CN104131995A - 一种水泵叶轮的制造方法及水泵 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水泵叶轮制造方法及水泵，用一种结构简单不用抽芯的金属模具制造成叶轮，产品一致性好，金加工余量少，生产效率高，成本低，适合批量生产；这种叶轮可用于多种不同用途的泵。
Description
技术领域
本发明涉及泵，特别是涉及一种旋转叶轮的水泵。
背景技术
泵是液体抽送中必须的机具，叶轮是水泵关键部件，现有的水泵叶轮因结构原因，脱模困难，大部分采用沙型铸造，即用翻沙的加工方法，沙型不存在脱模问题；也有用金属模铸造的叶轮，把前盖板和叶片分开制作后，组合成叶轮；如果是叶片扭曲的叶轮还需要在金属模中设置抽芯机构，才能生产出扭曲叶片的水泵叶轮；已有的叶轮加工方法都比较麻烦，特别是翻沙的叶轮，金加工后还需要对叶轮进行平行校准。
发明内容
本发明的目的是解决已有技术的不足，提供一种水泵叶轮的制造方法，用一种结构简单不用抽芯的金属模具，用注塑或压铸或挤压的方法批量生产水泵叶轮及水泵，使水泵生产效率高成本低。
本发明的目的是这样实现的：一种水泵叶轮的制造方法：金属制作成为模具，用注塑或压铸或挤压方法成形的叶轮的前盖板与各叶片及后盖板连成一体，所述的模具由动模和定模组成，模具内设置有型芯及型腔，所述的动模或定模由其中一组型芯由欲成型的后盖板处伸入与从欲成型的进水口处伸入的另一组型芯吻合对接生成叶轮的过水通道；所述的注塑是模具在注塑机中合模后注入塑料；所述压铸是模具在压铸机中合模后压入金属液；所述挤压是将坯料放入模具内施加压力使坯料产生变形充实型腔成为产品；所述挤压还包括将热固性的塑料粉末放入模具内在加热的情况下挤压固化成形，或将粉末冶金的粉料放入模具内挤压成形后，经加热烧结定形；所述的注塑或压铸或挤压方法的模具所成型出的叶轮的后盖板上留有因为型芯通过而形成的缺口，用所述的制造方法制造出的叶轮为单吸叶轮。
所述的叶轮为由成对的两个单吸叶轮组成一个两面吸水的双吸叶轮，两个单吸叶轮的后盖板在双吸叶轮的中部；金属制作成为模具，用注塑或压铸或挤压方法成形的叶轮的前盖板与各叶片及后盖板连成一体，所述的模具由动模和定模组成，模具内设置有型芯及型腔，所述的动模或定模由其中一组型芯由欲成型的后盖板处伸入与从欲成型的进水口处伸入的另一组型芯吻合对接生成叶轮的过水通道；所述的注塑是模具在注塑机中合模后注入塑料；所述压铸是模具在压铸机中合模后压入金属液；所述挤压是将坯料放入模具内施加压力使坯料产生变形充实型腔成为产品；所述挤压还包括将热固性的塑料粉末放入模具内在加热的情况下挤压固化成形，或将粉末冶金的粉料放入模具内挤压成形后，再加热烧结定形；所述的注塑或压铸或挤压方法的模具所成型出的叶轮的后盖板上留有因为型芯通过而形成的缺口，其中一个后盖板有和水泵轴相配的轴孔或两个后盖板都有和水泵轴相配的轴孔。
所述的挤压方法成形的坯料预先加工成与叶轮近似的形状，在动模型芯和定模型芯吻合对接的相对位置的坯料上预开切口，切口便于在动模型芯和定模型芯吻合对接生成叶轮的过水通道。
所述的叶轮的后盖板上留有型芯通过而形成的缺口由镶嵌件填补，所述的镶嵌件为一体式结构或分体式结构或带法兰组件的结构，所述镶嵌件都可由注塑或压铸或挤压方法成形，所述的镶嵌件组合在叶轮上使叶轮的后盖板上的缺口填补；填补后盖板上的缺口后的叶轮效率更高。
