專利名稱：壓鑄壓縮機(jī)氣缸體的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及用于壓縮機(jī)葉輪的壓縮機(jī)氣缸體，更具體地涉 及由外殼體和擴(kuò)壓器構(gòu)成的壓縮機(jī)氣缸體，所述外殼體和擴(kuò)壓器一起 形成用于壓縮機(jī)氣缸體的渦形形狀。
背景技術(shù)：
由于壓縮機(jī)出口管為適應(yīng)空氣動(dòng)力學(xué)性能所需的渦形形狀，用于 壓縮機(jī)的氣缸體通常由鑄鋁制成。由于壓鑄部件固有的幾何穩(wěn)定性，鋁壓鑄是一種用于生產(chǎn)這種氣缸體的非常理想的工藝。美國專利No. 6， 193， 463公開了 一種壓鑄的鋁制壓縮機(jī)氣缸體。發(fā)明內(nèi)容壓縮機(jī)氣缸體被設(shè)置用于壓縮機(jī)葉輪。壓縮機(jī)氣缸體包括外殼體， 該外殼體包括外部部分、中間部分和中心部分。外殼體的中間部分形 成用于壓縮機(jī)氣缸體的上渦形壁部，中心部分形成用于壓縮機(jī)氣缸體 的入口。還設(shè)置有擴(kuò)壓器，其包括中心部分、基部部分和外部部分。 擴(kuò)壓器的中心部分具有大體圓柱形的外緣，該外緣被接收在外殼體中 心部分中互補(bǔ)的大體圃柱形配合表面內(nèi)。擴(kuò)壓器基部部分具有升高的 第一配合突起，用于與外殼體中間部分的第一配合表面接合。擴(kuò)壓器 外部部分具有升高的第二配合突起，用于與外殼體中間部分的第二配 合表面接合。還設(shè)置有背板，其由大體圃形結(jié)構(gòu)形成。擴(kuò)壓器基部部 分具有大體平坦的下表面，用于與背板的大體平坦的上表面接合。外 殼體中間部分、擴(kuò)壓器以及背板形成壓縮機(jī)氣缸體的渦形壁部。


附圖中困1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的壓縮機(jī)氣缸體組件的剖切透視閨；困2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的壓縮機(jī)氣缸體的外殼體的剖切透視圖；圍3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例在機(jī)加工之前擴(kuò)壓器鑄件的剖切透 視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例在機(jī)加工之前組裝的外殼體和擴(kuò)壓 器的剖切透視圖；和困5是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例在機(jī)加工之后組裝的外殼體和擴(kuò)壓 器的剖切透枧圖.具體實(shí)施方式
參考圖1，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的壓縮機(jī)氣缸體總體上以15示 出。外殼體10顯示為整體結(jié)構(gòu)，通常由壓鑄的鋁件構(gòu)成。盡管也可以 采用傳統(tǒng)的翻砂鑄造，外殼體IO包括外部部分ll、中間部分13和中 心部分12。中心部分12呈大體圃柱形形式，以提供空氣入口 18?？?氣出口 16包括由壓縮機(jī)氣缸體組件15形成的渦形的端部部分。外部部分ll看起來在結(jié)構(gòu)上呈大體圃形，其周向表面44面向下 方。外殼體中間部分13的內(nèi)表面32提供壓縮機(jī)氣缸體組件15所形成 的渦形的外壁。外殼體中間部分13還包括大體平坦的配合表面34， 其鄰近外壁32定位。外殼體中間部分13還包括鄰近外壁32的擱架狀 配合表面40。