低慣量疊片式轉(zhuǎn)子的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種具有安裝在軸上的多個轉(zhuǎn)子片的轉(zhuǎn)子組件，和一種制造轉(zhuǎn)子組件的方法。組件中每個轉(zhuǎn)子片具有在第一側(cè)和第二側(cè)之間延伸的中心開口，軸延伸穿過中心開口。在一個方案中，所述轉(zhuǎn)子片具有延伸離開中心開口的多個凸角，其中每個凸角具有延伸穿過所述片的厚度的凸角開口。在一個實施例中，轉(zhuǎn)子片被旋轉(zhuǎn)地堆疊形成螺旋轉(zhuǎn)子。
【專利說明】低慣量疊片式轉(zhuǎn)子
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求2013年3月15日提交的美國專利申請61/798，137的優(yōu)先權(quán)，其全文通過引用結(jié)合入本文。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)子組件，其可以用于旋轉(zhuǎn)設備例如容積式膨脹和壓縮裝置中。

【背景技術(shù)】
[0004]轉(zhuǎn)子通常用于需要壓縮或驅(qū)動流體以及需要從流體中提取能量的應用中。在一個例子中，壓縮機或增壓器利用一對轉(zhuǎn)子來增加內(nèi)燃機吸入的空氣流。在另一個例子中，容積式流體膨脹機包括使工作流體膨脹以在輸出軸上產(chǎn)生有用功的一對轉(zhuǎn)子。在這類應用中，已知的是提供一種具有固定橫截面積的一體式結(jié)構(gòu)的機加工或鑄造轉(zhuǎn)子。因此對改進存在需要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明涉及一種包括安裝在軸上的多個轉(zhuǎn)子片的轉(zhuǎn)子組件。在一個方面，每個轉(zhuǎn)子片具有由第一厚度分隔開的第一側(cè)和相對的第二側(cè)。每個轉(zhuǎn)子片還可以具有在第一和第二側(cè)之間延伸的中心開口，軸穿過該中心開口。在另一方面，轉(zhuǎn)子片具有延伸離開中心開口的多個凸角，其中每個凸角具有在第一和第二側(cè)之間延伸的凸角開口。多個轉(zhuǎn)子片堆疊并固定在一起形成轉(zhuǎn)子組件，使得一個轉(zhuǎn)子片的第一側(cè)和第二側(cè)中的至少一個與另一個轉(zhuǎn)子片的第一側(cè)和第二側(cè)中的至少一個相鄰并接觸。在一個實施例中，轉(zhuǎn)子片直接堆疊在彼此上，從而使得一個轉(zhuǎn)子片的整個一側(cè)被相鄰轉(zhuǎn)子片完全覆蓋。在一個實施例中，轉(zhuǎn)子片旋轉(zhuǎn)地堆疊以形成螺旋轉(zhuǎn)子，從而使一個轉(zhuǎn)子片不完全覆蓋相鄰轉(zhuǎn)子片。本發(fā)明還包括一種具有一對上述轉(zhuǎn)子的容積式流體膨脹機和壓縮機或增壓器。
[0006]本發(fā)明還涉及一種制造疊片式轉(zhuǎn)子組件的方法。在所述方法的一個步驟中，提供多個前述的轉(zhuǎn)子片。在一個步驟中，轉(zhuǎn)子片堆疊在一起形成一種直轉(zhuǎn)子或螺旋轉(zhuǎn)子。在一個步驟中，轉(zhuǎn)子片例如通過焊接固定在一起。在一個步驟中，轉(zhuǎn)子安裝到軸上以形成疊片式轉(zhuǎn)子組件。所述軸可形成毛邊以更好地接合所述軸與疊片式轉(zhuǎn)子組件。所述方法還可以包括給轉(zhuǎn)子施加耐磨涂層。
[0007]本發(fā)明的以上特征和優(yōu)點以及其它特征和優(yōu)點通過下面參考附圖關(guān)于實施本發(fā)明的最佳方式的詳細描述更容易理解。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是根據(jù)本發(fā)明原理的低慣量疊片式轉(zhuǎn)子組件的透視圖。