所述的叶轮为单吸叶轮，叶轮的后盖板上留有型芯通过而形成的缺口，所述的缺口由镶嵌件填补或不用镶嵌件填补直接使用，所述的镶嵌件为一体式结构或分体式结构或带法兰组件的结构。
所述的一种水泵叶轮的制造方法制造的叶轮，所述的叶轮为由成对的两个叶轮组成一个两面吸水的双吸叶轮，两个叶轮的后盖板在双吸叶轮的中部；其中一个后盖板有和水泵轴相配的轴孔或两个后盖板都有和水泵轴相配的轴孔；叶轮的后盖板上留有型芯通过而形成的缺口，所述的缺口由镶嵌件填补或不用镶嵌件填补直接使用，所述的镶嵌件为一体式结构或分体式结构。
所述的一种水泵叶轮的制造方法所制造的叶轮的水泵，主要包括动力、水泵轴、叶轮，所述的叶轮是单吸叶轮或双吸叶轮；单吸叶轮或双吸叶轮的缺口设置所述的镶嵌件，或不设置所述的镶嵌件。
所述的水泵的轴端有六角螺母压紧叶轮，六角螺母外部有一个防护罩子，罩子固定在叶轮上，罩子内部有六角凹穴和六角螺母相配，防止六角螺母松动，罩子的端部成锥形减少水流阻力，罩子内置有油脂防止六角螺母生锈。
所述的动力为电机，水泵和电机同轴，水泵上连接有使水泵整体浮在水面或潜入水中的浮体，电机通过上滤网连接泵壳，双吸叶轮在泵壳内，水流可分别从上滤网与下滤网进入，泵壳由上半泵壳和下半泵壳组成；电机的下轴承座和锥形密封件座组成机械密封室，上滤网的进水从锥形密封件座周边进入泵壳；所述电机靠支承板固定在浮体上，所述浮体是中空的塑料件，浮体当中有穿过电机的通孔，电机的支承板通过浮体凸椽的槽，旋转一定角度后，安装在凸缘上，凸缘上有连接支承板的孔；电机的外端盖顶上接有电源线，或带有电源线的工作时接线盒露在水面上的接线盒，所述的接线盒盖上接线盒盖组成蘑菇形的密封体，接线盒内固定接线端子，电机内的引出线通过密封后进入接线盒连接接线端子，电源线从接线盒的下部进入接线盒。
本发明相比现有技术突出的实质性特点和显著进步是：
用本发明的叶轮制造方法，用一种结构简单不用抽芯的金属模具，用注塑或压铸或挤压的方法制造的叶轮，产品一致性好，金加工余量少，生产效率高，成本低，适合批量生产；这种叶轮可用于抽送不同液体，不同用途的泵。
附图说明
图1是本发明的叶轮模具的动模立体示意图；
图2是本发明的叶轮模具的定模立体示意图；
图3是本发明的成对叶轮模具的动模立体示意图；
图4是本发明的成对叶轮模具的定模立体示意图；
图5是本发明的叶轮模具的动模及产品结构示意图；
图6是本发明的后盖板有缺口的叶轮示意图；
图7是本发明的后盖板有缺口的叶轮示意图；（图6的另一方向看）
图8是本发明的镶嵌件与法兰组件的示意图之一；
图9是本发明图叶轮和法兰组件装配示意图；
图10是本发明的后盖板有缺口的叶轮示意图；（有轴孔）
图11是本发明的法兰组件的示意图之二；
图12是本发明的法兰组件的示意图；（图11的另一方向看）
图13是本发明图叶轮和法兰组件装配示意图；（图10图12装配）
图14是本发明的后盖板有缺口的叶轮示意图；（有花键轴孔）
图15是本发明的一体的镶嵌件示意图；
图16是本发明叶轮和镶嵌件装配示意图；
图17是本发明的后盖板带缺口的叶轮示意图之一；
图18是本发明的后盖板带缺口的叶轮示意图之二；
图19是本发明的双吸叶轮的镶嵌件示意图；（正面）
图20是本发明的双吸叶轮镶嵌件示意图；（反面）
