V型叶片抛丸器的制作方法

本发明涉及一种抛丸器。

背景技术：

抛丸（shot blast）是一种机械方面的表面处理工艺，相类似的工艺还有喷砂和喷丸。抛丸是一个冷处理过程，分为抛丸清理工艺和抛丸强化工艺。

抛丸器的主要结构体是叶轮体，叶轮体上一般装有多个叶片，叶轮体与位于抛丸轮中心的分丸轮一起装在由例如电动机驱动的主轴上。进丸管与分丸轮连接，用于提供弹丸，然后由分丸轮分发出去，随着叶轮体的旋转而使弹丸获得所需要的速度。

关于抛丸器，其性能与叶片形状密切相关，而叶片的形状也会影响其使用寿命和固定方式，固定方式则影响其可维护性。目前绝大多数的抛丸器只能单向转动。典型地，如中国专利文献CN202640171U，其公开了一种抛丸机所用的叶轮叶片，所使用的叶片是弧形的叶片，该类叶片自身的刚度除取决于材质外还与其自身的厚度有关，但受其安装空间的影响，叶片不易做的太厚，其使用寿命主要取决于特殊材质的使用，如高锰合金，造成其成本偏高。其工作方式单一，利用其弧形的叶片的外弧面作为工作面，基于其所提供的结构视图可以确定其转动只能是逆时针转动。

而如中国专利文献CN103600300A所使用的叶片同样是弧形叶片，只不过其叶片的安装方式与中国专利文献CN202640171U安装方式相反，也只能实现顺时针的转动。这类叶片的安装方式一般是叶片的侧面安装在叶轮的端板上，如中国专利文献CN202640171U，其依赖于燕尾槽的单侧固定，该种固定条件下，叶片的两边受到的支撑力不同，容易产生叶片的变形。

中国专利文献CN204639939U公开了一种抛丸器叶轮体的固定结构，其固定方式是基于两个圆盘进行叶片的固定，其中圆盘位于叶片的根部，类同于对叶片根部的固定，叶片仍然有比较长的悬伸，容易在叶轮转动过程中产生颤动，而影响其使用寿命和抛丸质量。

而如中国专利文献CN203495774U则采用一体式的抛丸轮，一体式的结构尽管整体的结构强度高，但可维护性比较差，叶片一旦损坏，则无法更换，导致整个叶轮的报废。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种能够在正反转条件下都可以进行抛丸处理的V型叶片抛丸器，且该V型叶片抛丸器的使用寿命比较长。

本发明采用以下技术方案：

一种V型叶片抛丸器，包括具有毂孔的叶轮组合体和安装在毂孔的以用于提供弹丸的分丸装置，所述叶轮组合体包括：

端盘，具有两个，两端盘内侧面相对，并通过轮毂组配成叶轮体，其中，两端盘相应内侧面对位的形成有多个V型槽，且V型槽的头部向心设置；

V型叶片，该V型叶片在端盘轴向的两端定位并被固定在两端盘上形成的V型槽内，V型叶片于叶轮组合体周向的两外侧面为抛丸工作面。

上述V型叶片抛丸器，可选地，所述V型槽的槽底一直延伸到所在端盘的外缘，从而V型叶片能够沿端盘的径向装入；

端盘上设有用于固定V型叶片的固定部件。

可选地，所述V型叶片的内V口为承压口；

轴向穿过端盘的所述固定部件的向心侧压在所述承压口上。

可选地，所述固定部件为螺栓；

相应地，两端盘上形成有与承压口相对位的螺栓孔。

可选地，螺栓的尾端形成有开口销或者开有销孔，以与螺栓尾端所对应的螺栓孔形成开口销连接。

可选地，所述V型叶片为一体结构，且该V型叶片包括：

底座，为板型结构，匹配V型叶片的两端各有一个，且板型结构的板厚与V型槽的槽深相同；

片体，介于两底座之间，底座在工作面侧高出工作面，而使工作面构成底座高出部分所约束的槽底。

可选地，所述V型槽的头部为圆头，相应地，V型叶片的头部也是圆头。

可选地，所述V型叶片的两个尾部也是圆形。

可选地，所述V型槽的角度为30~33度。

可选地，两相邻V型叶片间的端盘间空间内还具有一轴向设置的柱销。

依据本发明，提供V型叶片，每一V型叶片的在叶轮组合体周向具有两个工作面，逆时针侧一个，顺时针侧一个，从而在正反转情况下都可以进行抛丸，其一工作面失效，另一工作面仍然可以使用，相当于普通叶片在此条件下使用寿命的两倍。同时V型叶片相当于两个小叶片的组合体，整体的结构强度大于单个叶片的结构强度，整体而言刚度也会更好，即便是产生振动，振动的幅度也会减小。同时V型叶片通过V型槽定位，可以形成对V型叶片大致的周向约束，约束效果好，可以进一步的降低振动，振动减弱，对连接件等的损伤就会减弱，从而可以进一步的提高使用寿命。