[0009]圖2是可用于圖1所示的轉(zhuǎn)子組件中的轉(zhuǎn)子片的俯視圖。
[0010]圖3是圖2中的轉(zhuǎn)子片的側(cè)視圖。
[0011]圖4是可用于圖1所示的轉(zhuǎn)子組件中的轉(zhuǎn)子片的俯視圖。
[0012]圖5是可用于圖1所示的轉(zhuǎn)子組件中的轉(zhuǎn)子片的俯視圖。
[0013]圖6是去除軸后一體式轉(zhuǎn)子的透視圖。
[0014]圖7是其上可以安裝圖2-5中的轉(zhuǎn)子片的軸的透視圖。
[0015]圖8是在模鍛工藝中圖7所示軸的端視圖。
[0016]圖9是制造疊片式轉(zhuǎn)子的方法的示意圖。
[0017]圖10是具有包括圖1所示類型的轉(zhuǎn)子組件的流體膨脹機和壓縮機的車輛的示意圖。

【具體實施方式】
[0018]將參考附圖對多個實施例進行詳細描述，其中在附圖中相同/相似的附圖標記代表相同的部件和組件。提到的多個實施例并不限制后附權(quán)利要求的范圍。另外，說明書中給出的任何例子不打算限制本發(fā)明，而僅僅是給出后附權(quán)利要求的一些較為可行的實施例。參考附圖，其中在附圖中相同/相似的附圖標記代表相同的部件和組件。
[0019]轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)
[0020]參見圖1，示出了完整的疊片式轉(zhuǎn)子組件5。如圖所示，疊片式轉(zhuǎn)子組件30包括被安裝到公共軸38上的多個堆疊轉(zhuǎn)子片200。在所示的實施例中，轉(zhuǎn)子片200被旋轉(zhuǎn)地堆疊，從而使轉(zhuǎn)子組件30具有帶恒定螺旋角的螺旋轉(zhuǎn)子。采用的術(shù)語“旋轉(zhuǎn)地堆疊”表示所述片相對彼此旋轉(zhuǎn)地錯開，從而使得一個轉(zhuǎn)子片不完全覆蓋相鄰轉(zhuǎn)子片。疊片式轉(zhuǎn)子30還通過堆疊轉(zhuǎn)子片200從而使得相鄰轉(zhuǎn)子片200完全覆蓋彼此以直轉(zhuǎn)子的形式被提供。
[0021]圖2-5中示出了轉(zhuǎn)子片200的多個例子。如圖所示，轉(zhuǎn)子片200具有從中心軸線X延伸到相應的頂端部203-1，203-2，203-3 (統(tǒng)稱203)的三個徑向間隔開的凸角202-1，202-2，202-3 (統(tǒng)稱為凸角202)。在一個方面，凸角202具有或限定出凸形輪廓，且根部204具有或限定出凹形輪廓，它們共同限定出轉(zhuǎn)子片200的外周206。
[0022]如所示，凸角202，204，206被相鄰的根部204-1，204-2，204-3 (統(tǒng)稱為根部204)以第一分隔角al等間距隔開。在所示實施例中，分隔角al大約120度。雖然示出了三個凸角，應當理解，可以相應分隔角提供更少或更多的凸角，例如，分隔角為180的兩個凸角，分隔角為90度的四個凸角，分隔角為72度的五個凸角，以及分隔角為60度的六個凸角。當被堆疊在一起以形成轉(zhuǎn)子30時，每個轉(zhuǎn)子片200的中心軸線X分別與軸線XI，X2同軸。
[0023]每個轉(zhuǎn)子片200還具有由第一厚度tl分隔開的第一側(cè)208和第二側(cè)210。在一個實施例中，厚度tl為大約0.25毫米(_)。然而，應當明白也可以使用其它厚度其它，例如，在大約0.1mm到大約Imm之間的厚度,和在大約0.1mm到大約0.5mm之間的厚度。每個片200還被示出設有在第一側(cè)和第二側(cè)208，210之間延伸的中心開口 212，其中該中心開口212以中心軸線X為中心。
