旋转式雾化器涡轮机制造技术

一种旋转式雾化器涡轮机(1)，其设计为用于在旋转式雾化器中驱动喷射体、特别是钟形板的径向涡轮机，所述旋转式雾化器涡轮机具有：涡轮机叶轮(4)，其具有多个涡轮机叶片(5)；叶片流道(6)，其容纳涡轮机叶片(5)，并在外侧处由流道壁(7)径向地限界；制动空气喷嘴(13)；驱动空气喷嘴(8)以及位于驱动空气喷嘴(8)的出口处的出口区域(9)，其中，出口区域(9)在外侧处由叶片流道(6)的流道壁(7)限界，并在内侧由相应地经过所述出口区域的涡轮机叶片(5)限界。本发明专利技术的一个方面提出叶片流道(6)在与制动空气喷嘴相对的内侧处由固定的流动阻挡件径向地限界，所述流动阻挡件防止制动空气沿径向离开叶片流道(6)向内。相对地，本发明专利技术的另一方面提出各驱动空气喷嘴(8)的出口区域(9)是沿流动方向变宽并与经过驱动空气喷嘴(8)的涡轮机叶片(5)一起转动的发散截面区域(9)。

Rotary atomizer turbine

A rotary atomizer turbine (1), which is designed to be used in rotary atomizer driven jet body, especially the radial turbine bell plate, the rotary atomizer turbine machine has a turbine impeller (4), which has a plurality of turbine blades (5); the blade passage (6), which houses the turbine blades (5), and on the outside by the channel wall (7) radial clearance; brake air nozzle (13); the driving air nozzle (8) and (8) in driving the air nozzle exit region of the outlet (9), the outlet region (9) on the outside by the blade passage (6) the channel wall (7) clearance, and the inside by the corresponding turbine blade through the outlet region (5) bound. Put the blade passage one aspect of the present invention (6) on the inner side of the relative and the brake air nozzle from the fixed flow barrier to radial clearance, the flow barrier to prevent air braking along the radial direction away from the blade runner (6) inward. In contrast, another aspect of the invention the driving air nozzle (8) of the outlet region (9) is along the flow direction and width through the driving air nozzle (8) of the turbine blade (5) rotates the divergence section (9).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】旋转式雾化器涡轮机相关申请的交叉引用本申请要求2015年1月20日提交的德国专利申请No.102015000551.0的优先权，其全部内容都通过引用并入本文。
一种旋转式雾化器涡轮机(1)，其可设计为用于在旋转式雾化器中驱动喷射体(例如钟形板)的径向涡轮机。
技术介绍
在用于涂装机动车车身部件的现代涂装设备中，涂料的施加通常使用旋转式雾化器来执行，其中，作为喷射体的钟形板以高达80000转每分钟的高转速旋转。钟形板通常由气动式驱动的涡轮机驱动，所述涡轮机通常成径向涡轮机的形式，径向涡轮机提供驱动空气，以用于在相对于涡轮机的旋转轴线径向定向的平面中驱动涡轮机。所述类型的旋转式雾化器涡轮机例如从EP1384516B1和DE10236017B3已知。通常，多个涡轮机叶片布置在可旋转的涡轮机叶轮上，以便分布在圆周上，所述涡轮机叶片通过驱动空气喷嘴经受驱动空气流动，以便机械地驱动旋转式雾化器涡轮机。此外，已知的旋转式雾化器涡轮机还允许旋转式雾化器涡轮机的快速制动，例如在涂装操作中断的情况下。为此，涡轮机叶片通过单独的制动喷嘴经受与旋转方向相反的制动空气流动。然而，所述已知的旋转式雾化器涡轮机在各种方面都不是最佳的。首先，制动性能不是最佳的，使得在制动过程中，旋转式雾化器涡轮机仅在一定的停机时间后才停止。第二，还具有提高旋转式雾化器涡轮机的驱动功率的目的，以便使表面涂层性能可相应地增强。特别地，为了增强表面涂层性能，必须施加增加的涂料流量(每单位时间的涂料量)，这进而导致旋转式雾化器涡轮机上的更大的机械负载，并且需要相应地增大的驱动功率。本专利技术的
