CN106523427A - 叶轮轮毂 - Google Patents

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陈超
蒋昕
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18—Rotors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00—Manufacture
    • F05D2230/20—Manufacture essentially without removing material
    • F05D2230/23—Manufacture essentially without removing material by permanently joining parts together
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Abstract

本发明提供了一种叶轮轮毂，属于机械技术领域。它解决了现有的叶轮轮毂加工工序复杂、加工成本高以及叶轮卡滞的问题。本叶轮轮毂，包括呈圆柱状的轮毂本体，轮毂本体的中部具有轴向延伸的通孔，通孔的侧部开设有轴向延伸的键槽，通孔的内壁上具有其宽度方向沿轮毂本体的轴向延伸的环形凹槽，环形凹槽位于叶轮与轮毂本体焊接部位的内侧处，环形凹槽的宽度为通孔长度的1/5～1/2，环形凹槽的深度为0.5～2mm。本发明具有加工成本低、有效规避叶轮卡滞等优点。

Description

叶轮轮毂
技术领域
本发明属于水泵技术领域，涉及一种叶轮轮毂。
背景技术
目前，水泵叶轮通过轮毂、键与主轴传递动力，叶轮轮毂的作用是连接主轴和叶轮，把主轴的能量转为叶轮的机械能。中国专利公开了一种离心叶轮用轮毂[申请公布号CN104632698A]，由轮毂轴盘和轮毂法兰组成，轮毂轴盘外周设有法兰安装凸缘，轮毂法兰套在轮毂轴盘上并经法兰安装凸缘与轮毂轴盘固连，轮毂法兰采用板材经压延制备而成。安装时将叶轮与轮毂法兰通过螺栓的方式连接到一起，连接方式复杂，而且没有将叶轮直接固定到轮毂轴盘上的连接稳定性好，不适于大量使用，通用性差。
又如，中国专利公开了一种带凸缘的叶轮轮毂[申请公布号为CN102563000A]，包括沿着轴线延伸的管部分和从管部分沿径向延伸出的凸缘，管部分具有内径和外径，一纵向孔形成内径，其中穿过管部分和凸缘的纵向孔通过冷成型方法形成。安装时将叶轮套设到管部分上并抵靠在凸缘上，通过焊接的方式固连。
虽然对叶轮的固定更加方便，但由于纵向孔为直孔，设计要求整个纵向孔都要满足配合要求，当整体冷成型后还需要对纵向孔进行机加工。轮毂一般采用不锈钢材质制成，不仅对加工刀具的要求较高，而且在切削过程中容易产生积屑瘤，从而不易获得光洁的加工表面，影响纵向孔的配合要求。而且管部分还需要与叶轮进行焊接，焊接时易使管部分的纵向孔变形，焊接好后必须对纵向孔进行修正，这就增加了加工工序和加工成本，而且修正后容易发生纵向孔与管部分端面不垂直，造成叶轮安装后卡滞。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种加工成本低、规避叶轮卡滞的叶轮轮毂。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
本叶轮轮毂，包括呈圆柱状的轮毂本体，轮毂本体的中部具有轴向延伸的通孔，通孔的侧部开设有轴向延伸的键槽，其特征在于，所述通孔的内壁上具有其宽度方向沿轮毂本体的轴向延伸的环形凹槽，所述的环形凹槽位于叶轮与轮毂本体焊接部位的内侧处，所述环形凹槽的宽度为通孔长度的1/5～1/2，所述环形凹槽的深度为0.5～2mm。
叶轮包括叶轮前盖和叶轮后盖，两者之间形成导流道，一般是将叶轮后盖通过焊接的方式固定在轮毂本体上。
在上述的叶轮轮毂中，所述环形凹槽的深度1mm。
在上述的叶轮轮毂中，所述环形凹槽的长度为通孔长度的1/3，所述的叶轮与轮毂本体的焊接部位在环形凹槽上的投影位于环形凹槽的中心处。
在上述的叶轮轮毂中，所述的环形凹槽将通孔分割成孔一和孔二，所述孔一的长度等于孔二的长度。
在上述的叶轮轮毂中，所述轮毂本体的一端具有径向向外凸出的定位环，所述的定位环上具有与轮毂本体的表面相垂直设置的定位面，所述定位环的另一侧具有与叶轮后盖的内壁过渡配合的导液面，该导液面自轮毂本体的端部延伸至定位面处。
叶轮后盖的内端具有弯折的定位部，安装时将叶轮后盖套入到轮毂本体上，使定位部抵靠在定位面上，此时定位部的端部在环形凹槽上的投影刚好位于环形凹槽的中心处，通过焊接在定位部的端部处形成焊接部位。为了提高连接牢固性，导液面与叶轮后盖的内壁之间也通过焊接的方式平滑过渡焊接。
在上述的叶轮轮毂中，所述的轮毂本体由不锈钢制成。
