CN104595234B - 撑片式叶轮及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种撑片式叶轮，包括叶片筒，叶片筒的两端面分别固定连接端圈；叶片筒的腔体中部固定连接环形中盘；环形中盘的中心孔固定设置有轴套；叶片筒的内圈中部开设有环形槽口，环形槽口用于环形中盘的定位；环形中盘由两片中盘体组成，两片中盘体重叠设置，并在外缘形成Y字型结构，且环形中盘的最大外径略大于环形槽口的最大外径。本发明的环形中盘通过Y字型外缘与叶片筒的环形槽口的配合，无需焊接即可实现环形中盘与叶片筒的固定连接，能够避免装配过程中叶片筒发生变形，从而保证叶轮的性能。本发明还公开了一种撑片式叶轮的制造方法。

Description

撑片式叶轮及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种叶轮，具体涉及一种撑片式叶轮。本发明还涉及一种撑片式叶轮的制造方法。

背景技术

现有的叶轮，中盘周边开有叶片槽，通过挤压叶片槽，夹紧叶片的方式固定叶轮。一般只能通过手工插片的方式加工，耗工耗时且人为误差大，如采用机械加工，则对产品零部件及设备的要求很高，加工不便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种撑片式叶轮，它可以使叶轮的组装实现机械化自动化生产，极大地提升生产效率及产品质量。

为解决上述技术问题，本发明撑片式叶轮的技术解决方案为：

包括叶片筒，叶片筒的两端面分别固定连接端圈；叶片筒的腔体中部固定连接环形中盘；环形中盘的中心孔固定设置有轴套；叶片筒的内圈中部开设有环形槽口，环形槽口用于环形中盘的定位；环形中盘由两片中盘体组成，两片中盘体重叠设置，并在外缘形成Y字型结构，且环形中盘的最大外径略大于环形槽口的最大外径。

所述叶片筒由多个叶片单元组成；每个叶片单元包括径向延伸部、周向延伸部，径向延伸部与周向延伸部交叉设置，周向延伸部的一端形成折叠部；叶片单元通过周向延伸部一端的折叠部与相邻的叶片单元固定连接，实现多个叶片单元的周向固定连接，形成筒形的叶片筒。

所述端圈的外缘形成勺形凹槽，勺形凹槽用于固定连接叶片筒的折叠部。

所述叶片筒的折叠部插入端圈外缘的勺形凹槽，实现叶片筒与端圈的固定连接。

本发明还提供一种撑片式叶轮的制造方法，其技术解决方案为，包括以下步骤：

第一步，制作用于形成叶片筒的展开叶片；

对矩形板材一次性冲压成型，形成整体式展开叶片，展开叶片包括多个依次连接呈线形排列的叶片单元；

第二步，制作两个端圈；

对盘形板材一次性冲压成型，形成端圈，并在端圈的外缘形成勺形凹槽；

第三步，制作环形中盘的两片中盘体；

在中盘体的外缘形成一圈翘边，并在外缘的内侧形成一圈凸起；

第四步，组装轴套与环形中盘；

将两片中盘体重叠，并使轴套穿过两片中盘体并铆接，使两片中盘体连成一体，形成环形中盘；

第五步，组装叶轮；

平置其中一个端圈，使端圈的勺形凹槽的开口朝上；将夹具内芯下模设置于端圈上；

将装有轴套的环形中盘置于夹具内芯下模上；

将展开叶片的多个折叠部的一端依次卡入端圈的勺形凹槽内，并使展开叶片围成一圆筒形，成为叶片筒；由于端圈的勺形凹槽对叶片筒的折叠部形成挤压力，从而使叶片筒与端圈成为一整体；

