一种径向透平膨胀机的叶轮结构的制作方法

1.本实用新型涉及一种透平膨胀机的叶轮结构，具体涉及一种径向透平膨胀机的叶轮结构，属于透平膨胀机技术领域。


背景技术：

2.透平膨胀机属于通用机械行业，产品广泛应用在冶金、石油、化工、电力、环保、能源、制药、城建等领域。叶轮是透平膨胀机中最重要的一个部件，它靠驱动机的动力带动旋转做功。现有的叶轮受其结构及形状的限制，在工作过程中会产生涡流，进而造成了气动损失。
3.因此，亟待设计一种径向透平膨胀机的叶轮结构，为透平膨胀机叶轮结构设计提供新的设计思想，丰富叶轮结构设计体系。


技术实现要素：

4.鉴于上述事实，本实用新型为了解决现有的叶轮受其结构及形状的限制，在工作过程中会产生涡流，进而造成了气动损失的问题，进而设计了一种径向透平膨胀机的叶轮结构。
5.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
6.一种径向透平膨胀机的叶轮结构，包括叶片和轮盘，多个叶片以轮盘的轴线为中心线周向阵列在轮盘的外周，叶片之间形成气流通道，所述轮盘为齿形结构，齿形结构包裹住叶片的进气根部截面，且齿形结构的齿的数量与所述叶片的数量一致，齿形结构每个齿的夹角在30
°‑
75
°
之间。
7.本实用新型根据叶片的进气根部截面设计齿形结构，包裹住叶片的进气根部截面，每个齿的夹角选择在30
°‑
75
°
之间，避免产生涡流，减少气动损失。
8.进一步地：所述叶片和轮盘一体加工制成。如此设置，减少单独加工后装配造成的误差，以及影响叶轮的力学性能。
9.进一步地：所述叶轮结构的进气侧为内凹结构，进气侧与背板配合形成腔室。如此设置，可以增加径向透平的做功面积，提高透平的做功能力。
10.进一步地：所述齿形结构的相邻齿的根部采用光滑过渡。如此设置，避免产生根部开裂，同时也进一步避免了涡流的产生，减少了气动损失。
11.进一步地：所述齿形结构的每个齿的齿顶均倒圆角或削顶。如此设置，便于更好的包裹住叶片的进气根部截面。
12.本实用新型所达到的效果为：
13.本实用新型的一种径向透平膨胀机的叶轮结构，通过对传统圆盘状轮盘的改进，避免产生涡流，减少气动损失，增加了透平的做功能力，同时也能减轻透平轮盘的重量，对高转速旋转的透平膨胀节的叶轮结构设计提供了新的设计方案。
附图说明
14.图1为本实用新型的一种径向透平膨胀机的叶轮结构的立体图；
15.图2为本实用新型的一种径向透平膨胀机的叶轮结构的左视图；
16.图3为本实用新型的一种径向透平膨胀机的叶轮结构与背板的位置关系图；
17.图4为本实用新型的一种径向透平膨胀机的叶轮结构的轮盘的主视图。
18.其中：1-叶片；2-轮盘；3-气体通道；4-背板。
具体实施方式
19.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
20.术语“设置”、“连接”、“固定”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
21.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图1-图4并结合实施例来详细说明本技术。
22.下面根据附图详细阐述本实用新型优选的实施例。
23.实施例1：参见图1-图4，本实施例的一种径向透平膨胀机的叶轮结构，包括叶片1和轮盘2，多个叶片1以轮盘2的轴线为中心线周向阵列在轮盘2外周，叶片1间形成气流通道3，所述轮盘2为齿形结构，齿形结构包裹住叶片1的进气根部截面，且齿形结构的齿的数量与所述叶片1的数量一致，齿形结构每个齿的夹角为30
°
。所述叶片1和轮盘2一体加工制成。所述叶轮结构的进气侧为内凹结构，进气侧与背板4配合形成腔室。所述齿形结构的相邻齿的根部采用光滑过渡。所述齿形结构的每个齿的齿顶均倒圆角。
24.实施例2：参见图1-图4，本实施例的一种径向透平膨胀机的叶轮结构，包括叶片1和轮盘2，多个叶片1以轮盘2的轴线为中心线周向阵列在轮盘2外周，叶片1间形成气流通道3，所述轮盘2为齿形结构，齿形结构包裹住叶片1的进气根部截面，且齿形结构的齿的数量与所述叶片1的数量一致，齿形结构每个齿的夹角为75
