CN109079362B - 水泵叶轮的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水泵叶轮的加工方法，水泵叶轮包括前盖和后盖，所述前盖和后盖之间设有若干叶片，所述前盖上对应于各个叶片所在的位置均分别设有焊接通孔，其特征在于：所述水泵叶轮的加工方法包括以下加工步骤：S1、将叶片沿后盖上中心轴孔的周向均匀分布，且使得各叶片与后盖之间焊接固定；S2、将前盖从上往下盖合于叶片上方；S3、调节前盖位置以使得前盖上的各焊接通孔与各自对应的叶片相对应，然后使得前盖定位于后盖上；S4、全部的叶片分别与前盖焊接固定。本发明提供一种水泵叶轮的加工方法，其通过分体式加工然后焊接装配的方式不仅使得产品的性能好，而且便于生产加工。

Description

水泵叶轮的加工方法

技术领域

本发明涉及水泵叶轮的技术领域，具体地是一种水泵叶轮的加工方法。

背景技术

水泵叶轮是水泵内核心的部件，通过水泵叶轮的转动实现水流的泵送。现有技术中的水泵叶轮一般包括前盖，后盖以及位于前盖和后盖之间沿周向分布的若干叶片，上述的前盖、叶片和后盖通过铸造工艺一体式成型，从而使得任意相邻两个叶轮之间形成水流通道。虽然这一常规的水泵叶轮已然可以满足实际生产的需求，但是由于采用整体式铸造工艺，因此产品必然或多或少的存在沙孔，因此叶片的强度较差，在长期使用后存在破损的风险，这也是制约水泵叶轮使用寿命的原因之一。另外，由于采用整体式铸造因此叶片表面以及前后盖的内表面的表面精度较差，因此水流通道内水流流动的阻力大，这不仅降低了水流泵送的效率而且增加了水泵的负载力，由此造成同样功率的水泵其实际供水量明显少于理论数值。

当然，行业内也有考虑过先将各零部件采用机床加工成型，然后将各个零部件通过焊接固定，从而完成叶轮整体的加工。但是由于叶片是呈弧形结构的，因此焊枪无法伸入到水流通道的内部对叶片进行焊接固定，尤其是在大型的水泵上用的叶轮，其水流通道的深度远远超过现有技术中焊枪的长度。因此无法通过焊接方式实现叶片各个位置的焊接固定。也正是如此所以行业内虽然知道铸造工艺存在诸多的不足但是仍然普遍采用铸造的方式完成对于叶轮的加工。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一：提供一种水泵叶轮的加工方法，其通过分体式加工然后焊接装配的方式不仅使得产品的性能好，而且便于生产加工。

为此，本发明的一个目的在于提出一种水泵叶轮的加工方法，水泵叶轮包括前盖和后盖，所述后盖的中心位置设有用于与驱动轴连接的中心轴孔，所述前盖上对应中心轴孔的位置设有进水口，所述前盖和后盖之间设有若干叶片，全部的叶片沿中心轴孔的周向均匀分布，任意相邻两个叶片之间形成供水流通过的水流通道，所述前盖上对应于各个叶片所在的位置均分别设有焊接通孔，其特征在于：所述水泵叶轮的加工方法包括以下加工步骤：

