CN109779968A - 一种空调风机叶轮及其制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调风机叶轮，包括：固定底盘、设在固定底盘中心的轴孔、设在固定底盘边缘的外凸圈、开设在固定底盘上表面的若干条安装槽、卡合在安装槽内的若干个叶片、与固定底盘对称设置的上盖；所述中心轴孔的边缘设内凸圈；所述安装槽的一端连接至内凸圈，另一端连接至外凸圈；所述安装槽圆形整列在所述固定底盘上表面；所述叶片与安装槽之间设有通过浇铸方式注入并冷却的金属，通过采用该空调风机叶轮，避免了传统的焊接或其他连接方式中容易损坏叶片的问题，增强了该叶片与固定底盘的连接强度，本发明还提供了该空调风机叶轮的制造工艺，能够制造大小不限、叶片厚度不限的空调风机叶轮，制造成本低，生产效益高。

Description

一种空调风机叶轮及其制造工艺

技术领域

本发明涉及风机制造技术领域，特别是涉及一种空调风机叶轮及其制造工艺。

背景技术

风机是一种通过旋叶片将机械能转化为气体的能量的一种机械装置，空调风机使风机中的一种，具有结构紧凑、风量大、固件结合度高，噪音小的特点，叶轮是空调风机的主要部件，它的几何形状、尺寸、叶片数目和制造精度对性能有很大影响。叶轮经静平衡或动平衡校正才能保证通风机平稳地转动。按叶片出口方向的不同，叶轮分为前向、径向和后向三种型式。前向叶轮的叶片顶部向叶轮旋转方向倾斜；径向叶轮的叶片顶部是向径向的，又分直叶片式和曲线型叶片；后向叶轮的叶片顶部向叶轮旋转的反向倾斜。

通常，前向叶轮一般都采用圆弧型叶片，后向叶轮中，大型风机多采用翼型叶片，对于除尘效率较低的燃煤锅炉引风机可采用圆弧型或平板型叶片，前向叶轮产生的压力最大，在流量和转数一定时，所需叶轮直径最小，但效率一般较低；后向叶轮相反，所产生的压力最小，所需叶轮直径最大，而效率一般较高；径向叶轮介于两者之间，叶片的型线以直叶片最简单，机翼型叶片最复杂。

目前，叶轮的加工工艺主要的主要方法包括：盘盖接合法、一体成型法、锻造焊接法、切削加工法，为了提高叶轮中叶片的送风效率，通常将叶轮的叶片打磨得非常薄，切削法和一体成型法不适宜加工较薄的叶片，目前，其他加工方法均需要将叶片与转动的轮盘连接，并且，叶片与轮盘的连接强度是叶轮质量评定的重要指标，这种情况下，需要熔融焊接或焊料焊接，特别是针对较薄的叶片，锻造焊接法和盘盖结合法，均容易损坏叶片，连接强度低，针对轻薄的钛材料叶片，对焊料要求较高，制造成本较高且工艺复杂。

发明内容

本发明旨在提供一种空调风机叶轮，以解决现有技术中存在的较薄的叶轮叶片，连接强度低，均容易损坏，加工中对焊料要求较高，制造成本较高且工艺复杂的问题，本发明还提供了制造该空调风机叶轮的制造工艺。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种空调风机叶轮，包括：固定底盘、设在固定底盘中心的轴孔、设在固定底盘边缘的外凸圈、开设在固定底盘上表面的若干条安装槽、卡合在安装槽内的若干个叶片、与固定底盘对称设置的上盖；所述中心轴孔的边缘设内凸圈；所述安装槽的一端连接至内凸圈，另一端连接至外凸圈；所述安装槽圆形整列在所述固定底盘上表面；所述叶片的厚度小于所述安装槽的宽度；所述叶片与安装槽之间设有通过浇铸方式注入并冷却的金属。

