高流速值，降低葉片后端的流場的不勻度，進一步提高渦輪的效率，并擴大高效區(qū)及穩(wěn)定工況區(qū)的流量范圍。3、葉片前端與后端連線與渦輪盤中心和葉片后端連線的夾角為最佳夾角，其可有效地使流道面積均勻變化，限制與約束了渦輪內(nèi)流體的逸散和擴展，減少流體損失。4本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)性能對比數(shù)據(jù)如下<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>圖1是本發(fā)明局部渦輪盤側(cè)視剖面示意簡圖。圖2是圖1的A-A視圖。圖3是本發(fā)明葉片的放大示意簡圖。具體實施例方式例l在圖1、圖2和圖3所示的液力傳動機車用運轉(zhuǎn)變矩器渦輪葉型的示意簡圖中，渦輪有兩個環(huán)形盤面相對且平行的渦輪盤1、2，在這兩環(huán)形盤面之間垂直固定有若干個葉片3，它們組成葉柵。這些結(jié)構(gòu)相同規(guī)則排列的葉片，其均為截面近似呈葉狀的筒形殼體。這些葉片的前端均設(shè)在渦輪盤環(huán)形盤面的內(nèi)徑圈上，這些葉片的后端均設(shè)在渦輪盤環(huán)形盤面的外徑圈上。上述葉片的截面，從前端到后端的兩條弧形連線為各不相同的曲線。上述葉片的形狀及內(nèi)外側(cè)之間的距離可通過直角坐標系表示，其中，葉片前端與后端的連線為X軸，其上的數(shù)值為X值；位于葉片前端并與X軸垂直的線為Y軸，葉片內(nèi)側(cè)到X軸的距離為Y,值，葉片外側(cè)到X軸的距離為Y2值，葉片的厚度為Y2-Y,值，上述各值有如下關(guān)系<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>上述葉片前端及后端截面均為與葉片內(nèi)側(cè)及外側(cè)曲線圓滑連接的圓弧線。本發(fā)明葉片前端與后端連線與渦輪盤中心和葉片后端連線夾角e為4r。例2其結(jié)構(gòu)與例l基本相同，只是<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>本發(fā)明葉片前端與后端連線與渦輪盤中心和葉片后端連線夾角e為43。。權(quán)利要求1、一種液力傳動機車用運轉(zhuǎn)變矩器渦輪葉型，其渦輪有兩個渦輪盤，它們之間垂直固定有組成葉柵的葉片，這些結(jié)構(gòu)相同規(guī)則排列的葉片，其前端均設(shè)在渦輪盤環(huán)形盤面的內(nèi)徑圈上，其后端均設(shè)在渦輪盤環(huán)形盤面的外徑圈上，上述葉片的截面從前端到后端的兩條弧形連線為各不相同的曲線，其特征在于上述葉片的形狀及內(nèi)外側(cè)之間的距離通過直角坐標系表示如下<tablesid="tabl0001"num="0001"><table><tgroupcols="7"><colspeccolname="c001"colwidth="14%"/><colspeccolname="c002"colwidth="14%"/><colspeccolname="c003"colwidth="14%"/><colspeccolname="c004"colwidth="14%"/><colspeccolname="c005"colwidth="14%"/><colspeccolname="c006"colwidth="15%"/><colspeccolname="c007"colwidth="15%"/><thead></column></row><row><column><entrymorerows="1">X值</entry><entrymorerows="1">0.000</entry><entrymorerows="1">0.875</entry><entrymorerows="1">1.750</entry><entrymorerows="1">2.625</entry><entrymorerows="1">4.148</entry><entrymorerows="1">5.250</entry></column></row></thead><tbody></column></row><row><column><entrymorerows="1">Y1min</entry><entrymorerows="1">3.130</entry><entrymorerows="1">1.065</entry><entrymorerows="1">0.418</entry><entrymorerows="1">0.120</entry><entrymorerows="1">0.000</entry><entrymorerows="1">0.024</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">Y1max</entry><entrymorerows="1">3.190</entry><entrymorerows="1">1.125</entry><entrymorerows="1">0.478</entry><entrymorerows="1">0.180</entry><entrymorerows="1">0.040</entry><entrymorerows="1">0.084</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">Y2min</entry><entrymorerows="1">3.130</entry><entrymorerows="1">5.895</entry><entrymorerows="1">7.068</entry><entrymorerows="1">7.785</entry><entrymorerows="1">8.643</entry><entrymorerows="1">8.993</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">Y2max</entry><entrymorerows="1">3.190</entry><entrymorerows="1">5.955</entry><entrymorerows="1">7.128</entry><entrymorerows="1">7.845</entry><entrymorerows