專利名稱:葉輪的制作方法
本發(fā)明有關(guān)一種用薄板金屬制造的離心泵葉輪。此葉輪由若干部件組成，組裝后在泵軸上固定，把一個轂盤固定在受壓側(cè)葉輪蓋板上，從而與葉輪蓋和傳遞轉(zhuǎn)矩的泵軸相連，受壓側(cè)葉輪蓋板和與轂盤相連的部分有相同的弧形，從而在泵軸區(qū)域內(nèi)的轂盤延伸為與葉輪自由端相對的一個環(huán)。
已知有多種結(jié)構(gòu)形式的薄板金屬葉輪。存在的問題是用這種薄壁材料，按這種方式制造的葉輪，要求在運轉(zhuǎn)中能抵抗所產(chǎn)生的各種力，并且要以能抵抗扭力的穩(wěn)定方式，固定在泵軸上。在德國專利第DE-AS1703266號所示的結(jié)構(gòu)中，是通過把一個受壓側(cè)的轂盤，以傳遞轉(zhuǎn)矩的方式，固定在受壓側(cè)葉輪蓋板的平表面上，轂盤與受壓側(cè)葉輪蓋板之間有一個間距，形成葉輪在泵軸上的第二位置，這就是該專利中的安裝方法。其緊固依靠在泵軸圓錐形表面上加固。缺點在于在葉輪內(nèi)留下了一個很大的死區(qū)，易受腐蝕并不利清理。美國專利US-PS8025060號中所應用的葉輪也與此相似，它提出了一種方法，把葉輪部件在與軸連接的軸轂上緊固。
本發(fā)明以設計一種金屬薄板葉輪的簡單、通用的構(gòu)造方面的問題為基礎，旨在消除已知的缺點。解決辦法如主權(quán)項的特征部分所述環(huán)(8)與旋轉(zhuǎn)軸平行，一個構(gòu)造系列的全部葉輪中，受壓側(cè)葉輪蓋板(6)和轂盤(7，17)的弧形都有相似的斜率，由于轂盤(7，17)和受壓側(cè)葉輪蓋板(6)的偏置，設置在它的上面的軸向推力補償孔的貫流截可以調(diào)節(jié)。
由于在一個構(gòu)造中系統(tǒng)中只有一個受壓側(cè)葉輪蓋板，除了可以減少相當大數(shù)目的部件外，還可以有其他的優(yōu)點。為了適應葉輪的各種外徑，使用了各種尺寸的圓形薄板金屬料坯。使用的轂盤和與之相關(guān)的受壓側(cè)葉輪蓋板，有相同的弧形，安裝在葉輪進流區(qū)的后部上。轂盤達到泵軸上時，外形改變?yōu)檩S向方向，轂盤與泵軸的連接用已知的裝置，例如軸套和花鍵等等。在轂盤和葉輪蓋板之間的剩余死區(qū)，也就是一個小死點，決定于彎度的后掠形狀，這死區(qū)可以用一個簡單的方法處理，例如使用液體密封劑來避免葉輪的清理問題。剩余的液體或清潔劑不會留在葉輪內(nèi)。
在組裝葉輪時，把受壓側(cè)葉輪蓋板和轂盤上設置的軸向推力補償孔偏置，便可以調(diào)節(jié)貫流的截面。于是便可以按一個簡單的方式，使葉輪適應流通狀態(tài)和運轉(zhuǎn)要求。
在相連的部件上的軸向推力補償孔，便不會互相遮蓋，然而可以互相重疊。因此，可以把補償孔安排為橢圓形，或其他的截面類型。當一直達到泵的軸達到葉輪蓋板和轂盤處時，肯定軸向推力補償孔不構(gòu)成與死點連接。
本發(fā)明的另一種型式，有可能提供一種兩部分的葉輪蓋板，從而葉輪的徑向部分的蓋板部分壁的厚度大于軸向和/或半軸向葉輪提供的蓋板部分的壁厚。這兩個蓋板部分用環(huán)形焊縫連接，便可能用簡單的構(gòu)造措施，制造高負載的葉輪。由于分成了吸入側(cè)軸流部分和/或半軸流部分，可以把葉輪的低負載進口區(qū)，制造成一整個葉輪系列的統(tǒng)一的模件。
這樣便可能節(jié)約材料，減低壁的厚度。對于遮蓋吸入側(cè)徑流葉輪區(qū)的蓋板，可以根據(jù)目前的穩(wěn)固性要求，使用較厚和/或較高質(zhì)量的材料。這樣便可能在制造葉輪時，使用較簡單的刀具加工，并可用較少的刀具、制造各種變型的葉輪。
