[发明专利]具有共模制孔插入件的聚合物压缩机叶轮

说明书

披露了一种离心式压缩机叶轮组件和一种包括压缩机叶轮组件的涡轮增压器，所述压缩机叶轮组件可以用在比如涡轮增压器的装置中、或用作需要压缩机叶轮组件的机构的部件，所述压缩机叶轮组件包括管状插入件，压缩机叶轮构件连接至所述管状插入件，所述管状插入件与轴接合。所述管状插入件具有限定了轴孔的壁构件，所述轴孔从入口端延伸到相反的出口端。所述壁构件具有周向外表面和相反的周向内表面。在所述周向内表面上可以限定至少一个接合构件。可以在所述周向外表面上限定接合构件。所述管状插入件可以由适合的金属构成。

技术领域

本披露涉及压缩机叶轮。更具体地，本披露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。

发明内容

一种压缩机叶轮组件，包括：金属管状插入件；由聚合物材料构成的压缩机叶轮，该压缩机叶轮构件具有模制到该管状插入件上的轴向延伸的中心部分；以及轴。

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；