一种带有改进围带结构的透平叶轮.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111997694A(43)申请公布日2020.11.27(21)申请号202010697509.1(22)申请日2020.07.20(71)申请人合肥通用机械研究院有限公司地址230031安徽省合肥市蜀山区长江西路888号(72)发明人饶杰陈启明王枭胡四兵王弼常超于跃平朱晓农(74)专利代理机构合肥和瑞知识产权代理事务所(普通合伙)34118代理人王挺(51)Int.Cl.F01D5/14(2006.01)F01D9/04(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图6页(54)发明名称一种带有改进围带结构的透平叶轮(57)摘要本发明属于涡轮技术领域，尤其是一种带有改进围带结构的透平叶轮。本发明包括轮盘、若干叶片和环形的围带，若干叶片沿轮盘圆周方向铣制分布，且相邻叶片之间构成气流通道；围带覆设在若干叶片的进口端上。本发明围带采用整体环状且部分覆设在叶片上，不仅使得气流流出时能量损耗较少，透平叶轮的效率较高，且整体铣制加工成型的叶轮为一个整体无缝零件，无外接连接紧固件，较于传统的采用较多配件连接的透平，大大减少气流流出损耗，降低加工及装配风险，进一步提高了透平叶轮的效率和设备的可靠性。CN111997694ACN111997694A权利要求书1/1页1.一种带有改进围带结构的透平叶轮，其特征在于：包括轮盘(1)、若干叶片(2)和环形的围带(3)，若干所述叶片(2)沿轮盘(1)圆周方向铣制分布，且相邻所述叶片(2)之间构成气流通道；所述围带(3)覆设在若干叶片(2)的进口端上。2.根据权利要求1所述的一种带有改进围带结构的透平叶轮，其特征在于：所述围带(3)的顶端与叶片(2)的顶端位于同一圆弧面。3.根据权利要求1或2所述的一种带有改进围带结构的透平叶轮，其特征在于：所述轮盘(1)、若干叶片(2)和围带(3)采用钛合金一体化整体铣制而成。4.根据权利要求1所述的一种带有改进围带结构的透平叶轮，其特征在于：所述围带(3)沿气体流动方向的宽度L1为叶片(2)沿叶轮的轴向长度的50％-80％。5.根据权利要求4所述的一种带有改进围带结构的透平叶轮，其特征在于：所述围带(3)沿气体流动方向的宽度L1为叶片(2)沿叶轮的轴向长度的60％。6.根据权利要求1所述的一种带有改进围带结构的透平叶轮，其特征在于：所述围带(3)出口的内外缘分别设有倒角a和倒角b。7.根据权利要求6所述的一种带有改进围带结构的透平叶轮，其特征在于：所述倒角a和倒角b的半径均为2mm。8.根据权利要求1所述的一种带有改进围带结构的透平叶轮，其特征在于：若干所述叶片(2)的横截面均呈月牙状。2CN111997694A说明书1/4页一种带有改进围带结构的透平叶轮技术领域[0001]本发明属于涡轮领域，尤其涉及一种带有改进围带结构的透平叶轮。背景技术[0002]透平是将流体介质中蕴有的能量转换成机械功的机器，又称涡轮。按所用的流体介质不同透平可分为水轮机、汽轮机、燃气透平和空气透平等。其工作原理是流体将所具有的能量在流动中经过喷管时转换成动能，流过转子时冲击叶片，推动转子转动，从而驱动透平轴旋转。透平轴直接或经传动机构带动其他机械，输出机械功。透平是现代水电站、火力发电厂的主要设备，也用于冶金工业、化学工业、舰船及喷气式飞机的动力装置中。[0003]叶轮是透平的核心部件，承担着对外做功的重要作用，叶轮性能的好坏，使用周期的长短，直接关系到透平的使用与维护。现有结构上，蒸汽透平顶部的围带均为分段式结构，且将叶轮叶片全部覆盖，再利用铆销与每只叶片连接并固定；每只叶片都是单独加工制造并通过榫槽嵌入轮盘中，再用销钉固定；而透平叶片数量多，几十甚至上百只，使得这种传统结构存在：[0004]1)由于现有的叶轮的围带宽度与叶片沿叶轮的轴向长度相同，将叶轮叶片全部覆盖，使得气流流出叶轮时的轨迹只能为直线，而透平装置内气流的流出叶轮后的路径均为非直线型，因此易造成气流的能量损耗；[0005]2)围带采用分段式结构与叶片铆接，这样使得叶片与围带之间必然会存在一定的间隙，该间隙会增加二次流量损失，降低叶轮的做功性能，从而降低叶轮效率；[0006]2)该种结构复杂，加工量大，造价高，装配零件多，配合要求高，运行风险相对较高，失效点多且分散，可靠性及可维修性相对较差。发明内容[0007]为了克服上述现有技术中的缺陷，为此，本发明提供一种带有改进围带结构的透平叶轮。本发明具有提高透平叶轮的效率的优点。[0008]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：[0009]一种带有改进围带结构的透平叶轮，包括轮盘、若干叶片和环形的围带，若干叶片沿轮盘圆周方向铣制分布，且相邻叶片之间构成气流通道；围带覆设在若干叶片的进口端上。[0010