CN204450205U - 一种叶轮修磨支架 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种叶轮修磨支架，其可以实现叶轮的自由转动，并且定位方便准确。包括支撑座和转动轴，所述转动轴水平设置，转动轴一端转动连接于支撑座内，另一端伸出支撑座形成叶轮支撑部，所述转动轴上设置有叶轮定位装置。这样通过旋转转动轴带动叶轮旋转，实现了叶轮的自由转动，叶轮定位装置将转动轴和支撑座进行相对固定，实现对每一片叶片的精准定位，使修磨准确，提高了工作效率。

Description

一种叶轮修磨支架

技术领域

本实用新型涉及动力设备加工辅助工具领域，具体而言，涉及一种叶轮修磨支架。

背景技术

叶轮是鼓风、压缩机等动力设备中的关键部件，在制造叶轮时，须对叶轮流道焊缝进行打磨，打磨后还要对叶轮流道焊缝进行外观及着色探伤检测。现有的叶轮在打磨时采用一根钢管穿过叶轮内孔，再将钢管固定，每打磨完一片叶片，需要人手工转动叶轮，由于叶轮的重量很大，重量完全压在钢管上，阻力很大，一般需要2人以上合力才能转动，劳动强度大，非常不便，且叶轮挂在钢管上并不稳定，经常晃动，造成打磨定位不准，需要经常返工，生产效率低下。

实用新型内容

本实用新型提供了一种叶轮修磨支架，旨在提供一种操作简便，定位准确的叶轮修磨支架。

本实用新型是这样实现的：

一种叶轮修磨支架，包括支撑座和转动轴，所述转动轴水平设置，转动轴一端转动连接于支撑座内，另一端伸出支撑座形成叶轮支撑部。

将叶轮修磨支架由双支撑臂改为单支撑臂，即悬臂式。相较原有的叶轮修磨支架，单支撑臂式的支架装卸方便，且更加稳定。通过将转动轴与支撑座转动连接，这样将叶轮悬挂在叶轮支撑部上时，只需转动转动轴即可带动叶轮转动，省时省力。只需一个人就可以完成转动叶轮和打磨操作，节约劳动力。

进一步的，所述转动轴通过滚动轴承转动连接于支撑座内，所述滚动轴承为2个，2个滚动轴承间隔设置在支撑座内。

采用滚动轴承连接转动轴和支撑座，减小转动轴与支撑座之间的摩擦力，这样在转动转动轴时，可以更加省力，转动更加方便，同时滚动轴承易获得并且维修方便。

进一步的，所述转动轴上设置有叶轮定位装置。

叶轮通常具有多个叶片，在对叶轮进行打磨时，需要对每一片叶片都进行打磨，因此在打磨完一片叶片后，需要转动到下一片叶片的位置，由于采用转动轴转动，转动轴和叶轮都具有一定惯性，因此会出现叶轮或转动轴来回晃动的情形，设置叶轮定位装置在转动轴上，通过将转动轴与支撑座之间形成固定，避免转动轴来回晃动，这样叶轮定位准确，不会出现修磨的误差，提高了修磨的工作效率。

进一步的，所述叶轮定位装置包括相互配合的定位孔板和定位孔以及用于固定定位孔板和定位孔的插销，所述定位孔和定位孔板一个设置在支撑座上，另一个设置在转动轴上。

将转动轴与支撑架之间形成固定的方式有很多种，在本技术方案中，采用相互配合的定位孔板和定位孔的固定方式，定位孔和定位孔板一个设置在转动轴上，另外一个设置在支撑座上，定位孔板与定位孔之间是相互配合的，通过插拔插销将定位孔和定位孔板固定，操作简便快捷。需要说明的是，还有很多定位并固定的方式，比如使用定位夹具或者相互配合的齿轮等都可以实现上述功能，在此不一一赘述。

进一步的，所述定位孔板设置在转动轴上，所述定位孔板上沿圆周方向设置有多个通孔。

定位孔板和定位孔即可以设置在转动轴上也可以设置在支撑座上，考虑到支撑座为固定状态，在其上开设定位孔更加方便，且定位孔的设置精度也更高，所以在本技术方案中，将定位孔板设置在转动轴上，而将定位孔设置在支撑座上。定位孔板随着转动轴的转动而转动，相当于定位孔板上的孔做圆周运动，因此支撑座上的定位孔也必须沿同一圆周设置。需要说明的是，将定位孔设置在转动轴上的方式也可以实现上述功能。

