CN217002311U - 叶轮装配结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种叶轮装配结构，包括叶轮与转子轴，叶轮上开设有轴线与转动中心重合的锥形孔，转子轴上对应锥形孔开设有轴线与旋转中心重合的圆台，圆台的锥形安装面上开设有多个环绕圆台设置的凹槽，转子轴的材料硬度大于叶轮的材料硬度，转子轴的圆台从第一方向到第二方向装配到叶轮的锥形孔中，在转子轴与叶轮装配过程中，叶轮的锥形孔上挤压形成有与凹槽配合的凸台。本实用新型针对叶轮与转子轴的材料特性，装配方式采用锥形面装配，并在转子轴的凸台外侧设置凹槽，以使在固定力的作用下，叶轮会在凹槽位置产生一定的挤压形变后形成凸台，以此增大锥形孔与锥形安装面的摩擦力，锥面装配时定位面是不唯一的，对加工精度要求不高，省时省力。

Description

叶轮装配结构

技术领域

本实用新型涉及离心压缩机中叶轮的装配技术领域，特别涉及一种叶轮装配结构。

背景技术

压缩机用于需要压缩流体的设备中，压缩机具有叶轮，叶轮旋转时能够作用于流体从而增大流体的压力，通常，叶轮装配固定到转子轴上，由转子轴带动叶轮绕转子轴的中心轴线转动。在叶轮装配固定到转子轴上时，需要确保转子轴的中心轴线与叶轮的中心轴线高度重合，才能使压缩机中的叶轮能够在高转速下稳定运转。

通常情况下，叶轮与转子轴的装配，是通过叶轮内孔与转子轴通过圆柱面配合装配的，发明人在实现本实用新型的过程中发现，现有叶轮与转子轴的装配结构至少存在有以下问题：

1、叶轮与轴的安装定位一般是靠轴肩与叶轮定位平面来做限位，叶轮与轴的同轴度是靠轴的加工以及叶轮装配面的加工精度来保证的，加工精度要求高，且装配后不可调，叶轮内孔与转子轴外圆面的加工精度高，为确保转子轴的中心轴线与叶轮的中心轴线高度重合，需要确保叶轮内孔与转子轴外圆面的加工精度十分高；

2、叶轮与转子轴采用较大过盈配合，这导致了在二者装配的过程中会采用热套、冷却等装配方式，装配困难，且容易造成装配面被破环，不能反复拆装；或者采用非圆形孔、轴的加工，加工成本较高。

有鉴于此，如何解决通常情况下叶轮内孔与转子轴的装配方式所存在的装配精度要求高、装配费时费力等问题，便成为本实用新型所需要研究的课题。

发明内容

本实用新型提供一种叶轮装配结构，其目的是要用于解决通常情况下叶轮内孔与转子轴的装配方式所存在的装配精度要求高、装配费时费力等问题。

为达到上述目的，本实用新型采用的一种技术方案是：一种叶轮装配结构，所述装配结构包括叶轮与转子轴，叶轮与转子轴装配好后用于压缩机；其创新点在于：

所述叶轮上具有一转动中心，所述叶轮上开设有轴线与转动中心重合的锥形孔，该锥形孔的孔径从第一方向到第二方向逐渐缩小；

所述转子轴具有一旋转中心，所述转子轴上对应锥形孔开设有轴线与旋转中心重合的圆台，所述圆台平行于底面的截面直径从第一方向到第二方向逐渐缩小，所述圆台的侧面为锥形安装面，所述锥形安装面上开设有多个环绕圆台设置的凹槽，所述凹槽具有朝向第二方向以及朝向圆台侧面的开口；

所述装配结构配置成：所述转子轴的材料硬度大于叶轮的材料硬度，所述转子轴的圆台从第一方向到第二方向装配到叶轮的锥形孔中，在转子轴与叶轮装配过程中，所述叶轮的锥形孔上挤压形成有与凹槽配合的凸台。

本实用新型的有关内容解释如下：

1. 在本实用新型中，通过对叶轮与转子轴装配关系的研究，针对叶轮与转子轴的材料特性，将叶轮与转子轴的装配结构设计成如上技术方案，叶轮的装配采用锥形面装配，并在转子轴的凸台外侧设置凹槽，以使在固定力的作用下，叶轮会在凹槽位置产生一定的挤压形变后形成凸台，以此增大锥形孔与锥形安装面的摩擦力；在该装配结构中，锥面装配时定位面是不唯一的，对加工精度要求不高，可以降低加工成本，同时由于凹槽的存在，可以减少转子轴圆台生产时对其锥形安装面的检测面积，以减少转子轴圆台的精度测试时间，而且装配时可以监测调整，将叶轮与轴的同轴度控制在合理范围内，装配时也相较现有做法更省时省力。

