半开式叶轮的楔形结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种半开式叶轮的楔形结构，包括中心设有中心通孔的轮盘和设置在轮盘正面的叶片组，特征是：在所述轮盘背面的边缘设置斜面，使轮盘的边缘呈楔形。所述斜面与轮盘端面之间的夹角为2～5°。所述轮盘边缘的厚度为H，斜面在轮盘径向上的宽度为L，轮盘的直径为D，且0.01D≤H≤0.03D，0.1D≤L≤0.3D。在所述轮盘的背面中部设置凸台，凸台与轮盘背面连接处采用倒角过渡；所述凸台表面中部设有联接结构。所述联接结构的外表面为多边形。本实用新型轮盘边缘的楔形结构增加了轮背厚度，增大了叶轮出口叶根附近的刚性，避免了离心力拉扯产生的翘曲，增大了结构强度，同时减弱了其对转动惯量的影响。
【专利说明】半开式叶轮的楔形结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种半开式叶轮的楔形结构，属于机械结构【技术领域】。
【背景技术】
[0002]在已有技术中，高速离心风机或压缩机多采用半开式叶轮，这种叶轮由叶片和轮盘构成，叶片与轮盘一体成型，可通过精铸或铣来制成。
[0003]从叶轮的受力来看，其主要受旋转所产生的离心力影响；从力分布来看，有两个高应力区，一个在叶轮的中心通孔内，另一个在叶根倒角处。因此叶根附近的结构对于叶轮的结构强度和使用寿命有着关键的作用。当大流量的叶轮压比超过3时，需要很高的转速。而离心力与转速的平方成正比，也就意味着叶轮的受力急剧攀升，对结构的要求更加苛刻。
[0004]叶根附近的轮盘结构影响着叶根处的应力，尤其是出口处叶根倒角的应力。如果轮盘在此处厚度不足，则刚性也不足，叶片在离心力的拉扯下，容易在叶根发生较大位移的翘曲，从而影响此处的结构强度。已有技术中，常加大叶轮出口处的轮背厚度，来增强此处的强度；但往往也会导致叶轮质量增加，转动惯量增大，从而导致叶轮动态响应能力较差。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种半开式叶轮的楔形结构，采用该结构的叶轮承载能力强，使用寿命长，可有效满足大流量高压比的性能要求。
[0006]按照本实用新型提供的技术方案，一种半开式叶轮的楔形结构，包括中心设有中心通孔的轮盘和设置在轮盘正面的叶片组，特征是:在所述轮盘背面的边缘设置斜面，使轮盘的边缘呈楔形。
[0007]作为本实用新型的进一步改进，所述斜面与轮盘端面之间的夹角为2~5°。
[0008]作为本实用新型的进一步改进，所述轮盘边缘的厚度为H，斜面在轮盘径向上的宽度为L，轮盘的直径为D，且0.01D≤H≤0.03D，0.1D≤L≤0.3D。
[0009]作为本实用新型的进一步改进，所述斜面与轮盘端面之间的夹角为4°。
[0010]作为本实用新型的进一步改进，在所述轮盘的背面中部设置凸台，凸台与轮盘背面连接处采用倒角过渡；所述凸台表面中部设有联接结构。
[0011]作为本实用新型的进一步改进，所述联接结构的外表面为多边形。
[0012]作为本实用新型的进一步改进，所述叶片组包括多个大叶片和多个小叶片，分别以轮盘中心呈中心对称均匀分布，大叶片和小叶片依次间隔设置。
[0013]作为本实用新型的进一步改进，在所述大叶片和小叶片的根部设置倒角。
[0014]作为本实用新型的进一步改进，所述叶片组与轮盘一体成型。
[0015]本实用新型结构简单、强度高，在相同的受力承载下，其最大等效应力可下降5%以上。轮盘边缘的楔形结构增加了轮背厚度，增大了叶轮出口叶根附近的刚性，避免了离心力拉扯产生的翘曲，增大了结构强度，同时减弱了其对转动惯量的影响。转动惯量与半径的平方成正比，楔形构造所减小的质量又正好位于半径最大的位置，对转动惯量的降低有着明显的效果。与已有技术相比，叶轮结构强度更高，转动惯量更低，动态响应更好，产品竞争力也更强。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型结构示意图。