使环形中盘的Y字型外缘卡入叶片筒的环形槽口，使叶片筒与环形中盘固定连接；

连接另一端圈；使另一端圈的勺形凹槽的开口朝下，将叶片筒的折叠部的另一端卡入该另一端圈的勺形凹槽内；

将夹具内芯上模置于装有轴套的环形中盘上；

采用滚压机，通过滚压方式分别对两个端圈的勺形凹槽进行挤压，使端圈与叶片筒的折叠部固定连接，实现叶片筒与两个端圈的固定连接；

去除夹具内芯上模和夹具内芯下模，采用铆压机，压铆环形中盘的凸起，通过压铆使环形中盘的外缘向外伸展，此时环形中盘的Y字型结构卡入叶片筒的环形槽口，通过局部挤压变形使环形中盘与叶片筒成为一体。

所述夹具内芯下模的外径小于端圈的外径，夹具内芯下模的高度为环形中盘与端圈之间的轴向距离。

所述夹具内芯上模的外径小于端圈的外径，夹具内芯上模的高度为环形中盘与端圈之间的轴向距离。

本发明可以达到的技术效果是：

本发明的环形中盘通过Y字型外缘与叶片筒的环形槽口的配合，无需焊接即可实现环形中盘与叶片筒的固定连接，能够避免装配过程中叶片筒发生变形，从而保证叶轮的性能。

本发明在叶片筒的周向形成折叠部，能够使叶片的节距缩小，以达到宽叶片的设计要求。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明撑片式叶轮的示意图；

图2是图1的侧视图；

图3是本发明的叶片筒的示意图；

图4是图3的侧视图；

图5是本发明的叶片筒的展开示意图；

图6是图5中A的局部放大示意图；

图7至图14是本发明撑片式叶轮的制造方法的过程示意图。

图中附图标记说明：

1为环形中盘， 2为叶片筒，

3为端圈， 4为紧定螺钉，

5为轴套， 6为夹具内芯下模，

7为夹具内芯上模， 8为滚压机，

9为铆压机，

11为凸起，

21为径向延伸部， 22为周向延伸部，

23为折叠部， 24为环形槽口，

31为勺形凹槽。

具体实施方式

如图1、图2所示，本发明撑片式叶轮，包括叶片筒2，叶片筒2的两端面分别固定连接端圈3；叶片筒2的腔体中部固定连接环形中盘1；环形中盘1的中心孔固定设置有轴套5；轴套5通过紧定螺钉4固定连接旋转轴，实现叶轮与旋转轴的固定连接；

叶片筒2的内圈中部开设有环形槽口24，环形槽口24用于环形中盘1的定位；

环形中盘1由两片中盘体组成，两片中盘体重叠设置，并在外缘形成Y字型结构，且环形中盘1的最大外径略大于环形槽口24的最大外径；

装配时，环形中盘1的Y字型外缘卡入该环形槽口24，由于环形中盘1的最大外径略大于环形槽口24的最大外径，使得环形中盘1具有向外撑的弹性，从而将环形中盘1锁紧于叶片筒2内，实现环形中盘1与叶片筒2的固定连接。

如图3至图5所示，叶片筒2由多个叶片单元组成；如图6所示，每个叶片单元包括径向延伸部21、周向延伸部22，径向延伸部21与周向延伸部22交叉设置，周向延伸部22的一端形成折叠部23；叶片单元通过周向延伸部22一端的折叠部23与相邻的叶片单元固定连接，实现多个叶片单元的周向固定连接，形成筒形的叶片筒2；

端圈3的外缘形成勺形凹槽31（即凹槽31的截面呈一侧开口的勺子状，如图7所示），勺形凹槽31用于固定连接叶片筒2的折叠部23；

折叠部23用于插入端圈3外缘的勺形凹槽，实现叶片筒2与端圈3的固定连接。

本发明撑片式叶轮的制造方法，包括以下步骤：

第一步，制作用于形成叶片筒2的展开叶片；

通过连续模对矩形板材一次性冲压成型，形成整体式展开叶片；如图5所示，展开叶片包括多个依次连接呈线形排列的叶片单元；由于相邻的叶片单元之间形成有折叠部23，该折叠部23能够使叶片的节距缩小，以达到宽叶片的设计要求；

