专利名称：风扇平台肋片的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于具有主气流和次气流的双函道叶轮机的风扇平台，该平台
限定主气流在其周围流动的整流罩(nose)表面的一部分，并支承从平台径向向外 延伸的叶片。
背景技术：
在叶轮机中，进气分成两股气流，在更靠近中央区域中流动的主气流，和围绕 在主气流周围的次气流。主气流的径向外边界，即主气流与次气流相交的区域，形 成以与叶轮机主轴平行的轴为轴的大致圆柱形。 一旦与叶轮机的整流罩接触，主气 流的中央区域旋转并沿着叶轮机的整流罩壁流动，其整流罩为圆锥形状，沿气体流 动方向渐开到环形通道的入口，其中整流罩壁与叶轮机的主轴逐渐平行。整流罩的 圆锥形壁上从通道沿主气流流动方向的上游的一部分，由被称作风扇平台且用来支 承叶片的平台构成。这些叶片用来压縮主气流的气体，并传递轴向的旋转动力。主 气流沿着，叶片间的锥形前进且旋转至嗵3IA口时，同时还被锥形壁和次气流之 间径向压縮，其内边界远离叶轮机的主轴。该机构用来在通道入口获得被压縮的气 体，并且由于以大于初始平均半径的平均半径(与主轴的平均距离)，相对于叶轮机 的主轴旋转，所以具有增大的能量。
主、次气流在围绕叶轮机整流罩的环形通道入口分开，主气流穿ail道而次气 流沿着限定通道外侦啲环形壁的径向外表面流动。在通道中布置有径向延伸且主气 流被进一步压縮的叶片。穿Mil道的主气流气体可被尽可能地压縮，以利于通皿 道的低压压縮TO所述气体执行的压縮操作。M叶片压縮主气流气体的效率随着 叶片数量的增多而增大。然而，这些叶片的成本很高。如果肖,减少叶片的数量将
会比较有利。此外，减少叶片的数sa会减小平台的重量，从而使惯性减小。然而，
在具有较少叶片的风扇平台上很难压縮穿过叶片之间的气体，这使其下游的压缩机
执行工作更加困难。
本发明意图克服上述缺陷，或者至少减轻这些吿夫陷。
发明内容
本发明意图提供一种叶轮机的风扇平台，禾,平台上设置的规定数量的叶片， 尽可能高效地压縮的主气流气体。
本发明是通过这样来实现的，在平台的两个相邻叶片之间设置至少一斜申出于 两个叶片之间空间内的肋，所述肋被设计成参与压縮主气流气体，并延伸在由叶片
所限定空间的40%范围内即沿主气流流动方向的最下游。
禾佣这些从主气流流动的空间内伸出的肋，穿过叶片之间的主气流的气体被压 縮得比无肋结构中的更多。此外，每条肋用来减小从肋与平台相交的每个叶片的导 边(叶片的端部即沿主气流流动方向的最上游)开始产生的涡流的振幅。由于这些 涡流减弱了叶片的性能，故涡流是不希望出现的紊流区域。因此本发明的平台与支 承了更多叶片的平台同样有效，而由于制造肋比制造叶片的成本更低且包括较少的 材料，所以成本较低且质量较轻。
iM地，所述至少一条肋延伸在由叶片之间所限定的空间的30%范围内沿主气 流流动方向的最下游。
肋的这种布置用来减小从叶片的导边开始产生并产生干扰叶片之间气流的紊流 区域的涡流的振幅。
通过下面对所给出的非限制性实施例的实施方式的详细描述，本发明及其优点
将会更加易于理解，描述中参考下列附图，其中
图1是双函道叶轮机前部的纵截面图，示出主气流与次气流的位置；
图2是示出了两个相邻叶片的本发明平台的立体图3是沿图2中Ill-Ill线的横截面图4是本发明所述肋上带有圆形尾边的平台的示意图5A和5B是肋为非线性的本发明所述的平台的示意图6是两个相邻叶片之间设有两条肋的本发明所述的平台的示意图。
具体实施例方式