孔一的长度等于孔二的长度，孔二的长度等于环形凹槽的宽度，孔一与孔二的内径相同，环形凹槽的槽深为1mm。环形凹槽与泵轴具有较大的间隙，所以环形凹槽与泵轴的尺寸公差为自由公差，通过粗车加工就可以达到要求，大大降低了加工难度。环形凹槽将通孔分为两个部分：孔一与孔二，且环形凹槽部分不需要精加工，要求光洁度的加工表面短，刀具在加工孔一与孔二时在环形凹槽位置可得到有效的冷却，不易产生积屑瘤，降低了刀具的损害概率，更容易获得光洁的加工表面。同时泵轴与轮毂本体分为孔一、孔二两部分配合，根据两点一条直线的原理，可获得更好的同轴度。
由于叶轮与轮毂本体的焊接部位在环形凹槽上的投影位于环形凹槽的中心处，焊接部位在轮毂本体的壁厚较薄处，可以吸收因轮毂本体外径与后盖焊接引起的通孔变形，环形凹槽与泵轴之间具有间隙，因此不会影响轮毂本体与泵轴的配合，不需要对轮毂通孔进行修正，减少轮毂本体的加工工序和加工成本，规避了焊接变形带来的叶轮卡滞。
与现有技术相比，本叶轮轮毂具有以下优点：
其结构设计合理，通过环形凹槽将通孔分割成孔一与孔二，加工时刀具可在环形凹槽处冷却，不易产生积屑瘤，提高加工表面的光洁度；轮毂本体位于环形凹槽处的壁厚较薄，不需要对轮毂通孔进行修正，减少加工工序，降低了加工成本，规避了焊接变形带来的叶轮卡滞。
附图说明
图1是本发明提供的一种较佳实施例的剖视图。
图2是本发明提供的叶轮轮毂与叶轮的装配示意图。
图中，1、轮毂本体；2、环形凹槽；3、焊接部位；41、孔一；42、孔二；5、定位环；6、定位面；7、导液面；8、叶轮后盖；9、定位部。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例一
如图1所示的叶轮轮毂，包括呈圆柱状的轮毂本体1，轮毂本体1的中部具有轴向延伸的通孔，通孔的侧部开设有轴向延伸的键槽，通孔的内壁上具有其宽度方向沿轮毂本体1的轴向延伸的环形凹槽2，环形凹槽2位于叶轮与轮毂本体1焊接部位3的内侧处，环形凹槽2的宽度为通孔长度的1/5～1/2，环形凹槽2的深度为0.5～2mm。
本实施例中环形凹槽2的宽度为通孔长度的1/3，环形凹槽2的深度为1mm。如图2所示，叶轮包括叶轮前盖和叶轮后盖8，两者之间形成导流道，一般是将叶轮后盖8通过焊接的方式固定在轮毂本体1上。
如图1所示，叶轮与轮毂本体1的焊接部位3在环形凹槽2上的投影位于环形凹槽2的中心处。
具体的，如图1所示，环形凹槽2将通孔分割成孔一41和孔二42，孔一41的长度等于孔二42的长度。
如图1所示，轮毂本体1的一端具有径向向外凸出的定位环5，定位环5上具有与轮毂本体1的表面相垂直设置的定位面6，定位环5的另一侧具有与叶轮后盖8的内壁过渡配合的导液面7，该导液面7自轮毂本体1的端部延伸至定位面6处。
叶轮后盖8的内端具有弯折的定位部9，安装时将叶轮后盖8套入到轮毂本体1上，使定位部9抵靠在定位面6上，此时定位部9的端部在环形凹槽2上的投影刚好位于环形凹槽2的中心处，通过焊接在定位部9的端部处形成焊接部位3。为了提高连接牢固性，导液面7与叶轮后盖8的内壁之间也通过焊接的方式平滑过渡焊接。
本实施例中，轮毂本体1由不锈钢制成。
孔一41的长度等于孔二42的长度，孔二42的长度等于环形凹槽2的宽度，孔一41与孔二42的内径相同，环形凹槽2的槽深为1mm。环形凹槽2与泵轴具有较大的间隙，所以环形凹槽2与泵轴的尺寸公差为自由公差，通过粗车加工就可以达到要求，大大降低了加工难度。环形凹槽2将通孔分为两个部分：孔一41与孔二42，且环形凹槽2部分不需要精加工，要求光洁度的加工表面短，刀具在加工孔一41与孔二42时在环形凹槽2位置可得到有效的冷却，不易产生积屑瘤，降低了刀具的损害概率，更容易获得光洁的加工表面。同时泵轴与轮毂本体1分为孔一41、孔二42两部分配合，根据两点一条直线的原理，可获得更好的同轴度。
由于叶轮与轮毂本体1的焊接部位3在环形凹槽2上的投影位于环形凹槽2的中心处，焊接部位3在轮毂本体1的壁厚较薄处，可以吸收因轮毂本体1外径与后盖焊接引起的通孔变形，环形凹槽2与泵轴之间具有间隙，因此不会影响轮毂本体1与泵轴的配合，不需要对轮毂通孔进行修正，减少轮毂本体1的加工工序和加工成本，规避了焊接变形带来的叶轮卡滞。
实施例二
本实施例的结构原理同实施例一的结构原理基本相同，不同的地方在于，环形凹槽2的宽度为通孔长度的1/2。
实施例三
本实施例的结构原理同实施例一的结构原理基本相同，不同的地方在于，环形凹槽2的宽度为通孔长度的1/4。
实施例四
本实施例的结构原理同实施例一的结构原理基本相同，不同的地方在于，环形凹槽2的宽度为通孔长度的1/5。
实施例五
本实施例的结构原理同实施例一的结构原理基本相同，不同的地方在于，环形凹槽2的深度为1.5mm。
实施例六
本实施例的结构原理同实施例一的结构原理基本相同，不同的地方在于，环形凹槽2的深度为0.5mm。
实施例七
本实施例的结构原理同实施例一的结构原理基本相同，不同的地方在于，环形凹槽2的深度为2mm。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (6)