[0024]參見圖2所示的轉(zhuǎn)子片200，能看到凸角202是完全實心的材料，從而使得只有延伸穿過轉(zhuǎn)子的厚度tl的開口是中心開口 212。這種類型的凸角被稱為實心凸角，具有這種凸角的轉(zhuǎn)子片被稱為實心凸角轉(zhuǎn)子片。然而，轉(zhuǎn)子片200可設有在每個凸角內(nèi)的一個或多個開口。這種類型的凸角可稱為空心凸角，而具有這種凸角的轉(zhuǎn)子片稱為空心凸角轉(zhuǎn)子片。
[0025]參見圖4，示出了空心凸角轉(zhuǎn)子片200的一個例子，其中每個凸角202設有相應的開口 205-1，205-2，205-3(統(tǒng)稱205)。在一個方面，每個開口 205的面積占據(jù)由凸角202的外周所限定的凸角202的表面積的大部分。在一個方面，開口 205和中心開口 212所限定的總開口面積大于轉(zhuǎn)子片200的外周206所限定的(轉(zhuǎn)子片)總面積。在一方面，開口205配置成使與外周206相鄰且靠近頂端部203的凸角202的其余材料具有大致恒定的寬度wl。在根部204附近，材料寬度被示出為大于第一寬度wl以提高強度。
[0026]在圖4所示的實施例中，凸角205和中心開口 212的總開口面積為外周206所限定的總面積的大約50%，使得轉(zhuǎn)子片200相比具有同樣中心開口尺寸的實心凸角轉(zhuǎn)子片少了大約50%的材料。轉(zhuǎn)子片200中的開口 205的尺寸和構(gòu)型可配置成使得總開口面積為總外周面積的O %到70 %，優(yōu)選為總外周面積的大約30 %到大約60 %。換句話說，轉(zhuǎn)子片200上的開口 205的尺寸和構(gòu)型配置成使總材料減少占總外周面積的0%到大約70%，優(yōu)選大約30%到大約60%。
[0027]在凸角204上設置開口 205，如圖10所示，大大減少了形成轉(zhuǎn)子30所需的材料量。因此，轉(zhuǎn)子片200的重量以及轉(zhuǎn)子30的重量明顯低于實心轉(zhuǎn)子或采用實心凸角片的疊片式轉(zhuǎn)子。重要的是，轉(zhuǎn)子片200和組裝好的轉(zhuǎn)子30的慣量力矩或轉(zhuǎn)動慣量相比實心材料轉(zhuǎn)子明顯降低。在所示實施例中，轉(zhuǎn)子片200和轉(zhuǎn)子30的轉(zhuǎn)動慣量比相同材料制成具有相同幾何構(gòu)型的實心轉(zhuǎn)子低大約45%。轉(zhuǎn)子片200上的開口 205的尺寸和構(gòu)型配置成使得相比實心轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)動慣量降低0%到大約45%，優(yōu)選降低大約25%到55%。
[0028]參見圖11，開口 205-1，205-2，205-3作為可用于在組裝期間確定轉(zhuǎn)子片200的幾何中心的較小圓形開口設置。雖然圖10和11中所示的轉(zhuǎn)子片200被示出在每個凸角202上有一個開口 205，但是根據(jù)需要可以在每個凸角上設置多于一個的開口，例如，每個凸角202上設有兩個、三個、或四個開口 205。
[0029]由于在轉(zhuǎn)子30由至少一些空心凸角轉(zhuǎn)子片200構(gòu)成的情況下質(zhì)量下降，轉(zhuǎn)子片200可由這樣一種材料制成，其足以在高溫和高負載情況下保持結(jié)構(gòu)完整性，比如具有轉(zhuǎn)子組件5的容積式流體膨脹機20直接接收來自內(nèi)燃機的排氣的情況(后面討論)。在某些例子中，每個轉(zhuǎn)子片200由一種金屬如不銹鋼、碳鋼或鋁薄板被精沖切、沖壓、激光或水射流切割而成。所述材料采用絲網(wǎng)印刷工藝被預涂銅或鎳。
[0030]轉(zhuǎn)子纟目裝方法1000