外殼體中心部分12進(jìn)一步包括內(nèi)殼體配合表面31，其 實(shí)際上呈大體圓形，并形成為外殼體中心部分12的內(nèi)表面上的凹口或 擱架。擴(kuò)壓器20也通常由鋁制壓鑄結(jié)構(gòu)形成，但是也可以通過其他方式 例如傳統(tǒng)的翻砂鑄造由鋁制鑄件形成。但是，壓鑄是形成擴(kuò)壓器20 的優(yōu)逸方法。擴(kuò)壓器20包括中心部分22，其在結(jié)構(gòu)上呈大體圃柱 形；從中心部分22延伸的中間部分24。擴(kuò)壓器20還包括外部部分25，在圖1中其與擴(kuò)壓器中間部分24間隔開。擴(kuò)壓器外部部分25提供渦 形內(nèi)壁33，該渦形內(nèi)壁形成壓縮機(jī)氣缸體組件15所提供的渦形結(jié)構(gòu) 的一部分。擴(kuò)壓器外部部分25還包括從渦形內(nèi)壁33延伸的配合突起 38，以接合外殼體中間部分13的配合表面40。此外，擴(kuò)壓器外部部 分23具有大體平坦的圃形上周向表面42，其也接合向下相對(duì)的外部 部分11的周向表面44。擴(kuò)壓器中間部分24包括第一配合突起28，該第一配合突起從鄰 近擴(kuò)壓器基部部分24的內(nèi)表面所形成的渦形內(nèi)壁部26的位置向上延 伸，擴(kuò)壓器20的第 一配合突起28接合外殼體中間部分13的大體平坦 的朝向下方的配合表面34。擴(kuò)壓器中心部分22在形狀上呈大體圃柱形，具有接合外殼體中心 部分12的互補(bǔ)的圃柱形切口部分37的外壁30。此外，擴(kuò)散提20包 括接合外殼體中心部分12的擱架狀配合表面31的入口配合突起29。背板14顯示為大體平坦的板狀結(jié)構(gòu)，具有大體圃形的外圓周。背 板14鄰近邊緣54包括鄰近邊緣54的大體平坦的上表面52。背板14 的上表面52接合擴(kuò)壓器基部部分24的下表面55。背板14自身基本 上由壓鑄的鋁制整體件構(gòu)成，但也可以通過傳統(tǒng)的翻砂鑄造由鋁制鑄 件形成。參考附圖的圖2，外殼體10在精加工前顯示為鋁制壓鑄整體結(jié)構(gòu)。 外殼體10包括外部部分11、中間部分13和大體圓柱形的中心部分12。 中心部分12形成空氣入口 18，出口 16從外殼體10所形成的渦形部 分延伸。中間部分13在其內(nèi)表面上形成渦形的外壁32。外部部分ll 包括向下的周向表面44。中間部分13在外壁32的任一側(cè)上包括擱架 狀配合表面40以及大體平坦的配合表面34。中心部分12包括擱架狀 配合表面31以及實(shí)際上大體圃柱形的向內(nèi)形成的接收表面37。參考圖3，擴(kuò)壓器20顯示為整體壓鑄結(jié)構(gòu)。盡管由鋁壓鑄是擴(kuò)壓 器20的優(yōu)選制造方法，但是也可以采用傳統(tǒng)的翻砂鑄造來生產(chǎn)整體的 鋁制結(jié)構(gòu)。擴(kuò)壓器20包括大體圓形構(gòu)造的外部部分25、基部部分24 和中心部分22。中心部分22在結(jié)構(gòu)上呈圃柱形，具有外壁30和從外壁30的端部延伸的入口配合突起29。過渡部分27從擴(kuò)壓器基部部分 延伸到擴(kuò)壓器外部部分25，從而以鑄態(tài)添加部的形式形成整體的擴(kuò)壓 器20。應(yīng)理解，擴(kuò)壓器過渡部分27在精加工操作中借助于車床除去， 從而將擴(kuò)壓器20形成兩個(gè)分離的結(jié)構(gòu)。 一個(gè)結(jié)構(gòu)由中心部分22和基 部部分24構(gòu)成，另一結(jié)構(gòu)由擴(kuò)壓器外部部分25構(gòu)成。擴(kuò)壓器外部部分25包括大體平坦的周向表面42。鄰近周向表面 42是向上延伸的配合突起38并終止于突起38。