压缩机叶轮组件和涡轮增压器的制作方法

文档序号:19113172发布日期:2019-11-12 23:42阅读:197来源:国知局
压缩机叶轮组件和涡轮增压器的制作方法

本实用新型涉及压缩机叶轮组件和涡轮增压器。更具体地,本实用新型涉及部分地由聚合物材料构成的压缩机叶轮。



背景技术:

压缩机被用于比如涡轮增压器、增压器等应用中。此类装置典型地包括压缩机叶轮,该压缩机叶轮包括以空气动力学方式构形的叶轮叶片的阵列,这些叶片被支撑在中心区段上。该中心区段(比如中枢件区段)安装在可旋转驱动轴上。在涡轮增压器的情况下,可旋转轴被涡轮机叶轮驱动。对于涡轮增压器,中枢件区段总体上包括中心轴向孔,轴延伸进入该中心轴向孔中并紧固至中枢件。紧固可以采用任何适合的形式,比如使用螺纹轴和中枢件、带键的中枢件,或可替代地,轴的首部可以延伸穿过中枢件、并且使用螺母来将其紧固至中枢件上以便通过去除肩台或与轴一起旋转的其他直径扩大的结构来减轻中枢件。轴沿使得被构形的叶片轴向吸入空气并以升高的压力水平将空气径向地向外排出到压缩机壳体的腔室中的方向可旋转地驱动离心式压缩机叶轮。接着,经压缩的空气从该腔室供应到内燃发动机的进气歧管,以与燃料混合并且燃烧,所有这些都是众所周知的。

压缩机技术的改进实现了多种有益效果,包括但不限于,通过精心设计压缩机、尤其是离心式压缩机叶轮而实现的增大的压缩机效率、流量范围、以及快速瞬态响应。已经提出了聚合物离心式压缩机叶轮以提供性能提高。在某些应用和配置中,认为聚合物压缩机叶轮可以提供高强度且低转动惯量的部件。在某些应用中,聚合物压缩机叶轮可以更容易地被配置成与叶片相关联的希望的扇片和鳍片形状。遗憾的是,用于压缩机叶轮中的聚合物的用途受到一些重要的材料和结构因素的限制。聚合物化合物在压缩机操作温度下发生蠕变。这可能折损操作效率并限制相关联的压缩机组件和部件(比如压缩机叶轮)的使用寿命。迄今为止,可以用于压缩机叶轮中的聚合物材料在典型的涡轮增压器操作条件下使用时会发生结构变形。

希望提供一种压缩机叶轮构型,该压缩机叶轮构型可以提供聚合物结构的效率而没有蠕变和变形的问题。



技术实现要素:

本实用新型公开了一种压缩机叶轮组件,包括:金属管状插入件,所述金属管状插入件具有从入口端延伸到与所述入口端相对的出口端的轴孔、以及壁构件,所述壁构件具有周向外表面和与所述周向外表面相对的周向内表面,所述周向内表面限定了所述管状插入件的轴孔,其特征在于,所述周向外表面或周向内表面中的至少一个表面包括被限定在其上的至少一个接合构件;由聚合物材料构成的压缩机叶轮构件,所述压缩机叶轮具有模制到所述管状插入件上的沿轴向延伸的中心部分,所述中心部分具有入口端和与所述入口端相对的出口端,所述压缩机叶轮构件进一步具有从所述中心部分向外突出的叶片阵列,所述叶片阵列具有外表面和内部区域以及被布置在其上的多个沿周向间隔开的、沿径向和轴向延伸的叶片;以及具有外表面的轴,所述轴延伸穿过所述管状插入件,其中,所述管状插入件的所述相对的内表面上的至少一个构形表面区域接合所述轴的外表面。