技术介绍
还包括DE10233199A1、DE102010013551A1和US2007/0257131A1。然而，这些公开未解决不令人满意的制动功率和驱动功率的问题。
技术实现思路
本专利技术由此基于提供相应地改进的旋转式雾化器涡轮机的目的。所述目的借助于根据本公开的旋转式雾化器涡轮机而实现。本公开基于流体动力学领域中的关于如引言中所提到的已知的旋转式雾化器涡轮机的缺点的新获得的发现。相应地，在已知的旋转式雾化器涡轮机的情况下，不令人满意的制动性能可部分地归因于以下事实：经由制动空气喷嘴供给的制动空气部分地沿径向流过环状地环绕的叶片布置，在此不再有助于制动作用。也就是说，一部分制动空气与涡轮机叶片的旋转方向相反地冲击涡轮机叶片的前侧，由此对涡轮机叶轮施加制动作用，这是期望的。相比之下，制动空气的另一部分从外侧向内侧流过环状地环绕的叶片布置，由此不会有助于制动作用，或甚至在涡轮机叶轮上附加地施加驱动作用。因此，本公开的一个方面使得能够防止制动空气能够从外侧至内侧流过环状地环绕的叶片布置。为此，设置流动阻挡件，所述流动阻挡件可布置在与制动空气喷嘴相对的固定的位置，其中，流动阻挡件防止从制动空气喷嘴出现的制动空气能够从外侧至内侧沿径向流过环状地环绕的叶片布置。流动阻挡件由此防止制动空气喷嘴的区域中的制动空气再次从各涡轮机叶片在其中延伸的叶片流道沿向内的方向再次出现。流动阻挡件例如可以是在叶片流道上布置在内侧处与制动空气喷嘴相对的简单的环状地环绕的板。流动阻挡件优选地是固定的，也就是说流动阻挡件不与涡轮机叶轮一起旋转。例如，可使制动空气喷嘴区域中的流动阻挡件沿周向方向延伸经过5°-90°的角度，具体地说，例如为30°-40°(更具体地说，例如约33°)的角度。在该情况下，应提到的是，涡轮机叶轮可在其圆周的一部分上沿径向敞开，使得来自驱动空气喷嘴的驱动空气可在涡轮机叶轮的敞开部分中沿径向从外侧至内侧流动通过环状地环绕的叶片布置，在引言中描述的常规旋转式雾化器类型中也是如此。因此，流动阻挡件仅在制动空气喷嘴的区域上沿圆周方向延伸是有利的，以便流动阻挡件以可能的最小程度阻碍驱动空气。上述涡轮机叶轮的敞开形式例如可通过具有涡轮机叶片从其一侧沿轴向突出至叶片流道中的盘的涡轮机叶轮的效果来实现。由此，驱动空气可从外侧向内侧流过涡轮机叶片的环状地环绕的叶片布置。然而，涡轮机叶轮也可替代地具有平行的两个旋转盘，各涡轮机叶片轴向地布置在所述两个旋转盘之间。涡轮机叶轮也可由此在两侧上封闭。此外，本公开基于流体动力学领域中的发现：已知的旋转式雾化器涡轮机的不令人满意的驱动功率部分地起因于下述事实，聚敛-发散流动管道在每个驱动空气喷嘴的下游形成在驱动空气喷嘴的出口处，从而由于流动在此进入亚音速状态的事实而导致剧烈的高损耗的压缩冲击。所述聚敛-发散流动通道通常在外侧处由叶片流道的流道壁形成，在内侧处由相应的涡轮机叶片的环绕的前侧形成。由于典型的各涡轮机叶片的强烈的弯曲，因此，驱动空气流首先经过聚敛区域，其中，涡轮机叶片的拱形前侧与叶片流道的流道壁之间的流动截面缩小。然后，驱动空气流经过发散区域，在发散区域中，相应的涡轮机叶片的强拱形的前侧与流道内壁之间的流动截面变宽。然而，由于上述的破坏性压缩冲击，对应于拉瓦尔(Laval)喷嘴的所述类型的聚敛-发散流动分布是不期望的。因此，本公开提出各驱动空气喷嘴的位于叶片流道的流道壁与相应的涡轮机叶片之间的出口区域以仅发散的方式延伸，使得截面区域沿流动方向变宽并与当前经过驱动空气喷嘴的出口区域的涡轮机叶片一起旋转。本专利技术的该方面由此针对性地防止了在各驱动空气喷嘴的位于相应的驱动空气喷嘴下游的出口处的超音速流中形成聚敛-发散流动通道。因此，在根据本公开的旋转式雾化器涡轮机的情况下，由此有利的是在驱动空气喷嘴的下游不设置聚敛截面区域。发散截面区域优选地形成拉瓦尔喷嘴的与涡轮机叶轮一起旋转的输出侧部分。拉瓦尔喷嘴的上游部分优选地由驱动空气喷嘴形成，所述上游部分沿流动方向变窄(聚敛)。拉瓦尔喷嘴包括旋转的喷嘴部分(即发散截面区域)和固定的喷嘴部分(即驱动空气喷嘴)。在发散的截面区域中，流动被加速并且脉冲再次增加，而如在图6所示的现有技术中那样的(即沿流动方向变窄的)聚敛截面区域将产生令人烦扰的冲击波。在该情况下，拉瓦尔喷嘴至少在下游的发散喷嘴部分处、但可选地还在上游聚敛喷嘴部分中优选地产生超音速流。