專(zhuān)利名稱(chēng)：：液力傳動(dòng)機(jī)車(chē)用運(yùn)轉(zhuǎn)變矩器渦輪葉型的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種液力傳動(dòng)機(jī)車(chē)，特別是液力傳動(dòng)裝置。技術(shù)背景目前，液力傳動(dòng)技術(shù)因其獨(dú)特的性能、高可靠性、技術(shù)成熟和高性能價(jià)格比，在鐵路內(nèi)燃機(jī)車(chē)和內(nèi)燃動(dòng)車(chē)組上得到廣泛應(yīng)用。在機(jī)車(chē)上，一個(gè)變矩器不能滿足機(jī)車(chē)整個(gè)牽引特性持續(xù)速度范圍的要求，要由兩個(gè)或兩個(gè)以上變矩器搭配共同組成一個(gè)液力傳動(dòng)裝置。按工作范圍不同分為機(jī)車(chē)起動(dòng)變矩器和機(jī)車(chē)運(yùn)轉(zhuǎn)變矩器，兩者分別簡(jiǎn)稱(chēng)為起動(dòng)變矩器和運(yùn)轉(zhuǎn)變矩器。本發(fā)明涉及的是運(yùn)轉(zhuǎn)變矩器，它工作在機(jī)車(chē)高速范圍。該變矩器是由一個(gè)泵輪、一個(gè)渦輪和一個(gè)固定的導(dǎo)輪組成。其中渦輪有兩個(gè)渦輪盤(pán)，它們的環(huán)形盤(pán)面相對(duì)且平行，在這兩環(huán)形盤(pán)面之間垂直固定有若干個(gè)葉片，它們組成葉柵。這些結(jié)構(gòu)相同規(guī)則排列的葉片，其均為截面近似呈葉狀的筒形殼體。這些葉片的前端即葉片最先與流體接觸的部位均設(shè)在渦輪盤(pán)環(huán)形盤(pán)面的內(nèi)徑圈上，這些葉片的后端即葉片最后脫離與流體接觸的部位均設(shè)在渦輪盤(pán)環(huán)形盤(pán)面的外徑圈上。上述葉片的截面，從前端到后端的兩條弧形連線為各不相同的曲線，沿渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向，各葉片先經(jīng)過(guò)某一固定位置的側(cè)面為外側(cè)，后經(jīng)過(guò)某一固定位置的側(cè)面為內(nèi)側(cè)。目前，上述運(yùn)轉(zhuǎn)變矩器渦輪葉型很多，雖各有特點(diǎn)，但仍存在不足之處，其概括如下1、葉片前端及中前部?jī)?nèi)外側(cè)之間距離較小，即葉片較薄；葉片前、后端截面或均為折線，或前端為圓弧線后端為折線；此類(lèi)構(gòu)型的葉片流線型不明顯，液流沖擊損失較大，效率較低。2、葉片前端與后端連線與渦輪盤(pán)中心和葉片后端連線的夾角或過(guò)大或過(guò)小，使流道面積不均勻，液流損失較大
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種能提高運(yùn)轉(zhuǎn)變矩器效率，降低運(yùn)轉(zhuǎn)變矩器渦輪葉輪出口的流場(chǎng)的不勻度，提高渦輪的效率并擴(kuò)大高效率區(qū)及穩(wěn)定工況區(qū)的流量范圍的液力傳動(dòng)機(jī)車(chē)用運(yùn)轉(zhuǎn)變矩器渦輪葉型。本發(fā)明渦輪的葉片，其前端內(nèi)外側(cè)之間距離較大，即葉片較厚；其后端內(nèi)外側(cè)之間距離較小，即葉片較薄；而其中前部?jī)?nèi)外側(cè)之間距離最大，即葉片最厚。上述葉片的形狀及內(nèi)外側(cè)之間的距離可通過(guò)直角坐標(biāo)系表示出來(lái)。該坐標(biāo)系的基準(zhǔn)為葉片前端與后端的連線為X軸，其上的數(shù)值為X值；位于葉片前端并與X軸垂直的線為Y軸，葉片內(nèi)側(cè)到X軸的距離為Y!值，葉片外側(cè)到X軸的距離為Y2值，葉片的厚度為Y2-Y，值。上述各值有如下關(guān)系<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>Y0.3030.5560.8281.0461.1341.178Y2min9.3439.3699.1858.7308.0307.155Y2腿9.4039.4299.2458.7908扁7.215(Y2Dmin9.0408.8138.3577.6846.8965.977(Y2—Yi)max9.1608.9338.4777.8047馬6.097x值17.50019.25021.00022.75024.330Ylmin1.0390.9080.6630.3300.1101.0990細(xì)0.7230.3900.170Y2min6.1054.8363.323l掘0.110Y2謹(jǐn)6.1654.8963.3831.7460.170(Y2-Y1)min5扁3細(xì)2扁1.2960扁(Y2-Y1)max5.1263.9882.7201.4160扁上述葉片前端及后端截面均為與葉片內(nèi)側(cè)及外側(cè)曲線圓滑連接的圓弧線。本發(fā)明葉片前端與后端連線與渦輪盤(pán)中心和葉片后端連線呈41-43°夾角。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)1、葉片截面呈流線型，并且前端的曲率半徑較大，減少了沖擊損失，提高效率。2、葉片后端截面呈弧線，這種構(gòu)型的葉片還能對(duì)葉片后端的流體起推擠作用，產(chǎn)生的附加動(dòng)能可提高流速值，降低葉片后端的流場(chǎng)的不勻度，進(jìn)一步提高渦輪的效率，并擴(kuò)大高效區(qū)及穩(wěn)定工況區(qū)的流量范圍。3、葉片前端與后端連線與渦輪盤(pán)中心和葉片后端連線的夾角為最佳夾角，其可有效地使流道面積均勻變化，限制與約束了渦輪內(nèi)流體的逸散和擴(kuò)展，減少流體損失。4本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)性能對(duì)比數(shù)據(jù)如下<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>圖1是本發(fā)明局部渦輪盤(pán)側(cè)視剖面示意簡(jiǎn)圖。圖2是圖1的A-A視圖。圖3是本發(fā)明葉片的放大示意簡(jiǎn)圖。