图21是本发明的双吸叶轮镶嵌件示意图；（正面）
图22是本发明的双吸叶轮的镶嵌件示意图；（反面）
图23是本发明的组装的双吸叶轮结构示意图；（图17图18图19图21组装）
图24是本发明的双吸叶轮水泵剖视示意图；
图25是图24C的放大图；
图26是本发明的双吸叶轮水泵立体示意图；
图27是本发明的浮体立体示意图；
图28是本发明的罩子立体示意图。
图中：1-动模型芯；2-动模型腔；3-定模型芯；4-定模型腔；5-叶片；6-后盖板；7-前盖板；8-工作面；9-定位孔；10-缺口；11-过水通道；12-轴孔；13-法兰组件；14-镶嵌件；15-一体的镶嵌件；16-双吸叶轮的镶嵌件；17-定位销；18-镂空部；19-进水口；20-镂空部；21-定位销；22-定位孔；23-浮体；24-电机；25-下轴承座；26-水泵轴；27-上滤网；28-机械密封室；29-锥形密封件座；30-上半泵壳；31-下半泵壳；32-下滤网；33-接线盒；34-接线盒盖；35-接线端子；36-槽；37-凸缘；38-连接支承板的孔；39-支承板；40-罩子；41-六角凹穴；42-定位孔；43-定位销；44-六角螺母。
具体实施方式
下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1-28：
一种水泵叶轮的制造方法包括：用金属材料制作成模具由注塑或压铸或挤压方法成形，所述的模具主要由型腔和型芯组成，在动模一边的型芯为动模型芯1另一边为定模型芯3，动模型芯1或定模型芯3的其中一组型芯由后盖板6伸入与从进水口19伸入的另一组型芯吻合对接产生叶轮的过水通道11，其吻合面为从后盖板6伸入的一组型芯的A面与从进水口19伸入另一组型芯的B面；所述从进水口19伸入的动模型芯1主要使叶片背面成形，由后盖板6伸入的定模型芯3主要使叶片工作面8成形，叶轮的前盖板7与各叶片5及后盖板6一体由注塑或压铸或挤压方法成形，在后盖板6上留下因为型芯通过而形成的缺口10。所述的注塑是模具在注塑机中闭合后向型腔内注入塑料；所述压铸是模具在压铸机中闭合后向型腔内压入金属液；所述挤压是指金料坯料放入模具内施加压力使坯料产生变形充实型腔成为产品；所述挤压还包括将热固性的塑料粉末放入模具内在加热的情况下挤压固化成形，或将粉末冶金的粉料放入模具内挤压成形后，再加热烧结定形；所述的注塑或压铸或挤压方法的模具结构有所不同，但是在叶轮的后盖板上都留有因为型芯通过而形成的缺口10。
所述有缺口10的叶轮，在水泵上工作时，水泵效率有点影响，但是与翻沙方法制作的叶轮比，因为形状误差减小，表面光洁度提高，效率还可能提高，不但省去了切削加工的工时，还提高叶轮的平行度，后盖板6带有缺口的叶轮也可以直接在水泵上使用。
所述一种水泵叶轮的制造方法还包括，叶轮的后盖板6上留下型芯通过而形成的缺口10由镶嵌件14填补。各镶嵌件14之间有相互连接，成为一体的镶嵌件15，或镶嵌件14与法兰设置为一体成为法兰组件13，所述一体的镶嵌件15和法兰组件13都可用与叶轮相同的材料由注塑或压铸或挤压成形，所述的镶嵌件14组合在叶轮上使叶轮的后盖板上的缺口10填满，组合方法很多，可用紧固件固定，或用粘接、焊接等方法，还可以在缺口处灌注树脂类混合物固化后填满后盖板上的缺口，总之只要把后盖板上的缺口填满即可，嵌件填满后盖板上的缺口后的叶轮所效率更高。