S1、将叶片沿后盖上中心轴孔的周向均匀分布，且使得各叶片与后盖之间焊接固定；

S2、将前盖从上往下盖合于叶片上方；

S3、调节前盖位置以使得前盖上的各焊接通孔与各自对应的叶片相对应，然后使得前盖定位于后盖上；

S4、全部的叶片分别与前盖焊接固定。

根据本发明的一个示例，所述叶片沿自身长度方向分为前段、中段和后段，所述焊接通孔与叶片的中段相对应，所述步骤S4包括以下步骤

S41、通过焊接通孔使得叶片的中段与前盖焊接固定；

S42、通过前盖上的进水口使得叶片的后段与前盖焊接固定；

S42、通过水流通道的端口使得叶片的后段与前盖焊接固定。

根据本发明的一个示例，步骤S41中所述叶片的中段与前盖焊接固定且使得焊接通孔密闭。

根据本发明的一个示例，上述的步骤S1和S2之间设有步骤：

S5、在后盖上设置多个垫块，全部的垫块沿后盖上中心轴孔的周向间隔设置。

根据本发明的一个示例，所述步骤S3包括以下步骤：

S31、调节前盖以使得前盖上的各焊接通孔与各自对应的叶片相对应；

S32、将定位夹具从前盖上的进水口放入至前盖和后盖之间，且定位夹具的一端与后盖上的中心轴孔固定连接，定位夹具另一端与前盖上位于进水口所在位置的侧壁固定连接。

根据本发明的一个示例，所述叶片上对应于焊接通孔的位置设有凸边，所述凸边配合于焊接通孔内。

根据本发明的一个示例，所述焊接通孔内设有第一台阶面，所述凸边上设有与所述第一台阶面相配合的第二台阶面。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：叶轮可以通过分体式加工前盖、叶片和后盖，然后再通过焊接完成装配，因此产品的精度好，尤其是水流通道所对应的内表面精度高，因此水流流动过程中的摩擦阻力小，泵送同样量水流所需的能耗小。

附图说明

图1是本发明的水泵叶轮的结构示意图。

图2是本发明的水泵叶轮去除前盖后的俯视示意图。

图3为图1中“A”区域的局部放大示意图。

图4为图3中“B”区域的局部放大示意图。

其中，1、前盖，2、后盖，3、中心轴孔，4、进水口，5、叶片，5.1、前段，5.2、中段，5.3、后段，6、水流通道，7、出水口，8、焊接通孔，9、凸边，10、第一台阶面，11、第二台阶面，12、隔热带，13、焊接段，14、连接段。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图来详细描述根据本发明实施例的水泵叶轮。

实施例一：

本发明提供一种水泵叶轮，它包括如图1所示的前盖1和后盖2，所述后盖2的中心位置设有用于与驱动轴连接的中心轴孔3，所述前盖1上对应中心轴孔3的位置设有进水口4，所述前盖1和后盖2之间留有间距，且在前盖1和后盖2之间设有若干叶片5，所述的叶片5呈流线型，所谓的流线型是至叶片5表面上的任一点沿叶片5长度方向移动的轨迹为一条弧形曲线。全部的叶片5沿中心轴孔3的周向均匀分布，任一叶片5分别与前盖1的内侧壁和后盖2的内侧壁固定连接，由此使得任意相邻两个叶片5之间形成供水流通过的水流通道6，水流通道6的一端与前盖1上的进水口4连通，水流通道6的另一端形成出水口7。所述前盖1上对应于各个叶片5所在的位置均分别设有焊接通孔8。在焊接叶片5中间位置的时候焊枪通过焊接通孔8焊接叶片5与前盖1。

实施例二：

基本结构与实施例一相同，区别在于：所述叶片5沿自身长度方向分为前段5.1、中段5.2和后段5.3。叶片5的前段5.1与前盖1的焊接过程中是使得焊枪通过水流通道6的出水口7伸入由此完成前段5.1的焊接，而叶片5的后端5.3则使得焊枪通过前盖1上的进水口4伸入到水流通道6内由此完成叶片5的后段5.3与前盖1之间的焊接，最后使得焊枪从前盖1上的焊接通孔8伸入至叶片5的中段5.2所在位置完成叶片5中段5.2的与前盖1的焊接，并且在焊接中段5.2的过程中使得焊接通孔8闭合，即利用焊料填充密封焊接通孔8。

实施例三：

基本结构与实施例二相同，区别在于：所述焊接通孔8对应整个叶片5，即整个叶片5靠近前盖1一侧的焊接过程均通过焊接通孔8实现。此类方式适用于进水口4和出水口7位置较小或者有其他附件存在无法供焊枪穿过的情况。因此叶片5的部分或者全部通过焊接通孔8实现与前盖1的焊接应当都是属于本发明申请的保护范围以内。

实施例四：

基本结构与实施例二相同，区别在于：所述叶片5上对应于焊接通孔8的位置设有凸边9，所述凸边9配合于焊接通孔8内，通过焊接固定凸边9与焊接通孔8之间的间隙即可完成叶片5与前盖1的焊接固定，并且使得凸边与焊接通孔8之间的间隙密封。

