径流式压缩机级的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种根据权利要求1或者16的前序部分的用于径流式压缩机的径流式压缩机级。
【背景技术】
[0002]从文件DE 195 02 808 C2和从文件DE 10 2012 203 801 Al中已知带有至少一个径流式压缩机级的径流式压缩机的基本的构造。因此在现有技术中公开了，径流式压缩机的该一个或每个径流式压缩机级具有相对于定子旋转的叶轮(Laufrad)，其中叶轮包括多个转子侧的叶轮叶片。在此叶轮的每个叶轮叶片具有流动进入棱边(有时称为流动前缘)和流动离开棱边(有时称为流动后缘)，其中吸力侧、压力侧以及面向定子的外部面在每个叶轮叶片的流动进入棱边和流动离开棱边之间延伸，其中相应的叶轮叶片的外部面接近定子并且用作相对定子的密封。径流式压缩机的这样的叶轮(在其中叶轮叶片的外部面间接地接近定子)不具有围带并且也称作为敞开的叶轮。
[0003]在不利的运行条件下叶轮的叶轮叶片的外部面可碰撞定子或者擦蹭定子，因此可导致在定子和叶轮叶片的外部面的区域中的损坏。当为了降低在叶轮的叶轮叶片的面向定子的外部面处的损坏危险而除去材料以用于降低材料厚度时，则在叶轮叶片的外部面的区域中相对定子的密封作用变坏。
[0004]需要这样的径流式压缩机级，即在其中降低在叶轮叶片的外部面的区域中的损坏危险，然而在其中确保外部面相对于定子的良好的密封作用。
【发明内容】
[0005]以此为出发点本发明的目标是，提供一种用于径流式压缩机的径流式压缩机级，其满足上述的要求。
[0006]这目标根据本发明的第一方面通过根据权利要求1所述的径流式压缩机级解决。据此将至少一个凹槽引入到至少一个叶轮叶片的外部面中，该凹槽不仅在吸力侧处而且在压力侧处由纵向桥接部限制，其中纵向桥接部中的每个构造相应的叶轮叶片的朝向定子的密封顶部(Dichtspitze)。
[0007]根据本发明将至少一个凹槽引入到叶轮的至少一个叶轮叶片的外部面中，该凹槽不仅在相应的叶轮叶片的吸力侧处而且在相应的叶轮叶片的压力侧处由优选地连续地在流动进入棱边和流动离开棱边之间延伸的纵向桥接部限制。每个纵向桥接部构造相应的叶轮叶片的朝向径流式压缩机级的定子的密封顶部。由此一方面可确保在径流式压缩机叶轮的叶轮叶片的外部面的区域中相对于定子的改进的密封作用，另一方面在叶轮叶片的外部面擦蹭或者碰撞定子的情况下存在减小的损坏危险。不仅在每个叶轮叶片的压力侧的区域中而且在每个叶轮叶片的吸力侧的区域中通过相应的纵向桥接部提供优化的空气动力学的轮廓，从而径流式压缩机级具有高的效率。
[0008]根据一种有利的改进方案，将唯一的凹槽引入到相应的叶轮叶片的外部面中，该唯一的凹槽在流动进入棱边和流动离开棱边之间延伸。优选地相应的凹槽相邻于流动进入棱边封闭并且相邻于流动离开棱边敞开。根据一种备选的有利的改进方案，相应的凹槽相邻于流动进入棱边并且相邻于流动离开棱边分别敞开。
[0009]当相应的凹槽相邻于流动进入棱边通过在桥接部中的一个中的凹口构造成敞开时，则该相应的凹槽相比于在这样的情况中(即在其中凹槽相邻于相应的叶轮叶片的流动进入棱边实施成封闭的)可通过铣削更简单地制造。
[0010]根据一种备选的有利的改进方案，将多个凹槽引入到相应的叶轮叶片的外部面中，该多个凹槽在流动进入棱边和流动离开棱边之间相继定位并且至少通过一个横向桥接部互相分离。优选地前面的凹槽在前面相邻于流动进入棱边被封闭并且在后面被封闭，而后面的凹槽在后面相邻于流动离开棱边被封闭并且在前面被封闭。
[0011]优选地引入到相应的叶轮叶片的外部面的凹槽具有V形的横截面和U形的或者倒圆的凹槽底部。这种轮廓设计有利于一方面用于确保良好的密封作用和另一方面用于确保叶轮叶片的机械完整性和良好的擦蹭行为。
[0012]根据另一有利的改进方案，相应的叶轮的所有叶轮叶片的凹槽具有相同的凹槽深度。根据一种备选的有利的改进方案，相应的叶轮的至少一个叶轮叶片的凹槽相对于相应的叶轮的其它的叶轮叶片的凹槽具有不同的凹槽深度。通过径流式压缩机叶轮的凹槽的不同的凹槽深度可调整叶轮叶片的固有频率，以为了确保径流式压缩机的优化的运行行为。此外可利用相邻的叶轮叶片的不同的凹槽深度以用于平衡径流式压缩机叶轮。
[0013]根据本发明的第二方面该目标通过根据权利要求16所述的径流式压缩机级解决。据此将多个凹口引入到至少一个叶轮叶片的外部面中，该多个凹口不仅在吸力侧处而且在压力侧处由边缘(Berandung)限制，其中凹口的边缘构造相应的叶轮叶片的朝向定子的密封轮廓。以此也可一方面确保在叶轮叶片的外部面的区域中相对于定子的改进的密封作用，另一方面在外部面擦蹭定子的情况下存在减小的损坏危险。