在本發(fā)明的另外一種用途中，提出在轂盤固區(qū)中的受壓側(cè)葉輪蓋板，形成墊圈。為了緊固葉輪，可以用一個緊固螺母，因此，可以直接和后葉輪蓋板連接。
在本發(fā)明的另一個實用型式中，與軸連接的轂盤的環(huán)部上，設有在軸的軸向上的一條或數(shù)條波紋，從而在波紋區(qū)域里的受壓側(cè)葉輪蓋板，有相應的孔。設有轂盤上的這些波紋有多功能。其中一個功能是用于對接，以代替已有技術(shù)中的槽榫接合。并且，可以通過這些波紋，插入拔出器，以便將葉輪拆卸。此外，波紋有利于把直接處在葉輪蓋板后面的機械密封空間，和轂盤包圍的空間中的空氣排除，這便可以相當大地縮短結(jié)構(gòu)的長度。最后，還有可能消除軸向的推力。
為了簡化生產(chǎn)，在另外一個改進形式中，轂盤可以由一個以上的部分組成。這樣，葉輪的輸出側(cè)的環(huán)，可以是一個管子的一部分，有需要時，可以設置一個L形的轂盤，本身形成一個完整的組件，從而把環(huán)作為一個密封組合件，在一個生產(chǎn)系列里有統(tǒng)一的形狀。
本發(fā)明的實施例如圖所示，并在下文中作說明，附圖內(nèi)容如下圖1及圖2為表示緊固后的葉輪的剖面圖，圖3及圖4為表示葉輪蓋板，轂盤及泵軸之間的連接。
圖5為圖4中沿Ⅴ-Ⅴ線的剖視圖。
圖1所示的金屬薄板制造的葉輪(3)放置在一個泵殼(1)內(nèi)，緊固在一個支承部件(2)上。支承件(2)可以是一個分開的泵架(座，支承架等)，或者是一個密封電機(block motor)，直接和泵殼連接。在附圖中，葉輪(3)通過一個花鍵軸(5)和泵軸連接。安裝在葉輪(3)的受壓側(cè)蓋板(6)上的U形轂盤(7)靠環(huán)(8)的端部，沿軸向支撐在泵軸(4)上。有一個帶墊圈(10)的螺母(9)，擰緊在受壓側(cè)蓋板(6)上，將葉輪(3)緊固在泵軸(4)上。
圓盤(11)從環(huán)(8)沿徑向伸展，更確定切地說，U形轂盤(7)的中心部分的形狀，和受壓側(cè)葉輪的外形一致。因此在葉輪(3)和轂盤(7)之間，僅剩余一個非常小的死空間(12)。該空間可以用簡單的已知方法密封，關(guān)閉或填充。
圖2示出一個實施例，其中用一個軸套(13)將葉輪(3)緊固在泵軸(4)上，在軸套和泵軸之間形成已知形式的槽榫接合。用環(huán)(8)把轂盤(17)和軸套(13)牢固連接。在軸轂區(qū)的受壓側(cè)葉輪蓋板(6)是定形板(14)，用作螺母的墊圈。可保證葉輪(3)和泵軸(4)的軸向安全固定。
圖1和2中所示的葉輪中，一個U形轂盤(7)的外環(huán)，作為縫隙密封葉輪環(huán)(15)。在葉輪壞(15)形成的一個封閉空間中，可設置一個機械密封很有利，使離心泵有非常短的結(jié)構(gòu)。圖2示出的一個U形轂盤兩部分形式。它包括有一個L形的轂盤(17)，焊接在作葉輪環(huán)(15)的管形部分上。
圖3所示葉輪(3)的實施例中一個不帶縫隙密封環(huán)的L形的轂盤(17)。受壓側(cè)蓋板(6)與L形或U形轂盤(17或7)之問用焊縫(18)或圖中未示的點焊相連。泵軸(4)與葉輪(3)通過一個中間軸套(13)連接。孔口(22)用作轂盤(17)內(nèi)軸向推力的卸荷，蓋板(6)的截面可以變化。在葉輪組裝時，通過把蓋板和轂盤移動，貫流的截面可在零截面和開放截面之間變化。這樣，在制造時，便可以無困難地把葉輪按當時的狀況預先調(diào)節(jié)。截面可以是圓形的或角形的。