这是相对于例如扩散器中的亚音速流的基本差异，如在US2007/0257131A1中那样。根据本专利技术，超音速流优选地进入流动速度进一步增大的发散截面区域。这借助于各涡轮机叶片的合适弯曲并借助于在各驱动空气喷嘴的出口区域中的叶片流道的相应的设计来实现。在本公开的一示例性实施例中，各驱动空气喷嘴的出口区域的发散截面区域沿流动方向以至少2°、4°或甚至至少6°的角度变宽。发散截面区域可沿周向方向延伸经过超过5°、10°、15°、20°或甚至30°的角度。上文已经提到，特别地借助于叶片流道的流道壁的合适设计，可实现仅发散的截面区域。在本公开的示例性实施例中，叶片流道的流道壁在驱动空气喷嘴的出口区域中因此具有用于形成发散截面区域的向外拱形凹部。在这种情况下，表述“拱形凹部”应相对于流道壁的理想圆周理解，其中，拱形凹部从流道壁的理想圆周向外偏移，以便形成发散截面区域。在示例性实施例中，叶片流道的流道壁中的所述拱形凹部是凹形的并且沿周向延伸10°-90°的角度、例如40°-50°的角度。在此，重要的是，拱形凹部和各涡轮机叶片的拱形前侧一起形成随着涡轮机叶轮的旋转而旋转的发散截面。上文已简要地本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转式雾化器涡轮机(1)，其设计为用于在旋转式雾化器中驱动喷射体、特别是钟形板的径向涡轮机，所述旋转式雾化器涡轮机具有：a)涡轮机叶轮(4)，其具有分布在圆周上的多个涡轮机叶片(5)，在操作期间，涡轮机叶轮绕旋转轴线(3)沿特定的旋转方向旋转，b)叶片流道(6)，其具有相对于旋转轴线(3)同轴的环绕的环形形式，容纳涡轮机叶片(5)，并在外侧处由流道壁(7)径向地限界，c)至少一个制动空气喷嘴(13)，其从径向外侧向叶片流道(6)中敞开，以使涡轮机叶片(5)经受与旋转方向相反的制动空气流动，以用于制动涡轮机叶轮(4)的目的，d)至少一个驱动空气喷嘴(8)，其从径向外侧向叶片流道(6)中敞开，以使涡轮机叶片(5)经受沿旋转方向的驱动空气流动，以用于驱动涡轮机叶轮(4)的目的，以及e)位于驱动空气喷嘴(8)的出口处的出口区域(9)，其中，出口区域(9)在外侧处由叶片流道(6)的流道壁(7)限界，并在内侧由相应地经过所述出口区域的涡轮机叶片(5)限界，其特征在于，f)叶片流道(6)在与制动空气喷嘴(13)相对的内侧处由固定的流动阻挡件(14)径向地限界，所述流动阻挡件防止制动空气沿径向离开叶片流道(6)向内，和/或g)各驱动空气喷嘴(8)的出口区域(9)是沿流动方向变宽并与经过驱动空气喷嘴(8)的涡轮机叶片(5)一起转动的发散截面区域(9)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.20 DE 102015000551.01.一种旋转式雾化器涡轮机(1)，其设计为用于在旋转式雾化器中驱动喷射体、特别是钟形板的径向涡轮机，所述旋转式雾化器涡轮机具有：a)涡轮机叶轮(4)，其具有分布在圆周上的多个涡轮机叶片(5)，在操作期间，涡轮机叶轮绕旋转轴线(3)沿特定的旋转方向旋转，b)叶片流道(6)，其具有相对于旋转轴线(3)同轴的环绕的环形形式，容纳涡轮机叶片(5)，并在外侧处由流道壁(7)径向地限界，c)至少一个制动空气喷嘴(13)，其从径向外侧向叶片流道(6)中敞开，以使涡轮机叶片(5)经受与旋转方向相反的制动空气流动，以用于制动涡轮机叶轮(4)的目的，d)至少一个驱动空气喷嘴(8)，其从径向外侧向叶片流道(6)中敞开，以使涡轮机叶片(5)经受沿旋转方向的驱动空气流动，以用于驱动涡轮机叶轮(4)的目的，以及e)位于驱动空气喷嘴(8)的出口处的出口区域(9)，其中，出口区域(9)在外侧处由叶片流道(6)的流道壁(7)限界，并在内侧由相应地经过所述出口区域的涡轮机叶片(5)限界，其特征在于，f)叶片流道(6)在与制动空气喷嘴(13)相对的内侧处由固定的流动阻挡件(14)径向地限界，所述流动阻挡件防止制动空气沿径向离开叶片流道(6)向内，和/或g)各驱动空气喷嘴(8)的出口区域(9)是沿流动方向变宽并与经过驱动空气喷嘴(8)的涡轮机叶片(5)一起转动的发散截面区域(9)。2.根据权利要求1所述的旋转式雾化器涡轮机(1)，其特征在于，在制动空气喷嘴(13)的区域中的流动阻挡件(14)延伸经过大于5°、10°、20°或30°和/或小于90°、70°、50°或40°的角度的圆周角。3.根据前述权利要求中任一项所述的旋转式雾化器涡轮机(1)，其特征在于，涡轮机叶轮(4)至少在涡...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·库特尼亚克，H·克鲁玛，T·贝尔，B·塞茨，
申请(专利权)人：杜尔系统股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE