(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111351330.1 (22)申请日 2021.11.15 (71)申请人 江苏徐工 工程机械研究院有限公司 地址 221004 江苏省徐州市经济技 术开发 区驮蓝山路26号 (72)发明人 周康　黄建华　宋高垒　 (74)专利代理 机构 中国贸促会专利商标事务所 有限公司 1 1038 代理人 张鹏 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 叶轮机械的叶片相贯线、 叶片的设计方法及 叶轮机械的叶片 (57)摘要 本发明公开一种叶轮机械的叶片相贯线的 设计方法包括:根据二维的叶片外环骨线确定叶 片的二维的叶片外环型线， 根据叶片外环型线和 外环的内表 面参数确定叶片与外环的相贯线； 根 据二维的叶片外环骨线和外环的内表面参数计 算二维的叶片外环骨线在外环的内表面上对应 的三维的叶片外环骨线； 根据三维的叶片外环骨 线确定投影向量， 根据投影向量确定投影面， 对 三维的叶片外环骨线在投影面上进行投影； 对三 维的叶片外环骨线在投影面上的投影取点集 以 确定二维的叶片内环骨线； 根据确定的二维的 叶 片内环骨 线确定叶片的二维的叶片内环型线， 根 据二维的叶片内环型线、 投影面的参数和内环的 外表面参数确定叶片与内环的相贯线。 权利要求书2页 说明书8页 附图4页 CN 114048567 A 2022.02.15 CN 114048567 A 1.一种叶轮机械的叶片相贯线的设计方法， 叶轮机械包括外环、 位于所述外环内侧的 内环和连接在所述内环外表面和所述外环内表面之间的叶片， 其特征在于， 所述叶轮机械 的叶片相贯线的设计方法包括： 给定二维的叶片外环骨线、 所述外环的内表面 参数和所述内环的外表面 参数； 根据所述二维的叶片外环骨线确定所述叶片的二维的叶片外环型线， 根据所述二维的 叶片外环型线和所述外环的内表面 参数确定所述叶片与所述外环的相贯线； 根据所述二维的叶片外环骨线和所述外环的内表面参数计算所述二维的叶片外环骨 线在所述外环的内表面上对应的三维的叶片外环骨线； 根据所述三维的叶片外环骨线确定投影向量， 根据所述投影向量确定投影面， 对所述 三维的叶片外环骨线在所述投影面上进行投影； 对所述三维的叶片外环骨线在所述投影面上的投影取点集， 根据 所取的点集确定二维 的初始叶片 内环骨线， 对所述二维的初始叶片内环骨线在投影面上进行旋转和/或平移后 得到二维的叶片内环骨线； 根据确定的所述二维的叶片内环骨线确定所述叶片的二维的叶片内环型线， 根据 所述 二维的叶片内环型线、 所述投影面的参数和所述内环的外表面参数确定所述叶片与所述内 环的相贯线。 2.如权利要求1所述叶轮机械的叶片相贯线的设计方法， 其特征在于， 根据所述三维的 叶片外环骨线确定投影向量包括： 确定所述三维的叶片外环骨线的极值点， 对所述三维的叶片外环骨线的起始点和终点 进行连线得到第一线段， 过 所述极值 点做与所述连线的垂直且相交于第一 点的第一 直线； 在与所述第 一直线垂直的平面内过所述极值点做半径为r1的第一圆， 在与所述第一直 线垂直的平面内过所述第一点做半径为r2的第二圆， 其中r1小于r2， 且r1和r2均小于所述第 一线段的长度的一半， 在所述第一圆内取第二点， 在所述第二圆内取第三点， 将连接所述第 二点和所述第三 点得到的向量确定为所述投影向量。 3.如权利要求2所述叶轮机械的叶片相贯线的设计方法， 其特征在于， 设所述极值点的 坐标为(xM， yM， zM)， 设所述第一点的坐标为(xH， yH， zH)， 连接所述极值点和所述第一点得到 第一向量， 设第一向量的空间坐标为(Vx， Vy， Vz)， 设所述第二点的坐标为(x1， y1， z1)， 设所述 第三点的坐标为(x2， y2， z2)， 其中： x1∈(xM‑r1， xM+r1)， y1∈(yM‑r1， yM+r1)， x2∈(xH‑r2， xH+r2)， y2∈(yH‑r2， yH+r2)。 4.如权利要求1所述叶轮机械的叶片相贯线的设计方法， 其特征在于， 根据所述三维的 叶片外环骨线确定投影向量包括： 确定所述三维的叶片外环骨线的极值点， 对所述三维的叶片外环骨线的起始点和终点 进行连线得到第一线段， 过 所述极值 点做与所述连线的垂直且相交于第一 点的第一 直线； 过所述极值点在所述第一直线和所述第一线段确定的平面内向所述第一直线的一侧权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114048567 A 2偏转角度α做第二直线， 和在与所述第一直线和所述第一线段确定的平面相垂直的平面内 向所述第一直线的一侧偏转角度β 做第三直线， 第二直线与第一线段交于第四点， 连接所述 极值点和所述第四点得到第二向量， 根据所述第三直线得到第三向量， 所述投影 向量等于 所述第二向量和所述第三向量的向量和。 5.如权利要求1所述叶轮机械的叶片相贯线的设计方法， 其特征在于， 设所述二维的初 始叶片内环骨线的点在所述投影面上的直角坐标系内的坐标为(x0， y0)， 进行旋转和/或平 移后得到二维的叶片内环骨线包括： 当对二维的初始叶片内环骨线进行旋转， 旋转角度为θ， 则得到的二维的叶片内环骨线 的点的坐标为(x， y)， x、 y的值由下式得到： 当对二维的初始叶片内环骨线进行平移， (Δx， Δy)为平移量时， 则得到的二维的叶片 内环骨线的点的坐标为(x， y)， x、 y的值由下式得到： [x0， y0]+[Δx， Δy]； 当对二维的初始叶片内环骨线进行即进行旋转和又平移， 旋转角度为θ， (Δx， Δy)为 平移量时， 则得到的二维的叶片内环骨线的点的坐标为(x， y)， x、 y的值由下式得到： 6.如权利要求1至5任一所述叶轮机械的叶片相贯线的设计方法， 其特征在于， 所述二 维的叶片外环骨线为贝赛尔曲线。 7.一种叶轮机械的叶片的设计方法， 其特征在于， 包括如权利要求1至6任一所述叶轮 机械的叶片相贯线的设计方法。 8.如权利要求7所述的叶轮机械的叶片的设计方法， 其特征在于， 还包括： 用直线对所 述叶片与所述内环的相贯线和所述叶片与所述外环的相贯线进行扫掠以得到所述叶轮机 械的叶片。 9.一种叶轮机械的叶片， 其特征在于， 包括应用 如权利要求7或8所述的叶轮机械的叶 片的设计方法进行设计。 10.如权利要求9所述的叶轮机械的叶片， 其特征在于， 所述叶轮机械的叶片包括液力 变矩器的泵轮的叶片， 所述外环包括泵轮外壳， 所述内环包括泵轮导环； 或所述叶轮机械的 叶片包括液力变矩器的涡轮的叶片， 所述外环包括涡轮外壳， 所述内环包括涡轮导环。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114048567 A 3