还公开了一种压缩机叶轮组件,包括:金属管状插入件,所述金属管状插入件具有从入口端延伸到与所述入口端相对的出口端的轴孔、以及壁构件,所述壁构件具有周向外表面和与所述周向外表面相对的周向内表面,所述周向内表面限定了所述管状插入件的轴孔,其特征在于,所述周向外表面或所述周向内表面中的至少一个表面限定了被限定在其上的至少一个接合构件,其中所述管状插入件的金属包括青铜、含铅青铜、铜铁、铁、含铅铁、铝、钛、钢中的至少一种;由聚合物材料构成的压缩机叶轮构件,所述压缩机叶轮具有模制到所述管状插入件上的沿轴向延伸的中心部分,所述中心部分具有入口端和出口端,所述压缩机叶轮构件进一步具有从所述中心部分向外突出的叶片阵列,所述叶片阵列具有外表面和内部区域以及被布置在其上的多个沿周向间隔开的、沿径向和轴向延伸的叶片;其中,所述压缩机叶轮构件的聚合物材料包括环氧化合物、酚类聚合物、聚酰亚胺聚合物、聚酰胺聚合物、聚丙烯聚合物或聚醚醚酮聚合物中的至少一种,并且所述聚合物材料含有金属纤维、玻璃纤维、碳纤维、金属颗粒、玻璃颗粒、碳颗粒中的至少一种;其中,所述压缩机叶轮的中心部分具有压缩机叶轮入口端和相对的压缩机叶轮出口端、具有一定长度,其中所述压缩机叶轮的中心部分的长度小于或等于由所述管状插入件限定的长度;以及具有外表面的轴,所述轴延伸穿过所述管状插入件,其中,所述管状插入件的所述相对的内表面上的所述至少一个被构形表面区域接合所述轴的外表面。

还披露了一种涡轮增压器,该涡轮增压器包括本文所描述的压缩机叶轮组件。

附图说明

当结合附图阅读时,将从以下详细描述中最好地理解本发明。应强调的是,根据惯例,附图的各个特征不是按比例的。相反,为清楚起见,各个特征的尺寸被任意扩大或缩小。

图1是如本文所披露的压缩机叶轮组件的压缩机叶轮构件的实施例的示意性透视图,其中,为清楚起见,轴被移除;

图2是如本文所披露的压缩机叶轮组件的沿着图1中的线2-2截取的截面视图;

图3是图1的压缩机叶轮组件的第一实施例的透视顶部视图;

图4A是图3的压缩机叶轮组件的管状插入件的第一实施例的截面轮廓;

图4B是图3的压缩机叶轮组件的管状插入件的第二实施例的截面轮廓;

图4C是如本文所披露的离心式压缩机叶轮构件的实施例与如图4A所示的管状插入件的实施例之间的连接处的详细截面视图;

图4D是如本文所披露的离心式压缩机叶轮构件的实施例与如图4B所示的管状插入件的实施例之间的连接处的详细截面视图;

图5是图3的管状插入件的透视图;

图6是图3中的压缩机叶轮组件置于涡轮增压器中的截面视图;

图7是如本文所披露的压缩机叶轮组件的第二实施例的分解透视图;

图8是图3的压缩机叶轮构件的底部透视图;

图9是如图5的压缩机叶轮组件中所采用的管状插入件构件的第三实施例的透视图;

图10是图5的压缩机叶轮构件的实施例的详细截面视图,其中,为清楚起见,管状插入件被移除;

图11是如本文所披露的管状插入件的第四实施例的透视图;

图12是如本文所披露的压缩机叶轮构件的替代性实施例的底部透视图;

图13是如本文所披露的管状插入件的第五替代性实施例的透视图;

图14是图13的管状插入件的实施例的替代性透视图;

图15是管状插入件和压缩机叶轮构件的详细视图;并且

图16是如本文所披露的压缩机叶轮构件的第三替代性实施例。

具体实施方式

披露了一种被配置用于诸如涡轮增压器、增压器等装置中的压缩机叶轮组件以及结合了如本文所述的压缩机叶轮的涡轮增压器、增压器或类似物。在某些实施例中,如本文所披露的压缩机叶轮可以提供坚固的轻量机构。

如图1和2所示,本文披露了一种离心式压缩机叶轮组件10。在许多应用中,离心式压缩机叶轮组件10可以用作旋转压缩机8中的离心式叶轮。这些应用可以包括用于与多种不同终端应用、比如内燃发动机6相结合的多种不同排气驱动式涡轮增压器4或类似物的旋转压缩机8。离心式压缩机叶轮组件10包括沿纵向轴线14延伸的管状插入件12。在某些实施例中,离心式压缩机叶轮组件10的管状插入件12可以沿纵向轴线14轴向地延伸,该纵向轴线轴向地延伸穿过离心式压缩机叶轮构件16。