2.在本实用新型中，所述凹槽的数量为6个或8个，所述叶轮上的凸台数量与凹槽的数量一一对应，使叶轮与转子轴之间扭矩传递精确、均匀。

3. 在本实用新型中，所述圆台的侧面具有母线，所述凹槽的长度大于母线长度的二分之一，以确保叶轮上形成的凸台与转子轴的凹槽所接触配合的长度足够长。

4.在本实用新型中，所有所述凹槽的总和面积为锥形安装面的面积的30%~40%，以确保叶轮上形成的凸台与转子轴的凹槽所接触配合的面积足够大。

5.在本实用新型中，所述叶轮上在锥形孔的另一侧开设有贯穿的第一固定孔，所述圆台在朝向第二方向的位置处开设有第二固定孔，所述装配结构还包括一紧固件，所述紧固件穿过第一固定孔、第二固定孔以使叶轮和转子轴固定连接，从而使得叶轮与转子轴以更加牢固的形式进行固定。

6.在本实用新型中，所述凹槽的形状为半圆形，以方便加工，也方便挤压叶轮形成凸台，但本实用新型不以此为限，凹槽的形状还可以是矩形、三角形、半椭圆等其他形状。

7.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

8.在本实用新型中，术语“中心”、“上”、“下”、“轴向”、“底”、“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装配关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

9.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

由于上述方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有以下优点和效果：

1.本实用新型的上述方案通过对叶轮与转子轴装配关系的研究，针对叶轮与转子轴的材料特性，叶轮的装配采用锥形面装配，并在转子轴的凸台外侧设置凹槽，以使在固定力的作用下，叶轮会在凹槽位置产生一定的挤压形变后形成凸台，以此增大锥形孔与锥形安装面的摩擦力；

2. 本实用新型的上述方案中，在该装配结构中，锥面装配时定位面是不唯一的，对加工精度要求不高，可以降低加工成本，同时由于凹槽的存在，可以减少转子轴圆台生产时对其锥形安装面的检测面积，以减少转子轴圆台的精度测试时间，而且装配时可以监测调整，将叶轮与轴的同轴度控制在合理范围内，装配时也相较现有做法更省时省力。

附图说明

附图1为本实用新型实施例叶轮装配结构的装配过程示意图；

附图2为附图1中的放大示意图；

附图3为本实用新型实施例叶轮装配结构的截面示意图；

附图4为附图3中的放大示意图；

附图5为附图4中的A-A剖面示意图；

附图6为本实用新型实施例中转子轴的正视示意图；

附图7为本实用新型实施例中转子轴的侧视示意图。

以上附图各部位表示如下：

1 叶轮

101 转动中心

11 锥形孔

111 凸台

12 第一固定孔

2 转子轴

201 旋转中心

21 圆台

211 锥形安装面

212 凹槽

22 第二固定孔

3 千分表。

具体实施方式

以下将以图式及详细叙述对本案进行清楚说明，任何本领域技术人员在了解本案的实施例后，当可由本案所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本案的精神与范围。

如附图1至附图7所示，本实用新型实施例公开了一种叶轮装配结构，所述装配结构包括叶轮1与转子轴2，叶轮1与转子轴2装配好后用于压缩机；所述叶轮1上具有一转动中心101，所述叶轮1上开设有轴线与转动中心101重合的锥形孔11，该锥形孔11的孔径从第一方向到第二方向逐渐缩小；所述转子轴2具有一旋转中心201，所述转子轴2上对应锥形孔11开设有轴线与旋转中心201重合的圆台21，所述圆台21平行于底面的截面直径从第一方向到第二方向逐渐缩小，所述圆台21的侧面为锥形安装面211，所述锥形安装面211上开设有多个环绕圆台21设置的凹槽212，所述凹槽212具有朝向第二方向以及朝向圆台21侧面的开口；所述装配结构配置成：所述转子轴2的材料硬度大于叶轮1的材料硬度，所述转子轴2的圆台21从第一方向到第二方向装配到叶轮1的锥形孔11中，在转子轴2与叶轮1装配过程中，所述叶轮1的锥形孔11上挤压形成有与凹槽212配合的凸台111。

在对采用上述装配结构的叶轮1和转子轴2进行装配时，采用锥形面装配，在装配过程中可采用千分表3监测叶轮1外径的跳动：将叶轮1装到转子轴2上后，转动叶轮1或转子轴2，可通过千分表3检测叶轮1外圆跳动最大的位置，用橡胶锤敲击调整叶轮1（在表值最小位置的对面敲击叶轮1），直至转动叶轮1时千分表3的数值变化在合理范围内，通过这种方式可以保证叶轮1与转子轴2的同轴。采用上述的装配方式，由于锥面装配时定位面是不唯一的，对加工精度要求不高，可以降低加工成本，而且装配时可以监测调整，将叶轮1与转子轴2的同轴度控制在合理范围内。同时，由于所述转子轴2的材料硬度大于叶轮1的材料硬度（一般转子轴2的材料采用合金钢，叶轮1采用铝，转子轴2的表面硬度大于叶轮1的表面硬度），在叶轮1与转子轴2的装配过程中，在固定力的作用下，叶轮1受到转子轴2凹槽212的挤压，会在凹槽212位置产生一定形变，从而形成嵌入到凹槽212并与凹槽212配合的凸台111，从而增大安装面的摩擦力，即可承受更大的转矩。

