TW211532B - - Google Patents

Description

211〇b2 A6 B6 烴濟部中央標準局R工消費合作社印製 五、發明説明（1) 本發明俱相關於製造具有閉通道之葉片輸子。特別地 它可應用於製造在泵或壓缩機中使用之離心和螺旋離心輪 子，此泵或壓縮機可以傳送能置到流體，其亦能應用此輪 子以接收從液體所攜帶能置。 此種葉Η輪子是利用金屬，例如鋼，所製成的。它包 括一傾輪子本體形成一値具有葉片之基盤，此菜片在輸子 的軸上沿著周圍依序的圍繞著，此輪子之軸心琛繞輪轂安 裝在輪的軸上。和基盤具有相同外直徑的板乃熔接到葉Η 的頂表面。傳統地，在磨一値凹陷在板的每値葉片上之後 利電弧熔接手動的熔接此板。 而上述方法的不同階段會使其自動化相當困難。 已發展出其它方法，例如擴散硬焊，但此方法需要加 入一個金颶，而此金屬不同於構成輪子本體和板的基底金 屬。如此所加入之金屬會降低輪子對腐蝕介質的抵抗力。 於此亦可使用電子束熔接，但所能完成在葉片和板之 間的結合只有部份，而其經長期蓮作會相當脆弱，尤其 是由於金屬疲乏。 本發明的目標僳提供一個自動地全部和強力結合，並 且不需加入金屬。 本發明提供製造一個具有閉通道的葉片輪子的方法， 其中輪子本體包括使用於該輪子的葉片，而一個板熔接葉 片到在葉Η間所界定的閉通道。此方法之特擻在於，利用 光熔接頭熔接板於葉片，光熔接頭沿著通道的内部蓮行， 並且利用由一値彈性光纖維所引導的一個功率光束提供電 (請先1«讀背兩之注意事項再填一 4頁) 裝· 訂. 線. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公犛） 81.9.25,000 Α6 Β6 經濟部中央標準局*?工消费合作社印*1衣 五、發明説明（2 ) 源。 板最好以2階段方式熔接到葉H,起始地，一値外部 熔接操作在板和重叠於葉片並且構成一個蓋盤之板之部份 上之葉Μ間執行。利用高能量束執行熔接，此高能量束可 為電子束，其中在真空下執行熔接。此束在金屬形成一傾 融化區，其深於蓋盤的厚度。此束受引導到在蓋盤的頂表 面上的衝擊點。這點位於一個葉片之上，因此形成一個融 化區，此融化區貫通盤和貫通葉片的頂表面。此點位於葉 Η的二頂部邊緣間，其距離可避免任何金屬抱進由板和葉 片構成閉通道中。 而後，執行一個内部熔接操作，在由葉片的頂表面的 板接觸邊所構成這邊緣上。使用一個光熔接頭，其受饋入 一値由一値彈性光纖維所引導的的功率光束。此頭沿著通 道的内部蓮行。 下面藉由下述非限制之實施例，和所伴隨的參考圖示 ,以詳細說明本發明執行的一個方式。相同構件顯示於多 個圖示中時，則使用相同參考符號標示。 圖1顯示在製造過程中本發明葉片輪子，並且以剖面 顯示包含輪子的軸之平面。 圖2傜相同於圖1之輪子在平面I I 一 I I上的剖面 〇 如圖所示，輪子本體2包含一個基盤2其沿伸環繞一 個輪子軸Α。 假如軸是垂直'地轉動，則盤具有一個底表面2A和頂 --4- 本紙張尺·度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公踅） 81.9.25,000 (請先《讀背*之注意事項再璜r 4頁) 丨裝· 訂. •線. A6 B6 211^32 五、發明説明（3) 表面2 B。本體2進一步包括葉片4，其和基盤一體成型 。這些葉片依序地圍繞著此軸，從盤的頂表面延伸。此輪 子亦包括一個蓋盤10,其延伸琛繞於軸，並且具有一個 底表面10A和一個頂表面10B,此兩表面由此盤的厚 度分隔開。盤10的底表面接觸於葉片4的頂表面4C。 每値葉Η具有一個長度L,其從一値内端4A延伸接 近到軸，並且走延伸到一個外端4Β,進一步離開此軸； 一個高度Η，其從基盤的頂表面2 Β到葉Η的頂表面4C ;和一値寬度Β,其延伸在二頂側邊緣4D之間，而二頂 側邊緣4D構成頂表面4C的二邊。界於該邊之間的二表 面和基盤的頂表面構成葉片的腹4Ε。液體流動通道6和 8界定於連缅葉片之間。每個這些通道具有一値由底盤的 部份頂表面2Β所構成的底A,由二個周圍地相鄰葉片4 的二個對面腹所構成的二邊壁，和一値由蓋盤的部份底表 面10A所構成的頂部6B。 底表面的其它部份固定於葉片的頂表面4C。 