CN1952445A - 一种液力偶合器工作叶轮及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液力偶合器工作叶轮，包括锻钢轮壳，以及沿锻钢轮壳圆周方向间隔均布镶焊的等厚叶片。本发明还公开了它的加工方法，包括如下步骤：通过锻钢工艺获得工作叶轮锻钢轮壳；通过镶焊工艺在锻钢轮壳的圆周方向间隔均布叶片。本发明的优点在于：所制造的液力偶合器工作叶轮其结构简单、制造工艺实用、耗费工时少、成本较低，尤其适用于多品种、小批量的大功率、高转速调速型液力偶合器的设计制造。

Description

一种液力偶合器工作叶轮及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种液力偶合器，更具体地说，涉及调速型液力偶合器的工作叶轮以及该工作叶轮的制造方法。

背景技术

调速型液力偶合器的工作叶轮，开始时使用普通铸钢或铸铝合金实现。这种传统的铸钢、铸铝合金工作叶轮的叶片，由于铸造工艺要求，均需设置拔模斜度，因此造成叶片特定部位厚度的增加，既造成材料浪费，又在使用中影响工作效率。

随着偶合器的工作转速越来越高、传递的功率越来越大，出现了锻钢叶轮。原有锻钢叶轮的叶片是采用专用的成型铣刀在专用设备或数控铣床上铣削成型的，成型铣刀的制作难度大；在专用设备上加工耗费工时多；而在数控铣床上加工成本很高。特别是各行业用户对大功率、高转速调速型液力偶合器规格要求越来越多，而每种规格偶合器的台数却往往不多。因此，这种用成型铣刀加工锻钢叶轮的方法有其一定的局限性。

发明内容

本发明针对上述问题，提供了一种在液力偶合器工作叶轮的锻钢轮壳上固定叶片的方法，其采用镶焊工艺实现。解决了现有技术锻钢叶轮的叶片需要专用的成型铣刀在专用设备或数控铣床上铣削成型的问题。从而无需耗时制作难于加工的成型铣刀以及不再需要高成本的数控铣床。本发明叶轮的设计方案既保证了制造质量，又容易适应大功率、高转速调速型液力偶合器多品种、小批量的生产需要。

为了解决上述问题，本发明构造了一种液力偶合器工作叶轮，包括锻钢轮壳，以及锻钢轮壳内沿圆周方向间隔均布镶焊的叶片，这些叶片为等厚叶片。与传统铸造工艺制造的叶轮相比，本发明中的叶片无需设置拔模斜度，从而既可节省材料又可提高工作效率。

上述液力偶合器工作叶轮，其进一步改进在于，锻钢轮壳中开设有用于镶嵌叶片的凹槽，相应的，叶片边缘设置有用于嵌入凹槽的凸出部位。优选方式下，叶片边缘的凸出部位设置于叶片上部的两端位置处，相应的，凹槽开设于锻钢轮壳上部两端位置。这种设置方式，有利于叶片与轮壳间的固定，从而便于焊接操作，也提高了工作叶轮的安全性。

此外，本发明的液力偶合器工作叶轮，其锻钢轮壳和叶片都采用低合金结构钢制造，从而达到降低成本的效果。

本发明还提供了一种制造上述液力偶合器工作叶轮的制造方法，包括：通过锻钢工艺获得工作叶轮锻钢轮壳以及通过冷轧钢板制得叶片的步骤，以及通过镶焊工艺在锻钢轮壳的圆周方向间隔均布叶片的步骤。

其中，镶焊工艺包括，在锻钢轮壳上开设用于镶嵌叶片的凹槽，将叶片边缘凸出部位嵌入凹槽中；焊接叶片的下部边缘将叶片固定于锻钢轮壳中。其中，凹槽可以是贯穿锻钢轮壳的一体式凹槽；也可以采用分段的多个凹槽，相应需要设置叶片边缘的凸出部位。优选方式下，叶片边缘的凸出部位设置于叶片上部的两端位置处，相应的，凹槽开设于锻钢轮壳上部两端位置。

原有工艺加工某一规格的液力偶合器工作叶轮，通常需要七天，花费在1.4-1.5万左右；依靠本发明方法制造相同规格的液力偶合器工作叶轮，仅需三天，花费仅需2千元左右。因此，通过本发明的技术方案，其有益效果在于：制造的液力偶合器工作叶轮结构简单，制造工艺实用，耗费工时少，在不影响工作效率以及强度不变的前提下大大降低成本，非常适用于多品种、小批量的大功率、高转速的调速型液力偶合器的设计制造。本发明实现的调速型液力偶合器，其最大传递功率可达8600千瓦，其叶轮的最大线速度可达200米/秒。