[0014]优选地将引入到相应的叶轮叶片外部面中的凹口构造为孔，该孔具有不同的尺寸。这种实施方案是尤其简单的。通过带有不同尺寸的孔可调整叶轮叶片的固有频率，此外可利用这样的孔用于平衡径流式压缩机叶轮。
【附图说明】
[0015]本发明优选的改进方案从从属权利要求和接下来的说明中得到。借助于图纸详细地阐述本发明的实施例，然而不应受限于此。在此:
图1显示了在子午线截面中根据本发明的第一方面的根据本发明的径流式压缩机级的细节；
图2显示了在图1的截面方向A-A上的视图；
图3显示了在图1的观察方向B上的视图；
图4显示了在图1的观察方向B上的备选的视图；
图5显示了在图1的截面方向A-A上的备选的视图；
图6显示了在图1的截面方向A-A上的另一备选的视图；
图7显示了在图1的截面方向A-A上的另一备选的视图；
图8显示了图1的细节； 图9显示了根据发明的备选的设计方案的叶轮叶片的透视图；和图10显示了用于根据本发明的第二方面的径流式压缩机级的叶轮叶片的透视图。
[0016]参考标号列表 10叶轮
11流动通道 12叶轮叶片 13定子 14轮毂轮廓 15定子轮廓 16流动进入棱边 17流动离开棱边 18压力侧 19吸力侧 20外部面 21导叶 22凹槽 23纵向桥接部 24纵向桥接部 25凹口 26凹槽底部 27支腿 28横向桥接部 29凹口 30边缘。
【具体实施方式】
[0017]本发明涉及一种带有至少一个径流式压缩机级的径流式压缩机。图1显示了根据本发明的第一方面的在子午线截面中的根据本发明的径流式压缩机级的细节。
[0018]径流式压缩机的该一个或每个径流式压缩机级具有叶轮10，该叶轮带有多个布置在相应的压缩机级的流动通道11中的、转子侧的叶轮叶片12。叶轮10相对定子13旋转。
定子13可为壳体或定子环或类似物。
[0019]相应的压缩机级的流动通道11由转子侧的轮毂轮廓14和定子轮廓15限制。每个叶轮叶片12具有流动进入棱边16和流动离开棱边17。
[0020]流动进入棱边16根据图1和2的实施例由倒圆的、面型的(fljichig)轮廓限定。
与之相反流动离开棱边17根据图1和2由平的、未倒圆的、面型的轮廓限定。
[0021]压力侧18、吸力侧19以及在叶轮叶片12的径向外部处相应的叶轮叶片12的面向定子13的外部面20在每个叶轮叶片12的流动进入棱边16和流动离开棱边17之间延伸。
[0022]根据图1在流动方向上观察在叶轮10的叶轮叶片12下游在流动通道11中定位有带有固定的导叶21的定子侧的扩散器。扩散器不是径流式压缩机级的组成部分。也可放弃这样的扩散器。
[0023]引入至少一个凹槽22到径流式压缩机叶轮10的至少一个叶轮叶片12 (优选地每个叶轮叶片12)的面向定子13的外部面20中。
[0024]在图1到8实施例中将唯一的凹槽引入到相应的叶轮叶片12的外部面20中，该凹槽在流动进入棱边16和流动离开棱边17之间延伸，并且该凹槽不仅在压力侧18处而且在吸力侧19处由在流动进入棱边16和流动离开棱边17之间延伸的纵向桥接部23或者24限制。
[0025]每个纵向桥接部23，24构造相应的叶轮10的朝向径流式压缩机级的定子13的密封顶部。
[0026]在图3的方案中相应的凹槽22 (其构造在叶轮叶片12的外部面20处)相邻于流动进入棱边16被封闭。与之相反在图4的备选方案中相应的凹槽22构造成相邻于相应的叶轮叶片12的流动进入棱边16敞开，其中该凹槽通过在吸力侧的或压力侧的纵向桥接部23中的凹口 25通到相应的叶轮叶片12的吸力侧19的区域中。
[0027]图4的方案相比于图3的方案可通过铣削更简单地制造。然而由于空气动力学的原因图3的方案是优选的。在图3和图4的两个方案中相应的凹槽22相邻于未显示的流动离开棱边17构造成敞开。
[0028]如可从图2得到的那样，引入到相应的叶轮叶片12的外部面20中的凹槽22具有V形的横截面和倒圆的或者U形的凹槽底部26，其中纵向桥接部23，24的侧边的支腿27 (该支腿限制在横截面中V形的凹槽22)朝外或者在朝向相应的叶轮叶片12的外部面20的方向上扩散。优选地构造在每个叶轮叶片12的外部面20处的每个纵向桥接部23，24在其外部区段处在流动进入棱边16和流动离开棱边17之间的伸延中具有恒定的厚度。
[0029]在图2中显示的引入到相应的叶轮叶片12的外部面20中的凹槽22的轮廓设计虽然是优选的，但是不必强制地这样实施。因此图5和7显示这样的方案，即在其中纵向桥接部23，24的仅仅一个在朝向相应的叶轮叶片12的外部面20的方向上扩散(即在图5中在压力侧18处的桥接部24和在图7中在吸力侧19处的桥接部23)，反之相应另一个纵向桥接部朝外在朝向相应的叶轮叶片12的外部面20的方向上具有恒定的厚度。
[0030]图6显示了这样的方案，即