涡轮增压器叶轮的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种涡轮增压器叶轮，包括与第二端部相对的第一端部以及在第一端部和第二端部之间延伸的旋转轴线。所述叶轮还包括位于所述第二端部上的后壁以及形成于所述后壁中的平衡槽。所述平衡槽具有多个侧壁和一个底面，所述平衡槽的侧壁和底面为铣削表面。本实用新型采用在叶轮上铣削平衡槽的方式来平衡叶轮，由此形成的叶轮具有较少的应力集中源、微裂缝、表面缺陷和/或其它可能减少叶轮寿命的特征，从而有助于叶轮使用寿命的延长。
【专利说明】
涡轮増压器叶轮
技术领域
[0001]本实用新型通常涉及一种涡轮增压器，更具体地，涉及一种涡轮增压器叶轮及其平衡方法。
【背景技术】
[0002]内燃机，例如柴油发动机、汽油发动机或天然气发动机，使用涡轮增压器来将燃烧用的压缩空气输送到发动机中。涡轮增压器压缩流入发动机中的空气，以有助于使更多空气进入发动机的燃烧室。增加的空气供应使发动机燃烧室中的燃料燃烧增加，从而导致发动机输出的功率增大。
[0003]典型的涡轮增压器包括轴、附接到轴的一端上的涡轮机叶轮、与轴的另一端连接的压缩机叶轮或推进器以及用于支撑轴的轴承。通常涡轮机壳体包围涡轮机叶轮，并且独立的压缩机壳体包围压缩机叶轮。
[0004]当发动机运行时，来自发动机的热废气流经涡轮机壳体，并在涡轮机叶轮上膨胀，从而使涡轮机叶轮和与涡轮机叶轮连接的轴旋转。接着轴促使压缩机叶轮旋转。来自外界的相对较冷的空气流经压缩机壳体，在压缩机壳体内，压缩机叶轮对空气进行压缩，并驱使压缩空气进入发动机的燃烧室中。
[0005]当涡轮增压器的质量围绕其旋转轴不均匀地分布以及质量中心不与旋转中心对齐时，压缩机叶轮和/或涡轮机叶轮会发生不平衡。例如这可能因制造公差而发生。当不平衡时，压缩机叶轮和/或涡轮机叶轮的旋转会产生离心力，离心力会产生不期望的噪音和/或振动。噪音和/或振动可能会过度，并且振动会影响涡轮增压器的性能，例如会缩短使用寿命，比如轴承的使用寿命。
[0006]一种用于平衡涡轮机叶轮的技术公开在1979年10月9日授予Mathews的第4，170，528号美国专利(“’528专利”)中。更加具体地，’528专利公开了一种使用用于从涡轮机叶轮研磨掉材料的研磨砂轮来平衡涡轮机叶轮的方法。为研磨砂轮提供电流，并且使电解质溶液在研磨砂轮和涡轮机叶轮的一面之间通过。在研磨过程中，电流通过电解质溶液从研磨砂轮流向涡轮机叶轮，并且发生阳极溶解，以将材料从涡轮机叶轮上去除。也可通过与研磨砂轮上的研磨颗粒接触来将材料从涡轮机叶轮上去除。
[0007]尽管’528专利中公开的平衡涡轮机叶轮的方法试图精确地并且以一种可自动用于大量生产的可控方式去除材料，但是所公开的平衡涡轮机叶轮的方法可能仍然并非最佳。具体而言，通过使用研磨砂轮，’528专利的平衡涡轮机叶轮的方法可能会在涡轮机叶轮内产生微裂纹和热影响区域(例如，集中受到高温热量影响的区域，这些热量例如是来自研磨产生的热量)，这可能会导致疲劳故障并且会降低涡轮机叶轮的寿命。另外，研磨砂轮可能会产生尖角，这可能会成为应力集中源(例如，应力集中的位置)，这也可能会导致疲劳故障并且可能降低涡轮机叶轮的寿命。
【发明内容】
[0008]本实用新型的涡轮增压器叶轮可以解决一个或多个上述问题和/或现有技术的其它问题。