如图5所示,管状插入件12具有出口端17和入口端18、在入口端18与出口端17之间延伸的壁构件19、周向外表面21、以及与周向外表面21相反的限定了轴孔22的周向内表面23。

轴孔22被配置成将轴24可伸缩地接纳在其中,如图6所示。适合的轴24的非限制性实例包括与适合的涡轮增压器4相关联的适合的涡轮机轴。轴24被接纳在管状插入件12中所限定的轴孔22中、并且从入口端18向内延伸。该轴可以穿过轴孔22延伸到出口端17、并且可以如希望或要求地终止在该位置处、或者可以延伸到在出口端17之前的适合位置。还设想了在某些构型中,如果希望或要求,轴24可以延伸或突出超过出口端17。轴24可以以适合的方式(比如随后描述的)连接至管状插入件12。

离心式压缩机叶轮组件10的离心式压缩机叶轮构件16包括模制到管状插入件12上的轴向延伸的中心部分26。离心式压缩机叶轮组件10的离心式压缩机叶轮构件16包括叶片阵列28,该叶片阵列连续地连接至轴向延伸的中心部分26上并从其径向地向外延伸。叶片阵列28包括多个周向间隔开的、径向且轴向延伸的、弧形的、离心设置的叶轮叶片30。根据离心式压缩机叶轮组件10的离心式压缩机叶轮构件16的设计要求,可以在叶片阵列28中采用任何适合数量的叶轮叶片30。叶轮叶片30可以具有任何适合的周向间隔。类似地,叶轮叶片30可以径向且轴向地延伸到任何所希望的程度,并且具有任何适合的形状(尤其是叶片表面27的形状)。叶轮叶片30包括翼型,并且叶片表面27可以包括翼型表面。在某些实施例中,叶轮叶片30的形状可以由多个相连的弦来描绘,这些弦从轴向延伸的中心部分26的弧形外表面沿弦向方向25向外突出。如本文所使用的,弦或弦向方向25用于指代连接曲线的两个点的线段、并且包含叶轮叶片30的宽度,或者在叶轮叶片30作为翼型的情况下,指代连接翼型截面的前缘和后缘的直线段。总体上横向于弦向方向25的方向可以被定义为横弦向方向(transchordal direction)29并且总体上沿着叶轮叶片30的长度延伸。在某些实施例中,多个不同叶轮叶片30的具体外形如果希望或要求的话可以包括:对于至少一些叶轮叶片30而言的总体上邻近入口端18的叶片前倾32,如图1所示;以及靠近叶轮叶片30的周缘的至少一些后曲率34。

压缩机叶轮组件10的离心式压缩机叶轮构件16的叶片阵列28具有外部区域36和内部区域38。离心式压缩机叶轮组件10的离心式压缩机叶轮构件16的叶片阵列28可以由适合的聚合物材料形成。离心式压缩机叶轮组件10的离心式压缩机叶轮构件16中所采用的聚合物材料可以是适合在升高的温度和延长的工作循环下使用的热塑性或热固性聚合物材料。此类材料的非限制性实例包括环氧化合物、酚类聚合物、聚酰亚胺聚合物、聚酰胺聚合物、聚丙烯聚合物、或聚烷基芳基酮聚合物(包括但不限于聚醚醚酮聚合物)。

适合的环氧树脂化合物的非限制性实例包括与自身交联的那些、以及与各种多官能硬化剂反应形成热固性聚合物的聚环氧化物。适合的材料是由环氧树脂预聚物或含有两个或更多个环氧基团的较高分子量聚合物配制而成。适合的环氧树脂的非限制性实例包括双酚A,当其与环氧氯丙烷反应时产生具有以下通式的二缩水甘油醚:

其中n是0到25之间的整数。可以采用的其他环氧树脂包括比如以与双酚A类似的方式进行环氧化的双酚F环氧树脂等材料、以及以下环氧树脂:比如酚醛环氧树脂,通过比如脂肪醇或多元醇的缩水甘油化(glycidylaton)等过程形成的脂族环氧树脂,该过程形成了单官能(例如十二烷醇缩水甘油醚)、双官能(丁二醇二缩水甘油醚)或更高官能(例如三羟甲基丙烷三缩水甘油醚)树脂。其他环氧树脂可以包括缩水甘油胺环氧树脂,比如通过芳族胺与环氧氯丙烷反应形成的那些;其非限制性实例包括-p-氨基苯酚(官能度3)和N,N',N",N"'-四缩水甘油基-双-(4-氨基苯基)-甲烷(官能度4)。