进一步的，所述定位孔板由两个半圆定位孔板组成，每个半圆定位孔板上均设置有13个通孔。

定位孔板上设置通孔与定位孔相互配合实现对转动轴的定位，通孔的数量根据实际需要打磨叶轮的叶片数量而定，一般而言，叶轮的叶片数量为16～26片，因此在本技术方案中，在定位孔板上设置26个通孔，另外，为了方便拆卸、组装和维修，将定位孔板设计成由两个半圆定位孔板组成，每个半圆定位孔板上设置13个通孔，这样即使出现某个半圆定位孔板损坏的问题，也不会影响整个叶轮修磨支架的使用。

进一步的，所述叶轮支撑部远离支撑座的一端设置有可拆卸的挡圈。

转动轴是水平设置的，叶轮的内孔穿过转动轴悬挂在上面，叶轮与转动轴之间并未进行固定，因此，为了防止叶轮滑出转动轴，在叶轮支撑部远离支撑座的一端设置挡圈，起到安全防范作用，同时挡圈通过螺栓进行拆卸，操作十分方便。

进一步的，所述支撑座包括底板和支座，所述底板一端固定安装支座，支座顶部安装转动轴，叶轮支撑部远离支座的一端端面与底板未安装支座的一端端面齐平。

如前所述，叶轮的重量很大，当把叶轮完全放置在叶轮支撑部上时，重量完全由支撑座支撑，由于采用悬臂式支撑方式，且支撑座并不是固定在地面上的，因此防止整个支撑座发生倾覆非常重要，首先支撑座必须具有较大的重量，其次，在支撑座底部设置底板，底板在转动轴叶轮支撑部方向应具有一定的长度，相当于起到配重的作用，但如果底板的长度过大，整个支架的占地面积太大会存在不好放置的问题，因此将叶轮支撑部远离支座的一端端面设置成与底板未安装支座的一端端面齐平的状态既保证了叶轮支架使用的安全性又不会额外增加占地面积。

进一步的，所述支撑座上部设置有吊耳。

整个叶轮支架的重量很大，靠人力搬运非常困难，因此，在支撑座上部设置吊耳，用于行车起吊搬运使用。

进一步的，所述叶轮支撑部上设置有支撑套，所述支撑套采用聚四氟乙烯制成。

转动轴和叶轮均是由钢材制成的，并且叶轮重量非常大，两者直接接触的话，会出现擦伤叶轮表面的情况，同时钢材与钢材直接接触，摩擦阻力小，易发生滑动，为了避免这种情况，因此在叶轮支撑部上套设有聚四氟乙烯套，也可以采用一些其他材质的支撑套来实现上述功能。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过将叶轮支架设计成可旋转的悬臂式结构，实现了叶轮的自由转动，并且在转动轴上设置了定位装置，能够精确的定位每一片叶片，修磨作业更加精确。相较于现有的叶轮修磨支架，节约了人力，提高了工作效率并且修磨质量得到明显提高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型实施例1提供的叶轮修磨支架的结构示意图；

图2是本实用新型实施例2提供的叶轮修磨支架的结构示意图；

图3是本实用新型优选的实施例2中半圆定位孔板的结构示意图。

图中标记分别为：

底板101；支座102；圆螺母103；轴承端盖104；滚动轴承105；

转动轴106；吊耳107；定位孔板108；通孔109；支撑套110；

挡圈111。

具体实施方式

叶轮是鼓风、压缩机等动力设备中的关键部件，在制造叶轮时，须对叶轮流道焊缝进行打磨，打磨后还要对叶轮流道焊缝进行外观及着色探伤检测。现有的叶轮在打磨时采用一根钢管穿过叶轮内孔，再将钢管固定，每打磨完一片叶片，需要人手工转动叶轮，由于叶轮的重量很大，重量完全压在钢管上，阻力很大，一般需要2人以上合力才能转动，劳动强度大，非常不便，且叶轮挂在钢管上并不稳定，经常晃动，造成打磨定位不准，需要经常返工，生产效率低下。

本领域技术人员长期以来一直在寻求一种改善该问题的工具或方法。

鉴于此，本实用新型的设计者通过长期的探索和尝试，以及多次的实验和努力，不断的改革创新，通过一系列巧妙的构思设计出了一种叶轮修磨支架，该叶轮修磨支架采用可旋转的悬臂式结构，实现了叶轮的自由转动，并且在转动轴106上设置了定位装置，能够精确的定位没一片叶片，修磨作业更加精确。相较于现有的叶轮修磨支架，节约了人力，提高了工作效率并且修磨质量得到明显提高。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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实用新型中的具体含义。

