CN107110173A - 用于液压泵的离心叶轮及制造该叶轮的方法 - Google Patents

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Abstract

一种尤其用于液压泵的离心叶轮,该叶轮包括第一盘状体和第二盘状体,所述第一盘状体和所述第二盘状体同轴并相互对置从而形成空隙,多个径向叶片布置在该空隙内;所述叶轮居中地设有用于联接至传动轴的联接装置。所述叶轮具有相互接合的第一叶轮部分和第二叶轮部分;所述第一叶轮部分包括所述第一盘状体和部分叶片而所述第二叶轮部分包括所述第二盘状体和其余部分叶片。本发明还涉及一种用于制造尤其用于液压泵的离心叶轮的方法。

Description

用于液压泵的离心叶轮及制造该叶轮的方法
技术领域
本发明涉及尤其用于液压泵的离心叶轮以及用于制造该叶轮的方法。
背景技术
如已知的,离心叶轮通常由成对的异形盘状体构成,这些盘状体相互面对而在其内形成空隙,在该空隙内存在多个叶片,这些叶片限定对应数量的通道并刚性连接这两个盘状体。
叶轮还设有允许将叶轮连接至泵或其它机器的传动轴的轮毂或等同联接装置。
近年来,多数制造商制造完全由塑料制成的叶轮,因为其易于制造、生产成本低、部件的重量轻而且不会氧化。
事实上聚合物材料到目前为止具有在多数情况下即使不比金属更好也和金属类似的特性。
发明内容
技术问题
然而,为了以最佳可行方式开发由塑料及其转化技术提供的可能性,有必要以与传统技术的规则不同的以下规则设计组成部件。
就此而言,应当考虑例如塑料的可加工性允许更有效地设计叶轮的形状,但是这经常使得产品更复杂。
当前,在注塑成型塑性材料制成的液压叶轮的设计中制造商最常采用的解决方案需要提供随后相互组装的两个部件,通常是通过超声波焊接组装。
一个部件通常包括连接至驱动轴的部分以及用于移动液体的叶片,而另一部件由一种盘构成,其被构想成封闭叶轮且创建液体可在其内移动的叶片通道。
尽管这种构造技术看上去似乎很简单,但是必须考虑到注塑成型必需使用由两个部分构成的模具,在处理结束时这两个部分必须要打开以便允许取出完工的零件。
如果零件具有相对于模具的打开运动以底切构造布置的表面,则借助活动部件(公知为滑座(carriage))获得以底切布置的容积部,活动部件通过按压动作而致动。
以底切构造布置的零件越具有复杂的几何形状,滑座的运动越复杂,需要非线性运动或复合运动。
因此,如果叶轮由大量叶片构成,或者具有复杂几何形状,则制造商普遍采纳的零件的剖分使得不能用注塑成型技术模制或者使得模具复杂而相当大地增加其成本。
本发明的有益效果
本发明的目的在于解决上述问题,提供一种尤其用于液压泵的离心叶轮以及用于制造所述叶轮的方法,其允许以最佳可行方式利用聚合材料的属性且同时不忽视部件的几何形状对模具的实施及成型的影响。
在该目的的范围内,本发明的具体目标在于构思一种叶轮及对应的制造方法从而降低所需的注塑模具的复杂性并因而降低其成本。
本发明的另一目标在于提供一种叶轮及对应的制造方法,其使得能解决各种部件的定相问题。
本发明的另一目标在于提供一种高度可靠且廉价的叶轮及对应的制造方法。
解决问题的技术方案
该目的、这些目标以及稍后更清楚的其它目标通过一种用于液压泵的离心叶轮而实现,该叶轮包括第一盘状体和第二盘状体,所述第一盘状体和所述第二盘状体同轴并相互对置从而形成空隙,多个径向叶片布置在该空隙内;所述叶轮居中地设有用于联接至传动轴的联接装置;所述叶轮的特征在于:该叶轮包括相互接合的第一叶轮部分和第二叶轮部分;所述第一叶轮部分包括所述第一盘状体和部分所述叶片;所述第二叶轮部分包括所述第二盘状体和其余部分的所述叶片。
该目的及这些目标还通过一种用于制造尤其用于液压泵的离心叶轮的方法而实现,其特征在于,该方法包括以下步骤:
提供第一叶轮部分,该第一叶轮部分包括第一盘状体,该第一盘状体设有所述叶轮所配备的部分叶片并且居中地设置有与传动轴机械关联的轮毂;
提供第二叶轮部分,该第二叶轮部分包括第二盘状体,该第二盘状体设有所述叶轮所配备的其余部分叶片并且居中地设置有通孔;
使所述第一叶轮部分与所述第二叶轮部分相互接合,将所述第一盘状体布置成与所述第二盘状体同轴地对置并将与所述第一盘状体相关联的叶片及与所述第二盘状体相关联的叶片相组合,使得所述叶片绕所述叶轮的对称轴线成角度地分布。
附图说明
从根据本发明的尤其用于液压泵的离心叶轮的优选但并非其穷举实施方式的描述将会更清楚其它特征及优点,这些实施方式在附图中以非限制性实施例的方式示出,在附图中:
图1是借助根据本发明的方法获得的根据本发明的叶轮的俯视图;
图2是沿图1的平面II-II截取的剖视图;
图3是借助根据本发明的方法获得的根据本发明的叶轮部分的俯视图;
图4是沿图3的平面IV-IV截取的剖视图;
图5是图3的叶轮部分的仰视图;
图6是借助根据本发明的方法获得的根据本发明的另一叶轮部分的立体图;