环氧树脂材料可以通过均聚或通过与适合的多官能固化剂或硬化剂共聚来固化,多官能固化剂或硬化剂包括但不限于包括胺、酸、酸酐、酚、醇和硫醇。根据希望或要求,硬化剂可以是环境硬化剂或潜在硬化剂。

本文使用的术语酚类聚合物被定义为基于酚或取代酚与甲醛的各种反应产物的聚合物。这种材料可以是均聚的,或者可以与适合的可共聚组分聚合,并且可以作为酚醛清漆树脂或甲阶酚类树脂存在。

适用于本文披露的压缩机叶轮的叶片阵列28的聚酰亚胺可以包括通过各种方法制备的材料,比如适合的二酐和二胺之间的反应或通过适合的二酐与二异氰酸酯的反应,并且可以具有通式:

其中R1可以是脂族基团、芳族基团或两者的混合物。在某些实施例中,适合材料的非限制性实例包括比如聚氧二亚苯基-均苯四甲酰亚胺的材料,可根据商品名“KAPTON”商购获得并且被认为具有下式:

适合的聚酰胺材料包括芳族、半芳族和脂族材料,这些材料是均聚的或与适合的材料共聚的以提供或增强所希望的性能,包括耐温性和耐久性。适合的脂族聚酰胺的非限制性实例包括尼龙12、尼龙11、尼龙6、尼龙6,6等。适合的半芳族聚酰胺的非限制性实例包括聚邻苯二甲酰胺,比如具有以下通式的那些:

并且当聚合物链中重复单元的55%或更多摩尔的羧酸部分由对苯二甲酸(TPA)和间苯二甲酸(IPA)的组合构成时,来这样定义。适合的聚合物的非限制性实例包括PA 6T/66、PA 6T/DT和PA 6T/6I。还设想到了,半芳香族聚酰胺可以与其他聚合物材料共混或共聚。

还设想了,适合的聚酰胺聚合物可以包括比如聚酰胺46等材料。在不受任何理论束缚的情况下,认为聚酰胺46可以是具有以下通式的聚合物材料:

在某些应用中,密度约为1.19克/毫升,并且熔点约为290℃。

适合的聚醚醚酮具有以下通式:

并且所具有的工作温度可以高于相关离心式压缩机叶轮组件10的工作温度。在某些应用中,所选择的聚醚醚酮将在高于约140℃的操作温度下具有稳定性,其中一些等级具有高达或高于250℃的有用操作温度。

在希望或要求时,聚合物材料可以包括填料,比如多种非织造、不连续的纤维,作为分散的增强填料来增强所述聚合物材料。聚合物材料可以包括其他适合的填料,作为纤维增强材料的替代或补充。这种材料的非限制性实例可以包括各种有机和无机颗粒填料。在某些实施例中,填料可以包括各种纳米颗粒填料,包括碳纳米颗粒,比如各种类型的碳纳米管。适合的填料的其他非限制性实例可以包括金属纤维、玻璃纤维、金属颗粒、玻璃颗粒、碳颗粒等中的至少一种,聚合物基质复合材料可以包括任何适合的相对量的聚合物材料和填料,同时仍然提供可以被形成离心式压缩机叶轮组件10的叶片阵列中存在的一种或多种所希望形状的混合物。填料可以用任何适合的方式分散在聚合物材料中,包括均相或非均相分散。

填料可以由任何适合的颗粒和/或非织造、不连续的纤维材料形成,包括各种金属、玻璃、聚合物或碳颗粒和/或纤维。填料可以具有任何适合的特性,包括长度、截面形状和截面尺寸(例如,圆柱形纤维的纤维直径),并且可以包括具有不同特性的非织造、不连续的纤维和/或不同尺寸的颗粒的材料混合物,比如颗粒和非织造纤维的材料混合物。构成填料的纤维可以包括独立的长丝、丝束或不连续(例如,短切)长丝或纱线的无捻束。