附图说明

图1是本发明液力偶合器工作叶轮的局部结构示意图；

图2是图1中沿A-A向的剖面视图。

具体实施方式

参考图1、图2说明本发明在液力偶合器工作叶轮的锻钢轮壳上固定叶片的方法。图中，由于叶轮为回转体结构，因此图1只显示出1/2工作叶轮的结构。

如图1所示，液力偶合器工作叶轮的锻钢轮壳1在圆周方向均布有叶片3，这些叶片3是等厚叶片，使用冷轧钢板制成。而且锻钢轮壳1及叶片3均采用低合金结构钢制造。

叶片3在锻钢轮壳上的焊接方式如图2所示，叶片3固定于轮壳1中，并利用位置2处的连续角焊缝实现固定。因此制造这种液力偶合器工作叶轮首先要通过锻钢工艺获得工作叶轮的锻钢轮壳1，此后通过镶焊工艺在锻钢轮壳1上间隔固定叶片3。具体镶焊工艺的步骤为，首先，可在锻钢轮壳1中开设用于镶嵌叶片3的凹槽，将叶片3边缘凸出部位嵌入凹槽中(根据需要也可直接焊接)；此后，焊接叶片3的下部边缘将叶片固定于轮壳中，在焊接过程中利用专用胎具固定叶片以便保证焊接质量。其中凹槽的设置方式可以是贯穿锻钢轮壳内表面的一体式凹槽，也可以是分段的多个凹槽，相应的，需要设置叶片边缘的凸出部位。优选方式下，叶片边缘的凸出部位设置于叶片3上部的两端位置处(如图1中的B处，另一突出部位图中未示出)；相应的，凹槽开设于锻钢轮壳1上部两端位置(如图1中的B处)。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1、一种液力偶合器工作叶轮，包括锻钢轮壳(1)，其特征在于，所述锻钢轮壳(1)内沿圆周方向间隔均布镶焊有叶片(3)；所述叶片(3)为等厚叶片。

2、根据权利要求1所述的液力偶合器工作叶轮，其特征在于，在所述锻钢轮壳(1)中开设有用于镶嵌所述叶片(3)的凹槽，相应的，所述叶片(3)边缘设置有用于嵌入所述凹槽的凸出部位。

3、根据权利要求2所述液力偶合器工作叶轮，其特征在于，所述叶片(3)边缘的凸出部位设置于所述叶片(3)上部的两端位置处，相应的，所述凹槽开设于所述锻钢轮壳(1)上部两端位置。

4、根据权利要求1或2或3所述液力偶合器工作叶轮，其特征在于，所述锻钢轮壳(1)及所述叶片(3)采用低合金结构钢制造。

5、一种上述权利要求所述液力偶合器工作叶轮的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

(S1)通过锻钢工艺获得工作叶轮锻钢轮壳(1)以及通过冷轧钢板制得叶片(3)；

(S2)通过镶焊工艺在所述锻钢轮壳(1)的圆周方向间隔均布所述叶片(3)。

6、根据权利要求5所述液力偶合器工作叶轮的制造方法，其特征在于，在(S2)中具体包括如下步骤：

(S21)在所述锻钢轮壳(1)中开设用于镶嵌所述叶片(3)的凹槽，将所述叶片(3)边缘凸出部位嵌入所述凹槽中；

其中，所述凹槽为贯穿所述锻钢轮壳(1)的一体式凹槽或者分段的多个凹槽，相应所述凹槽需要设置所述叶片(3)边缘的凸出部位；

(S22)焊接所述叶片(3)的下部边缘将所述叶片(3)固定于所述锻钢轮壳(1)中。

7、根据权利要求6所述液力偶合器工作叶轮的制造方法，其特征在于，所述叶片(3)边缘的凸出部位设置于所述叶片(3)上部的两端位置处，相应的，所述凹槽开设于所述锻钢轮壳(1)上部两端位置。

8、根据权利要求5或6或7所述液力偶合器工作叶轮的制造方法，其特征在于，所述锻钢轮壳(1)及所述叶片(3)采用低合金结构钢制造。