第二步，制作两个端圈3；

通过模具对盘形板材一次性冲压成型，形成端圈3，并在端圈3的外缘形成勺形凹槽31；

第三步，制作环形中盘1的两片中盘体；

在中盘体的外缘形成一圈翘边（该翘边为Y字型结构的一翼，两片中盘体的翘边背靠背即组成Y字型结构），并在外缘的内侧形成一圈凸起11；

该圈凸起11能够使环形中盘1具有向外延伸的余量，当该凸起11被压平后，环形中盘1的外径增大，环形中盘1的外缘向外伸展，从而能够与叶片筒2内圈的环形槽口24充分接触，实现环形中盘1与叶片筒2的固定连接；

中盘体可以采用制作端圈3的余料进行加工，以提高材料利用率；

第四步，组装轴套5与环形中盘1；

将两片中盘体重叠，并使轴套5穿过两片中盘体并铆接，使两片中盘体连成一体，形成环形中盘1；

第五步，组装叶轮；

如图7所示，平置其中一个端圈3，使端圈3的勺形凹槽31的开口朝上；将夹具内芯下模6设置于端圈3上；

夹具内芯下模6的外径小于端圈3的外径，夹具内芯下模6的高度为环形中盘1与端圈3之间的轴向距离；

如图8所示，将装有轴套5的环形中盘1置于夹具内芯下模6上；

如图9所示，将展开叶片的多个折叠部23的一端依次卡入端圈3的勺形凹槽31内，并使展开叶片围成一圆筒形，成为叶片筒2；由于端圈3的勺形凹槽31对叶片筒2的折叠部23形成挤压力，从而使叶片筒2与端圈3成为一整体；

使环形中盘1的Y字型外缘卡入叶片筒2的环形槽口24，使叶片筒2与环形中盘1固定连接；

如图10所示，连接另一端圈3；使另一端圈3的勺形凹槽31的开口朝下，将叶片筒2的折叠部23的另一端卡入该另一端圈3的勺形凹槽31内；

如图11所示，将夹具内芯上模7置于装有轴套5的环形中盘1上；

如图12所示，采用滚压机8，通过滚压方式分别对两个端圈3的勺形凹槽31进行挤压，使端圈3与叶片筒2的折叠部23固定连接，实现叶片筒2与两个端圈3的固定连接；

如图13所示，去除夹具内芯上模7和夹具内芯下模6，采用铆压机9，压铆环形中盘1的凸起11，通过压铆使环形中盘1的外缘向外伸展，此时环形中盘1的Y字型结构卡入叶片筒2的环形槽口24，如图14所示，通过局部挤压变形使环形中盘1与叶片筒2成为一体。

Claims (5)

1.一种撑片式叶轮，其特征在于：包括叶片筒，叶片筒的两端面分别固定连接端圈；叶片筒的腔体中部固定连接环形中盘；环形中盘的中心孔固定设置有轴套；

叶片筒的内圈中部开设有环形槽口，环形槽口用于环形中盘的定位；

环形中盘由两片中盘体组成，两片中盘体重叠设置，并在外缘形成Y字型结构，且环形中盘的最大外径略大于环形槽口的最大外径；

所述撑片式叶轮的制造方法包括以下步骤：

第一步，制作用于形成叶片筒的展开叶片；

对矩形板材一次性冲压成型，形成整体式展开叶片，展开叶片包括多个依次连接呈线形排列的叶片单元；

第二步，制作两个端圈；

对盘形板材一次性冲压成型，形成端圈，并在端圈的外缘形成勺形凹槽；

第三步，制作环形中盘的两片中盘体；

在中盘体的外缘形成一圈翘边，并在外缘的内侧形成一圈凸起（11）；

第四步，组装轴套与环形中盘；

将两片中盘体重叠，并使轴套穿过两片中盘体并铆接，使两片中盘体连成一体，形成环形中盘；

第五步，组装叶轮；

平置其中一个端圈，使端圈的勺形凹槽的开口朝上；将夹具内芯下模设置于端圈上；

将装有轴套的环形中盘置于夹具内芯下模上；

将展开叶片的多个折叠部的一端依次卡入端圈的勺形凹槽内，并使展开叶片围成一圆筒形，成为叶片筒；由于端圈的勺形凹槽对叶片筒的折叠部形成挤压力，从而使叶片筒与端圈成为一整体；

