申请/专利权人：诺沃皮尼奥内技术股份有限公司

申请日：2016-05-12

公开（公告）日：2020-11-27

公开（公告）号：CN107580647B

主分类号：F01D5/14(20060101)

分类号：F01D5/14(20060101);F04D29/68(20060101);F04D29/30(20060101);F04D29/28(20060101)

优先权：["20150515 IT MI2015A000688"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.11.27#授权;2018.02.09#实质审查的生效;2018.01.12#公开

摘要：一种离心压缩机叶轮4包括从毂7延伸的多个叶片6，各个叶片具有限定叶片的压力侧的第一壁6A和限定叶片的吸力侧的第二壁6B，以及限定叶片的末梢6C的自由端，末梢6C呈现与第一壁6A对齐的凸出缘边8，叶片的第二壁6B与末梢6C的没有所述凸出缘边8的表面6D至少部分地对齐。

主权项：1.一种离心压缩机叶轮4，包括从毂7延伸的多个叶片6，各个叶片具有限定所述叶片的压力侧的第一壁6A和限定所述叶片的吸力侧的第二壁6B、以及限定所述叶片的末梢6C的自由端，所述末梢6C呈现与所述第一壁6A对齐的凸出缘边8，所述第二壁6B的自由边缘与所述末梢6C的没有所述凸出缘边8的表面6D至少部分地对齐，其中所述缘边8呈现彼此间隔开的多个部分8A，8B，所述多个部分8A，8B沿垂直于所述第一壁6A或关于所述第一壁6A倾斜的方向从所述缘边延伸。

全文数据：离心压缩机叶轮和包括所述叶轮的压缩机技术领域[0001]本文公开的主题的实施例对应于离心压缩机叶轮，以及包括所述叶轮的离心压缩机。背景技术[0002]涡轮机、特别是离心压缩机可包括壳，转子旋转地支承在其中。转子可包括由轴承支承的转子轴，并且可提供作用在转子轴上的密封件来隔离压缩机的内部与环境。在一些实施例中，一个或多个叶轮可安装在轴上。壳限定定子导叶，叶轮定位在其中且可在其中旋转。壳或定子进一步限定定子管道，定子管道构造成收集离开各个叶轮的流体，并且将所述流体馈送到下一个压缩机级如果提供的话）。包括多个叶轮的离心压缩机通常被称为多级离心压缩机。因此，各个叶轮对压缩级提供功。[0003]叶轮可包括从毂延伸的多个成形叶片。毂和两个相邻叶片形成成形叶轮导叶。[0004]在一些实施例中，叶轮是露面的（g卩，未被罩住），并且各个叶片具有自由端，自由端限定叶片的末梢。在那些离心压缩机叶轮中，叶片的末梢通常是平的。当叶轮安装在压缩机中时，叶片的末梢面向定子，并且在定子和末梢之间形成间隙。由于压缩流体可在间隙中流动而产生压缩机中的回流，所以间隙应当尽可能小，以便实现良好的级性能。[0005]间隙中的该第二流体流通常被称为末梢泄漏流。为了减少末梢泄漏流，使用具有u形截面的凹形叶片末梢设计来提高整个操作范围内的总压力比和效率。因此，由于末梢泄漏流减少的积极作用，对于凹形叶片末梢设计，整体级损耗降低。[0006]但是，由于在腔体中产生涡流，凹形腔体对级效率有不利影响，因此产生额外的损耗。[0007]此外，在末梢的顶部形成u形凹部的费用高，U形凹部可具有大约2-3圓的宽度。发明内容[0008]大体需要的是一种能够提供更好的级压缩性能的离心压缩机叶轮。[0009]重要概念是提供一种离心压缩机叶轮，它具有带末梢表面的叶片，末梢表面设有与叶片的压力侧对齐的缘边也称为凹槽状叶顶），而对应于叶片的吸力侧的末梢表面边缘几乎完全没有所述缘边。[0010]本文公开的主题的第一实施例对应于离心压缩机叶轮。[0011]本文公开的主题的第二实施例对应于包括所述叶轮的离心压缩机。附图说明[0012]附图结合在本文中且构成说明书的一部分，附图示出本公开的示例性实施例，并且与详细描述一起解释这些实施例。在图中：图1显示了根据本公开的离心压缩机的示意性局部截面。[0013]图2显示了沿着图1的截面线II-II和图3的II-II得到的示意性截面。剛4」图碰不t即甲表下的叶片的末梢表面的俯视图。[0015]图4和5显示I根据本公开的叶片末梢表面的备选设计。[0016]图6、7和8显不了分别在图4的截面线^—VI、图5的¥1_¥1和图4的¥11_¥11上得到的截面。具体实施方式[0017]示例性实施例的以下描述参照了附图。[0018]以下描述不限制本发明。而是，本发明的范围由所附权利要求限定。[0019]贯穿说明书对“一个实施例”或“实施例，，的参照指的是关于实施例所描述的特定特征、结构或特性包括在公开的主题的至少一个实施例中。因而，贯穿说明书在各处出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”不一定指相同的实施例。另外，特定特征、结构或特性可按任何适当的方式结合在一个或多个实施例中。[0020]图1显示了离心压缩机1，它包括至少限定定子导叶3的定子2,其中，至少开放式叶轮4安装在轴20上。在图中，仅仅显示了一个叶轮，但离心压缩机可包括安装在轴2〇上的多个叶轮，各个叶轮限定压缩机级。所有叶轮或它们中的仅一些可构造成本描述中描述的那样。[0021]定子2可实现为安装在壳未显示）中的单件或者不同的部分隔板）。定子不仅限定容纳叶轮的导叶3,而且还限定设置成收集离开叶轮4的流体的一个或多个管道5。[0022]离心压缩机叶轮4包括从毂7延伸的多个叶片6。各个叶片6具有限定叶片的压力侧的第一壁6A当叶轮在操作时），以及限定叶片6的吸力侧的第二壁6B。各个叶片进一步提供限定叶片的末梢6C的自由端。当叶轮安装在离心压缩机上时，叶片的末梢6C面向定子2。在定子和末梢之间存在间隙G。[0023]此外，各个叶片6呈现设置在叶轮的入口处的前缘LE，以及设置在叶轮的出口处的后缘TE。[0024]根据本公开的一方面，末梢6C呈现与第一壁6A对齐的凸出缘边8参见图2。叶片的第二壁的自由边缘改为与末梢ec的没有凸出缘边8的表面6D至少部分地对齐。[0025]如可从图2清楚地看到的那样，在第二壁没有所述缘边的地方得到的相同截面中，第一壁的高度H1大于第二壁的高度H2。任何区段（图2中的叶片末梢宽度SB和缘边宽度SR之间的比率SBSR可大于2,这取决于叶片末梢厚度。叶片6的第二壁6B可与末梢的没有所述凸出缘边8的表面6D完全对齐对于其全部长度L。[0026]图3显示了凸出缘边8延伸第一壁的全部长度L。[0027]可提供叶片末梢的其它构造，例如，如图4和5中显示的那样。[0028]在该实施例的描述中，将用相同参考标号指示在功能上类似于已经描述的部分的那些部分，而且将省略它们的描述。[0029]图4显示了叶片末梢，它具有非常类似于上面描述的凸出缘边的凸出缘边8。凸出缘边8还设有沿第二壁6B的方向从其延伸的一个或多个部分8A。所述部分8A可一直延伸到第二壁6B，如图6中显示的那样，或者可远离壁6B图8。[0030]当如图4那样在俯视图中观察时，部分8A可沿垂直第一壁SA的方向延伸。[0031]同样，在图5中，凸出缘边类似于图3的凸出缘边，但它提供沿关于第一壁8A倾斜的万向从缘边延伸的部分SB。倾斜对于所有部分8嘟是相同的，或者部分中的各个或—些可綱于$二壁6A具有不同的倾斜。部分8呵—直延伸到第二壁6B，或者可远离它尽管g图中未表不该解决方案）。在图5的俯视图中，可理解部分SA的轴线关于第一壁eA的倾斜a斜a可包括在-45°和+45°之间。’[0032]缘边8A以及如果存在的话，从缘边延伸的部分8六或邪）的存在可减少泄漏流，因为形成了可提高级效率的散逸涡流。[0033]此外，可实现操作范围扩展，因为末梢泄漏与处于最高流压力比（朝向左极限）的主流的相互作用减小。[0034]虽然已经在图中显示和在上面特别且详细地关于若干示例性实施例全面描述了本文描述的主题的公开的实施例，但对本领域普通技术人员明显的将是，在实质上不偏离本文阐述的新颖教导、原理和概念以及所附权利要求中叙述的主题的优点的情况下可能有许多修改、改变和省略。因此，公开的创新的恰当范围应当仅仅由所附权利要求的最宽泛解释确定，以便包含所有这样的修改、改变和省略。另外，可根据备选实施例对任何过程或方法步骤的顺序或次序进行改变或重新排序。