="1">8.703</entry><entrymorerows="1">9.053</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">(Y2-Y1)min</entry><entrymorerows="1">0.000</entry><entrymorerows="1">4.770</entry><entrymorerows="1">6.590</entry><entrymorerows="1">7.605</entry><entrymorerows="1">8.603</entry><entrymorerows="1">8.909</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">(Y2-Y1)max</entry><entrymorerows="1">0.000</entry><entrymorerows="1">4.890</entry><entrymorerows="1">6.710</entry><entrymorerows="1">7.725</entry><entrymorerows="1">8.703</entry><entrymorerows="1">9.029</entry></column></row></tbody></tgroup></column></row><table></tables><tablesid="tabl0002"num="0002"><table><tgroupcols="7"><colspeccolname="c001"colwidth="14%"/><colspeccolname="c002"colwidth="14%"/><colspeccolname="c003"colwidth="14%"/><colspeccolname="c004"colwidth="14%"/><colspeccolname="c005"colwidth="14%"/><colspeccolname="c006"colwidth="15%"/><colspeccolname="c007"colwidth="14%"/><thead></column></row><row><column><entrymorerows="1">X值</entry><entrymorerows="1">7.000</entry><entrymorerows="1">8.750</entry><entrymorerows="1">10.500</entry><entrymorerows="1">12.250</entry><entrymorerows="1">14.000</entry><entrymorerows="1">15.750</entry></column></row></thead><tbody></column></row><row><column><entrymorerows="1">Y1mim</entry><entrymorerows="1">0.243</entry><entrymorerows="1">0.496</entry><entrymorerows="1">0.768</entry><entrymorerows="1">0.986</entry><entrymorerows="1">1.074</entry><entrymorerows="1">1.118</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">Y1max</entry><entrymorerows="1">0.303</entry><entrymorerows="1">0.556</entry><entrymorerows="1">0.828</entry><entrymorerows="1">1.046</entry><entrymorerows="1">1.134</entry><entrymorerows="1">1.178</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">Y2min</entry><entrymorerows="1">9.343</entry><entrymorerows="1">9.369</entry><entrymorerows="1">9.185</entry><entrymorerows="1">8.730</entry><entrymorerows="1">8.030</entry><entrymorerows="1">7.155</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">Y2max</entry><entrymorerows="1">9.403</entry><entrymorerows="1">9.429</entry><entrymorerows="1">9.245</entry><entrymorerows="1">8.790</entry><entrymorerows="1">8.090</entry><entrymorerows="1">7.215</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">(Y2-Y1)min</entry><entrymorerows="1">9.040</entry><entrymorerows="1">8.813</entry><entrymorerows="1">8.357</entry><entrymorerows="1">7.684</entry><entrymorerows="1">6.896</entry><entrymorerows="1">5.977</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">(Y2-Y1)max</entry><entrymorerows="1">9.160</entry><entrymorerows="1">8.933</entry><entrymorerows="1">8.477</entry><entrymorerows="1">7.804</entry><entrymorerows="1">7.016</entry><entrymorerows="1">6.097</entry></column></row></tbody></