一種雙面離心葉輪及其加工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雙面離心葉輪及其加工方法，包括葉輪盤、左葉片、右葉片和穿過所述葉輪旋轉(zhuǎn)軸線的軸心孔，所述葉輪盤包括左輪盤和右輪盤；所述葉輪盤中開有空腔；所述葉輪盤至少由兩塊拼接而成，通過在至少一塊的接觸面上挖去一部分材料形成空腔。本發(fā)明所述的新結(jié)構(gòu)離心葉輪不僅解決了常規(guī)離心葉輪的中心盤體無法加工的缺點(diǎn)，同時(shí)進(jìn)一步地還能夠通過通氣槽實(shí)現(xiàn)盤體中心的空氣的對流，通過盤體中心空氣所受離心力以及熱傳導(dǎo)膨脹產(chǎn)生的壓力來自動(dòng)調(diào)節(jié)盤體中心壓力，起到降溫及減小盤體變形的作用。同時(shí)當(dāng)葉輪盤的任意一塊出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p壞的時(shí)候，可以進(jìn)行替換，從而降低損失，節(jié)約成本。所述葉輪盤分割成多塊之后，每塊可單獨(dú)加工，相對于雙面整體加工，降低加工工藝難度。
【專利說明】
一種雙面離心葉輪及其加工方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及壓氣機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及到一種雙面離心葉輪。
【背景技術(shù)】
[0002]—種現(xiàn)有的雙面進(jìn)氣離心葉輪的結(jié)構(gòu)如附圖1所示;離心葉輪由左葉片101、右葉片102和葉輪盤103構(gòu)成，其旋轉(zhuǎn)軸線為106。離心葉輪工作的時(shí)候，氣流隨著左葉片101和右葉片102入口流動(dòng)，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)增壓。
[0003]現(xiàn)有雙面進(jìn)氣離心葉輪盤的缺點(diǎn)是，由于受到左右兩面葉片加工的限制以及加工刀具的限制，葉輪盤103只能在左進(jìn)口加工面104及右進(jìn)口加工面105處進(jìn)行加工，盤體中心部分無法進(jìn)一步加工，導(dǎo)致盤心應(yīng)力過大且無法釋放，帶來較大的變形，同時(shí)也無法減重，由于輪盤重量過大，會(huì)帶來較為嚴(yán)重的轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)問題。此外，由于盤體為整體，當(dāng)左面葉片、右面葉片任一葉片有部分損傷時(shí)，整個(gè)離心葉輪盤都有可能報(bào)廢，從而帶來較大的損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于通過將雙面葉輪分割成至少兩塊，從而實(shí)現(xiàn)在在葉輪盤的中心部分去除一部分材料的目的，形成一種重量輕、能減少損失、降低盤心應(yīng)力的雙面離心葉輪。
[0005]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
提供一種雙面離心葉輪，包括葉輪盤、左葉片、右葉片和穿過所述葉輪旋轉(zhuǎn)軸線的軸心孔，所述葉輪盤包括左輪盤和右輪盤;所述葉輪盤中開有空腔;所述葉輪盤至少由兩塊拼接而成，在至少一塊的分割面上開設(shè)有空腔。
[0006]所述葉輪盤可由多塊組成，至少為兩塊。原本整體的葉輪盤被分割后，可在分割面上進(jìn)行加工，形成空腔，從而打破了現(xiàn)有技術(shù)無法在盤體中心部分進(jìn)一步加工的局限。
[0007]進(jìn)一步地，所述空腔為環(huán)形，環(huán)形空腔的軸線為所述葉輪的旋轉(zhuǎn)軸線。
