一种前弯式离心叶轮的制作方法

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本发明属于叶轮设备技术领域，更加具体地说涉及一种前弯式离心叶轮。
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背景技术：

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离心叶轮有着广泛的应用。其中许多应用都采用了带有前弯叶片设计的离心轮，通常称为前弯式叶轮。前弯式叶轮具有紧凑的几何尺寸，输出空气量大的优点。相比之下，后弯叶片的离心叶轮通常尺寸更大，或者需要更高的转速。正是由于这个原因，前弯式叶轮在住宅、商业、工业和汽车行业广泛使用。
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与后弯式叶轮相比，前弯式叶轮通常叶片更多，径向延伸面更小，叶片间距更小，在两端支承盘（后盘和前盘）进行固定时所占面积更小。后盘和前盘各有若干成对的呈角度布置的间隔排列的开孔，将各叶片的叶耳插入其中，随后进行弯折，与后盘和前盘的外表面啮合，叶耳由这些开孔凸出。由于后盘和前盘固定在弯折的叶耳和叶耳底部的叶肩之间，因此叶片被固定在刚性组件中，无需点焊，具有很强经济性。该类型的代表性技术为美国专利no.2209028，该专利公开了一种叶轮转子，其中叶片通过u形指状物穿过前盘和后盘上的间隔孔，随后进行折弯。
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通常情况下叶轮是钢制的，也可以使用其他金属和塑料等材料。一般后盘和前盘要经过冲压或者激光切割获得叶耳的间隔开孔，总体来说这种工艺提高了批量生产的经济性，确保稳定的质量和公差。
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然而，现有这种叶轮生产虽然安装方式简单，易于操作，但也正是由于采用这种结构使得叶片缺乏结构强度，叶轮在高速旋转过程中，每个叶片的离心力由叶耳承受并分布在叶片截面上，由于现有叶轮的叶片叶耳端部截面相对较小，因此受到机械应力值最大，在高转速和叶片长度较长的情况下，会发生静力断裂或更大可能是疲劳断裂，从而导致叶片和叶轮发生损坏。
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技术实现要素：

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本发明的目的在于提供一种能够提高叶耳处的抗静应力破坏强度和抗疲劳损坏强度，从而延长使用寿命的前弯式离心叶轮。
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本发明的技术方案是：一种前弯式离心叶轮，其包括：前盘、后盘、支承固定环以及多个叶片，其中所述叶片包括叶耳和叶肩，所述叶耳从所述叶片的两端的端部凸出，所述叶耳的根部与叶片端部组成叶肩，所述前盘和后盘上设有多个间隔排列的开孔，用于分别插入固定所述叶片两端的叶耳，所述前盘和后盘的内侧分别固定安装有所述支承固定环，所述支承固定环在与所述前盘和后盘的开孔对应位置处设有开槽，所述开槽的截面形状与所述叶片的截面形状相同，供所述叶片两端连同叶耳穿过所述开槽，所述开槽的厚度至少为所述叶肩能够嵌入所述开槽内。
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进一步地，所述前盘和后盘上的开孔呈放射状并成角度间隔排列，并且具有与所述叶耳相同的形状和数量。
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进一步地，所述叶片的形状相同，横截面呈弓形，所述叶片两端具有间隔的凸出的叶耳。
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进一步地，所述支承固定环通过铆钉、螺栓或者焊接方式分别固定在所述后盘和前盘内侧面上。
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综上所述，本发明的有益效果在于：本发明的前弯式离心叶轮，在后盘和前盘环上各增加一个支承固定环，将叶肩整体嵌入支承固定环的开槽内，以防止叶片叶耳处的静应力破坏和疲劳损坏，提高了叶轮的抗应力强度，延长了叶轮的使用寿命。
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下面通过实施例来更详细说明本发明。
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附图说明
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图1是本发明的结构的分解示意图。
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图2是本发明的的整体结构示意图。
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图3是本发明的支承固定环的结构示意图。
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图4是本发明的叶片的结构示意图。
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图5是本发明的结构剖视图。
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具体实施方式
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下面以实施例结合附图的方式对本发明进行进一步说明。
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如图1至图2所示，采用先进技术制造的本发明的前弯式离心叶轮，包括：后盘1、前盘2、支承固定环3以及多个叶片4，其中每个叶片4的冲压形状相同，其长度与叶轮的轴向宽度匹配，叶片4的横截面呈弓形。如图4所示，叶片4包括叶耳8和叶肩9，叶耳8从叶片4的两端的端部凸出，叶耳8的根部与叶片4端部组成叶肩9。在后盘1上设有多个开孔，用于插入叶片一端的叶耳8，后盘1开孔数量与叶片4的数量相同，呈放射状并成角度间隔开孔，并且具有与叶片4的叶耳8相同的形状、数量和配置。前盘2用于固定叶片4的另一端，与后盘1同理，前盘2上有多个开孔，用来插入叶片另一端的叶耳8。前盘和后盘的开孔数量与叶片数量相同，开孔呈放射状并成角度间隔排列，并且具有与叶耳8相同的形状、数量和配置。通过对在后盘1和前盘2对应开孔内凸出的金属叶耳8进行弯折，从而将叶片4固定到后盘1和前盘2上。
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如图1和图3所示，在前盘2和后盘1的内侧分别贴合固定安装有所述支承固定环3，支承固定环3在与前盘2和后盘1的开孔对应位置处设有开槽6，该支承固定环3开槽6的数量与叶片数量相等，所述开槽6的截面形状与所述叶片4的截面形状相同，供所述叶片4两端连同叶耳穿过所述开槽6，这两个支承固定环3的厚度足够厚，以避免叶片端部在叶耳8根部的截面断裂时，变形滑出支承固定环开槽6，所以开槽6的轴向厚度至少为所述叶肩9能够嵌入所述开槽内。两个支承固定环3可防止叶片因离心力而发生变形，造成叶片4的损坏和脱落。
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如图5所示，支承固定环3可以分别通过铆钉5、螺栓或焊接等接合方式分别固定在前盘2和后盘1的内侧，支承固定环3上开槽6截面等于叶片截面加上足够叶片嵌入的较小公
差。支承固定环3的厚度大于由于叶耳8根部在发生静力破坏或疲劳损坏时，由于离心力导致的叶片的轴向变形，避免叶片滑出支承固定环上开槽6。
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本发明的前弯式离心叶轮不限于上述实施例的结构，可以进行多种变型。总之，在不脱离本发明精神范围内的所有改进都落入本发明的范围内。