[0009]—方面，本实用新型涉及涡轮增压器叶轮，叶轮包括与第二端部相对的第一端部和在所述第一端部与第二端部之间延伸的旋转轴线;所述叶轮还包括位于第二端部的后壁以及形成于后壁中的平衡槽，所述平衡槽具有多个侧壁和一个底面，所述平衡槽的侧壁和底面是铣削表面。
[0010]进一步的，所述多个侧壁包括第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁，所述第一侧壁和第二侧壁相对于所述叶轮的所述旋转轴线在径向方向上延伸;所述第三侧壁和第四侧壁相对于所述叶轮的所述旋转轴线在圆周方向上延伸。
[0011 ]又进一步的，所述多个侧壁中的每个均朝着所述平衡槽的所述底面向内弯曲；并且所述第一侧壁、所述第二侧壁、所述第三侧壁和所述第四侧壁中的每个均具有平滑曲率且将所述后壁的表面连接至所述平衡槽的所述底面。
[0012]优选的，所述第一侧壁和所述第二侧壁分开20°至30°的角。所述第三侧壁和所述第四侧壁分开的距离小于等于16mm，所述第三侧壁位于距所述叶轮的所述旋转轴线成第一距离处，且所述第四侧壁位于距所述旋转轴线成第二距离处，所述第二距离大于所述第一距离。
[0013]其中，所述平衡槽的深度小于所述每个侧壁的曲率半径。
[0014]优选的，所述平衡槽的深度小于等于1mm，所述深度为所述后壁的表面与所述平衡槽的底面之间的距离;且所述每个侧壁均具有小于等于5mm的曲率半径。
[0015]进一步的，所述平衡槽位于所述后壁的外环中，所述外环由所述后壁的半径的外半部限定。
[0016]优选的，所述叶轮一体地形成为单件式部件，且为压缩机叶轮或涡轮机叶轮;并且，所述叶轮还包括轮毂和多个叶片，所述轮毂沿所述叶轮的所述旋转轴线在位于所述第一端部处的鼻部和位于所述第二端部处的所述后壁之间延伸;所述多个叶片从所述轮毂向外延伸。
[0017]另一方面，本实用新型涉及涡轮机增压器叶轮，其包括与第二端部相对的第一端部和在所述第一端部与第二端部之间延伸的旋转轴线;所述叶轮还包括位于第二端部的后壁以及形成于后壁中的平衡槽，所述平衡槽具有多个侧壁和一个底面，所述侧壁包括各自相对于叶轮的旋转轴线在径向方向上延伸的第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和第二侧壁中的每个均朝着平衡槽的底面向内弯曲；所述侧壁还包括各自相对于叶轮的旋转轴线在圆周方向上延伸的第三侧壁和第四侧壁，所述第三侧壁和第四侧壁中的每个均朝着平衡槽的底面向内弯曲；所述叶轮一体地形成为单件式部件，所述平衡槽的侧壁和底面是铣削表面，且每一对相邻的侧壁均相交以形成曲面。
[0018]另一方面，本实用新型涉及平衡涡轮机增压器叶轮的方法。叶轮包括与第二端部相对的第一端部以及在第一端部与第二端部之间延伸的旋转轴线。叶轮还包括位于第二端部的后壁。所述方法包括通过使用铣削刀具从后壁去除材料而在后壁中形成平衡槽。形成的平衡槽包括使用铣削刀具形成平衡槽的多个侧壁。
[0019]本实用新型采用在叶轮上铣削平衡槽的方式来平衡叶轮，由此形成的叶轮具有较少的应力集中源、微裂缝、表面缺陷和/或其它可能减少叶轮寿命的特征，从而有助于叶轮使用寿命的延长。
【附图说明】
[0020]图1是根据示例性实施例的涡轮增压器的横截面图；
[0021 ]图2是图1的涡轮增压器的叶轮的后视图；
[0022]图3是沿图2的A-A线截取的叶轮的横截面图；
[0023]图4是图2的叶轮的平衡槽的放大后视图；