在傳統方式中，製造此輪子的方法包括下列操作： 裂做一件輪子本體12,其不只是包括底盤2和葉Η 4，並且包括用以安裝在輪子軸上的一値輪轂；。 製做一個金屬輪子板，其不只包括該蓋盤10,並且 包括一入口引導34，該入口引導使用於引導貫穿輪子的 液體； 安裝板在葉片的頂表面4C ;和 熔接板到表面4C。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公笼） (請先閱讀背*之注意事项再填r 4頁) 訂. 丨線. 經濟部中央標準局MS工消費合作社印5取 81.9.25,000 21100^ A6 B6 經濟部中央標準局R工消费合作社印製 五、發明説明（4) 根據本發明，熔接方法包括一個内熔接操作和外熔接 操作。 這方法最初依序地固定葉H4的頂表面4C,到板的 底表面10A,利用已知外熔接方法，此熔接方法需要一 個連績的真空熔接操作。為此，形成一値高能量電子束2 6,其適合於在深於蓋盤10的厚度之金屬上産生一個金 屬區。電子束指向於葉片4之上的盤的頂表面10B上之 一値衝擊點28,以産生一値融化區其貫穿盤並且進入到 葉片的頂表面4C。此束必須遠離葉Η的腹4E和頂邊緣 4D,以確保沒有不必要的液體金屬的流動。因此，在頂 表面仍有二側片必須保持未受到融化。這衝擊點沿著葉Η 的長度L移動，因此形成一個中心熔接填角30，固定板 14到葉Η。重覆這操作於每個葉片。已發現，當某些力 加到輪子上時，這些無熔接側片32和形成在一個單晶結 構的缺口具有相同的作用，亦即，专們有助於裂痕的擴散 〇 根據本發明，此方法於後包含一镝内熔接操作，用以 更徹底的固定板到葉Η。每値内熔接操作包含下列步驟： 一値光熔接頭1 6嵌入到一値液體流動通道8。此頭 從一値光纖18光學地連接到出口，以聚焦一値由該光纖 所引導的光束20。此束聚焦於一個熔接焦點22,其在 頭之外部，並且在一個相對於此頭的一値固定位置。光纖 是一锢彈性傳送纖維，其具有一痼入口18Α,在通道的 外部。 、度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公笼) m G ~ 81.9.25,000 (請先閲讀背面之注意事項再填r 4頁) —裝· 訂. 線. A6 經濟部中央標準局β工消费合作社印製 B6 五、發明説明（$ 光熔接頭利用引導裝置定位於通道内部，因此，焦點 2 2位於構成通道8的邊壁之葉片4的頂邊線4D上。然 後，功率光束注入傳送纖維1 8的入口 1 8A。選擇此束 以在包含焦點之表面融化區融化板14和葉片4的金屬。 然後光熔接頭16沿著葉片的長度L移動。引導裝置 維持相對於邊緣的頭位置，因此，安置此融化區並且沿著 邊緣形成一個侧熔接填角24。 這操作沿著毎通道的每邊重覆著。所使用之束最好是 由一個YAG雷射36而來的一値高能量光束。它的功率 足夠高，使得邊填角碰到中心填角。 本發明提供如下優點： 除基底金屬外，不用加任何金屬，因此可消除任何腐 独的危險； 没有任何由於熔接收縮的形變，而此種形變經常在手 工技術時需考慮的； 真空室使用時間減少，並且能以電子束和雷射束自動 操作；和 asa嚴數麗3旅息·羞鬼,該缺口效應出 現在當使用電子束熔接它自己時。由於组合二個型式的熔 接，電子束和雷射束熔接，此板更徹底地固定到葉Μ。 (請先-«讀背-*之注意事項再填，4頁) -裝- 訂. .線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） 81.9.25,000

Claims (1)