上述叶轮单吸叶轮，可以由成对的两个单吸叶轮组成一个双吸的叶轮，两个单吸叶轮的后盖板6在双吸叶轮的中部，两个后盖板上都留下因为工作面型芯通过而形成的缺口10，缺口10由相互连接成为双吸叶轮的镶嵌件16填补，所述的双吸叶轮的镶嵌件16与后盖板6结合面可镂空，镂空部18使工件厚薄均匀还节省材料；图17、图18是所述的成对的两个叶轮可组成一个双吸的叶轮，成对的两个叶轮可在一付模具中成形，其中一个后盖板6或两个后盖板上设置有和水泵轴26相配的轴孔12。所述的轴孔12包括圆孔、方孔、有键槽的孔、花键的孔等。所述的双吸叶轮的镶嵌件16由两片组合，图19—图22是两片双吸叶轮的镶嵌件的正反面视图，反面有镂空部20。两片镶嵌件的反面相互配对，定位销21与定位孔22配合成为双吸叶轮的镶嵌件，镶嵌在成对的两个叶轮中间成为完整的双吸叶轮见图23、图24。
本发明的一种水泵叶轮的制造方法还包括：两个带有缺口的成对叶轮中的一个叶轮和上述的法兰组件13可组成完整的比双吸叶轮流量少的单吸叶轮，或不同流量的后盖板带有缺口的叶轮与所述的法兰组件13相配，组成完整的单吸叶轮的系列产品。
带有本发明一种水泵叶轮的制造方法所制造叶轮的水泵，主要包括动力、水泵轴26、叶轮等，叶轮由前盖板7、后盖板6及叶片5组成，叶片5在前盖板7与后盖板6之间，所述前盖板7、后盖板6及叶片5一体用模具注塑或压铸或挤压成形，所述的模具主要由型腔和型芯组成，所述的型芯分为动模型芯1和定模型芯3，动模型芯1或定模型芯3的其中一组型芯由后盖板6伸入与从进水口19伸入的另一组型芯吻合对接产生叶轮的过水通道11，所述从进水口19伸入的型芯主要使叶片背面成形，由后盖板6伸入的型芯主要使叶片工作面8成形，叶轮的前盖板7与各叶片5及后盖板6一体由注塑或压铸或挤压方法成形，在后盖板6上留下因为型芯通过时形成的缺口10，这个缺口10对叶轮的工作效率有点影响，但是与翻沙方法制作的叶轮比，因为形状误差减小，表面光洁度提高，效率还可能提高，不但省去了切削加工的工时，还提高叶轮的平行度，后盖板6带有缺口的叶轮也可以直接在水泵上使用。
所述的动模或定模可根据脱模方向的不同相互交换。
所述的叶轮加工能实现少切削加工或无切削加工。
所述的叶轮叶片个数和形状大小可根据抽送的液体性质及水泵特性确定。
为了进一步提高效率，所述叶轮的后盖板6上留下型芯通过而形成的缺口10由镶嵌件14填补。各镶嵌件14之间相互连接成为一体的镶嵌件15，或镶嵌件14与法兰设置为一体成为法兰组件13，法兰组件13有和水泵轴26相配的轴孔12，法兰组件13可与不同的叶轮组合成装配式系列叶轮，所述一体的镶嵌件15或法兰组件13都可用与叶轮相同的材料注塑或压铸或挤压成形，所述的镶嵌件14组合在叶轮上使叶轮的后盖板6上的缺口10填满；所述的镶嵌件14组合在叶轮上使叶轮的后盖板上的缺口10填满，组合方法很多，可用紧固件固定，或用粘接、焊接等方法，还可以在缺口处灌注树脂类混合物固化后填满后盖板上的缺口，总之只要把后盖板上的缺口填满即可。
所述水泵可以是两面吸水的，叶轮为两面吸水的叶轮由成对的两个叶轮组成一个双吸的叶轮，两个叶轮的后盖板6在双吸叶轮的中部，两个后盖板6上都留下因为工作面型芯通过而形成的缺口10，其中一个后盖板6有和水泵轴26相配的轴孔12或两个后盖板6都有和水泵轴26相配的轴孔12。所述的轴孔12包括圆孔、方孔、有键槽的孔等。