[0024]图5是示出了根据示例性实施例的平衡涡轮增压器的一个或多个叶轮的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0025]现将详细参考示于附图中的示例性实施例。在所有附图中将尽可能地用相同的附图标记表示相同或类似的部件。
[0026]图1示出了涡轮增压器10的示例性实施例。涡轮增压器10可结合机器的发动机(未示出)使用，所述机器执行与诸如铁路、海运、发电、采矿、建筑、农业的行业或本领域中已知的其它行业相关的某种类型的操作。如图1中所示，涡轮增压器10可包括压缩机级12和由轴16连接的涡轮机级14。
[0027]压缩机级12可包括设置在压缩机壳体22中且具有固定几何形状的压缩机推进器或叶轮20。压缩机叶轮20和压缩机壳体22可布置在轴16的旋转轴线18的周围。压缩机叶轮20可附接到轴16上且配置为在空气进入发动机用于燃烧之前压缩在环境压力水平下接收的空气。空气可经由压缩机入口 24进入压缩机壳体22且经由压缩机出口 26离开压缩机壳体22 ο当空气移动通过压缩机级12时，压缩机叶轮20可迫使压缩空气进入发动机。
[0028]涡轮机级14可包括涡轮机叶轮30，其可附接到轴16上且可布置在涡轮机壳体32中。轴16可从压缩机壳体22延伸到涡轮机壳体32。涡轮机叶轮30和涡轮机壳体32可布置在轴16的旋转轴线18的周围。离开发动机的废气可经由涡轮机入口34进入涡轮机壳体32且经由涡轮机出口 36离开涡轮机壳体32。当热废气移动通过涡轮机壳体32且朝着涡轮机叶轮30的叶片62膨胀(如下所描述)时，涡轮机叶轮30可通过轴16使压缩机叶轮20旋转。
[0029]轴承40可支撑轴16。轴承40可布置在轴承壳体42中。虽然图1仅示出了两个轴承40，但可以设想，涡轮增压器10可包括任何数量的轴承40。
[0030]压缩机叶轮20和涡轮机叶轮30均可包括类似的特征。例如，压缩机叶轮20和涡轮机叶轮30中的每个均可围绕旋转轴线50旋转，所述旋转轴线50可与轴16的旋转轴线18共线。压缩机叶轮20和涡轮机叶轮30中的每个均可包括第一端部52、位于第一端部52对面的第二端部54，且旋转轴线50可在第一端部52和第二端部54之间延伸。轴16的相对端部可附接到压缩机叶轮20和涡轮机叶轮30的相应的第二端部54。压缩机叶轮20和涡轮机叶轮30中的每个均可包括位于相应的第一端部52处的鼻部56、位于相应的第二端部54处的后壁58、沿旋转轴线50在鼻部56和后壁58之间延伸的轮毂60，以及布置在轮毂60周围的多个叶片62 ο虽然压缩机叶轮20和涡轮机叶轮30可包括这些类似特征，但这些特征可在数量、尺寸、形状和/或其它配置方面有所不同。例如，压缩机叶轮20和涡轮机叶轮30可具有拥有不同形状和/或尺寸的不同数量的叶片62。此外，压缩机叶轮20和涡轮机叶轮30可具有鼻部56、后壁58以及不同形状和尺寸的轮毂60。
[0031]图1中示出的压缩机叶轮20和涡轮机叶轮30中的每个均可以是平衡叶轮。图2至图4示出了平衡叶轮70，其可以是图1中示出的压缩机叶轮20和/或涡轮机叶轮30。叶轮70可包括上述旋转轴线50、第一端部52、第二端部54、鼻部56、后壁58、轮毂60和/或叶片62。图2中示出的叶轮70包括九个叶片62，但应当理解，叶轮70可包括多于或少于九个叶片62。叶轮70可整体地形成为单件式铸造金属部件。例如，叶轮70可由钛(例如，钛合金，比如Ti 6-4)、镍和/或其它金属或金属合金形成。