具體實(shí)施例方式例l在圖1、圖2和圖3所示的液力傳動(dòng)機(jī)車(chē)用運(yùn)轉(zhuǎn)變矩器渦輪葉型的示意簡(jiǎn)圖中，渦輪有兩個(gè)環(huán)形盤(pán)面相對(duì)且平行的渦輪盤(pán)1、2，在這兩環(huán)形盤(pán)面之間垂直固定有若干個(gè)葉片3，它們組成葉柵。這些結(jié)構(gòu)相同規(guī)則排列的葉片，其均為截面近似呈葉狀的筒形殼體。這些葉片的前端均設(shè)在渦輪盤(pán)環(huán)形盤(pán)面的內(nèi)徑圈上，這些葉片的后端均設(shè)在渦輪盤(pán)環(huán)形盤(pán)面的外徑圈上。上述葉片的截面，從前端到后端的兩條弧形連線為各不相同的曲線。上述葉片的形狀及內(nèi)外側(cè)之間的距離可通過(guò)直角坐標(biāo)系表示，其中，葉片前端與后端的連線為X軸，其上的數(shù)值為X值；位于葉片前端并與X軸垂直的線為Y軸，葉片內(nèi)側(cè)到X軸的距離為Y,值，葉片外側(cè)到X軸的距離為Y2值，葉片的厚度為Y2-Y,值，上述各值有如下關(guān)系<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>上述葉片前端及后端截面均為與葉片內(nèi)側(cè)及外側(cè)曲線圓滑連接的圓弧線。本發(fā)明葉片前端與后端連線與渦輪盤(pán)中心和葉片后端連線夾角e為4r。例2其結(jié)構(gòu)與例l基本相同，只是<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>本發(fā)明葉片前端與后端連線與渦輪盤(pán)中心和葉片后端連線夾角e為43。。權(quán)利要求1、一種液力傳動(dòng)機(jī)車(chē)用運(yùn)轉(zhuǎn)變矩器渦輪葉型，其渦輪有兩個(gè)渦輪盤(pán)，它們之間垂直固定有組成葉柵的葉片，這些結(jié)構(gòu)相同規(guī)則排列的葉片，其前端均設(shè)在渦輪盤(pán)環(huán)形盤(pán)面的內(nèi)徑圈上，其后端均設(shè)在渦輪盤(pán)環(huán)形盤(pán)面的外徑圈上，上述葉片的截面從前端到后端的兩條弧形連線為各不相同的曲線，其特征在于上述葉片的形狀及內(nèi)外側(cè)之間的距離通過(guò)直角坐標(biāo)系表示如下<tablesid="tabl0001"num="0001"><table><tgroupcols="7"><colspeccolname="c001"colwidth="14%"/><colspeccolname="c002"colwidth="14%"/><colspeccolname="c003"colwidth="14%"/><colspeccolname="c004"colwidth="14%"/><colspeccolname="c005"colwidth="14%"/><colspeccolname="c006"colwidth="15%"/><colspeccolname="c007"colwidth="15%"/><thead></column></row><row><column><entrymorerows="1">X值</entry><entrymorerows="1">0.000</entry><entrymorerows="1">0.875</entry><entrymorerows="1">1.750</entry><entrymorerows="1">2.625</entry><entrymorerows="1">4.148</entry><entrymorerows="1">5.250</entry></column></row></thead><tbody></column></row><row><column><entrymorerows="1">Y1min</entry><entrymorerows="1">3.130</entry><entrymorerows="1">1.065</entry><entrymorerows="1">0.418</entry><entrymorerows="1">0.120</entry><entrymorerows="1">0.000</entry><entrymorerows="1">0.024</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">Y1max</entry><entrymorerows="1">3.190</entry><entrymorerows="1">1.125</entry><entrymorerows="1">0.478</entry><entrymorerows="1">0.180</entry><entrymorerows="1">0.040</entry><entrymorerows="1">0.084</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">Y2min</entry><entrymorerows="1">3.130</entry><entrymorerows="1">5.895</entry><entrymorerows="1">7.068</entry><entrymorerows="1">7.785</entry><entrymorerows="1">8.643</entry><entrymorerows="1">8.993</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">Y2max</entry><entrymorerows="1">3.190</entry><entrymorerows="1">5.955</entry><entrymorerows="1">7.128</entry><entrymorerows="1">7.845</entry><entrymorerows="1">8.703</entry><entrymorerows="1">9.053</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">(Y2-Y1)min</entry><entrymorerows="1">0.000</entry><entrymorerows="1">4.770</entry