所述叶轮的后盖板6上留下型芯通过时形成的缺口10由相互连接成为一体的镶嵌件15填补。其中一个后盖板6有和水泵轴26相配的轴孔12，或两个后盖板都有和水泵轴26相配的轴孔12，所述的轴孔包括圆孔、方孔、有键槽的孔等。
两个成对叶轮中的一个叶轮和上述的法兰组件13可组成完整的比双吸叶轮流量少的单吸叶轮；或不同流量的后盖板6带有缺口的叶轮与所述的法兰组件13相配，可组成完整的单吸叶轮的系列水泵。所述的法兰组件13有和水泵轴26相配的轴孔12，所述的轴孔12包括圆孔、方孔、有键槽的孔等。
所述的定位销、定位孔可由螺钉和螺孔取代。
镂空部18、镂空部20是为了工件厚薄均匀而设置的。
所述动力为电机24，水泵和电机24同轴，轴端有六角螺母44压紧叶轮，六角螺母44外部有一个防护罩子40，罩子40固定在叶轮上，罩子40内部有六角凹穴41和六角螺母44相配，防止六角螺母松动，罩子40的端部成锥形减少水流阻力，罩子内置有油脂防止六角螺母44生锈。
所述水泵整体靠浮体23浮在水面或潜入水中，电机24通过上滤网27连接泵壳，双吸叶轮在泵壳内，水流分别从上滤网27与下滤网32进入，泵壳由上半泵壳30和下半泵壳31组成；电机24的下轴承座25和锥形密封件座29组成机械密封室28，上滤网27的进水从锥形密封件座29周边进入泵壳；所述电机靠支承板39固定在浮体23上，浮在水面，所述浮体23是中空的塑料件，浮体23当中有穿过电机的通孔，电机的支承板39通过浮体的通孔内凸椽的槽36，旋转一定角度后，安装在凸缘37上，凸缘37上有连接支承板的孔38；电机的外端盖顶上接有电源线，或带有电源线及接线盒盖34的接线盒33；所述的接线盒33为磨菇形的密封体，接线盒33内固定接线端子35，电机内的引出线通过密封后进入接线盒33连接接线端子35，电源线从接线盒33的下部进入接线盒33，工作时接线盒露在水面上。
上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种水泵叶轮的制造方法：其特征在于，金属制作成为模具，用注塑或压铸或挤压方法成形的叶轮的前盖板与各叶片及后盖板连成一体，所述的模具由动模和定模组成，模具内设置有型芯及型腔，所述的动模或定模由其中一组型芯由欲成型的后盖板处伸入与从欲成型的进水口处伸入的另一组型芯吻合对接生成叶轮的过水通道；所述的注塑是模具在注塑机中合模后注入塑料；所述压铸是模具在压铸机中合模后压入金属液；所述挤压是将坯料放入模具内施加压力使坯料产生变形充实型腔成为产品；所述挤压还包括将热固性的塑料粉末放入模具内在加热的情况下挤压固化成形，或将粉末冶金的粉料放入模具内挤压成形后，经加热烧结定形；所述的注塑或压铸或挤压方法的模具所成型出的叶轮的后盖板上都留有因为型芯通过而形成的缺口，用所述的制造方法制造出的叶轮为单吸叶轮。