实施例五：

基本结构与实施例四相同，区别在于：所述焊接通孔8位于前盖1下端面上孔口位置沿水平方向外扩形成第一台阶面10，所述凸边9上设有与所述第一台阶面10相配合的第二台阶面11。通过第一台阶面10和第二台阶面11的配合可以使得焊接过程中受热液化的焊料不会从凸边9和焊接通孔8内侧壁之间的缝隙中滴落至叶片5上，从而造成叶片5表面的损伤。

实施例六：

基本结构与实施例五相同，区别在于：所述第一台阶面10或第二台阶面11上设有一环形的隔热带12，所述的隔热带12将凸边9与焊接通孔8之间的间隙分隔成与外部环境连通的焊接段13和与水流通道6连通的连接段14。具体地，所述隔热带12上涂覆有用于阻隔热量传递的隔热材料，例如石棉。通过隔热材料不仅可以避免焊接过程的热量导致叶片5和前盖1的下端面受热变形，而且可以避免受热后呈流体状态的焊料滴落至叶片5上或流动至前盖1的下端面上形成鼓包。

实施例七：

基本结构与实施例六相同，区别在于：所述隔热带12的是指第一台阶面10和/或第二台阶面11上内凹形成一环形的凹槽，所述凹槽内填充有用于阻隔热量传递的隔热材料。

实施例八：

基本结构与实施例六相同，区别在于：所述连接段14内填充有耐热缓冲层，所述耐热缓冲层延伸至焊接通孔8靠近前盖1下端面的位置，且与前盖1下端面齐平。所述的耐热缓冲层采用多孔的石棉材料制成。通过耐热缓冲层可以填充连接段14，从而使得前盖1的下端面与叶片5之间连续过渡，避免水流冲击连接段所在的缝隙。另外，进一步的所述的耐热缓冲层具有一定的弹性，因此在安装前盖1并且调节前盖1位置的时候，可以利用耐热缓冲层托举前盖1，避免前盖1与叶片5直接碰撞从而导致叶片5损伤。

基于本发明申请上述的水泵叶轮的结构，其加工过程的实施例如下：

实施例九：

本发明提供一种水泵叶轮，其结构部分与实施例一基本相同，其特征在于：加工过程包括以下步骤：

S1、将叶片5沿后盖2上中心轴孔的周向均匀分布，且使得各叶片5与后盖2之间焊接固定。

S2、将前盖1从上往下盖合于叶片5上方。

S3、调节前盖1以使得前盖1上的各焊接通孔8与各自对应的叶片5相对应，然后使得前盖1定位于后盖2上。上述的定位一词的含义在于前盖1与后盖2之间相对位置固定，即后盖2以及焊接与后盖2上的叶片5与前盖1之间相对静止，此过程可以通过定位支架使得后盖2和前盖1均夹紧于定位支架上，也可以通过夹具使得前盖1与后盖2之间可拆式固定。

S4、通过焊接通孔8使得叶片5的部分或全部与前盖1之间焊接固定。当然，若通过焊接通孔8使得叶片5的中间部分焊接固定，则还需要通过叶片5位于水流通道6的出水口7焊接叶片5的前端以及通过前盖1上的进水口4对叶片5的后端进行焊接加工，最终完成整个叶片5的焊接加工。不难看出，在设计焊接通孔8的长度和位置的时候就要结合叶轮本身的结构尺寸，焊接通孔8的设计必然会破坏前盖1的完整性，因此能够采用前盖1上的进水口4和水流通道6的出水口7等叶轮本身有的结构实现叶片5部分区域焊接的则无需设置焊接通孔8，只有在焊枪无法焊接的位置才需要借助于设置焊接通孔8实现叶片5与前盖1的焊接固定。

进一步地，在通过焊接通孔8焊接叶片5与前盖1的过程中，需要填充焊接通孔8，以使得所述焊接通孔8密闭，即焊接过程中的焊料填充焊接通孔8。

实施例九：

其基本步骤与上述实施例八相同，区别在于：上述的步骤S1和S2之间设有步骤S5、在后盖2上设置多个垫块，全部的垫块沿后盖2上中心轴孔的周向间隔设置。并且此时，所述步骤S2中当前盖1从上往下盖合于叶片5上方时所述前盖1与叶片5抵靠或留有间隙。通过垫块可以避免前盖1盖合在叶片5上时由于前盖1自身的重量而导致叶片5的部分受力位置弯曲。