渦形內(nèi)壁33由擴(kuò)壓器 外部部分25的內(nèi)表面形成。渦形內(nèi)壁26由擴(kuò)壓器基部部分24的相對(duì) 表面形成。最后，擴(kuò)壓器中心部分22終止于形成擴(kuò)壓器中心部分22 的頂緣的入口配合突起29。擴(kuò)壓器中心部分22的外壁30在結(jié)構(gòu)上呈 圃柱形。參考圖4，擴(kuò)壓器20裝配在外殼體10中。這種裝配包括入口配 合突起29抵靠氣缸體中心部分12的配合表面31接合。此外，第一配 合突起28接合外殼體中間部分13的大體平坦的配合表面34.配合突 起38接合氣缸體中間部分13的擱架狀配合表面40。最后，擴(kuò)壓器外 部部分25的周向表面42接合氣缸體外部部分11的周向表面44。這 些周向表面42和44在它們的互補(bǔ)的接合表面中是基本上平坦的。當(dāng)擴(kuò)壓器20裝配到外殼體10中時(shí)，擴(kuò)壓器過渡部分27呈現(xiàn)出來。 參考困5所示的實(shí)施例，使用諸如機(jī)床的裝置實(shí)施最后的精加工。因 此，在圖5中，過渡部分27已經(jīng)被除去了。因此，擴(kuò)壓器20顯示為 包括由中心部分22和基部部分24構(gòu)成的整體部分以及整體的外部部 分25。擴(kuò)壓器20和外殼體10的其它部件如上對(duì)圖1進(jìn)行的描述。
權(quán)利要求
1. 一種用于壓縮機(jī)葉輪的壓縮機(jī)氣缸體，包括外殼體，其包括外部部分、中間部分和中心部分，所述中間部分形成壓縮機(jī)氣缸體的上渦形壁部，所述中心部分形成與壓縮機(jī)葉輪同心的入口，擴(kuò)壓器，其包括中心部分、基部部分和外部部分，所述中心部分具有大體圓柱形的外緣，所述外緣被接收在外殼體中心部分中的互補(bǔ)的大體圓柱形配合表面中，所述擴(kuò)壓器基部部分具有升高的第一配合突起，用于與外殼體的中間部分的第一配合表面接合，所述擴(kuò)壓器外部部分具有升高的第二配合突起，用于與外殼體的中間部分的第二配合表面接合，所述外殼體中間部分和擴(kuò)壓器形成壓縮機(jī)氣缸體的渦形壁部。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的壓縮機(jī)氣缸體，其特征在于，所述擴(kuò)壓器中心部分和基部部分由第一單個(gè)連續(xù)結(jié)構(gòu)形成，所述擴(kuò)壓器外部部分由 第二單個(gè)連續(xù)結(jié)構(gòu)形成，
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的壓縮機(jī)氣缸體，還包括背板，所述背板由具 有基本上平坦的上表面的大體圃形結(jié)構(gòu)形成，所述擴(kuò)壓器基部部分具 有基本上平坦的下表面，用于與背板的基本上平坦的上表面接合，所 述背板形成壓縮機(jī)氣缸體的下渦形壁部。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1的壓縮機(jī)氣釭體，其特征在于，所述互補(bǔ)的大 體圃柱形配合表面位于外殼體中心部分的內(nèi)壁上，并包括脊架，所述 擴(kuò)壓器中心部分的上緣抵靠接合所述脊架。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1的壓縮機(jī)氣缸體，其特征在于，所述擴(kuò)壓器中 心部分的上緣為大體圃形結(jié)構(gòu)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1的壓縮機(jī)氣缸體，其特征在于，外殼體的中間 部分的第一配合表面包括基本上平坦的表面。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1的壓縮機(jī)氣缸體，其特征在于，外殼體的中間部分的第二配合表面包括脊架，所述擴(kuò)壓器外部部分的升高的第二配 合突起的上緣抵靠接合所述脊架。