实施例1，请参阅图1

如图1所示的一种叶轮修磨支架，包括转动轴106和支撑座，所述支撑座包括底板101和支座102，底板101铺设在地面上，支座102固定安装在底板101的一端，转动轴106与支座102形成转动连接，支座102是由钢材制成的，支座102内安装有滚动轴承105，为了保证转动轴106的稳定和不发生窜动现象，需同轴安装两个以上相隔一定距离的滚动轴承105，在本实施例中，滚动轴承105为2个，2个滚动轴承105均安装在支座102内，转动轴106固定在滚动轴承105内并通过圆螺母103固定，支座102设置滚动轴承105的两端用轴承端盖104进行封闭。

叶轮的重量非常大，放置在叶轮支撑部上时，重量完全压在转动轴106上，由于采用悬臂式设计，防止整个叶轮修磨支架倾覆非常重要，转动轴106的各项参数均需根据实际使用时的叶轮尺寸、重量等参数进行设计。在本实施例中，考虑到所要加工的叶轮重量达到2t，叶轮支撑部的长度为700mm，转动轴106选取45号钢调质处理，其机械性能为σb＝637～650Mpa，σs＝360Mpa，弹性模量E＝205Gpa＝205×109⁹Pa，硬度HB217～255，根据相关机械原理公式，计算轴径。

最大挠度y＝Pa²/6EI(3L－a)；端截面转角β＝Pa²/2EI。主要考虑转动轴106的弯曲刚度，用挠度y及转角β来衡量轴的弯曲刚度，挠度允许值y＝(0.0003～0.0005)L＝(0.0003～0.0005)700mm＝0.21～0.35mm，而端截面转角β的允许值为0.005rad(弧度，1弧度＝57.3°)，即为0.2865°约17′19″。首先设定最大挠度y＝0.35mm，来求转动轴106轴径d。

挠度公式的计算单位是m、N、Pa，则有0.00035＝Pa²/6EI(3L－a)，其中I为惯性矩，I＝πd⁴/64，将已知条件代入，则可求出d＝0.12946582m＝0.13m＝130mm即转动轴106轴径。通过d值求出惯性矩I，代入端截面转角β公式，求出的转角β＝0.00062rad＜0.005rad，小于允许转角，说明所选转动轴106轴径φ130mm能满足刚度条件。

再看强度，根据正应力强度条件公式，在满足强度的条件下求转动轴106轴径，其公式是W_z≥M_max/[σ]，M_max为转动轴106所承受的最大弯矩，M_max＝Pa＝19613.3N×0.425m＝8335.6525N.m，[σ]为许用应力，[σ]＝σs/1.5～2＝＝360Mpa/1.5～2＝240～180Mpa，W_z为抗弯截面系数，对于圆钢W_z＝πd³/32(m³)≥M_max/[σ]＝8335.6525N.m/240×106Pa＝0.35×10^-4m³，则d＝0.071m＝71mm，若[σ]取180Mpa，则计算出的轴径为78mm。按刚度计算出的转动轴106轴径φ130mm完全能满足按强度要求计算出的轴径，故选定的转动轴106轴径为φ130mm。因此将转动轴106的轴径设计为130mm。

转动轴106是水平设置的，转动轴106一端与支座102内的滚动轴承105连接，另一端伸出支座102形成一个叶轮支撑部。所述叶轮支撑部上设置有支撑套110，设置支撑套110是基于两点考虑，一是转动轴106与叶轮碰撞，易擦伤表面；二是钢材与钢材接触，摩擦阻力小，易滑动。因此为了克服这两个缺点，在叶轮支撑部上套设一个支撑套110，起到缓冲的作用，同时增大摩擦力，防止叶轮在转动轴106上滑动。支撑套110可以采用多种材质制成，聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯等高分子材料就可。在本实施例中，采用聚四氟乙烯制成，聚四氟乙烯套是通过过盈热套上去的，这样可以将支撑套110完全套紧在叶轮支撑部上，防止支撑套110与转动轴106之间出现相对滑动，进而造成叶轮在叶轮支撑部上滑动，对修磨质量产生影响。

叶轮的重量很大，当把叶轮完全放置在叶轮支撑部上的支撑套110上时，还是存在相对滑动的风险，为了保证叶轮不会滑出转动轴106，在叶轮支撑部的末端设置有挡圈111，挡圈111为一圆盘，圆盘的直径较转动轴106轴径大，挡圈111通过螺栓可拆卸的与转动轴106连接，在将叶轮放上叶轮支撑部后，将挡圈111固定在转动轴106的末端，在需将叶轮换下时，先将挡圈111取下即可，操作十分方便。

整个叶轮修磨支架采用钢材制成，重量很大，人力搬运很困难，只能通过行车等吊装工具或设备进行转运，因此在支座102顶部设置吊耳107，吊耳107可以直接焊接在支座102上，也可以通过螺纹与支座102固定连接。当然也可以采用在支座102上设置一些挂钩等方式实现上述功能。