实施例十：

其基本步骤与上述实施例九相同，区别在于：所述步骤S3包括以下步骤：

S31、调节前盖1，以使得前盖1上的各焊接通孔8与各自对应的叶片5相对应；

S32、将定位夹具从前盖1上的进水口4放入至前盖1和后盖2之间，且所述定位夹具的一端夹头与后盖2上的中心轴孔固定连接，定位夹具另一端的夹头与前盖1上位于进水口4所在位置的侧壁固定连接。上述的定位夹具可以采用现有技术中多种常规的夹具，例如机械式的可扩张和收缩夹头配合连杆实现夹紧，也可以采用磁吸式的夹头，利用强磁的磁吸力固定前盖1，而后盖2上所对应的夹头可以采用螺栓，所述螺栓与中心轴孔上原有的用于与驱动轴固定连接的螺栓孔紧配合。因此上述的夹具的具体实现方式就不一一列举，其核心的目的在于通过现有的夹紧机构实现前盖1和后盖2的临时固定，并且在焊接完成后便于拆卸。

这里需要说明的是，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。

Claims (5)

1.一种水泵叶轮的加工方法，包括前盖（1）和后盖（2），所述后盖（2）的中心位置设有用于与驱动轴连接的中心轴孔（3），所述前盖（1）上对应中心轴孔（3）的位置设有进水口（4），所述前盖（1）和后盖（2）之间设有若干叶片（5），全部的叶片（5）沿中心轴孔（3）的周向均匀分布，任意相邻两个叶片（5）之间形成供水流通过的水流通道（6），所述前盖（1）上对应于各个叶片（5）所在的位置均分别设有焊接通孔（8），其特征在于：包括以下加工步骤：

S1、将叶片（5）沿后盖（2）上中心轴孔（3）的周向均匀分布，且使得各叶片（5）与后盖（2）之间焊接固定；

S2、将前盖（1）从上往下盖合于叶片（5）上方；

S3、调节前盖（1）位置以使得前盖（1）上的各焊接通孔（8）与各自对应的叶片（5）相对应，然后使得前盖（1）定位于后盖（2）上；

S4、全部的叶片（5）分别与前盖（1）焊接固定；

所述叶片（5）上对应于焊接通孔（8）的位置设有凸边（9），所述凸边（9）配合于焊接通孔（8）内；

所述焊接通孔（8）内设有第一台阶面（10），所述凸边（9）上设有与所述第一台阶面（10）相配合的第二台阶面（11）；

所述第一台阶面（10）或第二台阶面（11）上设有一环形的隔热带（12），所述的隔热带（12）将凸边（9）与焊接通孔（8）之间的间隙分隔成与外部环境连通的焊接段（13）和与水流通道（6）连通的连接段（14）。

2.根据权利要求1所述的水泵叶轮的加工方法，其特征在于：所述叶片（5）沿自身长度方向分为前段（5.1）、中段（5.2）和后段（5.3），所述焊接通孔（8）与叶片（5）的中段（5.2）相对应，所述步骤S4包括以下步骤

S41、通过焊接通孔（8）使得叶片（5）的中段（5.2）与前盖（1）焊接固定；

S42、通过前盖（1）上的进水口（4）使得叶片（5）的后段（5.3）与前盖（1）焊接固定；

S43、通过水流通道（6）的端口使得叶片（5）的前段（5.1）与前盖（1）焊接固定。

3.根据权利要求2所述的水泵叶轮的加工方法，其特征在于：步骤S41中所述叶片（5）的中段（5.2）与前盖（1）焊接固定且使得焊接通孔（8）密闭。

4.根据权利要求1所述的水泵叶轮的加工方法，其特征在于：上述的步骤S1和S2之间设有步骤：

S5、在后盖（2）上设置多个垫块，全部的垫块沿后盖（2）上中心轴孔的周向间隔设置。

5.根据权利要求1所述的水泵叶轮的加工方法，其特征在于：所述步骤S3包括以下步骤：

S31、调节前盖（1）以使得前盖（1）上的各焊接通孔（8）与各自对应的叶片（5）相对应；

S32、将定位夹具从前盖（1）上的进水口（4）放入至前盖（1）和后盖（2）之间，且定位夹具的一端与后盖（2）上的中心轴孔固定连接，定位夹具另一端与前盖（1）上位于进水口（4）所在位置的侧壁固定连接。

Images