[0031]參見圖9，給出了根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)子組件系統(tǒng)和方法1000。注意到雖然附圖按特定順序圖示地給出了步驟，但是所述流程不必限制為按所示順序?qū)嵤?。而是至少某些所示步驟可以按重復的方式、不同的順序和/或同時執(zhí)行。另外，圖8所示的方法實質(zhì)上是示意性的，在不脫離本發(fā)明中心思想的前提下可以結(jié)合或更換其它步驟或步驟的組合。
[0032]在步驟1002中，提供根據(jù)之前描述的多個轉(zhuǎn)子片200。在步驟1004中，堆疊每個提供的轉(zhuǎn)子片200，使得轉(zhuǎn)子片側(cè)208，210之一的至少一部分與另一個轉(zhuǎn)子片側(cè)208，210相鄰并接觸。在所示實施例中，每個轉(zhuǎn)子片200的所述側(cè)208，210完全平坦，從而使得在堆疊時相鄰轉(zhuǎn)子片間沒有間隙。如圖所示，每個轉(zhuǎn)子片200與相鄰轉(zhuǎn)子片關(guān)于中心軸線X稍微錯開，從而形成一種螺旋轉(zhuǎn)子30。
[0033]注意到堆疊轉(zhuǎn)子片200的其它構(gòu)型也是可行的。例如，所述堆疊完全由圖3所示的空心凸角轉(zhuǎn)子片構(gòu)成?；蛘?，所述堆疊包括圖2所示的實心凸角轉(zhuǎn)子片，在每端具有圖3所示的空心凸角轉(zhuǎn)子片。在另一種構(gòu)型中，所述堆疊包括交替的實心凸角轉(zhuǎn)子片和空心凸角轉(zhuǎn)子片。或者，所述堆疊包括大部分是空心凸角轉(zhuǎn)子片的片，帶有沿整個堆疊被間隔地插入的實心凸角轉(zhuǎn)子片，例如，每第十個片中有一個實心凸角轉(zhuǎn)子片，而其余的是空心凸角轉(zhuǎn)子片。
[0034]在步驟1006中，多個轉(zhuǎn)子片200被固定在一起。堆疊的轉(zhuǎn)子片200例如通過焊接固定在一起。在一個例子中，多個片200通過激光焊接固定在一起。在另一個例子中，多個轉(zhuǎn)子片200在真空式或連續(xù)帶式爐中焊接在一起。或者，所述片200被電鍍?nèi)缓箅娮韬附釉谝黄?。在一個實施例中，轉(zhuǎn)子片200通過沿著轉(zhuǎn)子片頂端203以及沿著轉(zhuǎn)子凸角202的每一側(cè)延伸的焊縫固定，總共有橫過轉(zhuǎn)子長度的九條焊縫。其它焊接構(gòu)型和其它附接手段例如粘合劑也是可行的。圖6示出了在所述片已經(jīng)堆疊并固定在一起后的轉(zhuǎn)子30。
[0035]一旦所述轉(zhuǎn)子片200比如通過上述焊接工藝之一固定在一起，在步驟1008中轉(zhuǎn)子軸38被壓到轉(zhuǎn)子30上，從而產(chǎn)生圖1所示的轉(zhuǎn)子組件5。在一個實施例中，并從圖7和8能看出，轉(zhuǎn)子軸38由模具540形成，以包括圍繞輸出軸38以90度間隔設置的多個毛邊/毛刺(burrs) 542。毛邊542的高度設定成與在軸38被插入后與形成轉(zhuǎn)子30的片200上的中心開口 212形成干涉配合。這允許動力從轉(zhuǎn)子片200傳遞到軸38。
[0036]在步驟1010中，給轉(zhuǎn)子30的轉(zhuǎn)子片200施加涂層。在一個實施例中，所述涂層是耐磨涂層，以允許一對相鄰轉(zhuǎn)子30之間有較為緊密的間隙，這對于高溫應用尤其有用。
[0037]轉(zhuǎn)子組件應用
[0038]上述轉(zhuǎn)子組件5可以被用于涉及旋轉(zhuǎn)裝置的多種應用。兩種這樣的應用是用于流體膨脹機20和壓縮裝置21 (例如增壓器)，如圖10所示。在一個實施例中，流體膨脹機20和壓縮裝置21是容積式裝置，其中膨脹機20和壓縮裝置21內(nèi)的流體輸送經(jīng)過轉(zhuǎn)子30，而體積不變。圖10示出了設置在具有車輪12以沿著合適道路表面運動的車輛10中的膨脹機20和增壓器21。車輛10包括接收空氣17并產(chǎn)生呈排氣15的高溫廢氣形式的動力裝置
