CN1132667A - 用于离心轮空气分级器的分级轮 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及由耐磨烧结材料制成的分级轮，它有按环形设置且平行于转轴的叶片，叶片位于支承轮毂的圆盘和环形盖板之间，使分级空气的流动与离心方向相反。即使分级轮的外径超过250mm，分级轮也可以经济的方式制造并具有高的制造精度，这种分级轮确保对任何标准的烧结材料都有所需的抗断裂性能。分级轮由环形件制成，通过在环形件间的缝隙中加入自固的胶而将环形件连接在一起。

Description

用于离心轮空气分级器的分级轮
本发明涉及一种空气分级器，它具有一旋转的分级轮，由此使分级空气逆着离心方向，即从外向内流动，轮子上有着按环形布置且走向平行于转轴的叶片，叶片则位于一载有分级轮毂的圆盘与一环形盖板之间。它涉及的是一种用于这类空气分级器的分级轮，该分级轮全部用耐磨的烧结材料制成。
这类分级轮已经由例如专利DE—PS 4140656中为人们所熟知。在这种分级轮中，带轮毂的圆盘、盖板和在它们之间布置且走向平行于转轴的叶片都做成一个整体。此时，在轮毂上镗削加工做出一个其横截面为半圆形的槽，以接纳形状相应的用于传递转矩的配合导向键，孔要按尺寸精加工，以便直接将分级轮装在驱动轴上。各个叶片之间的流道由沿转轴方向彼此平行的叶片平面形成，这些流道在向圆盘或盖板过渡的区域中用弧形表面彼此联接。采用这种形状，就可以比较容易地达到相对较高的制造精度，使得加工完成的分级轮的平衡成为多余。
但是，已经发现，在分级轮的外径超过250mm以及在采用某些烧结材料的情况下，这种制造精度只能通过很高的因而是不经济的费用支出而达到。此外，在用某些烧结材料，例如氧化铝陶瓷制造时，这种分级轮不能得到足够的抗拉强度。
本发明的目的在于研制一种具有在说明书的引言中所详细举出的特点的分级轮，该分级轮即使在外径超过250mm时也能以经济的方式高精度地制造，同时在采用所有的商用烧结材料时也具有所要求的抗拉强度。
为了实现上述目的，采用了一个由构形简单的圆柱形环形元件组成的分级轮，这些环形元件通过放入环形元件之间的缝隙中并能自行固化的填料连接在一起，它们在组装之前都按最终的尺寸加工并进行了平衡。只要缝隙的宽度不超过0.1mm，填料就可以是胶或焊料。分级轮的主要部分是一段管子，其外部尺寸决定了分级轮本身的主要尺寸—直径和高度。在这个管段上做出了径向对齐并沿周边均匀分布的流道，这些流道的限定表面沿轴线的方向彼此平行，并且两端用圆弧形表面彼此连接，以使分级轮叶片本身形成向内侧径向地逐渐变小的截面。由此，弧形表面与管段的相邻端面之间的轴向距离最小要等于载有分级轮的圆盘或环形盖板的厚度，而这两者要如此插入管段中，以使其位于外面的端面和管段的相应端面形成一个平面。此时，圆盘和盖板的轴向位置可通过一在管段上做出来的环形止推面或通过由焊接头或胶接接头限制的表面形成的锥形表面来确定。轮毂与圆盘的联接也用相应的方式来完成。
但是也有这种可能，即将管段和盖板以及轮毂和圆盘分别做成一整体，以使只要将管段和圆盘按所描述的方式彼此联接在一起。
所述结构的优点在于，可以使临界应力区域，尤其是在圆盘和管段的过渡区得到消除或是如此削弱，以致所产生的应力能保持在安全区之内，而来自裂纹形成的断裂危险性则被排除。由此，尤其是在分级轮的外径超过250mm的情况下，通过下述措施，即将各个零件设计为能够在组装之前按最终尺寸加工并进行平衡的构形简单的环形元件，可以达到较高的制造精度。
在附图中用两个示图和局部剖视图示出了按照本发明设计的分级轮。分级轮1包括轮毂2、圆盘3、盖板4和管段5。所有这些零件都用一种烧结材料制成，并且在组装之前经过机械加工(最好用磨削)成最终尺寸并经过平衡。此时，由于涉及的是构形简单的环形元件，所以可以达到高的制造精度。管段5在两端做有与转轴6同心的车成台阶形的沟槽，用以接纳圆盘3或盖板4，并且有与所接纳的圆盘的厚度对应的宽度，以便使分级轮的两侧形成平的、连续的端面。
其上做有一半圆形导向键槽9的轮毂2对中地插入圆盘3中，由此，通过它的车成台阶的外圆周确定其轴向位置。为了连接零件2、3、4和5，可采用例如双组分胶的粘接剂，胶是在组装零件时填入缝隙10、11和12中的。
在管段5上做出在径向对齐并沿周向均匀分布的流道7，它们的边界壁彼此平行，走向为轴线6的方向，并且在两端用一圆弧形表面彼此连接，从而形成具有一沿径向向内逐渐变小的横截面的分级轮叶片8(图2)。