8. —種用于壓縮機(jī)葉輪的壓縮機(jī)氣缸體，包括外殼體，其包括外部部分、中間部分和中心部分，其中所述中心 部分形成與壓縮機(jī)葉輪同心的入口 ，擴(kuò)壓器，其包括中心部分、基部部分和外部部分，所迷中心部分 具有大體圃柱形的外緣，所述外緣被接收在外殼體中心部分中的互補(bǔ) 的大體圃柱形配合表面中，所述擴(kuò)壓器基部部分具有升高的笫一配合突起，用于與外殼體的 中間部分的第一配合表面接合，所述擴(kuò)壓器外部部分具有升高的第二配合突起，用于與外殼體的 中間部分的第二配合表面接合，其中，所述擴(kuò)壓器中心部分和基部部分由第一個(gè)連續(xù)結(jié)構(gòu)形成， 所述擴(kuò)壓器外部部分由第二連續(xù)結(jié)構(gòu)形成，外殼體中間部分和擴(kuò)壓器基部部分以及外部部分形成壓縮機(jī)氣缸 體的渦形壁部。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8的壓縮機(jī)氣缸體，還包括背板，所述背板由具 有基本上平坦的上表面的大體圃形結(jié)構(gòu)形成，所述擴(kuò)壓器基部部分具 有基本上平坦的下表面，用于與背板的基本上平坦的上表面接合，所 述背板形成壓縮機(jī)氣缸體的下渦形壁部。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8的壓縮機(jī)氣缸體，其特征在于，所述互補(bǔ)的 大體圃柱形配合表面位于外殼體中心部分的內(nèi)壁上，并且包括脊架， 所述擴(kuò)壓器中心部分的上緣抵靠接合所述脊架。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8的壓縮機(jī)氣缸體，其特征在于，所述擴(kuò)壓器 中心部分的上緣為大體圃形結(jié)構(gòu)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8的壓縮機(jī)氣缸體，其特征在于，外殼體的中 間部分的第 一 配合表面包括基本上平坦的表面。
13. 根據(jù)權(quán)利要求8的壓縮機(jī)氣缸體，其特征在于，外殼體的中 間部分的笫二配合表面包括脊架，所述擴(kuò)壓器外部部分的升高的笫二配合突起的上緣抵靠接合所述脊架。
14. 一種組裝用于壓縮機(jī)葉輪的壓縮機(jī)氣缸體的方法，包括以下 步驟提供外殼體，所迷外殼體包括外部部分、中間部分和中心部分， 其中所述中心部分形成與壓縮機(jī)葉輪同心的入口，提供擴(kuò)壓器，所述擴(kuò)壓器包括中心部分、基部部分和外部部分， 其中所述中心部分具有大體圃柱形的外緣，所述外緣被接收在外殼體 中心部分中的互補(bǔ)的大體圃柱形配合表面中，所述擴(kuò)壓器基部部分具有升高的第一配合突起，從而與外殼體的 中間部分的第一配合表面接合，所述擴(kuò)壓器外部部分具有升高的第二配合突起，從而與外殼體的 中間部分的笫二配合表面接合，所述擴(kuò)壓器中心部分和基部部分由第一個(gè)連續(xù)結(jié)構(gòu)形成，所述擴(kuò) 壓器外部部分由第二連續(xù)結(jié)構(gòu)形成，其中，外殼體中間部分和擴(kuò)壓器基部部分以及外部部分形成壓縮 機(jī)氣釭體的渦形壁部。