离心式压缩机叶轮组件10的管状插入件12可以由适合的金属或金属合金形成。所选择的金属或金属合金是能够支撑离心式压缩机叶轮构件16的聚合物材料的组合物,该组合物可以包覆模制到管状插入件12上,使得管状插入件12的至少一部分被聚合物材料环绕和/或嵌入到聚合物材料中。适合的金属材料的非限制性实例包括比如铝和铝合金、镁和镁合金、铁和铁合金、铜和铜合金、钛和钛合金、钢等材料。在某些实施例中,金属合金可以是青铜或青铜合金。在某些实施例中,离心式压缩机叶轮组件10的管状插入件12可以包括以下中的至少一种:青铜、含铅青铜、铜铁、铁、含铅铁、铝、钛、钢。

青铜材料的非限制性实例包括与适合的合金金属合金化的铜。在某些实施例中,适合的青铜材料由铜与10%至14%之间的锡合金化而成。在某些实施例中,除锡之外或代替锡,适合的青铜材料还可以包括锌。在某些实施例中可以采用的其他青铜材料包括但不限于磷青铜(0.5%-11%锡,0.01%-0.35%磷,余量的铜)、铝青铜(4%-11.5%铝,0.5%-6%铁,0.8%-6%镍,0.5%-2%锰,0.5%锌,余量的铜)、硅青铜(0-20%锌,0.5%-6%硅,余量的铜)。

可以在本披露中使用的适合的不锈钢包括但不限于316L型。适合的铜铁合金可以含有铜、铁,并且在某些情况下可以含有铍。铜铁合金的非限制性实例包括含有65%至98%之间的铜和35%至2%之间的铁的那些。

离心式压缩机叶轮组件10的管状插入件12被配置用于连接至离心式压缩机叶轮构件16上。在所描绘的多个实施例中,管状插入件12与离心式压缩机叶轮构件16中的聚合物材料处于包覆模制接触、并且尤其与存在于轴向延伸的中心部分26中的聚合物材料相接触。聚合物材料可以与管状插入件12的至少周向外表面21处于包覆模制接触。管状插入件12可以具有一个或多个部件,这些部件增强离心式压缩机叶轮构件16中的聚合物材料与管状插入件12之间的连接和附接。

当在压缩机叶轮构件16中就位时,管状插入件12被定位在离心式压缩机叶轮构件16的中心部分26的轴向中心区域中。在某些实施例中,管状插入件12可以具有适合的截面型材元件,这些型材元件突出到存在于离心式压缩机叶轮组件10的离心式压缩机叶轮构件16的中心部分26中的聚合物材料中,使得管状插入件12的至少周向外表面21被包封在相关联的聚合物材料中。在某些实施例中,离心式压缩机叶轮组件10的管状插入件12可以包括至少一个接合构件,该至少一个接合构件被限定在、连续地连接到管状插入件12的周向外表面21上并从其向外突出。如图3、4和5所示,管状插入件12包括至少两个突出部和/或几何构型、比如接合脊48,所述至少两个突出部和/或几何构型向外突出到在轴向上远离周向外表面21的某个位置。

管状插入件12可以具有围绕周向外表面21轴向布置的任何适合数量的接合脊48。这些接合脊48可以环绕管状插入件12的周界定位,以提供相关联的离心式压缩机叶轮组件10的旋转稳定性。接合脊48的数量是足以在多个工作循环期间增强管状插入件12与离心式压缩机叶轮构件16的中心部分26中的聚合物材料之间的连接。图4A和4C中所描绘的管状插入件12的实施例分别具有六个和八个接合脊48。可以设想,在某些实施例中,管状插入件12上存在的接合脊48的数量在2与20之间的任何整数之间,而在某些特定实施例中使用4至12之间的数量。

在图5所描绘的实施例中,该至少两个接合脊48沿着管状插入件12的周向外表面21从入口端18纵向延伸到出口端17、并且在其各自的长度上具有基本均匀的截面。在本披露的范围内考虑了,某些实施例可以包括相对于管状插入件12的长度螺旋定位的接合脊48。还设想了,一个或多个接合脊48可以具有沿着管状插入件12的纵向长度在截面积和/或几何构型方面变化的截面轮廓。

在某些实施例中,接合脊48可以沿着管状插入件的整个长度延伸、并且可以具有适合的限定的截面轮廓。非限制性实例包括圆化的U形轮廓、方形轮廓等。在希望或要求时,一个或多个接合脊48可以具有限定了外表面50的截面轮廓,该外表面远离周向外表面21。外表面50可以是平面的或弧形的。在某些实施例中,外表面50在为弧形时具有的曲率可以等于相关联的周向外表面21的曲率。

