专利名称：内燃机车用增压器压气机叶轮的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种内燃机车用增压器压气机叶轮。
技术背景在内燃机车用增压器中，压气机叶轮的作用是通过涡轮吸收、利用 柴油机气缸中排出的废气作机械功，以提高增压器压气机出口的空气压力。 通过压气机叶轮的旋转，将空气吸入到增压器，并将空气压縮，从而给柴油 机气缸提供足够的空气，使柴油充分燃烧，降低排气温度和热负荷，减少油 耗，提高柴油机经济性。在现有技术中，压气机叶轮使用五轴数控加工中心 铣制而成，叶片表面为机加工表面。为满足铁路提高运能和降低成本的需要, 提高增压器压气机叶轮可靠性，提高其疲劳极限强度和疲劳寿命，需要在现 有技术的基础上进一步提高压气机叶轮疲劳极限强度和表面质量。 发明内容本实用新型所要解决的技术问题是为内燃机车用增压器提供一种 带有强化表面层的新型压气机叶轮，使其疲劳极限强度和疲劳寿命能更进一 步提高，使得增压器的运行寿命进一步提高，从而降低铁路运营成本。
为解决上述技术问题，本实用新型采用了以下技术方案在压气机分体式 叶轮或整体式叶轮的叶片表面上，采用喷丸强化技术，使其形成厚度为0. 07
0. 20mm强化表面层，该强化表面层的优选厚度为0. 15mm。 机件的疲劳主要从表面开始，从零件内部产生疲劳只是个别现象。因此，应 用表面强化技术来提高叶轮抗疲劳强度已成为重要课题。通过大量高速运动 的弹丸喷射叶轮表面，犹如无数小锤反复锤击叶片表面，从而形成极为强烈 的塑性变形。这种变形使叶轮表面产生一定厚度的冷化硬化层，并产生一层 残余的压縮应力，使表面层的硬度、强度大为提高。这个表面层就是表面喷 丸强化层，它会显著提高零件在室温与高温下的疲劳强度。经过喷丸强化之 后，其强化效果之显著，成本之低廉，是其他表面强化工艺无法相比的。
本实用新型产生的积极技术效果是在叶片表面形成均匀的强化层，消除 应力源，改善叶片表面质量，提高叶片疲劳极限强度，进而提高叶片疲劳寿 命。经升降法对经喷丸强化的和未经喷丸强化的压气机叶轮叶片进行振动疲 劳强度对比试验的试验结果证明经过喷丸强化处理的压气机叶轮的疲劳极 限强度较之未经喷丸强化处理的叶轮疲劳极限强度提高15%以上。应用这种技 术的新型压气机叶轮的产品质量进一步提高，增长了叶轮的使用寿命，具有 很广阔的应用前景和很好的经济效益。
图1为内燃机车用增压器压气机叶轮主视图。 图2为图1的A—A剖面图。 图3为图2未经表面喷丸强化处理的B—B剖面。 图4为图2经过表面喷丸强化处理的B—B剖面。
具体实施方式
从图1到图3可以看出，内燃机车用增压器压气机叶轮1的
叶片2及其表面3是由五轴数控加工中心铣制而成的。为提高其疲劳极限强 度，进而提高其使用寿命，对其进行喷丸强化处理。喷丸强化处理具体工艺 参数为1喷丸介质用直径为0.05rnrn 0.20mm的玻璃珠；2喷丸强度为 0. 12mm 0. 28mm Almen (阿尔门)N型试片变形量；3 100% 200%覆盖率。 最终使其生成厚度为0. 07 0. 20ram的如图4所示的强化表面层4。强化表面 层4厚度的优选值为0. 15mm。
经过上述处理的压气机分体式叶轮或整体式叶轮上的叶片，疲劳极限强度 和使用寿命均得到大幅度提高。
权利要求1一种内燃机车用增压器压气机叶轮，其特征在于叶轮的叶片上设有强化表面层。
2.根据权利要求1所述的内燃机车用增压器压气机叶轮，其特征在于所述 的叶片上强化表面层为喷丸技术处理的强化表面层。
3.根据权利要求2所述的内燃机车用增压器压气机叶轮，其特征在于所述的叶片上强化表面层的厚度为0. 07 0. 20mm。
4.根据权利要求3所述的内燃机车用增压器压气机叶轮，其特征在于所述 的叶片上强化表面层的优选厚度为0. 15mm。
专利摘要一种内燃机车用增压器压气机叶轮，其特征在于叶轮的叶片上设有强化表面层。所述的叶片上强化表面层为喷丸技术处理的强化表面层。所述的叶片上强化表面层的厚度为0.07～0.20mm。所述的叶片上强化表面层的优选厚度为0.15mm。本实用新型产生的积极技术效果是在叶片表面形成均匀的强化层，消除应力源，改善叶片表面质量，提高叶片疲劳极限强度，进而提高叶片疲劳寿命。经升降法对经喷丸强化的和未经喷丸强化的压气机叶轮叶片进行振动疲劳强度对比试验的试验结果证明经过喷丸强化处理的压气机叶轮的疲劳极限强度较之未经喷丸强化处理的叶轮疲劳极限强度提高15％以上。应用这种技术的新型压气机叶轮的产品质量进一步提高，增长了叶轮的使用寿命，具有很广阔的应用前景和很好的经济效益。
文档编号F04D29/30GK201344151SQ200820232019
公开日2009年11月11日 申请日期2008年12月25日 优先权日2008年12月25日
发明者康建明, 曙 王, 班海波 申请人:中国北车集团大连机车研究所有限公司