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14的組裝壓縮機(jī)氣缸體的方法，還包括提供背 板，所述背板由具有基本上平坦的上表面的大體圃形結(jié)構(gòu)形成，所述 擴(kuò)壓器基部部分具有基本上平坦的下表面，用于與背板的基本上平坦 的上表面接合，所述背板形成壓縮機(jī)氣缸體的下渦形壁部。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14的組裝壓縮機(jī)氣缸體的方法，其特征在于， 所述互補(bǔ)的大體圃柱形配合表面位于外殼體中心部分的內(nèi)壁上，并且 包括脊架，所述擴(kuò)壓器中心部分的上緣抵靠接合所述脊架。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14的組裝壓縮機(jī)氣缸體的方法，其特征在于， 所述擴(kuò)壓器中心部分的上緣為大體圓形結(jié)構(gòu)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求14的組裝壓縮機(jī)氣缸體的方法，其特征在于，外殼體的中間部分的笫一配合表面包括基本上平坦的表面。
19. 根據(jù)權(quán)利要求14的組裝壓縮機(jī)氣缸體的方法，其特征在于， 外殼體的中間部分的第二配合表面包括脊架，所述擴(kuò)壓器外部部分的升高的第二配合突起的上緣抵靠接合所述脊架。
20. —種組裝用于壓縮機(jī)葉輪的壓縮機(jī)氣缸體的方法，包括以下 步驟提供外殼體，所述外殼體包括外部部分、中間部分和中心部分， 其中所迷中心部分形成與壓縮機(jī)葉輪同心的入口 ，提供擴(kuò)壓器，所迷擴(kuò)壓器包括中心部分、基部部分和外部部分， 其中所述中心部分具有大體圃柱形的外緣，所述外緣被接收在外殼體 中心部分中的互補(bǔ)的大體圃柱形配合表面中，所述擴(kuò)壓器基部部分具有升高的第一配合突起，從而與外殼體的 中間部分的第一配合表面接合，所述擴(kuò)壓器外部部分具有升高的第二配合突起，從而與外殼體的 中間部分的第二配合表面接合，所述擴(kuò)壓器由包括中心部分、基部部分和外部部分的整體結(jié)構(gòu)形 成，機(jī)加工所述擴(kuò)壓器以去除基部部分和外部部分之間的材料，從而 形成包括中心部分和基部部分的第一連續(xù)結(jié)構(gòu)和包括外部部分的第二 連續(xù)結(jié)構(gòu)，其中，外殼體中間部分和擴(kuò)壓器基部部分以及外部部分形成壓縮 機(jī)氣缸體的渦形壁部。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20的組裝壓縮機(jī)氣缸體的方法，還包括提供背 板，所述背板由具有基本上平坦的上表面的大體圃形結(jié)構(gòu)形成，所述 擴(kuò)壓器基部部分具有基本上平坦的下表面，用于與背板的基本上平坦 的上表面接合，所述背板形成壓縮機(jī)氣缸體的下渦形壁部。
22. 根據(jù)權(quán)利要求20的組裝壓縮機(jī)氣缸體的方法，其特征在于， 所述互補(bǔ)的大體圃柱形配合表面位于外殼體中心部分的內(nèi)壁上，并且 包括脊架，所述擴(kuò)壓器中心部分的上緣抵靠接合所述脊架。
23. 根據(jù)權(quán)利要求20的組裝壓縮機(jī)氣缸體的方法，其特征在于， 所述擴(kuò)壓器中心部分的上緣為大體圃形結(jié)構(gòu)。
24. 根據(jù)權(quán)利要求20的組裝壓縮機(jī)氣缸體的方法，其特征在于， 外殼體的中間部分的第一配合表面包括基本上平坦的表面，
25. 根據(jù)權(quán)利要求20的組裝壓縮機(jī)氣缸體的方法，其特征在于， 外殼體的中間部分的第二配合表面包括脊架，所述擴(kuò)壓器外部部分的 升高的笫二配合突起的上緣抵靠接合該脊架。