所述一个或多个接合脊48还可以各自包括侧壁52,所述侧壁从管状插入件12的相关联周向外表面21成角度地向外延伸并且终止于外表面50处。相应的侧壁52被定位成彼此隔开一定距离,使得从侧壁52到侧壁52的距离小于相关联外表面50的宽度。在某些实施例中,侧壁52可以是平面的。在图4A和4C所描绘的非限制性实施例中,侧壁52以靠近管状插入件12的周向外表面21的最小值向外张开、以等于外表面50的宽度的距离终止。在图4B和4D所示的非限制性实施例中,侧壁52基本上彼此平行并终止于向外突出的平面构件55。在不受任何理论的束缚的情况下,认为聚合物材料中由相应接合脊48的几何形状限定的相反的径向入口57在经受轴向力时产生聚合物材料浓度和真空的平衡区域,该轴向力增强管状插入件12与离心式压缩机叶轮构件16的中心部分26之间的机械连接。在图3中描绘了这样的机构的一个非限制性展示。

如本文所披露的离心式压缩机叶轮组件10还可以包括适合的轴24,比如图2、图6和图7中所描绘的。轴24可以由任何适合的材料构成,比如金属或金属合金。在某些实施例中,轴24具有实心长形本体,其长度大于相关联的离心式压缩机叶轮构件16,使得轴24的出口区域54在管状插入件12的相应出口端17之外。在使用位置时,设想了,适合的端帽或其他锚固装置(比如套筒56)可以接合轴24的出口区域54的表面和管状插入件12的出口端17,使得夹紧荷载通过管状插入件12传递。

轴24可以具有任何适合的截面构型。在某些实施例中,设想了,轴24的位于与管状插入件相对应的区域中的至少一部分可以具有与管状插入件12的轴孔23的截面轮廓相对应的非圆形截面轮廓。适合的截面轮廓的非限制性实例包括六边形和扁平椭圆体,分别如图4A和4B所示。

如本文披露的离心式压缩机叶轮组件10的替代性实施例在图7中进行了描绘、并且包括总体上如之前描述的压缩机叶轮构件16,该压缩机叶轮构件连接到管状插入件112上,使得存在于离心式压缩机叶轮构件16的中心部分26中的聚合物材料与管状插入件112处于更完全的包覆模制接触。管状插入件112被配置成用于接纳轴24以产生离心式压缩机叶轮组件10。

如图7和9所描绘的管状插入件112包括有助于离心式压缩机叶轮构件16中的聚合物材料与管状插入件112之间的增强连接和附接的至少一个连接与增强元件。管状插入件112具有出口端117和入口端118、壁构件119、周向外表面121、以及与周向外表面121相反的限定了轴孔122的周向内表面123。

管状插入件112被配置成具有多个孔口126,这些孔口延伸穿过壁构件119并与轴孔122连通。在图7-11所示的实施例中,聚合物材料与管状插入件112包覆模制,使得离心式压缩机叶轮构件16的中心部分26中的聚合物材料延伸穿过这些孔口并形成内部聚合物套筒区域128,该内部聚合物套筒区域通过存在于该多个孔口126中的每一个孔口中的聚合物材料连续地结合至中心部分26上。内部聚合物套筒128限定了内孔130,轴24可伸缩地定位在该内孔中。在这样的构型中,设想了,轴24可以被定位成与内部聚合物套筒128间隔开。设想了,这样的偏离定位可以通过与压缩机8、比如涡轮增压器相关联的适合的夹紧机构来维持。设想了,夹紧机构接合管状插入件112,使得夹紧荷载被传递通过其。

在希望或要求时,管状插入件112还可以包括外粘附构件,该外粘附构件连接至壁构件119的周向外表面121上并从其突出。在图11所示的实施例中,管状插入件112包括至少一个从周向外表面121突出的长形带152。如图所示,长形带螺旋地缠绕在管状插入件112上。在某些实施例中,螺旋方向与相关联装置的既定旋转相反。长形带可以具有各种表面特征(包括但不限于脊154),以增强长形带152与上覆的聚合物材料之间的连接。