圖4所示是一種直接和泵軸(4)固定的葉輪。這里的U形轂盤也是由兩部組成的，有一個L形的轂盤(17)，因此從葉輪(3)上伸出的環(huán)，形成縫隙密封的葉輪環(huán)(15)。
與圖2相反，和泵軸(4)相連的環(huán)(8)，構(gòu)成一個單獨的管形部分，焊接到圓盤(11)上。吸入側(cè)葉輪蓋板，在這里如圖3所示，屬于兩個部分的類型。葉輪的進口區(qū)用一個薄壁蓋板(23)覆蓋。葉輪徑流區(qū)受到相當大的液壓和離心力，故設置壁厚較大的蓋板(24)。環(huán)形蓋板通過一個環(huán)繞的焊縫(25)連接。由于有這種結(jié)構(gòu)形式，葉輪可以承受相當大的載荷。
圖5為圖4沿Ⅴ-Ⅴ線的剖面圖，說明圖4中的型式與泵軸(4)的連接方法。轂盤的內(nèi)環(huán)(8)在旋轉(zhuǎn)軸方向上設有軸向波紋(19，20)。
波紋(20)為矩形截面，用于作插入泵軸(4)的止動件(21)的依靠。波紋(19)有多種功能，功能之一是起葉輪后方的機械密封空間的排氣孔的作用，并在把葉輪從泵軸上拆卸時，供插入其他器械用。另外還可用以作軸向推力的卸荷。
權(quán)利要求
1.一種用薄板金屬制造的離心泵葉輪，此葉輪由若干部件組成，組裝后在泵軸上固定，把一個轂盤固定在受壓側(cè)葉輪蓋板上，從而與該葉輪蓋板和傳遞轉(zhuǎn)矩的泵軸相連，受壓側(cè)葉輪蓋板和與轂盤相連的部分有相同的弧形，從而在泵軸區(qū)域內(nèi)的轂盤延伸為與葉輪自由端相對的一個環(huán)，其特征為環(huán)(8)與旋轉(zhuǎn)軸平行，一個構(gòu)造系列的全部葉輪中，受壓側(cè)葉輪蓋板(6)和轂盤(7，17)的弧形，都有相似的斜牽，由于轂盤(7，17)和受壓側(cè)葉輪蓋板(6)的偏置，設置在它們上面的軸向推力補償孔的貫流截面可以調(diào)節(jié)。
2.如權(quán)利要求
1的離心泵葉輪，其特征為吸入側(cè)葉輪蓋板(6)由兩個部分組成，在徑流葉輪部分里的蓋板部分，其壁厚相似于或大于軸流和/或半軸流葉輪部分的壁厚。
3.如權(quán)利要求
1或2中的離心泵葉輪，其特征為在軸轂緊固區(qū)域中的受壓側(cè)葉輪蓋板(6)作為墊圈(14)的型式設置。
4.如權(quán)利要求
1到3中任何一個權(quán)利要求
的離心泵葉輪，其特征為與軸(4)連接的轂盤(7，17)的環(huán)(8)，有一條或若干條軸向的波紋(19，20)，波紋(19，20)區(qū)里的受壓側(cè)葉輪蓋板(6)，設有相應的孔。
5.如權(quán)利要求
2的離心泵葉輪，其特征為轂盤(7，17)由若干部分組成。
專利摘要
本發(fā)明的主題是用于離心泵的薄板金屬結(jié)構(gòu)的葉輪。葉輪和泵軸用L形或U形的轂盤連接。主體設計成在旋轉(zhuǎn)軸向上伸展的L形環(huán)或U形環(huán)，形成和泵軸的連接，在徑向上伸展的環(huán)的連接部分，有與受壓側(cè)葉輪蓋板外側(cè)相似的形狀，與這蓋板用已知技術(shù)焊接。外環(huán)和泵軸之間形成一條間隙，并在泵軸的方向上伸展，起縫隙密封的葉輪環(huán)的作用。
文檔編號F04D29/22GK86103305SQ86103305
公開日1986年12月17日 申請日期1986年5月13日
發(fā)明者羅蘭·阿普費爾貝徹, 阿克塞爾·里爾, 羅爾夫·謝勒, 羅蘭·舒帕爾喬格·斯塔克, 普里莫·洛維塞托, 倫佐·吉奧托 申請人:克萊因香林及貝克爾股份公司, 洛瓦拉公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan