CN111852646A - 一种用于空气增压装置的壳体及其制造方法 - Google Patents

一种用于空气增压装置的壳体及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于空气增压装置的壳体，包括壳本体、齿轮腔和轴承座，所述轴承座上开设有进气口、排气口和轴承安装孔，所述进气口和出气口连通壳体内外，所述轴承安装孔指向壳体内，所述轴承安装座内开设有连通壳体外部的用于在装配时及时排出轴承安装孔内气体的卸荷孔。一种用于空气增压装置的壳体的制造方法，壳体先采用铝合金铸造毛坯，然后用机械加工成型的制造方法。其能够缩短机械加工时间和总成装配时间，使经济性大大提高，可靠性强。

Description

一种用于空气增压装置的壳体及其制造方法
技术领域
本发明涉及机械增压器技术领域，具体涉及一种用于空气增压装置的壳体及其制造方法。
背景技术
参照图1所示，空气增压装置的原理是动力经一对啮合的齿轮通过旋转轴传输到一对啮合的转子5，转子5转动，源源不断的输送气体。转子5所在的腔体称之为壳体，齿轮所在的腔称为齿轮腔2。转子5上设有传动轴4，传动轴 4的两端分别设有轴承6。轴承安装孔32设置在轴承座上。受制造工艺限制，传动轴4两端的轴承座3需要分先后而不能同时安装在壳体内。转子5所在的传动轴4在装配时，轴承安装孔32内需要使用专门的设备或耗费较长时间进行排气，否则由于其内的密封轴承空腔压缩以后产生压力，容易推翻轴承密封圈，从而导致轴承失效。
同时，氢燃料电池的供氧系统中的空气输送泵和供氢系统中的氢气循环泵也是类似结构，同样存在着这样的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种空气增压装置的壳体及其制造方法，其能够缩短机械加工时间和总成装配时间，使经济性大大提高，可靠性强。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于空气增压装置的壳体，包括壳本体、齿轮腔和轴承座，所述轴承座上开设有进气口、排气口和轴承安装孔，所述进气口和出气口连通壳体内外，所述轴承安装孔指向壳体内，所述轴承安装座内开设有连通壳体外部的用于在装配时及时排出轴承安装孔内气体的卸荷孔。
作为优选的，所述轴承安装孔贯穿轴承座，所述轴承安装孔内设置有堵头，所述卸荷孔开设在堵头上。
一种用于空气增压装置的壳体的制造方法，壳体先采用铝合金铸造毛坯，然后用机械加工成型的制造方法。
作为优选的，铝合金铸造毛坯包括以下步骤：
a.熔炼：先将炉料总重的20％回炉料，均匀地在坩埚底部及周围铺设薄层，再将结晶硅一次加入，填平、捣实，而后在结晶硅上覆盖剩余回炉料，保证结晶硅不裸露，最后插入铝锭；开始升温，在820℃以下熔化铝锭,熔化结束后，在炉内温度降至690±10℃时，压入金属镁，待所有中间合金完全熔化后，对铝合金熔体进行在线除气和过滤除渣处理，得到铝合金溶液；
b.变质处理：调温至750±5℃时，向铝合金溶液中加入一些细小的变质剂，使它在铝合金溶液中形成大量分散的人工制造的非自发晶核，保温10-15 分钟后，获得细小的铸造晶粒，变质剂加入量为铝合金溶液总质量的 0.3％-0.5％，以达到提高材料性能的目的；
c.精炼：变质处理后的铝合金溶液先采用真空磁动力装置进行真空净化处理，再采用旋转喷吹除气装置对铝合金溶液进行精炼；精炼完成后，将铝合金溶液转入低压铸造机保温炉中；
d.低压铸造：将保温炉中的铝合金溶液转入低压铸造机的低压铸型腔模具中，通过低压铸造机制得铝合金空气增压装置的壳体，浇注温度是690℃ -730℃；
f.热处理：将壳体铸件放入时效炉进行热处理，热处理采用多级人工时效，第一级时效温度为50-70℃，保温时间为10-15h；第二级时效温度为100-120℃，保温时间为15-20h；第三级时效温度为160-200℃，保温时间为5-10h，即能得到高性能的铝合金的壳体。