权利要求：1.一种离心压缩机叶轮4，包括从毂7延伸的多个叶片6，各个叶片具有限定所述叶片的压力侧的第一壁6A和限定所述叶片的吸力侧的第二壁6B，以及限定所述叶片的末梢6C的自由端，所述末梢6C呈现与所述第一壁6A对齐的凸出缘边⑻，所述第二壁6B的自由边缘与所述末梢6C的没有所述凸出缘边8的表面6D至少部分地对齐。2.根据权利要求1所述的离心压缩机叶轮4，其特征在于，所述凸出缘边8延伸所述第一壁的全部长度L。3.根据前述权利要求中的一项或多项所述的离心压缩机叶轮4，其特征在于，所述叶片的第二壁6B与所述末梢的没有所述凸出缘边⑻的所述表面6D完全对齐。4.根据前述权利要求中的一项或多项所述的离心压缩机叶轮4，其特征在于，所述缘边⑻呈现沿所述第二壁^B的方向延伸的一个或多个部分8A，8B。5.根据前述权利要求中的一项或多项所述的离心压缩机叶轮4，其特征在于，所述部分8A沿垂直于所述第一壁6A的方向从所述缘边延伸。6.根据前述权利要求中的一项或多项所述的离心压缩机叶轮4，其特征在于，所述部分邪沿关于所述第一壁GA倾斜的方向从所述缘边延伸。7.根据前述权利要求中的一项或多项所述的离心压缩机叶轮4，其特征在于，所述部分8A，8B—直延伸到所述第二壁6B。8.—种离心压缩机1，包括限定至少定子导叶3的定子2，其中至少定位有根据前述权利要求中的一项或多项所述的离心压缩机叶轮4，以及至少设置成收集离开所述叶轮⑷的流体的走子官道5，所述叶片的末梢⑹面向所述定子⑵。9.根据前述权利要求所述的离心压缩机（1，其特征在于，所述压缩机包括多个离心压缩机叶轮，以及用以收集离开叶轮的所述流体且将其馈送到下一个叶轮的多个定子管道⑸。

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