26. —種組裝用于壓縮機(jī)葉輪的壓縮機(jī)氣缸體的方法，包括以下 步驟提供外殼體，所述外殼體包括外部部分、中間部分和中心部分， 提供擴(kuò)壓器，所述擴(kuò)壓器包括中心部分、基部部分和外部部分，其中所述中心部分被接收在外殼體中心部分中的互補(bǔ)的大體圃柱形配合表面中，所述擴(kuò)壓器基部部分具有第一配合表面，從而與外殼體的中間部 分的第一配合表面接合，所述擴(kuò)壓器外部部分具有第二配合表面，從而與外殼體的中間部 分的笫二配合表面接合，所述擴(kuò)壓器由包括中心部分、基部部分和外部部分的整體結(jié)構(gòu)形 成，機(jī)加工所述擴(kuò)壓器以去除基部部分和外部部分之間的材料，從而形成包括中心部分和基部部分的第一連續(xù)結(jié)構(gòu)和包括外部部分的第二 連續(xù)結(jié)構(gòu)，其中，外殼體中間部分和擴(kuò)壓器基部部分以及外部部分形成壓縮 機(jī)氣釭體的渦形壁。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26的組裝壓縮機(jī)氣缸體的方法，還包括提供背 板，所迷背板由具有基本上平坦的上表面的大體圓形結(jié)構(gòu)形成，所述 擴(kuò)壓器基部部分具有基本上平坦的下表面，用于與背板的基本上平坦 的上表面接合，所述背板形成壓縮機(jī)氣缸體的下渦形壁部。
28. 根據(jù)權(quán)利要求26的組裝壓縮機(jī)氣缸體的方法，其特征在于， 所述互補(bǔ)的大體圃柱形配合表面位于外殼體中心部分的內(nèi)壁上，并且 包括脊架，擴(kuò)壓器中心部分的上緣抵靠接合所述脊架。
29. 根據(jù)權(quán)利要求26的組裝壓縮機(jī)氣缸體的方法，其特征在于， 擴(kuò)壓器中心部分的上緣為大體圃形結(jié)構(gòu)。
30. 根據(jù)權(quán)利要求26的組裝壓縮機(jī)氣缸體的方法，其特征在于，外殼體的中間部分的第一配合表面包括基本上平坦的表面。
31.根據(jù)權(quán)利要求26的組裝壓縮機(jī)氣缸體的方法，其特征在于， 外殼體的中間部分的第二配合表面包括脊架，擴(kuò)壓器外部部分的升高 的第二配合突起的上緣抵靠接合所述脊架。
全文摘要
為壓縮機(jī)葉輪提供了一種壓縮機(jī)氣缸體。壓縮機(jī)氣缸體包括外殼體，該外殼體包括外部部分、中間部分和中心部分。外殼體的中間部分形成用于壓縮機(jī)氣缸體的上渦形壁部，中心部分形成用于壓縮機(jī)氣缸體的入口。還設(shè)置有擴(kuò)壓器，其包括中心部分、基部部分和外部部分。擴(kuò)壓器的中心部分具有大體圓柱形的外緣，該外緣被接收在外殼體中心部分的互補(bǔ)的大體圓柱形配合表面內(nèi)。擴(kuò)壓器基部部分具有升高的第一配合突起，用于與外殼體中間部分的第一配合表面接合。擴(kuò)壓器外部部分具有升高的第二配合突起，用于與外殼體中間部分的第二配合表面接合。還設(shè)置有背板，其由大體圓形結(jié)構(gòu)形成。擴(kuò)壓器基部部分具有大體平坦的下表面，用于與背板的大體平坦的上表面接合。外殼體中間部分、擴(kuò)壓器以及背板形成壓縮機(jī)氣缸體的渦形壁部。
文檔編號(hào)F04D29/44GK101245791SQ20071007894
公開日2008年8月20日 申請(qǐng)日期2007年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月16日
發(fā)明者B·威廉斯, G·湯普金斯, M·弗林 申請(qǐng)人:統(tǒng)一麥特考公司