一种双面离心叶轮及其加工方法
【专利摘要】本发明公开了一种双面离心叶轮及其加工方法，包括叶轮盘、左叶片、右叶片和穿过所述叶轮旋转轴线的轴心孔，所述叶轮盘包括左轮盘和右轮盘；所述叶轮盘中开有空腔；所述叶轮盘至少由两块拼接而成，通过在至少一块的接触面上挖去一部分材料形成空腔。本发明所述的新结构离心叶轮不仅解决了常规离心叶轮的中心盘体无法加工的缺点，同时进一步地还能够通过通气槽实现盘体中心的空气的对流，通过盘体中心空气所受离心力以及热传导膨胀产生的压力来自动调节盘体中心压力，起到降温及减小盘体变形的作用。同时当叶轮盘的任意一块出现严重损坏的时候，可以进行替换，从而降低损失，节约成本。所述叶轮盘分割成多块之后，每块可单独加工，相对于双面整体加工，降低加工工艺难度。
【专利说明】
一种双面离心叶轮及其加工方法
技术领域
[0001]本发明涉及压气机技术领域，更具体地，涉及到一种双面离心叶轮。
【背景技术】
[0002]—种现有的双面进气离心叶轮的结构如附图1所示;离心叶轮由左叶片101、右叶片102和叶轮盘103构成，其旋转轴线为106。离心叶轮工作的时候，气流随着左叶片101和右叶片102入口流动，进行旋转增压。
[0003]现有双面进气离心叶轮盘的缺点是，由于受到左右两面叶片加工的限制以及加工刀具的限制，叶轮盘103只能在左进口加工面104及右进口加工面105处进行加工，盘体中心部分无法进一步加工，导致盘心应力过大且无法释放，带来较大的变形，同时也无法减重，由于轮盘重量过大，会带来较为严重的转子动力学问题。此外，由于盘体为整体，当左面叶片、右面叶片任一叶片有部分损伤时，整个离心叶轮盘都有可能报废，从而带来较大的损失。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于通过将双面叶轮分割成至少两块，从而实现在在叶轮盘的中心部分去除一部分材料的目的，形成一种重量轻、能减少损失、降低盘心应力的双面离心叶轮。
[0005]本发明的目的通过以下技术方案予以实现:
提供一种双面离心叶轮，包括叶轮盘、左叶片、右叶片和穿过所述叶轮旋转轴线的轴心孔，所述叶轮盘包括左轮盘和右轮盘;所述叶轮盘中开有空腔;所述叶轮盘至少由两块拼接而成，在至少一块的分割面上开设有空腔。
[0006]所述叶轮盘可由多块组成，至少为两块。原本整体的叶轮盘被分割后，可在分割面上进行加工，形成空腔，从而打破了现有技术无法在盘体中心部分进一步加工的局限。
[0007]进一步地，所述空腔为环形，环形空腔的轴线为所述叶轮的旋转轴线。
[0008]进一步地，所述空腔靠近所述轴心孔的一侧设置有通气槽，所述通气槽与所述轴心孔相通。所述的通气槽与轴心孔相通，气体通过轴心孔进入通气槽，再进入空腔内，通过旋转的离心应力，空腔内充满空气。由于旋转增压后，离心叶轮受热，通过热传导的作用给空腔内的空气加热，空气受热膨胀压力增加，又从通气槽处将多余的空气挤出去，从而起到离心叶轮盘空腔内空气压力和温度的自动调节，减小盘体的应力；同时通气槽可以作为观察窗孔，将孔探仪伸入观察空腔内情况。
[0009]进一步地，所述通气槽的数量至少为I个。
[0010]进一步地，所述通气槽为环形，环形通气槽的轴线为所述叶轮的旋转轴线。
[0011 ]进一步地，沿着所述左轮盘和右轮盘的交界处、垂直于所述旋转轴线，所述叶轮盘被分割为两部分，所述左轮盘与所述右轮盘的交界处包括远离所述轴心孔的上接触处和靠近所述轴心孔的下接触处，对上接触处进行固定连接，下接触处不连接。所述的两部分不是上述的两块，所述的两部分包括至少两块。下接触处不连接，自然形成了通气槽，与此同时减少约束，可释放左轮盘和右轮盘的膨胀变形，可以有效的释放叶轮盘变形应力。
[0012]进一步地，所述空腔包括位于左轮盘的左空腔和位于右轮盘的右空腔。
[0013]所述左轮盘和右轮盘的材料可以相同，也可不同。如从左轮盘和右轮盘同时进气，则左轮盘和右轮盘的材料可以相同，如从左轮盘到右轮盘连续增压，则右轮盘靠近高压增压区，所述右轮盘的材料耐压耐高温性能优于所述左轮盘的材料耐压耐高温性能。