[0008]進(jìn)一步地，所述空腔靠近所述軸心孔的一側(cè)設(shè)置有通氣槽，所述通氣槽與所述軸心孔相通。所述的通氣槽與軸心孔相通，氣體通過軸心孔進(jìn)入通氣槽，再進(jìn)入空腔內(nèi)，通過旋轉(zhuǎn)的離心應(yīng)力，空腔內(nèi)充滿空氣。由于旋轉(zhuǎn)增壓后，離心葉輪受熱，通過熱傳導(dǎo)的作用給空腔內(nèi)的空氣加熱，空氣受熱膨脹壓力增加，又從通氣槽處將多余的空氣擠出去，從而起到離心葉輪盤空腔內(nèi)空氣壓力和溫度的自動(dòng)調(diào)節(jié)，減小盤體的應(yīng)力；同時(shí)通氣槽可以作為觀察窗孔，將孔探儀伸入觀察空腔內(nèi)情況。
[0009]進(jìn)一步地，所述通氣槽的數(shù)量至少為I個(gè)。
[0010]進(jìn)一步地，所述通氣槽為環(huán)形，環(huán)形通氣槽的軸線為所述葉輪的旋轉(zhuǎn)軸線。
[0011 ]進(jìn)一步地，沿著所述左輪盤和右輪盤的交界處、垂直于所述旋轉(zhuǎn)軸線，所述葉輪盤被分割為兩部分，所述左輪盤與所述右輪盤的交界處包括遠(yuǎn)離所述軸心孔的上接觸處和靠近所述軸心孔的下接觸處，對上接觸處進(jìn)行固定連接，下接觸處不連接。所述的兩部分不是上述的兩塊，所述的兩部分包括至少兩塊。下接觸處不連接，自然形成了通氣槽，與此同時(shí)減少約束，可釋放左輪盤和右輪盤的膨脹變形，可以有效的釋放葉輪盤變形應(yīng)力。
[0012]進(jìn)一步地，所述空腔包括位于左輪盤的左空腔和位于右輪盤的右空腔。
[0013]所述左輪盤和右輪盤的材料可以相同，也可不同。如從左輪盤和右輪盤同時(shí)進(jìn)氣，則左輪盤和右輪盤的材料可以相同，如從左輪盤到右輪盤連續(xù)增壓，則右輪盤靠近高壓增壓區(qū)，所述右輪盤的材料耐壓耐高溫性能優(yōu)于所述左輪盤的材料耐壓耐高溫性能。
[0014]進(jìn)一步地，所述被分割成至少兩塊的葉輪盤通過焊接連接、緊固件連接或者粘貼連接。
[0015]—種雙面離心葉輪的加工方法，以上所述的腔體和通氣槽通過模鍛或者機(jī)加成型。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
本發(fā)明所述的雙面離心葉輪，與現(xiàn)有技術(shù)相比，將所述葉輪盤分割成至少兩塊，在至少一塊的分割面上開設(shè)有空腔，打破了現(xiàn)有技術(shù)無法在盤體中心部分進(jìn)一步加工的局限。進(jìn)一步地，設(shè)置有通氣槽，所述通氣槽與軸心孔相通，通過離心力，可將氣體引入空腔，實(shí)現(xiàn)空腔內(nèi)空氣的對流，起到降溫和減小應(yīng)力的作用，可有效防止變形，大幅度提高葉輪盤的壽命O
[0017]本發(fā)明所述的新結(jié)構(gòu)離心葉輪不僅解決了常規(guī)離心葉輪的中心盤體無法加工的缺點(diǎn)，同時(shí)進(jìn)一步地還能夠通過通氣槽實(shí)現(xiàn)盤體中心的空氣的對流，通過盤體中心空氣所受離心力以及熱傳導(dǎo)膨脹產(chǎn)生的壓力來自動(dòng)調(diào)節(jié)盤體中心壓力，起到降溫及減小盤體變形的作用。同時(shí)當(dāng)葉輪盤的任意一塊出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p壞的時(shí)候，可以進(jìn)行替換，從而降低損失，節(jié)約成本。所述葉輪盤分割成多塊之后，每塊可單獨(dú)加工，相對于雙面整體加工，降低加工工藝難度。
【附圖說明】
[0018]圖1為現(xiàn)有雙面離心葉輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3為本發(fā)明左面離心葉輪示意圖。
[0021]圖4位本發(fā)明右面離心葉輪示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。其中，附圖僅用于示例性說明，表示的僅是示意圖，而非實(shí)物圖，不能理解為對本專利的限制;為了更好地說明本發(fā)明的實(shí)施例，附圖某些部件會(huì)有省略、放大或縮小，并不代表實(shí)際產(chǎn)品的尺寸;對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，附圖中某些公知結(jié)構(gòu)及其說明可能省略是可以理解的。