16。動力裝置16可以是內(nèi)燃(IC)機或燃料電池。
[0039]如所示，膨脹機20接收來自動力裝置排氣15的熱量，并將熱量轉(zhuǎn)換成有用功，該有用功被輸送回動力裝置16以提高動力裝置的整體運行效率。如所配置的，膨脹機20包括殼體23，殼體內(nèi)設置有具有相互嚙合的轉(zhuǎn)子30和軸38的一對轉(zhuǎn)子組件5。具有轉(zhuǎn)子組件5的膨脹機20配置成直接或間接地從排氣接收來自動力裝置裝置16的熱量。
[0040]直接接收來自動力裝置16的排氣的流體膨脹機20的一個例子在名稱為“EXHAUSTGAS ENERGY REVOCERY SYSTEM(排氣能量回收系統(tǒng))”的 PCT 國際申請 PCT/US2013/078037中公開。PCT/US2013/078037整體通過引用結(jié)合入本文。
[0041]通過有機朗肯循環(huán)間接接收來自動力裝置排氣的熱量的流體膨脹機20的一個例子在名稱為“VOLUMETRIC ENERGY RECOVERY DEVICE (容積式能量回收裝置)”的PCT國際申請W02013/130774中公開。W02013/130774整體通過引用結(jié)合入本文。
[0042]仍參見圖10,壓縮裝置21被不出具有殼體25,殼體內(nèi)布置有一對具有相互卩齒合的轉(zhuǎn)子30和軸38的轉(zhuǎn)子組件5。如所配置的，壓縮裝置由動力裝置16驅(qū)動。如所配置的，壓縮裝置21增加了被輸送給動力裝置16的吸入空氣17的量。在一個實施例中，壓縮裝置21 是在名稱為“OPTIMIZED HELIX ANGLE ROTORS FOR R00TS-STYLE SUPERCHARGER(用于羅茨式增壓器的優(yōu)化螺旋角轉(zhuǎn)子)”的美國專利US7，488，164中示出并描述的羅茨式鼓風機。美國專利US7，488，164整體通過引用結(jié)合入本文。
[0043]材料詵擇
[0044]在轉(zhuǎn)子30被布置在殼體諸如殼體23和25內(nèi)的情況下，必須考慮對轉(zhuǎn)子和殼體的材料做出正確的選擇，從而保持轉(zhuǎn)子和殼體之間的理想間隙。例如，不正確的材料選擇會導致轉(zhuǎn)子在被工作流體(例如，發(fā)動機排氣)加熱時膨脹進入殼體的內(nèi)壁，由此損壞轉(zhuǎn)子和殼體，并導致裝置不能工作。具有合適的相對熱膨脹系數(shù)的正確材料的選擇將使得膨脹狀態(tài)下的轉(zhuǎn)子不會接觸同樣處于膨脹狀態(tài)的殼體，并且能保持轉(zhuǎn)子和殼體間的最小間隙以在更寬的溫度范圍內(nèi)實現(xiàn)最大效率。另外，因為轉(zhuǎn)子被更加直接地接觸工作流體(例如排氣或朗肯循環(huán)中使用的溶劑)，且殼體可將熱量輻射給外部，所以可料到所述轉(zhuǎn)子的膨脹程度大于所述殼體。因此，選擇使轉(zhuǎn)子的熱膨脹系數(shù)小于殼體的熱膨脹系數(shù)的材料是理想的。
[0045]因為轉(zhuǎn)子可具有空心凸角，所以轉(zhuǎn)子所用的具有相對較低熱膨脹系數(shù)的材料的選擇更加廣泛，因為由相對高密度的轉(zhuǎn)子片所制成的空心凸角轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量等于或低于由相對低密度材料所制成的實心凸角鑄造、機加工、或疊合式轉(zhuǎn)子。例如，帶空心凸角的不銹鋼轉(zhuǎn)子能夠產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動慣量基本上類似于鋁制的實心凸角轉(zhuǎn)子。同樣，所公開的轉(zhuǎn)子設計允許更大的轉(zhuǎn)子材料選擇度，這進一步拓寬了用于殼體的多種材料的適用性。
[0046]在一種特定的應用中，轉(zhuǎn)子組件5被用于接收內(nèi)燃機排氣的膨脹機中。在這種應用中，轉(zhuǎn)子片200必須由適合于在高排氣溫度下運行的材料形成，例如不銹鋼、鎢、鈦、和碳素鋼。因為轉(zhuǎn)子30具有空心凸角，所以這些材料能用于高溫膨脹機應用，而不會導致轉(zhuǎn)子30的轉(zhuǎn)動慣量對于高效運行來說太高。在一個實施例中，不銹鋼轉(zhuǎn)子結(jié)合鋁殼體使用。因為不銹鋼具有比鋁低的熱膨脹系數(shù)，所以殼體和轉(zhuǎn)子會膨脹到使每個部件膨脹到實現(xiàn)允許最大效率的間隙的程度。當然，基于期望的性能標準，可用于轉(zhuǎn)子和殼體的材料存在很多其它可能的組合。
[0047]雖然實施本發(fā)明多種方案的最佳模式被詳細地描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員能明白在后附權(quán)利要求的范圍內(nèi)還有多種實施本發(fā)明的替換方案。
【權(quán)利要求】
1.一種轉(zhuǎn)子組件，包括: a.多個轉(zhuǎn)子片，每個轉(zhuǎn)子片包括: 1.由第一厚度分隔開的第一側(cè)和相對的第二側(cè)； ?.在所述第一側(cè)和第二側(cè)之間延伸的中心開口 ； ii1.延伸離開該中心開口的多個凸角； iv.其中所述多個轉(zhuǎn)子片中的至少部分轉(zhuǎn)子片的凸角具有在所述第一側(cè)和第二側(cè)之間延伸的凸角開口 ；和 b.延伸穿過所述多個轉(zhuǎn)子片中的每一個轉(zhuǎn)子片的中心開口的軸； c.其中所述多個轉(zhuǎn)子片堆疊并固定在一起形成該轉(zhuǎn)子組件，使得一個轉(zhuǎn)子片的第一側(cè)和第二側(cè)中的至少一個與另一個轉(zhuǎn)子片的第一側(cè)和第二側(cè)中的至少一個相鄰并接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子組件，其中，所述轉(zhuǎn)子片相對彼此旋轉(zhuǎn)以形成螺旋轉(zhuǎn)子。
3.如權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)子組件，其中，所述多個轉(zhuǎn)子片中的每一個包括等角度徑向間隔開的第一凸角、第二凸角和第三凸角。
4.如權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)子組件，其中，所述多個轉(zhuǎn)子片中的每一個還包括第四凸角，其中所述第一凸角、 第二凸角、第三凸角和第四凸角等角度徑向間隔開。
5.如權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)子組件，其中，所述螺旋轉(zhuǎn)子的總長度基本上等于多個堆疊的轉(zhuǎn)子片的所述第一厚度的總和。
6.如權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)子組件，其中，所述轉(zhuǎn)子片中的每一個由金屬材料形成。
7.如權(quán)利要求6所述的轉(zhuǎn)子組件，其中，所述轉(zhuǎn)子片通過焊接固定在一起。