通过上述技术方案的实施，通过对叶轮1与转子轴2装配关系的研究，针对叶轮1与转子轴2的材料特性，将叶轮1与转子轴2的装配结构设计成如上技术方案，叶轮1的装配采用锥形面装配，并在转子轴2的凸台111外侧设置凹槽212，以使在固定力的作用下，叶轮1会在凹槽212位置产生一定的挤压形变后形成凸台111，以此增大锥形孔11与锥形安装面211的摩擦力；在该装配结构中，锥面装配时定位面是不唯一的，对加工精度要求不高，可以降低加工成本，同时由于凹槽212的存在，可以减少转子轴2圆台21生产时对其锥形安装面211的检测面积，以减少转子轴2圆台21的精度测试时间，而且装配时可以监测调整，将叶轮1与转子轴2的同轴度控制在合理范围内，装配时也相较现有做法更省时省力。

本实用新型的实施例中，通过根据角度相同的锥形孔11与锥形安装面211面的配合会随着装配角度的不同而产生不同的限位，可以利用锥面配合的这一特性调整相配合的两个部件的对中关系，而且对配合面的加工精度要求不高。

在一种较佳实施例中，所述凹槽212的数量为6个或8个，所述叶轮1上的凸台111数量与凹槽212的数量一一对应，使叶轮1与转子轴2之间扭矩传递精确、均匀；所述圆台21的侧面具有母线，所述凹槽212的长度大于母线长度的二分之一，以确保叶轮1上形成的凸台111与转子轴2的凹槽212所接触配合的长度足够长；所有所述凹槽212的总和面积为锥形安装面211的面积的30%~40%，以确保叶轮1上形成的凸台111与转子轴2的凹槽212所接触配合的面积足够大；所述凹槽212的形状为半圆形，以方便加工，也方便挤压叶轮1形成凸台111，但本实用新型不以此为限，凹槽212的形状还可以是矩形、三角形、半椭圆等其他形状。

在一种较佳实施例中，如附图3所示，所述叶轮1上在锥形孔11的另一侧开设有贯穿的第一固定孔12，所述圆台21在朝向第二方向的位置处开设有第二固定孔22，所述装配结构还包括一紧固件，所述紧固件穿过第一固定孔12、第二固定孔22以使叶轮1和转子轴2固定连接，从而使得叶轮1与转子轴2以更加牢固的形式进行固定。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种叶轮装配结构，所述装配结构包括叶轮(1)与转子轴(2)，叶轮(1)与转子轴(2)装配好后用于压缩机，其特征在于：

所述叶轮(1)上具有一转动中心(101)，所述叶轮(1)上开设有轴线与转动中心(101)重合的锥形孔(11)，该锥形孔(11)的孔径从第一方向到第二方向逐渐缩小；

所述转子轴(2)具有一旋转中心(201)，所述转子轴(2)上对应锥形孔(11)开设有轴线与旋转中心(201)重合的圆台(21)，所述圆台(21)平行于底面的截面直径从第一方向到第二方向逐渐缩小，所述圆台(21)的侧面为锥形安装面(211)，所述锥形安装面(211)上开设有多个环绕圆台(21)设置的凹槽(212)，所述凹槽(212)具有朝向第二方向及圆台(21)侧面的开口；

所述装配结构配置成：所述转子轴(2)的材料硬度大于叶轮(1)的材料硬度，所述转子轴(2)的圆台(21)从第一方向到第二方向装配到叶轮(1)的锥形孔(11)中，在所述转子轴(2)与叶轮(1)装配过程中，所述叶轮(1)的锥形孔(11)上受挤压形成有嵌入所述凹槽(212)的凸台(111)。

2.根据权利要求1所述的叶轮装配结构，其特征在于：所述凹槽(212)的数量为6个或8个，所述叶轮(1)上的凸台(111)数量与凹槽(212)的数量一一对应。

3.根据权利要求1所述的叶轮装配结构，其特征在于：所述圆台(21)的侧面具有母线，所述凹槽(212)的长度大于母线长度的二分之一。

4.根据权利要求1所述的叶轮装配结构，其特征在于：所有所述凹槽(212)的总和面积为锥形安装面(211)的面积的30%~40%。

5.根据权利要求1所述的叶轮装配结构，其特征在于：所述叶轮(1)上在锥形孔(11)的另一侧开设有贯穿的第一固定孔(12)，所述圆台(21)在朝向第二方向的位置处开设有第二固定孔(22)，所述装配结构还包括一紧固件，所述紧固件穿过第一固定孔(12)、第二固定孔(22)以使叶轮(1)和转子轴(2)固定连接。

6.根据权利要求5所述的叶轮装配结构，其特征在于：所述凹槽(212)的形状为半圆形。

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