><entrymorerows="1">6.590</entry><entrymorerows="1">7.605</entry><entrymorerows="1">8.603</entry><entrymorerows="1">8.909</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">(Y2-Y1)max</entry><entrymorerows="1">0.000</entry><entrymorerows="1">4.890</entry><entrymorerows="1">6.710</entry><entrymorerows="1">7.725</entry><entrymorerows="1">8.703</entry><entrymorerows="1">9.029</entry></column></row></tbody></tgroup></column></row><table></tables><tablesid="tabl0002"num="0002"><table><tgroupcols="7"><colspeccolname="c001"colwidth="14%"/><colspeccolname="c002"colwidth="14%"/><colspeccolname="c003"colwidth="14%"/><colspeccolname="c004"colwidth="14%"/><colspeccolname="c005"colwidth="14%"/><colspeccolname="c006"colwidth="15%"/><colspeccolname="c007"colwidth="14%"/><thead></column></row><row><column><entrymorerows="1">X值</entry><entrymorerows="1">7.000</entry><entrymorerows="1">8.750</entry><entrymorerows="1">10.500</entry><entrymorerows="1">12.250</entry><entrymorerows="1">14.000</entry><entrymorerows="1">15.750</entry></column></row></thead><tbody></column></row><row><column><entrymorerows="1">Y1mim</entry><entrymorerows="1">0.243</entry><entrymorerows="1">0.496</entry><entrymorerows="1">0.768</entry><entrymorerows="1">0.986</entry><entrymorerows="1">1.074</entry><entrymorerows="1">1.118</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">Y1max</entry><entrymorerows="1">0.303</entry><entrymorerows="1">0.556</entry><entrymorerows="1">0.828</entry><entrymorerows="1">1.046</entry><entrymorerows="1">1.134</entry><entrymorerows="1">1.178</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">Y2min</entry><entrymorerows="1">9.343</entry><entrymorerows="1">9.369</entry><entrymorerows="1">9.185</entry><entrymorerows="1">8.730</entry><entrymorerows="1">8.030</entry><entrymorerows="1">7.155</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">Y2max</entry><entrymorerows="1">9.403</entry><entrymorerows="1">9.429</entry><entrymorerows="1">9.245</entry><entrymorerows="1">8.790</entry><entrymorerows="1">8.090</entry><entrymorerows="1">7.215</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">(Y2-Y1)min</entry><entrymorerows="1">9.040</entry><entrymorerows="1">8.813</entry><entrymorerows="1">8.357</entry><entrymorerows="1">7.684</entry><entrymorerows="1">6.896</entry><entrymorerows="1">5.977</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">(Y2-Y1)max</entry><entrymorerows="1">9.160</entry><entrymorerows="1">8.933</entry><entrymorerows="1">8.477</entry><entrymorerows="1">7.804</entry><entrymorerows="1">7.016</entry><entrymorerows="1">6.097</entry></column></row></tbody></tgroup></column></row><table></tables><tablesid="tabl0003"num="0003"><table><tgroupcols="6"><colspeccolname="c001"colwidth="16%"/><colspeccolname="c002"colwidth="16%"/><colspeccolname