作为优选的，步骤c中旋转喷吹除气装置精炼的具体方法是，将旋转喷吹除气装置的吹头伸入到铝合金溶液中，通入氩气对铝合金溶液进行精炼。
作为优选的，机械加工成型包括以下步骤：
g.粗铣、半精铣：用夹具装夹定位，用面铣刀开粗，并半精铣，为后续精铣留余量0.15～0.25mm；
h.精铣：用夹具装夹定位，用面铣刀精铣至目标尺寸；
i.钻孔：用麻花钻钻过孔；
j.镗孔：用镗刀镗内腔；
k.钻孔攻丝：麻花钻钻孔、丝锥攻丝，孔口120°倒角；
l.钻孔：钻、铰定位销孔，孔口120°倒角；
m.去毛刺：去所有加工面锐边毛刺。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过设置卸荷孔能够及时的排出轴承安装孔内的气体，缩短了机械加工和产品装配的时间，可靠性强。
2、本发明的壳体采用通过先铸造毛坯、后机械加工的方式，最大程度的降低了成本，经济性高，且生产的壳体的性能高。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还能够根据这些附图获得其他的附图。
图1为空气增压装置的结构示意图；
图2为壳体及其局部剖视示意图；
图3为安装座的局部剖视示意图。
其中，1-壳本体，2-齿轮腔，3-轴承座，30-进气口，31-排气口，32-轴承安装孔，4-传动轴，5-转子，6-轴承，7-卸荷孔，70-堵头。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
参照图1～图3所示，本实施例公开了一种用于空气增压装置的壳体，包括包括壳本体1、齿轮腔2和轴承座3。
上述齿轮腔2和轴承座3分别设置在壳本体1的两端。轴承座3上开设有进气口30、排气口31和轴承安装孔32。进气口30和排气口31连通壳体内外。轴承安装孔32指向壳体内。轴承安装孔32上开设有卸荷孔7。卸荷孔7连通轴承安装孔32和壳体外部。在传动轴4和轴承6安装到轴承安装孔32内时，卸荷孔7能够快速的将轴承安装孔32内的气体排出，减小传动轴4、轴承6和轴承安装孔32所组成的密封腔体的压力，避免轴承失效；同时，缩短了机械加工时间和总成装配时间。
作为本发明的进一步改进，上述轴承安装孔32贯穿轴承座3。轴承安装孔32内设置有堵头70。卸荷孔7开设在堵头70上。通过分离式的设置，能够提高通用性，方便维护更换。
实施例2
本实施例公开了一种用于空气增压装置的壳体的制造方法，包括以下步骤：
S1，铝合金铸造毛坯：
a.熔炼：先将炉料总重的20％回炉料，均匀地在坩埚底部及周围铺设薄层，再将结晶硅一次加入，填平、捣实，而后在结晶硅上覆盖剩余回炉料，保证结晶硅不裸露，最后插入铝锭；开始升温，在820℃以下熔化铝锭,熔化结束后，在炉内温度降至690±10℃时，压入金属镁，待所有中间合金完全熔化后，对铝合金熔体进行在线除气和过滤除渣处理，得到铝合金溶液；
b.变质处理：调温至750±5℃时，向铝合金溶液中加入一些细小的变质剂，使它在铝合金溶液中形成大量分散的人工制造的非自发晶核，保温10-15 分钟后，获得细小的铸造晶粒，变质剂加入量为铝合金溶液总质量的 0.3％-0.5％，以达到提高材料性能的目的；
c.精炼：变质处理后的铝合金溶液先采用真空磁动力装置进行真空净化处理，再采用旋转喷吹除气装置对铝合金溶液进行精炼；精炼完成后，将铝合金溶液转入低压铸造机保温炉中；
旋转喷吹除气装置精炼的具体方法是，将旋转喷吹除气装置的吹头伸入到铝合金溶液中，通入氩气对铝合金溶液进行精炼；
d.低压铸造：将保温炉中的铝合金溶液转入低压铸造机的低压铸型腔模具中，通过低压铸造机制得铝合金空气增压装置的壳体，浇注温度是690℃ -730℃；