[0023]實(shí)施例1
本實(shí)施例提供一種雙面離心葉輪，如圖2所示，包括葉輪盤103、左葉片101、右葉片102和穿過所述葉輪旋轉(zhuǎn)軸線106的軸心孔I，所述葉輪盤103包括左輪盤2和右輪盤3;所述葉輪盤103中開有空腔;所述葉輪盤103由兩塊拼接而成，沿著所述左輪盤2和右輪盤3的交界處、垂直于所述旋轉(zhuǎn)軸線106，所述葉輪盤103被分割為兩塊，在兩塊的分割面上開設(shè)有空腔。所述空腔包括位于左輪盤2的左空腔4和位于右輪盤3的右空腔5，左空腔4和右空腔5的大小形狀相同。
[0024]所述空腔為環(huán)形，環(huán)形空腔的軸線為所述葉輪的旋轉(zhuǎn)軸線106。
[0025]所述空腔靠近所述軸心孔I的一側(cè)設(shè)置有通氣槽6，所述通氣槽6與所述軸心孔I相通。
[0026]所述通氣槽6的數(shù)量為4個(gè)，以所述葉輪的旋轉(zhuǎn)軸線106為旋轉(zhuǎn)軸，4個(gè)通氣槽6均勻分布O
[0027]所述左輪盤2和右輪盤3通過焊接連接、緊固件連接或者粘貼連接。
[0028]本實(shí)施例可以解決常規(guī)雙面離心葉輪盤心部分無法減重優(yōu)化的缺點(diǎn)。該離心葉輪由左右兩半離心葉輪分別單獨(dú)加工，然后連接而成。左邊離心葉輪包括左葉片101，左輪盤
2、左空腔4和左分割面7;右邊離心葉輪包括右葉片102、右輪盤3、右空腔5和右分割面8。左分割面7與右分割面8通過焊接連接、緊固件連接或者粘貼連接。左空腔4與右空腔5的大小形狀相同，左空腔4和右空腔5拼接后的截面圖形似火焰，火焰的頂部與左、右分割面的接觸處相接，火焰的底部連通有通氣槽6。這樣的新結(jié)構(gòu)離心葉輪不僅解決了常規(guī)離心葉輪的中心盤體無法加工的缺點(diǎn)，同時(shí)還能夠通過通氣槽6實(shí)現(xiàn)空腔內(nèi)空氣的對流，通過空腔內(nèi)空氣所受離心力以及熱傳導(dǎo)膨脹產(chǎn)生的壓力來自動(dòng)調(diào)節(jié)盤體中心壓力，起到降溫及減小盤體變形的作用。此外，由于所述離心葉輪由左右兩半連接而成，故當(dāng)左右半盤體分別有損傷的時(shí)候，可以分別進(jìn)行替換，從而減小損失。
[0029]實(shí)施例2
本實(shí)施例提供一種雙面離心葉輪，如圖2所示，包括葉輪盤103、左葉片101、右葉片102和穿過所述葉輪旋轉(zhuǎn)軸線106的軸心孔I，所述葉輪盤103包括左輪盤2和右輪盤3;所述葉輪盤103中開有空腔;所述葉輪盤103由兩塊拼接而成，沿著所述左輪盤2和右輪盤3的交界處、垂直于所述旋轉(zhuǎn)軸線106，所述葉輪盤103被分割為兩塊，在至少一塊的分割面上開設(shè)有空腔。所述空腔包括位于左輪盤2的左空腔4和位于右輪盤3的右空腔5，左空腔4和右空腔5的大小形狀相同。
[0030]所述空腔為環(huán)形，環(huán)形空腔的軸線為所述葉輪的旋轉(zhuǎn)軸線106。
[0031]所述空腔靠近所述軸心孔I的一側(cè)設(shè)置有通氣槽6，所述通氣槽6與所述軸心孔I相通。
[0032]所述通氣槽6為環(huán)形，環(huán)形通氣槽6的軸線為所述葉輪的旋轉(zhuǎn)軸線106。
[0033]所述左輪盤2和右輪盤3通過焊接連接、緊固件連接或者粘貼連接。
[0034]所述左輪盤2與所述右輪盤3的交界處包括遠(yuǎn)離所述軸心孔I的上接觸處和靠近所述軸心孔的下接觸處，對上接觸處進(jìn)行固定連接，下接觸處不連接。
[0035]本實(shí)施例相對于實(shí)施例1的不同之處在于，所述通氣槽6為環(huán)形通氣槽，環(huán)形通氣槽能加快空腔與外界的空氣對流，更有利于散熱和大幅度改善轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性，大幅度提高輪盤的壽命。并且所述通氣槽6不是通過機(jī)加工而成，而是將分成兩塊的離心葉輪拼接后，只將上接觸處進(jìn)行固定連接，下接觸處不連接，從而自然形成通氣槽6，在具備實(shí)施例1所述的通氣槽6的作用之后，同時(shí)還能減少約束，可釋放左輪盤2和右輪盤3的膨脹變形，可以有效的釋放葉輪盤103變形應(yīng)力。