本实施例提供的叶轮修磨支架，通过转动转动轴106实现叶轮的自由转动，较现有的叶轮支架更加省力，并节约人工。

实施例2，参阅图2和图3

本实施例所提供的叶轮修磨支架，其基本结构和原理及产生的技术效果和实施例1相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考实施例1中相应内容。

通过上述设计得到的叶轮修磨支架已基本能满足其正常使用，但本着进一步完善其功能的宗旨，设计者对该叶轮修磨支架进行了进一步的改良。

本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中的叶轮修磨支架在使用时，能对每一片叶片进行精准定位，使修磨更加准确，降低返工率。

进一步的，上述功能的实现是通过以下结构来实现的：

所述转动轴106上设置有叶轮定位装置。叶轮定位装置的作用是，在将需要进行修磨的叶片转动到工作位置时，将转动轴106和支座102进行固定，防止转动轴106来回的晃动，降低修磨精度，叶轮定位装置可以有很多种，只要能将转动轴106和支座102进行固定即可，如：可以设置一些固定夹具或锁紧装置安装在转动轴106和支座102上，也可以采用较为简单方便的插销进行固定。在本实施例中，采用相互配合的定位孔板108和定位孔并通过插销固定。

具体的说，所述叶轮定位装置包括相互配合的定位孔板108和定位孔以及用于固定定位孔板108和定位孔的插销，所述定位孔和定位孔板108一方设置在支座102上，另一方设置在转动轴106上。定位孔和定位孔板108设置在支座102或转动轴106上均可以实现固定，在本实施例中，考虑到在支座102上进行频繁开孔加工更加困难一些，因此将定位孔设置在支座102上，定位孔板108上开设有多个通孔109，通孔109的数量根据叶轮的叶片数量决定，通常，叶轮叶片数量在16～26片之间，为了利用最大化，将通孔109的数量设置为26个，这样每一片叶片都能被精确定位。定位孔固定开设在支座102上，只需开设1～2个即可，当然也可以开设更多，并不影响实际的运行过程。

定位孔板108可以是一块整板，也可以分拆成多块板组合成一块整板，如果采用一块整板的形式安装上不够方便，因此采用多块板组合的方式安装，具体的说，所述定位孔板108由两个半圆定位孔板组成，每个半圆定位孔板上均设置有13个通孔109。两个半圆定位孔板通过螺栓固定在转动轴106上，半圆定位孔板随着转动轴106的转动而转动，当旋转到需要修磨的叶片位置处，将通孔109与定位孔位置对应，将插销插入通孔109和定位孔中，实现转动轴106与支座102的固定，取出插销后即可将转动轴106转到下一片叶片处，操作非常方便。

本实施例通过上述进一步的限定，增加了该叶轮修磨支架的实用性，进一步提高了修磨作业人员的工作效率和修磨质量，降低了返工率。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种叶轮修磨支架，其特征在于，包括支撑座和转动轴，所述转动轴水平设置，转动轴一端转动连接于支撑座内，另一端伸出支撑座形成叶轮支撑部。

2.根据权利要求1所述的一种叶轮修磨支架，其特征在于，所述转动轴通过滚动轴承转动连接于支撑座内，所述滚动轴承为2个，2个滚动轴承间隔设置在支撑座内。

3.根据权利要求1所述的一种叶轮修磨支架，其特征在于，所述转动轴上设置有叶轮定位装置。

4.根据权利要求3所述的一种叶轮修磨支架，其特征在于，所述叶轮定位装置包括相互配合的定位孔板和定位孔以及用于固定定位孔板和定位孔的插销，所述定位孔和定位孔板一方设置在支撑座上，另一方设置在转动轴上。

5.根据权利要求4所述的一种叶轮修磨支架，其特征在于，所述定位孔板设置在转动轴上，所述定位孔板上沿圆周方向设置有多个通孔。

6.根据权利要求5所述的一种叶轮修磨支架，其特征在于，所述定位孔板由两个半圆定位孔板组成，每个半圆定位孔板上均设置有13个通孔。

7.根据权利要求1所述的一种叶轮修磨支架，其特征在于，所述叶轮支撑部远离支撑座的一端设置有可拆卸的挡圈。

8.根据权利要求1所述的一种叶轮修磨支架，其特征在于，所述支撑座包括底板和支座，所述底板一端固定安装支座，支座顶部安装转动轴，叶轮支撑部远离支座的一端端面与底板未安装支座的一端端面齐平。

9.根据权利要求1至8中任意一项所述的一种叶轮修磨支架，其特征在于，所述支撑座上部设置有吊耳。

10.根据权利要求1至8中任意一项所述的一种叶轮修磨支架，其特征在于，所述叶轮支撑部上设置有支撑套，所述支撑套采用聚四氟乙烯制成。