1. 經濟部中央揉準局ιβχ消费合作社印製 A7 c? ______D7_ 六、申請專利範面 1. —種具有閉通道的有葉片輪子的製造方法，其中 一値輪子本體（12)包括用於該輪子之葉Η (4),而 一個板（14)熔接葉片到界定在葉片之間之閉通道（8 )，此方法之特徽在於：其利用一値光熔接頭（16)熔 接板到葉片，而光熔接頭（16)沿著通道的内部蓮行， 並且由一個彈性光纗（18)所導引的功率光束供電。 2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該輪子具有 旋轉（Α)之軸並且包括： 一個基盤（2),其延伸圍繞該軸，且當該軸是鉛直 時基盤一般是水平的； 葉片（4)，其一個接一値依序地固定在基盤的周圍 ，且從該盤延伸，並且在它們之間界定一値連鑲液體流動 通道（6, 8)，每個葉片具有一個長度（L),該長度 從接近軸端延伸到遠離軸端，並且亦具有一個高度，該高 度從基盤延伸到該葉片的一値頂表面（4C);和 一個蓋盤（10)，其延伸環繞於該軸，並且具有由 該盤的厚度分離的一個底表面（1〇Α)和一個頂表面（ 10Β),該底表面接觸於該葉Η (4)的頂表面（4C )； 該製造方法包括下列操作： 製做一件金屬輪子本體（12)，其至少由該基盤（ 2)和該葉Η (4)所構成； 製做一個金屬板（14)，其至少由該蓋盤（10) 所構成；和 (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) .裝. 訂. 線· 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公犛） -8 - 81.9.!〇,〇〇〇 A7 B7 C7 D7 烴濟部中央標準居霣工消费合作社印製 六、申請專利範園 熔接該板於該葉片的頂表面（4C); 該方法之特徽在於：熔接板（14)到葉片（4)的 操作包含一個連缠的内部熔接操作，在該連缠的液體流動 通道（6，8)内分別執行，每個該内部熔接操作本身包 括下列操作： 嵌入一個光熔接頭（16)進入一個液體流動通道（ 8),該頭由一個彈性光纖所饋入以接收一個功率光束（ 20)，並且聚焦該束在一値熔接焦點（22),該焦點 在該頭的外部和隨著該頭移動，該光纖是一傳送光纖，其 在通道外具有一値入口 （18A),因此它才@能接收此 一個光束； 定位該光熔接頭在該通道，以放置該焦點（22)在 一個界定該通道（8)之葉片的該頂侧邊緣（40)上； 一値功率光束注入該傳送光缕（18)的入口（ 18Α)，因此在一個包括該焦點之表面融化區，融化該 葉片（14)和板（14)的金屬；和 沿著該葉片的長度（L)移動該光熔接頭（16)， 並相對於該頂邊緣維持該頭的位置，以移動該融化區並且 沿著該邊線形成一個側熔接填角（2 4 )。 3.如申請專利範圍第2項之方法，其特徵在於熔接 板（14)到葉片（4)的操作，亦包含一個貫穿蓋盤（ 10)而執行之連缠熔接操作，每値該外熔接操作本身包 含下列操作。 形成一個高能束（2 6)，其適合在金屬上産生一個 (請先W讀背面'之注意事項再填窝本頁) •丨裝. 訂· 線. 本纸張尺度通用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） -9 - 81.9.10,000 A7 B7 經濟部中央標準局R工消费合作社印製 C7 糾如--- 六、申請專利範面 融化區，而該融化區深於該蓋盤（10)的厚度，該束指 向於一値衝擊點（2 8),該衝擊點位於重叠於一個葉片 (4)之盤的頂表面（10B)上，以此方式形成一個貫 穿該盤和該葉片的頂表面（4C)的融化區，而仍保持與 葉片的頂邊緣（4D) —個距離，以避免液體金屬的不必 要的流動；和 沿著該葉片的長度（L)移動該衝擊點（28),以 形成一個用以固定板（14)到該葉片（4)之中心熔接 填角（3 0 )。 4. 如申請專利範圍第3項之方法，其特徴在於該外 熔接操作在該内熔接操作之前，因此可使該光熔接頭（ 1 6 )的定位較方便。 5. 如申請專利範圍第3項之方法，其中該高能束是 一個電子束（2 6 )。 6♦如申請專利範圍第2項之方法，其中該輪子本體 (12)不只由基盤（2)和葉Η (4),並且亦有一個 用以固定在一値輪子軸上之輪轂（32)所構成。 7. 如申請專利範圍第6項之方法，其中該板（14 )不只由蓋盤（10),並且亦有一値，用於導引進入輪 子的液體之液體入口引導（34)所構成。 8. 如申請專利範圍第2項之方法，其特徽在於該功 率光束乃由一個YAG雷射（3 6)所提供。 (請先閲讀背面.之注意事項再填宮4頁) 裝. 訂. 線· 中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公踅）~ 10 - 81.9.10,000