图1示出了主轴A的双函道叶轮机的前部分。由于关于X轴对称，所以只示 出叶轮机的上半部。在下面的描述中，术语"前"是指位于相对于穿过叶轮机的气
流的上游部分，术语"后"是指位于比所述气流更下游的部分。
叶轮机前部设有整流罩10，其端部指向前面即图1中的左侧。整流罩首先向右
张开，形成大体上的圆锥形状，然后整流罩壁逐渐与A轴平行以形成A轴的大致圆 柱体。整流罩10由大致圆柱形的外壳17围绕，外壳17的轴与A轴对称。外壳17 的径向内表面18和整流罩10的表面12之间限定气流经过的环形区域。叶轮机从右 向左前进，因而气流沿着箭头F的方向从左向右流经外壳17与整流罩10之间。
向后，即朝向相对于外壳17前端的后面设有环形壁20，呈以对称轴A为轴的 大致圆筒体形状。该环形壁20与整流罩10共同限定环形通道5。环形壁20将气流 分成:！Ail道5中的主气流l，和围绕在主气流1周围的次气流2。因而，主气流由 整流罩10限定，次气流由整流罩10和环形壁20限定，而次气流由主气流和外壳 17的径向内表面18限定，然后由环形壁20和外壳17的径向内表面18限定。因而 在环形壁20前面主气流1与次气流2之间的分离区域，大体上呈以A轴为对称轴 的圆柱体3的形状。
当穿过叶轮机时，次气流2为等截面穿过且占据由圆筒体3与外壳17的径向 内表面18所限定的环空体积。相反地，假设整流罩10为圆锥形状，贝岫于该区域 由圆筒体3向外限定且由整流罩IO上沿着气流流动方向逐渐远离A轴的表面12向 内限定，所以主气流1流经的环形区域的横截面在气流(在图1中从左向右)穿过 叶轮机时减小，因而压縮穿M道5的气体。
此外，整流罩10的表面12上位于通道5前面的环形部分，由支承叶片30的 风扇平台40构成。这些叶片30等间隔分布在平台40的圆周上，用于压縮并向气体
的主气流1传递旋转运动。
如图2和3所示，叶片30沿其宽度(叶片宽度为沿大致沿着叶轮机主A轴方 向的尺寸)弯曲，以使每个叶片30具有凹面32和凸面33， 二者前面相交于导边34， 后面相交于尾边35。叶片30的凹面32面向平台40的旋转方向，图2和图3中用 箭头R表示该旋转方向，从左向右。箭头R与A轴大致垂直。叶片30的凸面33 面向相邻叶片30的凹面32位置。两个相邻叶片30限定空间38。主气流在空间38 中沿着箭头F方向从叶片30的导边34向尾边35流动，且在穿过时被压縮。
平台40带有沿着与两相邻叶片30大致等距的线延伸的肋50。肋50具有向前 布置的导边54和向后布置的尾边55。肋50为从平台40向外径向延伸的鳍形，即 其与平台40大致垂直。肋50可以是线性的，也可以是以与叶片30相似的方式且沿相同方向弯曲。肋50的高度可以小于叶片30的高度，或者实际上小得多。肋50 可以是通过锻造平台40或者是加工平台40得到。
如图3所示，导边54与平台40形成的角度小于尾边55与平台40所形成的角 度，因此肋50的尖端56即肋上与平台40最远的点，与导边54与平台40相交的位 置相比，更靠近尾边55与平台40相交的位置。例如，尖端56可以与本身为线性的 尾边55在一条直线上。例如，尾边55可以垂直于平台40径向延伸，以使尖端56 位于尾边55与平台40相交位置径向上方。可选地，如图4所示，肋50可以具有圆 形尾边55。
在图2和图3中，肋50位于空间38的最后区域，即与叶片30的导边34相比 更靠近其尾边35。因而，肋50对于减弱在空间38中从叶片30的导边34开始产生 的涡流60的振幅更加有效。例如，将肋50布置成以使空间38的60%置于导边54 与平台40相交位置的前面，空间38的40%置于导边54与平台40相交位置的后面。 举例来说，将肋50布置成以使空间38的70%置于导边54与平台40相交位置的前 面，空间38的30%置于导边54与平台40相交的后面。