进一步地，所述叶片垂直于所述固定底盘的上表面。

进一步地，所述叶片的材质为钛合金。

进一步地，所述叶片为S型叶片。

进一步地，所述叶片为C型叶片。

进一步地，所述固定底盘为圆盘。

进一步地，所述上盖为半径大于所述固定底盘的圆形盖。

本发明还提供了所述的空调风机叶轮的制造工艺，包括以下顺序进行的步骤：

步骤A.采用铸造工艺制造出所述固定底盘；

步骤B.采用铣削工艺在所述固定底盘上加工出轴孔、外凸圈、安装槽；

步骤C.准备金属板材，采用切削工艺将金属板材加工成所述叶片；

步骤D.将步骤B中所述的叶片安装在步骤A中所述的固定底盘上；

步骤E.采用浇铸工艺在所述安装槽内浇铸金属；

步骤F.待步骤E中所述固定底盘和叶片冷却后，将所述上盖与其组装；

进一步地，所述步骤B中采用循环水对铣削过程进行冷却。

进一步地，所述步骤E中所述的浇铸工艺的温度范围为600℃～1700℃。

本发明的有益效果是：采用该空调风机叶轮，叶轮的叶片卡合固定在安装槽内，并通过在所述叶片与安装槽之间以浇铸方式注入金属并冷，当金属与所述叶片的下端和安装槽由于注入金属冷却后实现了固定连接，增强了该叶片与固定底盘的连接强度，同时在采用较薄的叶片时，避免了传统的焊接或其他连接方式中容易损坏叶片的问题；通过采用本发明提供的该空调风机叶轮的制造工艺，能够快速的制造出该空调风机叶轮，能够制造大小不限、叶片厚度不限的空调风机叶轮，且工艺不复杂，制造成本低，提高了生产效益。

附图说明

图1是本发明实施例1中提供的空调风机叶轮结构的侧视图；

图2是本发明实施例2中提供的空调风机叶轮结构的侧视图；

图3是图1中固定底盘结构的侧视图；

图4是本发明提供的空调风机叶轮的制造工艺流程图；

附图标记：1-固定底盘，2-轴孔，21-内凸圈，3-外凸圈，4-安装槽，5-叶片，6-上盖，7-转轴，S1-步骤A，S2-步骤B，S3-步骤C，S4-步骤D，S5-步骤E，S6-步骤F。

具体实施方式

下面结合附图对本发明提供的空调风机叶轮及其制造工艺的具体实施方式进行详细的说明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“轴向”、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零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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，属于“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

如图1、图3所示，本发明提供的空调风机叶轮，包括：固定底盘1、设在固定底盘1中心的轴孔2、设在固定底盘1边缘的外凸圈3、开设在固定底盘1上表面的若干条安装槽4、卡合在安装槽4内的若干个叶片5、与固定底盘1对称设置的上盖6；所述中心轴孔2的边缘设内凸圈21；所述安装槽4的一端连接至内凸圈21，另一端连接至外凸圈3；所述安装槽4圆形整列在所述固定底盘1上表面；所述叶片5的厚度小于所述安装槽4的宽度；所述叶片5与安装槽4之间设有通过浇铸方式注入并冷却的金属；所述上盖通过转轴7与所述固定底盘1轴承连接。

本实施例所述的空调风机叶轮中，所述固定底盘可以通过转轴轴连接于驱动装置，此处的驱动装置为驱动该叶轮转动的驱动装置，可以是常用的马达，本发明中没有特殊限制，作为空调风机叶轮，可以配备适宜空调使用的驱动装置以驱动该空调风机叶轮转动，此处需要说明的是，本实施例所述的空调风机叶轮为空调风机中的一个核心部件，通过安装在普遍使用的空调中以实现该空调风机叶轮的基本功能。

如图2所示，在本实施例中，通过在固定底盘上1的上表面开设有若干条安装槽4，并且设置有能够卡合在安装槽4内的若干个叶片5，本实施例中，优选的采用S型叶片，在该叶轮转动时若干个S型叶片之间形成高速的气流通道，有利于气流的快速输送，大大增加了该空调风机叶轮的机械效率，此处需要说明的是，所述叶片5与所述安装槽卡合是指所述叶片的侧面能够插入安装槽，通过将安装槽的宽度设置为与所述叶片的厚度相配合，就能够实现叶片5卡合在所述安装槽内，此处需要说明的是，可以采用通用夹角固定好固定底盘，将叶片5垂直于所述固定底盘1的上表面插入安装槽，提高了部件之间的连接的精确性，减少缝隙的存在，降低该叶轮被用于空调中运转时的噪音。

本发明所述的空调风机叶轮，通过在所述叶片5与安装槽4之间设有通过浇铸方式注入并冷却的金属，即通过浇铸的方式在所述叶片与安装槽内注入金属，然后冷却，使金属因凝固与所述安装槽和叶片连接并固定，达到增强了叶片与固定底盘的连接强度的目的，并且，避免了如焊接因局部温度较高而烧坏叶片的情况出现，从而制造出质量更好的叶轮，此处需要说明的是，本实施例中所述的金属优选选与所述固定底盘、叶片材质相同的金属作为填充在叶片与安装槽内的金属，以实现更好的融合连接，实现增强叶片与固定底盘连接强度且不影响叶片形状或厚度的设计。

实施例2

在实施例1的基础之上，本实施例中优选采用的叶片5的形状为C型叶片，C型叶片相对于通常采用的直板型叶片，在该叶轮转动时，若干个C型叶片之间能够形成一个旋涡的气流，从而将气流高速、高效的输送，并且，本发明中所述的叶片与固定底盘的连接方式能够适宜C型叶片的安装。