使环形中盘的Y字型外缘卡入叶片筒的环形槽口，使叶片筒与环形中盘固定连接；

连接另一端圈；使另一端圈的勺形凹槽的开口朝下，将叶片筒的折叠部的另一端卡入该另一端圈的勺形凹槽内；

将夹具内芯上模置于装有轴套的环形中盘上；

采用滚压机，通过滚压方式分别对两个端圈的勺形凹槽进行挤压，使端圈与叶片筒的折叠部固定连接，实现叶片筒与两个端圈的固定连接；

去除夹具内芯上模和夹具内芯下模，采用铆压机，压铆环形中盘的凸起，通过压铆使环形中盘的外缘向外伸展，此时环形中盘的Y字型结构卡入叶片筒的环形槽口，通过局部挤压变形使环形中盘与叶片筒成为一体。

2.根据权利要求1所述的撑片式叶轮，其特征在于：所述叶片筒由多个叶片单元组成；每个叶片单元包括径向延伸部、周向延伸部，径向延伸部与周向延伸部交叉设置，周向延伸部的一端形成折叠部；叶片单元通过周向延伸部一端的折叠部与相邻的叶片单元固定连接，实现多个叶片单元的周向固定连接，形成筒形的叶片筒。

3.一种撑片式叶轮的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，制作用于形成叶片筒的展开叶片；

对矩形板材一次性冲压成型，形成整体式展开叶片，展开叶片包括多个依次连接呈线形排列的叶片单元；

第二步，制作两个端圈；

对盘形板材一次性冲压成型，形成端圈，并在端圈的外缘形成勺形凹槽；

第三步，制作环形中盘的两片中盘体；

在中盘体的外缘形成一圈翘边，并在外缘的内侧形成一圈凸起；

第四步，组装轴套与环形中盘；

将两片中盘体重叠，并使轴套穿过两片中盘体并铆接，使两片中盘体连成一体，形成环形中盘；

第五步，组装叶轮；

平置其中一个端圈，使端圈的勺形凹槽的开口朝上；将夹具内芯下模设置于端圈上；

将装有轴套的环形中盘置于夹具内芯下模上；

将展开叶片的多个折叠部的一端依次卡入端圈的勺形凹槽内，并使展开叶片围成一圆筒形，成为叶片筒；由于端圈的勺形凹槽对叶片筒的折叠部形成挤压力，从而使叶片筒与端圈成为一整体；

使环形中盘的Y字型外缘卡入叶片筒的环形槽口，使叶片筒与环形中盘固定连接；

连接另一端圈；使另一端圈的勺形凹槽的开口朝下，将叶片筒的折叠部的另一端卡入该另一端圈的勺形凹槽内；

将夹具内芯上模置于装有轴套的环形中盘上；

采用滚压机，通过滚压方式分别对两个端圈的勺形凹槽进行挤压，使端圈与叶片筒的折叠部固定连接，实现叶片筒与两个端圈的固定连接；

去除夹具内芯上模和夹具内芯下模，采用铆压机，压铆环形中盘的凸起，通过压铆使环形中盘的外缘向外伸展，此时环形中盘的Y字型结构卡入叶片筒的环形槽口，通过局部挤压变形使环形中盘与叶片筒成为一体。

4.根据权利要求3所述的撑片式叶轮的制造方法，其特征在于：所述夹具内芯下模的外径小于端圈的外径，夹具内芯下模的高度为环形中盘与端圈之间的轴向距离。

5.根据权利要求3所述的撑片式叶轮的制造方法，其特征在于：所述夹具内芯上模的外径小于端圈的外径，夹具内芯上模的高度为环形中盘与端圈之间的轴向距离。