[0036]實(shí)施例3 本實(shí)施例提供一種實(shí)施例1和實(shí)施例2所述雙面離心葉輪的加工方法，所述的腔體和通氣槽通過模鍛或機(jī)加成型。
[0037]本實(shí)施例在分割面上進(jìn)行加工后形成腔體，腔體的表面稱為腔體加工面;本實(shí)施例中腔體加工面7、腔體加工面二 8、通氣槽邊一 9、通氣槽邊二 10的加工精度要求不高，可以直接在毛坯狀態(tài)模鍛出型面，從而大幅度降低加工成本。本實(shí)施例所述的葉輪盤，在大批量生產(chǎn)的時(shí)候，左輪盤和右輪盤均可以采用模鍛，從而減小毛坯的重量，降低成本。小批量生產(chǎn)的時(shí)候，優(yōu)選采用機(jī)加成型。
[0038]顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種雙面離心葉輪，包括葉輪盤、左葉片、右葉片和穿過所述葉輪旋轉(zhuǎn)軸線的軸心孔，所述葉輪盤包括左輪盤和右輪盤;其特征在于，所述葉輪盤中開有空腔;所述葉輪盤至少由兩塊拼接而成，在至少一塊的分割面上開設(shè)有空腔。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述雙面離心葉輪，其特征在于，所述空腔為環(huán)形，環(huán)形空腔的軸線為所述葉輪的旋轉(zhuǎn)軸線。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述雙面離心葉輪，其特征在于，所述空腔靠近所述軸心孔的一側(cè)設(shè)置有通氣槽，所述通氣槽與所述軸心孔相通。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述雙面離心葉輪，其特征在于，所述通氣槽的數(shù)量至少為I個(gè)。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述雙面離心葉輪，其特征在于，所述通氣槽為環(huán)形，環(huán)形通氣槽的軸線為所述葉輪的旋轉(zhuǎn)軸線。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述雙面離心葉輪，其特征在于，沿著所述左輪盤和右輪盤的交界處、垂直于所述旋轉(zhuǎn)軸線，所述葉輪盤被分割為兩部分，所述左輪盤與所述右輪盤的交界處包括遠(yuǎn)離所述軸心孔的上接觸處和靠近所述軸心孔的下接觸處，對上接觸處進(jìn)行固定連接，下接觸處不連接。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述雙面離心葉輪，其特征在于，所述空腔包括位于左輪盤的左空腔和位于右輪盤的右空腔。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述雙面離心葉輪，其特征在于，所述左空腔和右空腔的大小形狀相同或者不相同。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述雙面離心葉輪，其特征在于，所述被分割成至少兩塊的葉輪盤通過焊接連接、緊固件連接或者粘貼連接。10.—種雙面離心葉輪的加工方法，其特征在于，所述離心葉輪為權(quán)利要求3至5任一項(xiàng)所述的雙面離心葉輪;所述空腔和通氣槽通過模鍛或者機(jī)加成型。
【文檔編號】F04D29/28GK106050735SQ201610385796
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月3日
【發(fā)明人】黃生勤, 李維, 鄒學(xué)奇, 鄔國凡, 謝寧軍, 查小暉
【申請人】中國航空動(dòng)力機(jī)械研究所