tgroup></column></row><table></tables><tablesid="tabl0003"num="0003"><table><tgroupcols="6"><colspeccolname="c001"colwidth="16%"/><colspeccolname="c002"colwidth="16%"/><colspeccolname="c003"colwidth="16%"/><colspeccolname="c004"colwidth="16%"/><colspeccolname="c005"colwidth="16%"/><colspeccolname="c006"colwidth="18%"/><thead></column></row><row><column><entrymorerows="1">X值</entry><entrymorerows="1">17.500</entry><entrymorerows="1">19.250</entry><entrymorerows="1">21.000</entry><entrymorerows="1">22.750</entry><entrymorerows="1">24.330</entry></column></row></thead><tbody></column></row><row><column><entrymorerows="1">Y1min</entry><entrymorerows="1">1.039</entry><entrymorerows="1">0.908</entry><entrymorerows="1">0.663</entry><entrymorerows="1">0.330</entry><entrymorerows="1">0.110</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">Y1max</entry><entrymorerows="1">1.099</entry><entrymorerows="1">0.968</entry><entrymorerows="1">0.723</entry><entrymorerows="1">0.390</entry><entrymorerows="1">0.170</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">Y2min</entry><entrymorerows="1">6.105</entry><entrymorerows="1">4.836</entry><entrymorerows="1">3.323</entry><entrymorerows="1">1.686</entry><entrymorerows="1">0.110</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">Y2max</entry><entrymorerows="1">6.165</entry><entrymorerows="1">4.896</entry><entrymorerows="1">3.383</entry><entrymorerows="1">1.746</entry><entrymorerows="1">0.170</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">(Y2-Y1)min</entry><entrymorerows="1">5.006</entry><entrymorerows="1">3.868</entry><entrymorerows="1">2.600</entry><entrymorerows="1">1.296</entry><entrymorerows="1">0.000</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">(Y2-Y1)max</entry><entrymorerows="1">5.126</entry><entrymorerows="1">3.988</entry><entrymorerows="1">2.720</entry><entrymorerows="1">1.416</entry><entrymorerows="1">0.000</entry></column></row></tbody></tgroup></column></row><table></tables>其中，葉片前端與后端的連線為X軸，其上的數(shù)值為X值；位于葉片前端并與X軸垂直的線為Y軸，葉片內(nèi)側(cè)到X軸的距離為Y1值，葉片外側(cè)到X軸的距離為Y2值，葉片的厚度為Y2-Y1值。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的液力傳動機車用運轉(zhuǎn)變矩器渦輪葉型，其特征在于上述葉片前端及后端截面均為與葉片內(nèi)側(cè)及外側(cè)曲線圓滑連接的圓弧線。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液力傳動機車用運轉(zhuǎn)變矩器渦輪葉型，其特征在于葉片前端與后端連線與渦輪盤中心和葉片后端連線呈41°-43°夾角。全文摘要一種液力傳動機車用運轉(zhuǎn)變矩器渦輪葉型，其形狀及內(nèi)外側(cè)之間的距離通過直角坐標系表示；葉片前端及后端截面均為與葉片內(nèi)側(cè)及外側(cè)曲線圓滑連接的圓弧線；葉片前端與后端連線與渦輪盤中心和葉片后端連線呈41°-43°夾角。本發(fā)明葉片前端的曲率半徑較大，減少了沖擊損失，提高效率；葉片后端截面呈弧線，能對葉片后端的流體起推擠作用，產(chǎn)生的附加動能可提高流速值，降低葉片后端的流場的不勻度，進一步提高渦輪的效率，并擴大高效區(qū)及穩(wěn)定工況區(qū)的流量范圍；葉片前端與后端連線與渦輪盤中心和葉片后端連線的夾角可有效地使流道面積均勻變化，限制與約束了渦輪內(nèi)流體的逸散和擴展，減少流體損失。文檔編號F16H41/00GK101614271SQ20091001286公開日2009年12月30日申請日期2009年7月31日優(yōu)先權(quán)日2009年7月31日發(fā)明者曹曉龍,遲興國申請人:中國北車集團大連機車研究所有限公司