[0032]叶轮70可包括形成于后壁58中的平衡槽72。平衡槽72可包括底面74和多个侧壁。例如，侧壁可包括第一侧壁76、第二侧壁78、第三侧壁80以及第四侧壁82。第一侧壁76和第二侧壁78各自均可相对于叶轮70的旋转轴线50在径向方向(沿叶轮70的半径的方向)上延伸。第一侧壁76和第二侧壁78可分开约20°至约180°的角度α，优选约20°至约30°。
[0033]第三侧壁80和第四侧壁82各自均可相对于叶轮70的旋转轴线50在圆周方向(沿叶轮70的旋转方向)上延伸。第三侧壁80和第四侧壁82可在第一侧壁76和第二侧壁78之间延伸。第三侧壁80可位于距叶轮70的旋转轴线50成第一距离处，第四侧壁82可位于距旋转轴线50成第二距离处，并且第二距离可大于第一距离。在一个实施例中，第三侧壁80可位于距叶轮70的旋转轴线50约41mm或更远处，第四侧壁82可位于距叶轮70的旋转轴线50约57mm或更近处，并且第三侧壁80和第四侧壁82可分开约16mm或更小的宽度W。
[0034]平衡槽72可形成于具有连续的曲面或平坦表面的后壁58的部分中。后壁58可相对于叶轮70的旋转轴线50大致在径向方向上延伸。在平衡槽72形成之前，后壁58可以是平坦的、弯曲的或锥形的。例如，如图1中所示，压缩机叶轮20和涡轮机叶轮30的后壁58可向内弯曲且可基本上是凹面的。
[0035]在一个实施例中，平衡槽72可位于由后壁58的半径的外半部限定的后壁58的外环中。例如，如果后壁58的半径约为60mm，那么后壁58的外环可由距叶轮70的旋转轴线50为30mm(后壁58的半径的一半)或更远的后壁58部分限定。在一个实施例中，平衡槽72可完全或至少部分地位于后壁58的外环内。
[0036]第一侧壁76、第二侧壁78、第三侧壁80以及第四侧壁82中的每个可将后壁58的背向表面84连接到平衡槽72的底面74。侧壁76、侧壁78、侧壁80以及侧壁82中的每个可在后壁58的背向表面84和底面74之间具有平滑(例如，无成角度的拐角)且连续的曲率。如图3和图4中所示，侧壁76、侧壁78、侧壁80以及侧壁82中的每个均可相对于平衡槽72的底面74向内弯曲。如图3中所示，第三侧壁80和第四侧壁82中的每个均可相对于在圆周方向上延伸的相应的轴线86具有曲率半径R。曲率半径R可在圆周方向上沿相应的第三侧壁80和第四侧壁82的长度大致恒定。
[0037]第一侧壁76和第二侧壁78中的每个可具有类似的曲率半径。第一侧壁76和第二侧壁78中的每个的曲率半径均可在径向方向上沿相应的第一侧壁76和第二侧壁78长度大致恒定。第一侧壁76和第二侧壁78中的每个的曲率半径可大致等于上述第三侧壁80和第四侧壁82的曲率半径R。
[0038]可形成平衡槽72使得侧壁76、侧壁78、侧壁80以及侧壁82和底面74形成相交部分，而并无成角度的拐角。此外，如图4中所示，每对相邻的侧壁76、78、80以及82可相交以形成曲面88，而并无成角度的拐角。每个曲面88也可朝着底面74延伸且可具有大致等于上述侧壁76、侧壁78、侧壁80以及侧壁82的曲率半径R的曲率半径。