1.一种叶轮轮毂，包括呈圆柱状的轮毂本体(1)，轮毂本体(1)的中部具有轴向延伸的通孔，通孔的侧部开设有轴向延伸的键槽，其特征在于，所述通孔的内壁上具有其宽度方向沿轮毂本体(1)的轴向延伸的环形凹槽(2)，所述的环形凹槽(2)位于叶轮与轮毂本体(1)焊接部位(3)的内侧处，所述环形凹槽(2)的宽度为通孔长度的1/5～1/2，所述环形凹槽(2)的深度为0.5～2mm。
2.根据权利要求1所述的叶轮轮毂，其特征在于，所述环形凹槽(2)的深度1mm。
3.根据权利要求1或2所述的叶轮轮毂，其特征在于，所述环形凹槽(2)的长度为通孔长度的1/3，所述的叶轮与轮毂本体(1)的焊接部位(3)在环形凹槽(2)上的投影位于环形凹槽(2)的中心处。
4.根据权利要求3所述的叶轮轮毂，其特征在于，所述的环形凹槽(2)将通孔分割成孔一(41)和孔二(42)，所述孔一(41)的长度等于孔二(42)的长度。
5.根据权利要求1所述的叶轮轮毂，其特征在于，所述轮毂本体(1)的一端具有径向向外凸出的定位环(5)，所述的定位环(5)上具有与轮毂本体(1)的表面相垂直设置的定位面(6)，所述定位环(5)的另一侧具有与叶轮后盖的内壁过渡配合的导液面(7)，该导液面(7)自轮毂本体(1)的端部延伸至定位面(6)处。
6.根据权利要求1所述的叶轮轮毂，其特征在于，所述的轮毂本体(1)由不锈钢制成。
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