[0014]进一步地，所述被分割成至少两块的叶轮盘通过焊接连接、紧固件连接或者粘贴连接。
[0015]—种双面离心叶轮的加工方法，以上所述的腔体和通气槽通过模锻或者机加成型。
[0016]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
本发明所述的双面离心叶轮，与现有技术相比，将所述叶轮盘分割成至少两块，在至少一块的分割面上开设有空腔，打破了现有技术无法在盘体中心部分进一步加工的局限。进一步地，设置有通气槽，所述通气槽与轴心孔相通，通过离心力，可将气体引入空腔，实现空腔内空气的对流，起到降温和减小应力的作用，可有效防止变形，大幅度提高叶轮盘的寿命O
[0017]本发明所述的新结构离心叶轮不仅解决了常规离心叶轮的中心盘体无法加工的缺点，同时进一步地还能够通过通气槽实现盘体中心的空气的对流，通过盘体中心空气所受离心力以及热传导膨胀产生的压力来自动调节盘体中心压力，起到降温及减小盘体变形的作用。同时当叶轮盘的任意一块出现严重损坏的时候，可以进行替换，从而降低损失，节约成本。所述叶轮盘分割成多块之后，每块可单独加工，相对于双面整体加工，降低加工工艺难度。
【附图说明】
[0018]图1为现有双面离心叶轮的结构示意图。
[0019]图2为本发明的结构示意图。
[0020]图3为本发明左面离心叶轮示意图。
[0021]图4位本发明右面离心叶轮示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制;为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸;对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
[0023]实施例1
本实施例提供一种双面离心叶轮，如图2所示，包括叶轮盘103、左叶片101、右叶片102和穿过所述叶轮旋转轴线106的轴心孔I，所述叶轮盘103包括左轮盘2和右轮盘3;所述叶轮盘103中开有空腔;所述叶轮盘103由两块拼接而成，沿着所述左轮盘2和右轮盘3的交界处、垂直于所述旋转轴线106，所述叶轮盘103被分割为两块，在两块的分割面上开设有空腔。所述空腔包括位于左轮盘2的左空腔4和位于右轮盘3的右空腔5，左空腔4和右空腔5的大小形状相同。
[0024]所述空腔为环形，环形空腔的轴线为所述叶轮的旋转轴线106。
[0025]所述空腔靠近所述轴心孔I的一侧设置有通气槽6，所述通气槽6与所述轴心孔I相通。
[0026]所述通气槽6的数量为4个，以所述叶轮的旋转轴线106为旋转轴，4个通气槽6均匀分布O
[0027]所述左轮盘2和右轮盘3通过焊接连接、紧固件连接或者粘贴连接。
[0028]本实施例可以解决常规双面离心叶轮盘心部分无法减重优化的缺点。该离心叶轮由左右两半离心叶轮分别单独加工，然后连接而成。左边离心叶轮包括左叶片101，左轮盘
2、左空腔4和左分割面7;右边离心叶轮包括右叶片102、右轮盘3、右空腔5和右分割面8。左分割面7与右分割面8通过焊接连接、紧固件连接或者粘贴连接。左空腔4与右空腔5的大小形状相同，左空腔4和右空腔5拼接后的截面图形似火焰，火焰的顶部与左、右分割面的接触处相接，火焰的底部连通有通气槽6。这样的新结构离心叶轮不仅解决了常规离心叶轮的中心盘体无法加工的缺点，同时还能够通过通气槽6实现空腔内空气的对流，通过空腔内空气所受离心力以及热传导膨胀产生的压力来自动调节盘体中心压力，起到降温及减小盘体变形的作用。此外，由于所述离心叶轮由左右两半连接而成，故当左右半盘体分别有损伤的时候，可以分别进行替换，从而减小损失。
[0029]实施例2
本实施例提供一种双面离心叶轮，如图2所示，包括叶轮盘103、左叶片101、右叶片102和穿过所述叶轮旋转轴线106的轴心孔I，所述叶轮盘103包括左轮盘2和右轮盘3;所述叶轮盘103中开有空腔;所述叶轮盘103由两块拼接而成，沿着所述左轮盘2和右轮盘3的交界处、垂直于所述旋转轴线106，所述叶轮盘103被分割为两块，在至少一块的分割面上开设有空腔。所述空腔包括位于左轮盘2的左空腔4和位于右轮盘3的右空腔5，左空腔4和右空腔5的大小形状相同。