实施例3

在实施例1的基础之上，本发明所述的叶片5的材质均为钛合金，钛合金金属为相对质量比较轻的金属，在叶轮工作运转中，减小了叶轮的负载，提高了机械效率。

实施例4

在实施例1的基础之上，本实施例中所述的空调风机叶轮，所述固定底盘1为圆盘，上盖为半径大于所述固定底盘的圆形盖，圆盘的固定底盘设置，使该空调风机叶轮在转动中能够保持平衡，降低了该空调风机叶轮运转中损坏的概率，提高了安全性，并且降低了噪音，通过将上盖设置为半径大于固定底盘的圆形盖，适宜了叶片旋转中空气的输送，同时方便了叶片的安装。

实施例5

在实施例1的基础之上，如图4所示，本实施例所述为本发明还提供的该空调风机叶轮的制造工艺，包括以下顺序进行的步骤：

步骤A.采用铸造工艺制造出所述固定底盘；

步骤B.采用铣削工艺在所述固定底盘上加工出轴孔、外凸圈、安装槽；

步骤C.准备金属板材，采用切削工艺将金属板材加工成所述叶片；

步骤D.将步骤B中所述的叶片安装在步骤A中所述的固定底盘上；

步骤E.采用浇铸工艺在所述安装槽内浇铸金属；

步骤F.待步骤E中所述固定底盘和叶片冷却后，将所述上盖与其组装；

进一步地，所述步骤B中采用循环水对铣削过程进行冷却。

进一步地，所述步骤E中所述的浇铸工艺的温度范围为600℃～1700℃。

本实施例中所述的铸造工艺为普遍采用的铸造工艺，本实施例中没有特殊限制，所述的铣削工艺是在数控车床上，将毛坯固定，用高速旋转的铣刀在毛坯上走刀，切出需要的形状和特征，从而铣削出较薄或弧状的叶片，相比于将叶轮整体铣削，本发明中仅将叶片铣削，能够在同一块材料上加工多个叶片，避免了材料的浪费，且加工质量也高，所述的浇铸方法是是将金属化成液态状，采用范模浇铸而制成器物的方法，浇铸具有连接强度高的特定，本发明中将金属注入所述安装槽，然后经过冷却凝固，实现了浇铸成型。

通过采用本实施例所述的空调风机叶轮制造工艺，将固定底盘和叶片分开加工，再次通过浇铸的方式将叶片与固定底盘牢牢固定，增强了叶片与固定底盘的连接强度，并且加工工艺不复杂，节省耗材，提高了生产效益。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种空调风机叶轮，其特征在于，包括：固定底盘、设在固定底盘中心的轴孔、设在固定底盘边缘的外凸圈、开设在固定底盘上表面的若干条安装槽、卡合在安装槽内的若干个叶片、与固定底盘对称设置的上盖；所述中心轴孔的边缘设内凸圈；所述安装槽的一端连接至内凸圈，另一端连接至外凸圈；所述安装槽圆形整列在所述固定底盘上表面；所述叶片的厚度小于所述安装槽的宽度；所述叶片与安装槽之间设有通过浇铸方式注入并冷却的金属。

2.根据权利要求1所述的空调风机叶轮，其特征在于：所述叶片垂直于所述固定底盘的上表面。

3.根据权利要求1所述的空调风机叶轮，其特征在于：所述叶片的材质为钛合金。

4.根据权利要求1所述的空调风机叶轮，其特征在于：所述叶片为S型叶片。

5.根据权利要求1所述的空调风机叶轮，其特征在于：所述叶片为C型叶片。

6.根据权利要求1所述的空调风机叶轮，其特征在于：所述固定底盘为圆盘。

7.根据权利要求6所述的空调风机叶轮，其特征在于：所述上盖为半径大于所述固定底盘的圆形盖。

8.如权利要求1～7中任意一项所述空调风机叶轮的制造工艺，其特征在于：包括以下顺序进行的步骤：

步骤A.采用铸造工艺制造出所述固定底盘；

步骤B.采用铣削工艺在所述固定底盘上加工出轴孔、外凸圈、安装槽；

步骤C.准备金属板材，采用切削工艺将金属板材加工成所述叶片；

步骤D.将步骤B中所述的叶片安装在步骤A中所述的固定底盘上；

步骤E.采用浇铸工艺在所述安装槽内浇铸金属；

步骤F.待步骤E中所述固定底盘和叶片冷却后，将所述上盖与其组装。

9.根据权利要求8所述的空调风机叶轮，其特征在于：所述步骤B中采用循环水对铣削过程进行冷却。

10.根据权利要求1所述的空调风机叶轮，其特征在于：所述步骤E中所述的浇铸工艺的温度范围为600℃～1700℃。