[0039]平衡槽72可通过铣削形成。在图3示出的实施例中，平衡槽72可使用铣削刀具90形成，比如球端铣刀。如上所述，铣削刀具90也可具有等于侧壁76、侧壁78、侧壁80以及侧壁82的曲率半径R的曲率半径。因此，铣削刀具90和侧壁76、侧壁78、侧壁80以及侧壁82中的每个均可具有相同的曲率半径R。例如，铣削刀具90可以是具有约5mm的曲率半径的锥形球端铣刀，并且侧壁76、侧壁78、侧壁80以及侧壁82的曲率半径R可以约等于5mm。或者，铣削刀具90可以具有小于5mm的曲率半径，并且侧壁76、侧壁78、侧壁80以及侧壁82的曲率半径R可以小于5_。铣削表面可具有约0.0 2mm或更低的尖端高度的表面光洁度。
[0040]平衡槽72可具有约Imm或更小的深度D。深度D可以是后壁58的背向表面84与平衡槽72的底面74之间的距离。在一个实施例中，深度D可以小于上述侧壁76、侧壁78、侧壁80以及侧壁82的曲率半径R，使得曲率半径R相对平缓(大)。
[0041 ] 如上所述且在图3和图4中所示，侧壁76、侧壁78、侧壁80以及侧壁82中的每个均可在后壁58的背向表面84与底面74之间具有平滑(例如，无成角度的拐角)且连续的曲率。或者，侧壁76、侧壁78、侧壁80以及侧壁82中的一个或多个可包括笔直部分或可完全笔直，且可在与底面74的相交部分形成成角度的拐角或具有曲率半径(例如，曲率半径R)的拐角。
[0042]工业实用性
[0043]所公开的涡轮增压器叶轮和平衡涡轮增压器叶轮的方法能获得与任何涡轮增压器相关的潜在应用。所公开的涡轮增压器叶轮和平衡涡轮增压器叶轮的方法能获得关于与内燃机相关联的涡轮增压器具体适用性。但是，熟悉本领域的技术人员将认识到，所公开的涡轮增压器叶轮和平衡涡轮增压器叶轮的方法可用于其它系统中，所述系统可与内燃机相关联的涡轮增压器相关，或可不与其相关。
[0044]图5是示出了根据本实用新型的示例性实施例的平衡一个或多个叶轮70的方法100的流程图。在后壁58中形成平衡槽72之前，操作者可使用平衡机(未示出)，以在叶轮70上进行平衡测试(步骤102)。可以执行平衡测试以确定叶轮70的至少一个的不平衡特性。不平衡特性可用于表征叶轮70绕其旋转轴线的质量分布。例如，不平衡特性可以包括叶轮70旋转时的不平衡力的幅值和方向。平衡机可对叶轮进行平衡测试，并且可确定不平衡特性。
[0045]操作者和/或平衡机可基于由平衡机确定的不平衡特性来确定用于控制材料去除的信息(步骤104)。在一个实施例中，平衡机可以使用不平衡特性来确定用于控制材料去除的信息，以平衡叶轮70。用于控制材料去除的信息可包括平衡槽72中的至少一个特性，例如，平衡槽72在后壁58中的位置，平衡槽72的尺寸(例如，角度α、宽度W、深度D、曲率半径R等)等。平衡机可以输出用于控制材料去除的信息，或者，操作者或铣床(而不是平衡机)可基于不平衡特性确定用于控制材料去除的信息，所述不平衡特性可由平衡机输出。
[0046]操作者和/或平衡机可以将用于控制材料去除的信息输入到铣床(步骤106)。例如，铣床可以包括铣削刀具90。操作者可使用铣床在叶轮70上形成平衡槽72(步骤108)。在一个实施例中，用于控制材料去除的信息可以输入到铣床，并且，基于输入的信息，铣床可以自动在叶轮70上形成平衡槽72 ο例如，铣床可以自动控制一个或多个操作特性，如切割速度(例如，铣刀90的旋转速度)和/或进料速率(例如，铣刀90沿叶轮70的后壁58行进的速度)。切割速度和/或进料速率可以由铣床基于用于控制材料去除的输入信息进行控制，并且也可以得以确定，使得应力集中源、微裂纹、表面缺陷和/或其它会降低叶轮70寿命的特征形成的可能性减少。