图7是图6的叶轮部分的仰视图;
图8是沿图7的平面VIII-VIII截取的剖视图。
具体实施方式
参照附图,尤其用于液压泵的离心叶轮总体用附图标记1标示。
根据本发明,叶轮1由相互接合的第一叶轮部分10和第二叶轮部分20形成。第一叶轮部分10包括具有多个第一叶片12的异形的第一盘状体11。
第一叶片12绕叶轮部分10的对称轴线径向布置并仅构成存在于叶轮1上的全部叶片的一部分。
在本发明的该实施方式中,第一叶片12对应于叶轮1上存在的叶片的半数,因此叶轮1必须具有偶数个叶片。
然而,对于本领域技术人员来说显然的是本发明的其它实施方式可在两个叶轮部分10和20之间具有不同叶片分布。
有利的是,在第一盘状体11的中心处,存在构想成能与图中未示出的传动轴机械关联的轮毂13或等同联接装置。
同样,第二叶轮部分20包括异形的第二盘状体21,其具有绕所述叶轮部分的对称轴线径向布置的多个第二叶片22。
第二叶片22构成存在于叶轮1上的全部叶片的其余部分。
在该实施方式中,第二叶片22对应于叶轮1的叶片的另外半数。
换句话说,在所示实施例中,叶轮1的半数叶片从第一盘状体11延伸,另外半数叶片从第二元件20延伸。
就此而言,非常重要的是指出将半数叶片布置在第一叶轮部分10上将另外半数叶片布置在第二叶轮部分20上的选择致使在每一叶轮部分上的叶片在制造期间定位于当两个叶轮部分10和20相互接合从而构成叶轮1时叶片所定位的距离的两倍距离处。
而且,第二叶轮部分20设有相对于第二盘状体21居中地形成的通孔23。
方便的是,通孔23具有比传动轴大的截面,并形成叶轮1的进口。
在叶轮1中,第二叶轮部分20与第一叶轮部分10是同轴的并与其对置,从而叶片22和12绕叶轮1的对称轴线成角度地分布,以限定包括在第一盘状体11与第二盘状体21之间的多个径向延伸的通道。
在所示实施例中,当两个叶轮部分10和20相互接合时,叶片12与叶片22均匀地交替分布,以形成所述通道。
通过允许给出通道的均匀尺寸的适配定相装置确保第二叶轮部分20相对于第一叶轮部分10的正确放置。
在所示实施例中,所述定相装置由从叶片12突出以与第二盘状体21上形成的对应数量的座置部24互锁的突出部14构成。
根据优选但非穷举的实施方式,两个叶片部分10和20由热塑性材料制成并借助由超声束形成的焊点互相接合。
方便的是,在叶片12与第二盘状体21之间的接触点处并在叶片22与第一盘状元件11之间的接触点处提供焊接接头。
就此而言,应当指出的是叶片12和22分别设置有形成在用于焊接的边缘处的突起部15和25。
有利的是,突起部15和25允许将由超声束传递的能量基本集中在焊接接头处。
根据图中未示出的再一实施方式,两个叶轮部分10和20借助化学固定手段相互结合,诸如粘合剂或具有高粘度特性的聚合树脂。
根据图中未示出的再一实施方式,两个叶轮部分10和20借助机械式锚固系统相互接合,例如螺钉、铆钉等。
根据本发明,还提供了一种制造尤其用于液压泵的离心叶轮的方法。
有利的是使用根据本发明的方法制造上述叶轮,但是本方法也可用于制造具有不同结构及不同用途的叶轮。
根据本发明的方法包括优选通过模制(例如注塑成型)形成第一叶片部分10和第二叶轮部分20,然后将这两个叶轮部分接合在一起。
第一叶轮部分10包括第一盘状体11,该第一盘状体11具有叶片12并且居中地设置有能与传动轴机械关联的轮毂13。
在所示实施例中,叶片12的数量对应于叶轮1上存在的全部叶片的半数。
同样,第二叶轮部分20包括第二盘状体21,该第二盘状体21具有叶片22并且居中地设置有直径比传动轴的直径大的通孔13。
在所示实施例中,叶片22的数量对应于叶轮1上存在的全部叶片的半数。
这样形成的两个叶轮部分10和20然后相互接合,优选通过超声波焊接相互接合。
焊接操作始于将两个叶轮部分10和20布置成使得第一叶轮部分10与第二叶轮部分20同轴并与其对置。
叶片12的自由边缘于是与第二盘状体21相邻地布置以与其配合;叶片22的自由边缘于是与第一盘状体11相邻地布置以与其配合。
有利的是,通过在一个叶轮部分上形成适配的突起部14,其与设置在另一叶轮部分上的同样多的对应座置部24互锁,确保两个叶轮部分10和20在焊接期间的正确定相。
此时,在施加正常压力的同时借助超声发生器即声波发射器将超声束传递至叶轮部分10和20中的至少一者。
实践中发现根据本发明的尤其是用于液压泵的离心叶轮以及用于制造该叶轮的方法完全实现了期望的目的及目标。
实践中显然根据本发明的叶轮及方法允许以最佳可行方式利用聚合材料的属性且同时不忽视部件的几何形状对模具的实施及模制的影响。
就此而言,应当考虑到将半数叶片布置在第一叶轮部分上并将另外半数叶片布置在第二叶轮部分上,这致使每一叶轮部分上的叶片在制造期间定位在它们在最终完成的叶轮中所处的距离的两倍距离处。
这使得降低了注塑成型模具的复杂性并因此也降低了最终成品的成本。
本方法还通过采用上述方案解决了可能发生的任何定相问题。