[0030]所述空腔为环形，环形空腔的轴线为所述叶轮的旋转轴线106。
[0031]所述空腔靠近所述轴心孔I的一侧设置有通气槽6，所述通气槽6与所述轴心孔I相通。
[0032]所述通气槽6为环形，环形通气槽6的轴线为所述叶轮的旋转轴线106。
[0033]所述左轮盘2和右轮盘3通过焊接连接、紧固件连接或者粘贴连接。
[0034]所述左轮盘2与所述右轮盘3的交界处包括远离所述轴心孔I的上接触处和靠近所述轴心孔的下接触处，对上接触处进行固定连接，下接触处不连接。
[0035]本实施例相对于实施例1的不同之处在于，所述通气槽6为环形通气槽，环形通气槽能加快空腔与外界的空气对流，更有利于散热和大幅度改善转子动力特性，大幅度提高轮盘的寿命。并且所述通气槽6不是通过机加工而成，而是将分成两块的离心叶轮拼接后，只将上接触处进行固定连接，下接触处不连接，从而自然形成通气槽6，在具备实施例1所述的通气槽6的作用之后，同时还能减少约束，可释放左轮盘2和右轮盘3的膨胀变形，可以有效的释放叶轮盘103变形应力。
[0036]实施例3 本实施例提供一种实施例1和实施例2所述双面离心叶轮的加工方法，所述的腔体和通气槽通过模锻或机加成型。
[0037]本实施例在分割面上进行加工后形成腔体，腔体的表面称为腔体加工面;本实施例中腔体加工面7、腔体加工面二 8、通气槽边一 9、通气槽边二 10的加工精度要求不高，可以直接在毛坯状态模锻出型面，从而大幅度降低加工成本。本实施例所述的叶轮盘，在大批量生产的时候，左轮盘和右轮盘均可以采用模锻，从而减小毛坯的重量，降低成本。小批量生产的时候，优选采用机加成型。
[0038]显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明的技术方案所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明范围内。
【主权项】
1.一种双面离心叶轮，包括叶轮盘、左叶片、右叶片和穿过所述叶轮旋转轴线的轴心孔，所述叶轮盘包括左轮盘和右轮盘;其特征在于，所述叶轮盘中开有空腔;所述叶轮盘至少由两块拼接而成，在至少一块的分割面上开设有空腔。2.根据权利要求1所述双面离心叶轮，其特征在于，所述空腔为环形，环形空腔的轴线为所述叶轮的旋转轴线。3.根据权利要求1所述双面离心叶轮，其特征在于，所述空腔靠近所述轴心孔的一侧设置有通气槽，所述通气槽与所述轴心孔相通。4.根据权利要求3所述双面离心叶轮，其特征在于，所述通气槽的数量至少为I个。5.根据权利要求3所述双面离心叶轮，其特征在于，所述通气槽为环形，环形通气槽的轴线为所述叶轮的旋转轴线。6.根据权利要求3所述双面离心叶轮，其特征在于，沿着所述左轮盘和右轮盘的交界处、垂直于所述旋转轴线，所述叶轮盘被分割为两部分，所述左轮盘与所述右轮盘的交界处包括远离所述轴心孔的上接触处和靠近所述轴心孔的下接触处，对上接触处进行固定连接，下接触处不连接。7.根据权利要求6所述双面离心叶轮，其特征在于，所述空腔包括位于左轮盘的左空腔和位于右轮盘的右空腔。8.根据权利要求7所述双面离心叶轮，其特征在于，所述左空腔和右空腔的大小形状相同或者不相同。9.根据权利要求1所述双面离心叶轮，其特征在于，所述被分割成至少两块的叶轮盘通过焊接连接、紧固件连接或者粘贴连接。10.—种双面离心叶轮的加工方法，其特征在于，所述离心叶轮为权利要求3至5任一项所述的双面离心叶轮;所述空腔和通气槽通过模锻或者机加成型。
【文档编号】F04D29/28GK106050735SQ201610385796
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月3日
【发明人】黄生勤, 李维, 邹学奇, 邬国凡, 谢宁军, 查小晖
【申请人】中国航空动力机械研究所