附图说明

图1为依据本发明的一种V型叶片抛丸器的爆炸图。

图2为一种V型叶片抛丸器的装配结构示意图。

图3为一种叶轮结构示意图。

图4为一种端盘组合成叶轮体的结构示意图。

图5为一种端盘结构主视图。

图6为一种V型叶片结构示意图。

图中：1.V型叶片；2.端盘；3.柱销；4.V型叶片固定螺栓；5.开口销；6.分丸轮；7.定向套；8.连接盘；9.V型叶轮叶片组合体；1-1.叶片螺栓固定处；1-2.底座；1-3.片体；2-1.柱销孔；2-2.V型叶片固定螺栓孔；2-3.V型槽。

具体实施方式

参照说明书附图2，V型叶片抛丸器是典型的轮式部件，其整体类同圆柱体，或者等效圆柱体，因此其端面实质其轴向的端面。所谓径向则是以叶片抛丸器整体而言的轮式轴线结构条件下的径向。

对于V型叶片1，其整体是一个V型块，基于轮式结构，对于图6中所示的结构，其底座1-2构成为V型块的端面板部分，图中所示的片体1-3是工作面而基于转动方向而具有前侧面和后侧面。同时，由于V型叶片抛丸器可以正反转，因此，前侧面亦为后侧面，整体而言，工作面是V型块的前后面并不影响本领域技术人员对其的正确理解。

V型叶片1V口内称为内，V口外称为外，整体而言，在内外关系上以此为基础。

如图1-4所述的一种V型叶片抛丸器，其主体包括4个部分，依次是V型叶轮叶片组合体9，连接盘8，分丸轮6和定向套7，其中V型叶轮叶片组合体9具有毂孔，不过这里的毂孔不是直接连轴的，而是安装定向套7和分丸轮6，以及连接盘8，其中毂孔朝向V型叶片1之间的位置是空开的，毂孔内套定向套7，定向套7上开有弹丸出孔，分丸轮6则套入定向套7，再使用连接盘8将其约束在定向套7内，连接盘8类似于轴承带孔端盖，分丸轮6在轴向部分地探出连接盘8。

其中定向套7和分丸轮6整体而言可以理解为V型叶轮叶片组合体9的轴，与毂孔相对应。

关于所述叶轮组合体，参见说明书附图3-5，其主体结构包括：

端盘2，具有两个，形似圆柱筒体的端盖，其是构成叶轮体的主体，也可以理解为叶轮组合体的支架部分，基于此可以安装其他部件。其对于例如V型叶片1的安装结构是利用型面配合的槽进行安装，如图4中所示的V型槽2-3。

相对地，两端盘2内侧面相对（在叶轮组合体轴向，两端相对为内，相反为外），两个端盘2通过轮毂组配成叶轮体，在一些应用中，两个端盘2以及轮毂可以是一体结构，而在另一些应用中，端盘2与轮毂间为可拆结构。

匹配图3中V型叶片1的位置，两端盘2开有V型槽2-3，显然，V型槽2-3在两个端盘2上是对应的，在位置上是对位的。

图5中则可以清晰的看出V型槽2-3的基本布局，图中V型槽2-3有6个，其小端或者头部向心设置，这里的向心必然是前述的基本参考系，即抛丸器的轮式结构的轴心，或者说V型槽2-3是向心设置的。

多个V型槽绕抛丸器的轴线均匀布设。

关于V型叶片1，则是一种对称结构，对称面为过V型叶片顶点的抛丸器径向面。

如前所述V型叶片1的定位，则依赖于V型槽2-3，V型叶片1和V型槽2-3的锥度相同，V型叶片1嵌入V型槽2-3后，其端面边缘受到V型槽紧密且可靠的约束，静刚度大大提高。

同时由于一个V型叶片1相当于两个常规叶片，因此，其自身的静刚度和动刚度都有提高，从而在抛丸时，叶片本身产生的振动较小。

相应地，V型叶片1具有一个天然的接头，即具有V型口，在其两端侧边受到约束的条件下，再对其进行在端盘2径向的约束即可完成可靠的固定，此外，可以理解的是，由于两个端盘2都设有V型槽，因此，V型叶片1在抛丸器的轴向直接为两端盘2所约束，因此，V型叶片1的固定强度比较高。

如图6所示，每一个V型叶片1都有两个工作面，如图6中所示的片体1-3，两个工作面可以交替使用，从而使得V型叶片1相对于其他类型的叶片使用寿命大大提高。

如前所述，叶轮体，即两端盘2和轮毂组配而成的总成，可以是一体结构，也可以是三个基本部件装配而成的结构，当是可拆连接时，V型叶片1可以通过与V型槽2-3的过盈配合，实现可靠的约束，即不再需要额外的固定结构。

在图5所示的结构中，V型槽2-3的槽底一直延伸到所在端盘2的外缘，即端盘2在V型槽2-3的径向部分是开放的，在此类结构中，叶轮体可以是整体的结构，不必拆装端盘2就可以进行V型叶片1的装配。

具体的装配方式则是：V型叶片1从端盘2的径向沿V型槽2-3的左右型面装入，装入后，V型叶片1受到的约束是端盘2和V型槽2-3的槽壁所提供的约束，唯一的自由度是叶轮体径向的离心侧。

对离心侧的自由度的约束结构，设置在端盘2，关于约束结构，可以配置为两种形式，其一是直接利用V型叶片1自身的结构特点，即其具有V型口，使用例如图3中所示的V型叶片1固定螺栓4压在V型口上，不会对V型叶片1自身的结构强度产生影响。

另一种则是V型叶片1上形成孔，例如图3中V型叶片固定螺栓4穿过该孔后实现固定，该种结构由于需要在V型叶片1，而会对V型叶片1的强度产生一定的影响。

对于第一种V型叶片1的固定方式，其内V口为承压口。

进而如图3所示，轴向穿过端盘2的V型叶片1固定螺栓4的向心侧压在所述承压口上，形成对V型叶片1在叶轮体离心侧的约束。

所述固定部件为采用螺栓时，其可以包含一部分螺纹，该部分螺纹只用于与图4中一个V型叶片固定螺栓孔2-2连接，光杆部分连接到另外一个孔后可以通过过盈的方式连接。

此外，在一些实施例中，V型叶片固定螺栓孔2-2可以都是螺纹孔，而所使用的螺栓则是由两段螺杆和中间段的光杆组成，光杆部分用于压紧V型叶片1。

在一些实施例中，螺栓的尾端形成有开口销或者开有销孔，以与螺栓尾端所对应的螺栓孔形成开口销连接。具体地，如果是开口销，那么所对位的螺栓孔即为与开口销相适应的销孔，穿过口利用自身弹性固定。如果是开口销孔，则使用开口销穿过所对位的螺栓孔后，再插入开口销孔，实现固定。

基于前述的说明可知，在一些实施例中所述叶轮体可以采用一体结构，该一体结构可以一体加工而成，也可以是通过不可拆连接方式形成的结构，例如焊接。

而V型叶轮1也可以采用一体结构，参见说明书附图6，图6中，所示的V型叶片1包括：

底座1-2，为板型结构，匹配V型叶片1的两端各有一个，且板型结构的板厚与V型槽的槽深相同；

片体1-3，介于两底座1-2之间，底座1-2在工作面侧高出工作面，而使工作面构成底座1-2高出部分所约束的槽底。

抛丸时，片体1-3与端盘2之间的接合处会出现缝隙，缝隙则会产生刃面，会损伤弹丸，基于一体结构，可以有效的消除刃面，尽管底座1-2与V型槽2-3的结合也会产生刃面，但由于位置较高，与弹丸直接接触的概率较低。

此外，底座1-2在不影响片体1-3工作面位置的情况下，进一步增加整体的约束结构接合面长度，结合稳定性更好。

优选地，所述V型槽的头部为圆头，相应地，如图6所示的V型叶片1的头部也是圆头，圆筒具有一定的导引作用，且的弹丸的损伤比较小。

进一步地，如图6所示，所述V型叶片1的两个尾部也是圆形。

对于V型槽2-3，其也决定了片体1-3工作面的安装角度，优选地，所述V型槽2-3的角度为30~33度，使的片体1-3或者说工作面与过其向心端的径向面的角度不宜过大，也不宜过小。

在一些实施例中，如图3所示，在两相邻V型叶片间的端盘间空间内还设置有柱销3，利用柱销3的圆柱面，用于对飞出的弹丸进行导流。