="c003"colwidth="16%"/><colspeccolname="c004"colwidth="16%"/><colspeccolname="c005"colwidth="16%"/><colspeccolname="c006"colwidth="18%"/><thead></column></row><row><column><entrymorerows="1">X值</entry><entrymorerows="1">17.500</entry><entrymorerows="1">19.250</entry><entrymorerows="1">21.000</entry><entrymorerows="1">22.750</entry><entrymorerows="1">24.330</entry></column></row></thead><tbody></column></row><row><column><entrymorerows="1">Y1min</entry><entrymorerows="1">1.039</entry><entrymorerows="1">0.908</entry><entrymorerows="1">0.663</entry><entrymorerows="1">0.330</entry><entrymorerows="1">0.110</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">Y1max</entry><entrymorerows="1">1.099</entry><entrymorerows="1">0.968</entry><entrymorerows="1">0.723</entry><entrymorerows="1">0.390</entry><entrymorerows="1">0.170</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">Y2min</entry><entrymorerows="1">6.105</entry><entrymorerows="1">4.836</entry><entrymorerows="1">3.323</entry><entrymorerows="1">1.686</entry><entrymorerows="1">0.110</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">Y2max</entry><entrymorerows="1">6.165</entry><entrymorerows="1">4.896</entry><entrymorerows="1">3.383</entry><entrymorerows="1">1.746</entry><entrymorerows="1">0.170</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">(Y2-Y1)min</entry><entrymorerows="1">5.006</entry><entrymorerows="1">3.868</entry><entrymorerows="1">2.600</entry><entrymorerows="1">1.296</entry><entrymorerows="1">0.000</entry></column></row></column></row><row><column><entrymorerows="1">(Y2-Y1)max</entry><entrymorerows="1">5.126</entry><entrymorerows="1">3.988</entry><entrymorerows="1">2.720</entry><entrymorerows="1">1.416</entry><entrymorerows="1">0.000</entry></column></row></tbody></tgroup></column></row><table></tables>其中，葉片前端與后端的連線為X軸，其上的數(shù)值為X值；位于葉片前端并與X軸垂直的線為Y軸，葉片內(nèi)側(cè)到X軸的距離為Y1值，葉片外側(cè)到X軸的距離為Y2值，葉片的厚度為Y2-Y1值。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的液力傳動(dòng)機(jī)車(chē)用運(yùn)轉(zhuǎn)變矩器渦輪葉型，其特征在于上述葉片前端及后端截面均為與葉片內(nèi)側(cè)及外側(cè)曲線圓滑連接的圓弧線。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液力傳動(dòng)機(jī)車(chē)用運(yùn)轉(zhuǎn)變矩器渦輪葉型，其特征在于葉片前端與后端連線與渦輪盤(pán)中心和葉片后端連線呈41°-43°夾角。全文摘要一種液力傳動(dòng)機(jī)車(chē)用運(yùn)轉(zhuǎn)變矩器渦輪葉型，其形狀及內(nèi)外側(cè)之間的距離通過(guò)直角坐標(biāo)系表示；葉片前端及后端截面均為與葉片內(nèi)側(cè)及外側(cè)曲線圓滑連接的圓弧線；葉片前端與后端連線與渦輪盤(pán)中心和葉片后端連線呈41°-43°夾角。本發(fā)明葉片前端的曲率半徑較大，減少了沖擊損失，提高效率；葉片后端截面呈弧線，能對(duì)葉片后端的流體起推擠作用，產(chǎn)生的附加動(dòng)能可提高流速值，降低葉片后端的流場(chǎng)的不勻度，進(jìn)一步提高渦輪的效率，并擴(kuò)大高效區(qū)及穩(wěn)定工況區(qū)的流量范圍；葉片前端與后端連線與渦輪盤(pán)中心和葉片后端連線的夾角可有效地使流道面積均勻變化，限制與約束了渦輪內(nèi)流體的逸散和擴(kuò)展，減少流體損失。文檔編號(hào)F16H41/00GK101614271SQ20091001286公開(kāi)日2009年12月30日申請(qǐng)日期2009年7月31日優(yōu)先權(quán)日2009年7月31日發(fā)明者曹曉龍,遲興國(guó)申請(qǐng)人:中國(guó)北車(chē)集團(tuán)大連機(jī)車(chē)研究所有限公司