Claims (12)

1.一种用于液压泵的离心叶轮,该叶轮包括第一盘状体和第二盘状体,所述第一盘状体和所述第二盘状体同轴并相互对置从而形成空隙,多个径向叶片布置在该空隙内;所述叶轮居中地设有用于联接至传动轴的联接装置;所述叶轮的特征在于:该叶轮包括相互接合的第一叶轮部分和第二叶轮部分;所述第一叶轮部分包括所述第一盘状体和部分所述叶片;所述第二叶轮部分包括所述第二盘状体和其余部分的所述叶片。
2.根据权利要求1所述的用于液压泵的离心叶轮,其特征在于,从所述第一盘状体延伸的所述叶片与从所述第二盘状体延伸的所述叶片组合,使得所述叶片绕所述叶轮的对称轴线成角度地分布。
3.根据权利要求1所述的用于液压泵的离心叶轮,其特征在于,所述叶轮部分包括定相装置。
4.根据权利要求3所述的用于液压泵的离心叶轮,其特征在于,所述定相装置包括形成在一个叶轮部分上的两个或更多个突起部,所述突起部适于与形成在另一叶轮部分上的同样多的对应座置部互锁。
5.根据权利要求1所述的用于液压泵的离心叶轮,其特征在于,所述第一叶轮部分借助通过超声束形成的焊接接头与所述第二叶轮部分关联。
6.根据权利要求5所述的用于液压泵的离心叶轮,其特征在于,所述叶片包括突起部,所述突起部适于将由所述超声束传递的能量基本集中在所述焊接接头处。
7.根据权利要求1所述的用于液压泵的离心叶轮,其特征在于,所述第一叶轮部分通过化学紧固手段与所述第二叶轮部分关联。
8.根据权利要求1所述的用于液压泵的离心叶轮,其特征在于,所述第一叶轮部分通过机械紧固装置与所述第二叶轮部分关联。
9.根据权利要求1所述的用于液压泵的离心叶轮,其特征在于,用于联接至传动轴的所述联接装置包括与所述传动轴机械地关联的轮毂以及直径大于所述传动轴的直径的通孔;所述轮毂形成在所述第一盘状体上;所述通孔形成在所述第二盘状体上。
10.一种用于制造尤其用于液压泵的离心叶轮的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
提供第一叶轮部分,该第一叶轮部分包括第一盘状体,该第一盘状体设有所述叶轮所配备的部分叶片并且居中地设置有与传动轴机械关联的轮毂;
提供第二叶轮部分,该第二叶轮部分包括第二盘状体,该第二盘状体设有所述叶轮所配备的其余部分叶片并且居中地设置有通孔;
使所述第一叶轮部分与所述第二叶轮部分相互接合,将所述第一盘状体布置成与所述第二盘状体同轴地对置并且将与所述第一盘状体相关联的叶片及与所述第二盘状体相关联的叶片相组合,使得所述叶片绕所述叶轮的对称轴线成角度地分布。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,使所述第一叶轮部分与所述第二叶轮部分相互接合的所述步骤包括借助超声束形成焊接接头。
12.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,使所述第一叶轮部分与所述第二叶轮部分相互接合的所述步骤包括定相所述叶轮部分,定相所述叶轮部分借助在一个叶轮部分上形成的两个或更多个突起部来进行且所述突起部适于与形成在另一叶轮部分上的同样多的对应座置部互锁。
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