[实用新型]一种新型叶轮结构

说明书

本实用新型公开了一种新型叶轮结构，其特征在于：钢套镶嵌在叶轮轮毂中一起浇铸而成；该叶轮结构主要包括：轮盖(1)，叶片(2)，轮毂(3)，钢套(4)；钢套(4)主要由以下部分构成：叶轮轮毂上部分(5)，径向槽(6)，轴向凸台(7)，叶轮安装工艺孔(8)，安装键槽(9)。

技术领域

本发明涉及铝合金叶轮的浇铸，尤其涉及一种流体鼓风设备用叶轮的浇铸工艺，具体地涉及一种新型叶轮结构。

背景技术

国内外大多数压缩机叶轮采用铝合金叶轮，其材质轻便，力学强度好，比强度和比刚度高，导电和导热性高，耐腐蚀性优良。根据设备的需求不同，就需要叶轮需要在很高的转速条件下工作，来满足设备性能的需求。这时就需要叶轮具有更高的比强度和比刚度。闭式叶轮的主要生产方式主要有低压铸造与锻铝机加后通过铅焊轮盖方式。锻铝合金通过五轴加工，叶轮的精度高，再通过铅焊轮盖方式成型闭式叶轮，其价格较高，不能实现批量生产。由于叶片和轮盖是分体式，其连接强度低，叶轮在高速旋转产生的离心力的作用下，轮盖有可能发生与叶片分离的现象。低压铸造的铝合金分子的紧密性不及锻铝合金，其强度要次于锻铝合金。其轮盖和叶片是通过一次性铸造成型的，连接强度高。而且能够实现批量性生产，成本较低。但是现需要的叶轮转速太高，叶轮中间轮毂部分壁太薄，常规低压铸造的叶轮强度不能满足产品的性能要求，现需要更改叶轮的结构，结合低压浇铸的特点，设计出合理的叶轮结构，既能通过低压浇铸生产，又能满足叶轮高转速的特殊性要求。

常规方法是：整个轮毂部分是铝合金结构，叶轮在高速旋转时线速度比较大，由于轮毂处壁较薄，强度不能满足使用要求。

或者采用内镶套的方法，将叶轮轮毂部分加工出安装孔，将钢套通过热胀冷缩镶入叶轮安装孔中，在通过螺丝固定钢套及叶轮。由于螺丝安装有间隙，叶轮在长时间高速旋转后间隙会越来越大，也无法满足使用要求。

且通常叶片的长度、叶片之间的夹角是相同的，导致叶轮噪音明显，叶片边缘受力等问题。

发明内容

本发明的目的是解决现有工艺无法满足铝合金叶轮高转速的要求，克服现有工艺与结构中存在的不足，提供一种新的叶轮结构既满足低压浇铸工艺，又能满足叶轮高转速的要求。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种新型叶轮结构，该叶轮结构属于闭式叶轮，所述轮毂的大致形状为柱状，钢套镶嵌在轮毂中，用于与驱动装置相连接；钢套镶嵌在叶轮轮毂中一起浇铸而成；该叶轮结构主要包括：轮盖(1)，叶片(2)，轮毂(3)，钢套(4)；钢套(4)主要由以下部分构成：叶轮轮毂上部分(5)，径向槽(6)，轴向凸台(7)，叶轮安装工艺孔(8)，安装键槽(9)。

进一步的，所述叶轮设置有多个第一叶片、多个第二叶片、多个第三叶片和多个第四叶片，所述第一叶片、第二叶片、第三叶片和第四叶片的长度依次增加；相邻的所述第一叶片、第二叶片、第三叶片和第四叶片间的夹角设置为彼此不同，从而使得叶轮工作时，各叶片导致的噪音频率不同，从而使得降低叶轮产生的总噪音大小。第一叶片、第二叶片、第三叶片和第四叶片的长度依次增加，还使得部分叶片边缘距叶片中心的距离缩短，从而使叶片边缘受力减小，以提高其性能、延长使用寿命。

进一步的；所述轮盖厚度从所述轮毂的一端向另一端在径向上尺寸逐渐增大而逐渐变薄；叶片个数为16个。

进一步的，钢套在轴向加工出一个宽度是10MM，厚度为5MM的轴向凸台，用来防止叶轮转动过程中钢套和铝合金叶轮之间的轴向转动；钢套在径向方向加工出两条宽度是10MM，厚度是2.8MM的安装键槽，用来防止叶轮转动过程中钢套和铝合金叶轮之间的轴向转动。

进一步的，钢套的材料选用12NI3的材料。钢套的材料选用12NI3的材料，其硬度高，机械加工性能好，抗弯曲，抗扭性能好

进一步的，其工作转速度要求：51300R/MIN，其线速度达到：59600M/MIN。超出常规铝合金叶轮的要求。