[0047]在叶轮70上形成平衡槽72之后，操作者可检查叶轮70(步骤110)。例如，操作者可以检查叶轮70的应力集中源、微裂纹、表面缺陷或其它可能降低叶轮70寿命的特征。可选地或另外地，操作者可使用平衡机在叶轮70上进行平衡测试。如果操作者确定叶轮70通过了检查(步骤112;是)，那么操作者视需要可使用铣床在叶轮70上形成平衡槽72(步骤114)。例如，操作者可重复步骤108，在由相同的材料形成和/或使用与步骤110中检查的叶轮70相同的尺寸和公差制造的其它叶轮70上形成平衡槽72。其它叶轮70上的平衡槽72可使用步骤104中确定的相同的用于控制材料去除的信息来形成，因此对于其它叶轮70而言，可以省略步骤102至步骤106。
[0048]另一方面，如果操作者确定叶轮70未通过检查(步骤112;否)，那么操作者可以基于检查结果来调整铣床的操作特性(步骤116)。例如，如果操作者确定应力集中源、微裂纹、表面缺陷和/或在叶轮70上可能会降低叶轮70寿命的其它特征的量是不可接受的，那么操作者可以调整铣床的切割速度或进料速率。如果在步骤110中操作者使用平衡机在叶轮70上进行平衡测试，并且平衡测试所确定的叶轮70上的不平衡力是不可接受的(例如，幅度过大)，那么操作者可使用检查结果并调整用于控制材料去除的信息，例如，平衡槽72的特性。
[0049]然后操作者可以使用铣床上的新叶轮70(例如，由相同的材料制成和/或使用与步骤110中检查的叶轮70相同的尺寸和公差制造)，在新叶轮70上形成平衡槽72(步骤118)。操作者接着可以返回到步骤110和步骤112检查叶轮70，并确定叶轮70是否通过检查。
[0050]结合图5上述流程图描绘了平衡一个或多个涡轮增压器叶轮的方法的示例性实施例。熟悉本领域的技术人员将认识到，类似的方法可以在不背离本实用新型的范围的情况下使用。
[0051]优于现有技术的几个优点可与上述涡轮增压器叶轮以及平衡涡轮增压器叶轮的方法有关。由于叶轮70中的平衡槽72通过使用铣削刀具(而不是，例如通过使用研磨砂轮)而形成，因此所形成的叶轮70具有较少的应力集中源、微裂缝、表面缺陷和/或其它可能减少叶轮70寿命的特征。此外，平衡槽72可形成于叶轮70的外环中，其中存在较少或没有受热影响区域。在受热影响区域中形成平衡槽72会导致疲劳故障且会减少叶轮70的寿命。另外，叶轮70可形成为例如在平衡槽72的基座处具有相对平缓(大)的半径，在平衡槽72的基座中，平衡槽72的侧壁76、侧壁78、侧壁80和侧壁82与底面74相交。结果，可使叶轮70中的应力最小化。
[0052]平衡槽72可形成于后壁58中，后壁58可为连续的曲面或平坦表面。结果，可能不需要在后壁58上提供耗蚀性环或从后壁58向后突出且可至少部分地去除以平衡叶轮70的其它材料。可选地，叶轮70可包括后壁58上的耗蚀性环，且平衡槽72可形成于耗蚀性环中。耗蚀性环可围绕旋转轴线50在后壁58上延伸，例如，360度，且平衡槽72可形成于耗蚀性环中以将部分材料从耗蚀性环去除，以平衡叶轮70。
[0053]平衡叶轮70的方法可包括使用铣床自动控制材料的去除以形成平衡槽72。例如，铣床可自动控制一个或多个操作特性，诸如切削速度和/或进料速率。结果，切削操作可自动化且加以控制以减少对叶轮70的损坏并减少叶轮70之间的可变性。此外，可优化铣床的操作特性以减少应力集中源、微裂缝、表面缺陷和/或其它可能减少叶轮70寿命的特征的形成。