°
。所述叶片1和轮盘2一体加工制成。所述叶轮结构的进气侧为内凹结构，进气侧与背板4配合形成腔室。所述齿形结构的相邻齿的根部采用光滑过渡。所述齿形结构的每个齿的齿顶均倒圆角。
25.实施例3：参见图1-图4，本实施例的一种径向透平膨胀机的叶轮结构，包括叶片1和轮盘2，多个叶片1以轮盘2的轴线为中心线周向阵列在轮盘2外周，叶片1间形成气流通道3，所述轮盘2为齿形结构，齿形结构包裹住叶片1的进气根部截面，且齿形结构的齿的数量与所述叶片1的数量一致，齿形结构每个齿的夹角为45
°
。所述叶片1和轮盘2一体加工制成。所述叶轮结构的进气侧为内凹结构，进气侧与背板4配合形成腔室。所述齿形结构的相邻齿的根部采用光滑过渡。所述齿形结构的每个齿的齿顶均倒圆角。
26.实施例4：参见图1-图4，本实施例的一种径向透平膨胀机的叶轮结构，包括叶片1
和轮盘2，多个叶片1以轮盘2的轴线为中心线周向阵列在轮盘2外周，叶片1间形成气流通道3，所述轮盘2为齿形结构，齿形结构包裹住叶片1的进气根部截面，且齿形结构的齿的数量与所述叶片1的数量一致，齿形结构每个齿的夹角为60
°
。所述叶片1和轮盘2一体加工制成。所述叶轮结构的进气侧为内凹结构，进气侧与背板4配合形成腔室。所述齿形结构的相邻齿的根部采用光滑过渡。所述齿形结构的每个齿的齿顶均削顶。
27.实施例5：参见图1-图4，本实施例的一种径向透平膨胀机的叶轮结构，包括叶片1和轮盘2，多个叶片1以轮盘2的轴线为中心线周向阵列在轮盘2外周，叶片1间形成气流通道3，所述轮盘2为齿形结构，齿形结构包裹住叶片1的进气根部截面，且齿形结构的齿的数量与所述叶片1的数量一致，齿形结构每个齿的夹角为55
°
。所述叶片1和轮盘2一体加工制成。所述叶轮结构的进气侧为内凹结构，进气侧与背板4配合形成腔室。所述齿形结构的相邻齿的根部采用光滑过渡。所述齿形结构的每个齿的齿顶均削顶。
28.以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照上述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围。
29.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：
1.一种径向透平膨胀机的叶轮结构，其特征在于：包括叶片(1)和轮盘(2)，多个叶片(1)以轮盘(2)的轴线为中心线周向阵列在轮盘(2)的外周，叶片(1)之间形成气流通道(3)，所述轮盘(2)为齿形结构，齿形结构包裹住叶片(1)的进气根部截面，且齿形结构的齿的数量与所述叶片(1)的数量一致，齿形结构每个齿的夹角在30
°‑
75
°
之间。2.根据权利要求1所述的一种径向透平膨胀机的叶轮结构，其特征在于：所述叶片(1)和轮盘(2)一体加工制成。3.根据权利要求2所述的一种径向透平膨胀机的叶轮结构，其特征在于：所述叶轮结构的进气侧为内凹结构，进气侧与背板(4)配合形成腔室。4.根据权利要求3所述的一种径向透平膨胀机的叶轮结构，其特征在于：所述齿形结构的相邻齿的根部采用光滑过渡。5.根据权利要求4所述的一种径向透平膨胀机的叶轮结构，其特征在于：所述齿形结构的每个齿的齿顶均倒圆角或削顶。

技术总结
一种径向透平膨胀机的叶轮结构，属于透平膨胀机技术领域。解决了现有的叶轮受其结构及形状的限制，在工作过程中会产生涡流，进而造成了气动损失的问题。技术要点：包括叶片和轮盘，多个叶片以轮盘的轴线为中心线周向阵列在轮盘的外周，叶片之间形成气流通道，所述轮盘为齿形结构，齿形结构包裹住叶片的进气根部截面，且齿形结构的齿的数量与所述叶片的数量一致，齿形结构每个齿的夹角在30


技术研发人员：刘海旭 张春梅 陈奕嘉 王辉 冯永志
受保护的技术使用者：哈电发电设备国家工程研究中心有限公司
技术研发日：2023.04.14
技术公布日：2023/6/27