f.热处理：将壳体铸件放入时效炉进行热处理，热处理采用多级人工时效，第一级时效温度为50-70℃，保温时间为10-15h；第二级时效温度为100-120℃，保温时间为15-20h；第三级时效温度为160-200℃，保温时间为5-10h，即能得到高性能的铝合金的壳体；
S2，机械加工成型：
g.粗铣、半精铣：用夹具装夹定位，用面铣刀开粗，并半精铣，为后续精铣留余量0.15～0.25mm；
h.精铣：用夹具装夹定位，用面铣刀精铣至目标尺寸；
i.钻孔：用麻花钻钻过孔；
j.镗孔：用镗刀镗内腔；
k.钻孔攻丝：麻花钻钻孔、丝锥攻丝，孔口120°倒角；
l.钻孔：钻、铰定位销孔，孔口120°倒角；
m.去毛刺：去所有加工面锐边毛刺。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理能够在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种用于空气增压装置的壳体，其特征在于，包括壳本体、齿轮腔和轴承座，所述轴承座上开设有进气口、排气口和轴承安装孔，所述进气口和出气口连通壳体内外，所述轴承安装孔指向壳体内，所述轴承安装座内开设有连通壳体外部的用于在装配时及时排出轴承安装孔内气体的卸荷孔。
2.如权利要求1所述的用于空气增压装置的壳体，其特征在于，所述轴承安装孔贯穿轴承座，所述轴承安装孔内设置有堵头，所述卸荷孔开设在堵头上。
3.一种用于空气增压装置的壳体的制造方法，其特征在于，壳体先采用铝合金铸造毛坯，然后用机械加工成型的制造方法。
4.如权利要求3所述的用于空气增压装置的壳体的制造方法，其特征在于，铝合金铸造毛坯包括以下步骤：
a.熔炼：先将炉料总重的20％回炉料，均匀地在坩埚底部及周围铺设薄层，再将结晶硅一次加入，填平、捣实，而后在结晶硅上覆盖剩余回炉料，保证结晶硅不裸露，最后插入铝锭；开始升温，在820℃以下熔化铝锭,熔化结束后，在炉内温度降至690±10℃时，压入金属镁，待所有中间合金完全熔化后，对铝合金熔体进行在线除气和过滤除渣处理，得到铝合金溶液；
b.变质处理：调温至750±5℃时，向铝合金溶液中加入一些细小的变质剂，使它在铝合金溶液中形成大量分散的人工制造的非自发晶核，保温10-15分钟后，获得细小的铸造晶粒，变质剂加入量为铝合金溶液总质量的0.3％-0.5％，以达到提高材料性能的目的；
c.精炼：变质处理后的铝合金溶液先采用真空磁动力装置进行真空净化处理，再采用旋转喷吹除气装置对铝合金溶液进行精炼；精炼完成后，将铝合金溶液转入低压铸造机保温炉中；
d.低压铸造：将保温炉中的铝合金溶液转入低压铸造机的低压铸型腔模具中，通过低压铸造机制得铝合金空气增压装置的壳体，浇注温度是690℃-730℃；
f.热处理：将壳体铸件放入时效炉进行热处理，热处理采用多级人工时效，第一级时效温度为50-70℃，保温时间为10-15h；第二级时效温度为100-120℃，保温时间为15-20h；第三级时效温度为160-200℃，保温时间为5-10h，即能得到高性能的铝合金的壳体。
5.如权利要求4所述的用于空气增压装置的壳体的制造方法，其特征在于，步骤c中旋转喷吹除气装置精炼的具体方法是，将旋转喷吹除气装置的吹头伸入到铝合金溶液中，通入氩气对铝合金溶液进行精炼。
6.如权利要求3所述的用于空气增压装置的壳体的制造方法，其特征在于，机械加工成型包括以下步骤：
g.粗铣、半精铣：用夹具装夹定位，用面铣刀开粗，并半精铣，为后续精铣留余量0.15～0.25mm；
h.精铣：用夹具装夹定位，用面铣刀精铣至目标尺寸；
i.钻孔：用麻花钻钻过孔；
j.镗孔：用镗刀镗内腔；
k.钻孔攻丝：麻花钻钻孔、丝锥攻丝，孔口120°倒角；
l.钻孔：钻、铰定位销孔，孔口120°倒角；
m.去毛刺：去所有加工面锐边毛刺。
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