Claims (12)

1.一种用烧结材料制成的用于空气分级器的分级轮，它具有使分级空气逆着离心力方向，即从外向内流动的并按环形布置且走向平行于转轴的叶片，所述叶片位于载有分级轮轮毂的圆盘与环形盖板之间，此时，将分级轮轮毂上的孔做出一个在横截面上为半圆形的槽，以接纳形状相应的用于传递转矩的配合导向键，并且各个叶片之间的流道由沿转轴方向彼此平行的叶片平面形成，而这些平面在向圆盘或盖板过渡的区域中，用弧形表面彼此联接，其特征为，分级轮(1)包括构形简单的圆柱体环形元件(2、3、4和5)，这些元件通过放入环形元件之间的缝隙中的能自行固化的填料联接在一起。
2.一种如权利要求1的分级轮，其特征为，所述环形元件(2，3，4和5)在装配之前加工至最终尺寸并进行平衡。
3.一种如权利要求1或2的分级轮，其特征为，所述填料是一种胶。
4.一种如权利要求1或2的分级轮，其特征为，所述填料是一种焊料。
5.一种如权利要求1至4中的任一项所述的分级轮，其特征为，环形元件(2、3、4和5)之间的缝隙(10、11和12)的宽度最大为0.1mm。
6.一种如权利要求5的分级轮，其特征为，在沿圆周均匀分布的缝隙中插入一狭窄的间距条，用以能够同心地调整环形元件(2、3、4和5)并能够保持恒等的缝隙宽度。
7.一种如权利要求1至6中的任一项所述的分级轮，其特征为，分级轮轮毂(2)、圆盘(3)、盖板(4)和作为整体的管段(5)形成的带叶片(8)的叶片环都是形成分级轮(1)的环形元件。
8.一种如权利要求7的分级轮，其特征为，圆盘(3)和盖板(4)都插在管段(5)中，由此，管段(5)的外端面和圆盘(3)或管段(5)与盖板(4)总是位于一个平面内。
9.一种如权利要求8的分级轮，其特征为，在管段(5)上设有环形止动面以便能轴向固定圆盘(3)和盖板(4)。
10.一种如权利要求8的分级轮，其特征为，用以限定作为由圆盘(3)和管段(5)或盖板(4)和管段(5)形成的缝隙(10、11、12)的平面做成锥形表面。
11.一种如权利要求7至11中的任一项所述的分级轮轮，其特征为，分级轮轮毂(2)和圆盘(3)做成一整体。
12.一种如权利要求7至11中的任一项所述的分级轮，其特征为，在与流道(7)的限定平面连接的弧形面和管段(5)的相邻端间的轴向距离至少等于圆盘(3)和盖板(4)的厚度。
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