8.一種旋轉(zhuǎn)裝置，包括: a.殼體； b.布置在該殼體內(nèi)的第一轉(zhuǎn)子組件；和 c.布置在該殼體內(nèi)且與該第一轉(zhuǎn)子組件相互嚙合的第二轉(zhuǎn)子組件； d.其中所述第一和第二轉(zhuǎn)子組件各具有由多個轉(zhuǎn)子片形成的轉(zhuǎn)子，每個轉(zhuǎn)子片包括: 1.由第一厚度分隔開的第一側(cè)和相對的第二側(cè)； i1.在所述第一側(cè)和第二側(cè)之間延伸的中心開口； ii1.延伸離開該中心開口的多個凸角，每個凸角具有在所述第一側(cè)和第二側(cè)之間延伸的凸角開口 ；以及 e.其中所述多個轉(zhuǎn)子片堆疊并固定在一起形成該轉(zhuǎn)子組件，使得一個轉(zhuǎn)子片的第一側(cè)和第二側(cè)中的至少一個與另一個轉(zhuǎn)子片的第一側(cè)和第二側(cè)中的至少一個相鄰并接觸。
9.如權(quán)利要求8所述的旋轉(zhuǎn)裝置，其中，所述第一和第二轉(zhuǎn)子組件中的每一個的轉(zhuǎn)子片相對彼此旋轉(zhuǎn)以形成螺旋轉(zhuǎn)子。
10.如權(quán)利要求9所述的旋轉(zhuǎn)裝置，其中，該旋轉(zhuǎn)裝置為增壓器。
11.如權(quán)利要求9所述的旋轉(zhuǎn)裝置，其中，該旋轉(zhuǎn)裝置為配置成接收來自內(nèi)燃機的排氣的容積式流體膨脹裝置。
12.如權(quán)利要求11所述的旋轉(zhuǎn)裝置，其中，每個轉(zhuǎn)子片由熱膨脹系數(shù)小于形成所述殼體的材料的熱膨脹系數(shù)的材料形成。
13.如權(quán)利要求8所述的旋轉(zhuǎn)裝置，其中，所述第一轉(zhuǎn)子組件的轉(zhuǎn)子片通過焊接固定在一起，和所述第二轉(zhuǎn)子組件的轉(zhuǎn)子片通過焊接固定在一起。
14.如權(quán)利要求8所述的旋轉(zhuǎn)裝置，其中，所述多個轉(zhuǎn)子片中的每一個包括等角度徑向隔開的第一凸角、第二凸角和第三凸角。
15.如權(quán)利要求14所述的旋轉(zhuǎn)裝置，其中，所述多個轉(zhuǎn)子片中的每一個還包括第四凸角，其中所述第一凸角、第二凸角、第三凸角和第四凸角等角度徑向隔開。
16.一種制造疊片式轉(zhuǎn)子的方法，所述方法包括以下步驟: a.提供多個轉(zhuǎn)子片，每個轉(zhuǎn)子片包括: 1.第一側(cè)和相對的第二側(cè)； ?.在所述第一側(cè)和第二側(cè)之間延伸的中心開口 ； ii1.沿徑向延伸離開該中心開口的多個凸角，其中至少部分轉(zhuǎn)子片具有帶凸角開口的凸角； b.堆疊所述多個轉(zhuǎn)子片中的每一個，使得每個轉(zhuǎn)子片的第一側(cè)和第二側(cè)中的至少一個與另一個轉(zhuǎn)子片的第一側(cè)或第二側(cè)相鄰； c.將所述轉(zhuǎn)子片固定在一起；以及 d.將軸插入所述轉(zhuǎn)子片的中心開口。
17.如權(quán)利要 求16所述的制造疊片式轉(zhuǎn)子的方法，其中，將轉(zhuǎn)子片固定在一起的步驟包括將轉(zhuǎn)子片焊接在一起。
18.如權(quán)利要求16所述的制造疊片式轉(zhuǎn)子的方法，其中，還包括在將軸插入轉(zhuǎn)子片的中心開口的步驟之前在所述軸上形成毛邊的步驟。
19.如權(quán)利要求16所述的制造疊片式轉(zhuǎn)子的方法，其中，插入軸的步驟在將轉(zhuǎn)子片固定在一起的步驟之后執(zhí)行。
20.如權(quán)利要求16所述的制造疊片式轉(zhuǎn)子的方法，其中，還包括通過沖壓、精沖切、激光切割、和水射流切割之一來形成多個轉(zhuǎn)子片中的每一個的步驟。
【文檔編號】H02K15/02GK104052175SQ201410158490
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月15日
【發(fā)明者】W·N·埃博根, M·L·基利安, M·J·福爾蒂尼 申請人:伊頓公司