肋50可以#置于相对于A轴径向且与平台40垂直的平面。肋50还可以具 有沿平台40旋转方向倾斜的径向外端510，如图5A中的箭头R所示，即从左向右。 因而，径向外端510以图5A所示的方式与垂直于平台40的肋的径向内部形成角度。 肋50沿其径向还可以设有多个连续部，这些连续部沿着平台40的旋转方向彼此相 对倾斜。
如图5B所示，肋50还可以在平台40的旋转方向沿着整个径向弯曲，如图箭 头R所示。在此情况下，肋50上与平台40相交的部分可以与平台垂直，也可以在 与旋转方向相反的方向相对于平台40倾斜。
本发明并不局限于上述的实施方式。因而，在每对相邻叶片30之间也可以设置 多条肋50。例如，平台40在相邻对叶片30之间可以设有两条肋50，如图6所示。
权利要求
1.一种用于具有主气流(1)和次气流(2)的双函道叶轮机的风扇平台(40)，所述平台限定主气流在其周围流动的整流罩表面的一部分，并支承从所述平台(40)径向向外延伸的叶片(30)，所述平台的特征在于，在两个相邻叶片(30)之间设有至少一条肋(50)，伸出于两个叶片(30)之间的空间(38)中，所述至少一条肋(50)被设计成参与压缩主气流(1)中的气体，并延伸于由叶片(30)之间所限定的空间(38)的40％范围即在主气流(1)流动方向的最下游。
2. 如权利要求1所述的风扇平台(40)，其特征在于所述至少一条肋(50)延 伸于由叶片(30)之间所限定的空间(38)的30%范围内在主气流(1)流动方向 的最下游。
3. 如权利要求1或2所述的风扇平台(40)，其特征在于所述至少一条肋(50) 是连同平台(40)被锻造制成。
4. 如权利要求1或2所述的风扇平台(40)，其特征在于所述至少一条肋(50) 被机械加工到平台(40)中而制成。
5. 如权利要求1至4所述的任一种风扇平台(40)，其特征在于所述至少一条 肋(50)的尖端(56)与所述肋的导边(54)与所述平台(40)相交位置之间的距 离大于所述尖端(56)与所 的尾边(55)与所述平台(40)相交位置的距离。
6. 如权利要求1至5所述的任一种风扇平台(40)，其特征在于所述至少一条 肋(50)的径向外端(510)沿所述平台(40)的旋转方向倾斜。
7. 如权利要求1至5所述的任一种风扇平台(40)，其特征在于所述至少一条 肋(50)在其整个径向长度上沿所述平台(40)的旋转方向弯曲。
8. 如权利要求1至6所述的任一种风扇平台(40)，其特征在于在两个相邻叶 片(30)之间设有两条肋(50)。
9. 一种叶轮机风扇，包括固定到上述任一项权利要求所述平台的叶片。
10. —种设有依据权利要求9的风扇的叶轮机。
全文摘要
本发明涉及一种用于具有主气流(1)和次气流(2)的双函道叶轮机的风扇平台(40)。平台(40)限定主气流在其周围流动的整流罩表面的一部分，并支承从所述平台(40)径向向外延伸的叶片(30)。在两个相邻叶片(30)之间，平台(40)设有至少一条肋(50)，伸出于两个叶片(30)之间的空间(38)中，所述肋被设计成参与压缩主气流。
文档编号F04D29/38GK101165355SQ20071016285
公开日2008年4月23日 申请日期2007年10月16日 优先权日2006年10月20日
发明者斯蒂芬·奥宾 申请人:斯奈克玛