[0054]对于熟悉本领域的技术人员而言显而易见的是，可对所公开的涡轮增压器叶轮以及平衡涡轮增压器叶轮的方法做出各种修改和变化。考虑到所公开的涡轮增压器叶轮以及平衡涡轮增压器叶轮的方法的说明和应用，其它的实施例对熟悉本领域的技术人员来说将是显而易见的D说明书和不例意在仅仅是不例性的，真实范围由权利要求书及其等效内容指出。
【主权项】
1.一种涡轮增压器叶轮，其特征在于，所述叶轮包括: 第一端部，其与第二端部相对； 旋转轴线，其在所述第一端部和所述第二端部之间延伸； 后壁，其位于所述第二端部处;和 平衡槽，其形成于所述后壁中，所述平衡槽具有多个侧壁和一个底面； 其中所述平衡槽的所述侧壁和所述底面是铣削表面。2.根据权利要求1所述的涡轮增压器叶轮，其特征在于，所述多个侧壁包括: 第一侧壁和第二侧壁，其各自相对于所述叶轮的所述旋转轴线在径向方向上延伸;和 第三侧壁和第四侧壁，其各自相对于所述叶轮的所述旋转轴线在圆周方向上延伸。3.根据权利要求2所述的涡轮增压器叶轮，其特征在于， 所述多个侧壁中的每个均朝着所述平衡槽的所述底面向内弯曲；并且所述第一侧壁、所述第二侧壁、所述第三侧壁和所述第四侧壁中的每个均具有平滑曲率且将所述后壁的表面连接至所述平衡槽的所述底面。4.根据权利要求2所述的涡轮增压器叶轮，其特征在于，所述第一侧壁和所述第二侧壁分开20°至30°的角。5.根据权利要求2所述的涡轮增压器叶轮，其特征在于，所述第三侧壁和所述第四侧壁分开的距离小于等于16mm，所述第三侧壁位于距所述叶轮的所述旋转轴线成第一距离处，且所述第四侧壁位于距所述旋转轴线成第二距离处，所述第二距离大于所述第一距离。6.根据权利要求1所述的涡轮增压器叶轮，其特征在于，所述平衡槽的深度小于所述每个侧壁的曲率半径。7.根据权利要求1所述的涡轮增压器叶轮，其特征在于，所述平衡槽的深度小于等于1mm，所述深度为所述后壁的表面与所述平衡槽的底面之间的距离;且所述每个侧壁均具有小于等于5mm的曲率半径。8.根据权利要求1所述的涡轮增压器叶轮，其特征在于，所述平衡槽位于所述后壁的外环中，所述外环由所述后壁的半径的外半部限定。9.根据权利要求1所述的涡轮增压器叶轮，其特征在于， 所述叶轮一体地形成为单件式部件，且为压缩机叶轮或涡轮机叶轮;并且 所述叶轮还包括: 轮毂，其沿所述叶轮的所述旋转轴线在位于所述第一端部处的鼻部和位于所述第二端部处的所述后壁之间延伸;和 多个叶片，其从所述轮毂向外延伸。10.一种涡轮增压器叶轮，其特征在于，所述叶轮包括: 第一端部，其与第二端部相对； 旋转轴线，其在所述第一端部和所述第二端部之间延伸； 后壁，其位于所述第二端部处;和 平衡槽，其形成于所述后壁中，所述平衡槽具有多个侧壁和一个底面，所述侧壁包括:第一侧壁和第二侧壁，其各自相对于所述叶轮的所述旋转轴线在径向方向上延伸，所述第一侧壁和所述第二侧壁中的每个均朝着所述平衡槽的所述底面向内弯曲； 第三侧壁和第四侧壁，其各自相对于所述叶轮的所述旋转轴线在圆周方向上延伸，所述第三侧壁和所述第四侧壁中的每个均朝着所述平衡槽的所述底面向内弯曲； 其中，所述叶轮一体地形成为单件式部件，所述平衡槽的所述侧壁和所述底面为铣削表面，并且每一对相邻侧壁均相交形成曲面。
【文档编号】F01D5/02GK205422835SQ201620175321
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月8日
【发明人】R·E·安娜媞, M·J·弗里克, D·霍格
【申请人】卡特彼勒公司