管状插入件112还可以包括至少一个端帽,比如端帽156、158。端帽156和158附接至壁构件119的相应端上、并且可以限定内部偏移量,当管状插入件112在本体15中就位并且离心式压缩机叶轮组件10处于使用位置时,该内部偏移量足以使轴24与内部聚合物套筒维持间隔开的距离。

离心式压缩机叶轮构件16可以具有任何适合的构型。在某些实施例中,离心式压缩机叶轮构件16包括本体15,该本体可以具有一个或多个模制裂隙132,这些裂隙被限定在离心式压缩机叶轮构件16的、与环绕中心部分26轴向定位的叶片阵列28相反的下表面中。

在图8中描绘了替代性模制裂隙构型,其中纹理(vein)136从中心部分26垂直地向外突出到限定了裂隙140的外壁138。

还设想了,在某些实施例中,离心式压缩机叶轮组件10的离心式压缩机叶轮构件16可以被配置成具有环绕中心部分26延伸的整体裂隙142,该整体裂隙在居中定位的位置处向外突出,如图12所示。在希望或要求时,离心式压缩机叶轮构件16(比如具有整体裂隙142的离心式压缩机叶轮构件)可以被配置成具有管状插入件212,如图13所示。管状插入件212具有出口端217和入口端218、壁构件219、周向外表面221、以及与周向外表面221相反的限定了轴孔222的周向内表面223。轴孔222被配置成将轴、比如轴24可伸缩地接纳在其中。

管状插入件212被配置成具有多个向外突出的臂230,这些臂被配置用于嵌在离心式压缩机叶轮构件16中。这些向外突出的臂230可以被配置成具有多个孔口232以将聚合物材料接纳在其中。设想了,构成圆柱形轴构件16的本体15的聚合物材料环绕壁构件219和相关联的向外突出的臂230,使得管状插入件212至少部分地嵌入到聚合物材料内,从而向外突出的臂230、和壁构件的至少一部分被聚合物材料环绕。聚合物材料还填充孔口232,使得孔口232中的聚合物材料与环绕管状插入件212的相邻聚合物材料连续地结合。在某些实施例中,出口端217和/或入口端219中的至少一个突出超过聚合物材料的外表面一段距离。在图15中,出口端217突出超过聚合物材料以提供接触或夹紧区域。在图16中,入口端218突出超过聚合物材料一段距离,以限定接触或夹紧区域。

向外突出的臂230具有壁构件219接触端234和与壁构件接触端234相反的外端236。壁构件接触端234可以形成为与壁构件219的周向外表面221邻接并从其向外突出。替代性地,每个相应的向外突出的臂230的壁构件接触端234可以通过任何适合的方式连接到壁构件219的周向外表面221上。向外突出的臂可以具有任何适合的构型。在所描绘的实施例中,向外突出的臂230中的一个或多个可以是长形平坦构件,其上限定了至少一个孔口232。在某些实施例中,每个向外突出的臂230可以包括其上限定的多个孔口232。

在图13所描绘的实施例中,每个相应的向外突出的臂230的壁构件接触端234在靠近出口端217的位置处连接至壁构件219上。每个向外突出的臂230可以具有至少一个弯曲区域。向外突出的臂可以是弯曲的,使得相关联的向外突出230的远端236相对于壁构件219呈喇叭形。设想了,一个或多个向外突出的臂230被弯曲成与对应的离心式压缩机叶轮构件16的本体15的外形相对应。在图13所描绘的实施例中,向外突出的臂230各自包括远离壁构件219的多个孔口232。

还设想了,如图14所描绘的,向外突出的臂230垂直于管状插入件212也在本披露的范围内。在所描绘的实施例中,向外突出的臂230位于出口端217与入口端218的中间、在与离心式叶轮构件16的本体15的外形相符的位置处。向外突出的臂230可以从管状插入件212的本体219彼此共面地轴向地向外突出。在某些实施例中,垂直突出的臂230可以在本体219上位于中点与入口端218之间的位置处。在该实施例中,这些孔口沿着长形本体的长度间隔开。

虽然已经结合某些实施例描述了本披露,但是应该理解的是本披露不限于所披露的这些实施例,而相反地是旨在涵盖在所附权利要求的范围中包括的多种不同修改和等效安排,对所述范围应给予最广义的解释以便涵盖法律所容许的所有此类修改和等效结构。

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