2.一种水泵叶轮的制造方法：其特征在于，所述的叶轮为由成对的两个单吸叶轮组成一个两面吸水的双吸叶轮，两个单吸叶轮的后盖板在双吸叶轮的中部；金属制作成为模具，用注塑或压铸或挤压方法成形的叶轮的前盖板与各叶片及后盖板连成一体，所述的模具由动模和定模组成，模具内设置有型芯及型腔，所述的动模或定模由其中一组型芯由欲成型的后盖板处伸入与从欲成型的进水口处伸入的另一组型芯吻合对接生成叶轮的过水通道；所述的注塑是模具在注塑机中合模后注入塑料；所述压铸是模具在压铸机中合模后压入金属液；所述挤压是将坯料放入模具内施加压力使坯料产生变形充实型腔成为产品；所述挤压还包括将热固性的塑料粉末放入模具内在加热的情况下挤压固化成形，或将粉末冶金的粉料放入模具内挤压成形后，再加热烧结定形；所述的注塑或压铸或挤压方法的模具所成型出的叶轮的后盖板上都留有因为型芯通过而形成的缺口，其中一个后盖板有和水泵轴相配的轴孔或两个后盖板都有和水泵轴相配的轴孔。
3.如权利要求1或2所述的一种水泵叶轮的制造方法：其特征在于，所述的挤压方法成形的坯料预先加工成与叶轮近似的形状，在动模型芯和定模型芯吻合对接的相对位置的坯料上预开切口，切口便于在动模型芯和定模型芯吻合对接生成叶轮的过水通道。
4.如权利要求1或2所述的一种水泵叶轮的制造方法：其特征在于，所述的叶轮的后盖板上留有型芯通过而形成的缺口由镶嵌件填补，所述的镶嵌件为一体式结构或分体式结构或带法兰组件的结构，所述镶嵌件都可由注塑或压铸或挤压方法成形，所述的镶嵌件组合在叶轮上使叶轮的后盖板上的缺口填补；填补后盖板上的缺口后的叶轮效率更高。
5.用权利要求1所述的一种水泵叶轮的制造方法制造的叶轮，其特征在于，所述的叶轮为单吸叶轮，叶轮的后盖板上留有型芯通过而形成的缺口，所述的缺口由镶嵌件填补或不用镶嵌件填补直接使用，所述的镶嵌件为一体式结构或分体式结构或带法兰组件的结构。
6.用权利要求2所述的一种水泵叶轮的制造方法制造的叶轮，其特征在于，所述的叶轮为由成对的两个叶轮组成一个两面吸水的双吸叶轮，两个叶轮的后盖板在双吸叶轮的中部；其中一个后盖板有和水泵轴相配的轴孔或两个后盖板都有和水泵轴相配的轴孔；叶轮的后盖板上留有型芯通过而形成的缺口，所述的缺口由镶嵌件填补或不用镶嵌件填补直接使用，所述的镶嵌件为一体式结构或分体式结构。
7.带有权利要求1—6任一项所述的一种水泵叶轮的制造方法所制造的叶轮的水泵，主要包括动力、水泵轴、叶轮，其特征在于，所述的叶轮是单吸叶轮或双吸叶轮；单吸叶轮或双吸叶轮的缺口设置所述的镶嵌件，或不设置所述的镶嵌件。
8.如权利要求7所述的水泵，其特征在于，水泵的轴端有六角螺母压紧叶轮，六角螺母外部有一个防护罩子，罩子固定在叶轮上，罩子内部有六角凹穴和六角螺母相配，防止六角螺母松动，罩子的端部成锥形减少水流阻力，罩子内置有油脂防止六角螺母生锈。
9.如权利要求8所述的水泵，其特征在于，所述的动力为电机，水泵和电机同轴，水泵上连接有使水泵整体浮在水面或潜入水中的浮体，电机通过上滤网连接泵壳，双吸叶轮在泵壳内，水流可分别从上滤网与下滤网进入，泵壳由上半泵壳和下半泵壳组成；电机的下轴承座和锥形密封件座组成机械密封室，上滤网的进水从锥形密封件座周边进入泵壳；所述电机靠支承板固定在浮体上，所述浮体是中空的塑料件，浮体当中有穿过电机的通孔，电机的支承板通过浮体凸椽的槽，旋转一定角度后，安装在凸缘上，凸缘上有连接支承板的孔；电机的外端盖顶上接有电源线或带有电源线的工作时接线盒露在水面上的接线盒，所述的接线盒上盖上接线盒盖组成蘑菇形的密封体，接线盒内固定接线端子，电机内的引出线通过密封后进入接线盒连接接线端子，电源线从接线盒的下部进入接线盒。
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