[0017]图2为本实用新型结构的A-A视图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合具体附图对本实用新型作进一步说明。
[0019]如图1?图2所示:所述半开式叶轮的楔形结构包括叶片组1、大叶片1-1、小叶片1-2、倒角1-3、轮盘2、凸台2-1、联接结构2-2、通孔3、斜面4等。
[0020]如图1、图2所示，本实用新型包括中心设有中心通孔3的轮盘2和设置在轮盘2正面的叶片组1，在轮盘2的背面中部设置凸台2-1，凸台2-1与轮盘2背面连接处采用大直径倒角过渡；所述凸台2-1表面中部设有联接结构2-2，联接结构2-2的外表面为多边形，联接结构2-2与轴相配合，主要用于传递扭矩；在使用时，紧固螺钉通过中心通孔3旋进轴端的螺纹孔，从而与轴进行轴向固定；
[0021]如图1所示，所述叶片组I包括8个大叶片1-1和8个小叶片1-2，分别以轮盘2中心呈中心对称均匀分布，大叶片l-ι和小叶片1-2依次间隔设置；
[0022]所述叶片组I与轮盘2 —体成型，在大叶片1-1和小叶片1-2的根部设置倒角1-3 ；
[0023]在所述轮盘2背面的边缘设置斜面4，从而使轮盘2的边缘呈楔形；该斜面4与轮盘2端面之间的夹角为4°，轮盘2边缘的厚度为H=6mm，斜面4在轮盘2径向上的宽度L=50mmo
[0024]本实用新型结构简单、强度高，在相同的受力承载下，其最大等效应力可下降5%以上。轮盘边缘的楔形结构增加了轮背厚度，增大了叶轮出口叶根附近的刚性，避免了离心力拉扯产生的翘曲，增大了结构强度，同时减弱了其对转动惯量的影响。转动惯量与半径的平方成正比，楔形构造所减小的质量又正好位于半径最大的位置，对转动惯量的降低有着明显的效果。与已有技术相比，叶轮结构强度更高，转动惯量更低，动态响应更好，产品竞争力也更强。
【权利要求】
1.一种半开式叶轮的楔形结构，包括中心设有中心通孔(3)的轮盘(2)和设置在轮盘(2)正面的叶片组(1)，其特征是:在所述轮盘(2)背面的边缘设置斜面(4)，使轮盘(2)的边缘呈楔形。
2.如权利要求1所述的半开式叶轮的楔形结构，其特征是:所述斜面(4)与轮盘(2)端面之间的夹角为2~5°。
3.如权利要求1所述的半开式叶轮的楔形结构，其特征是:所述轮盘(2)边缘的厚度为H，斜面(4)在轮盘(2)径向上的宽度为L，轮盘(2)的直径为D，且0.01D ≤ H ≤ 0.03D，0.1D ≤ L ≤ 0.3D。
4.如权利要求1所述的半开式叶轮的楔形结构，其特征是:所述斜面(4)与轮盘(2)端面之间的夹角为4°。
5.如权利要求1所述的半开式叶轮的楔形结构，其特征是:在所述轮盘(2)的背面中部设置凸台(2-1)，凸台(2-1)与轮盘(2)背面连接处采用倒角过渡；所述凸台(2-1)表面中部设有联接结构(2-2)。
6.如权利要求5所述的半开式叶轮的楔形结构，其特征是:所述联接结构(2-2)的外表面为多边形。
7.如权利要求1所述的半开式叶轮的楔形结构，其特征是:所述叶片组(I)包括多个大叶片(1-1)和多个小叶片(1-2),分别以轮盘(2)中心呈中心对称均匀分布,大叶片(1-1)和小叶片(1-2)依次间隔设置。
8.如权利要求7所述的半开式叶轮的楔形结构，其特征是:在所述大叶片(1-1)和小叶片(1-2)的根部设置倒角(1-3)。
9.如权利要求1所述的半开式叶轮的楔形结构，其特征是:所述叶片组(I)与轮盘(2)一体成型。
【文档编号】F04D29/28GK203430851SQ201320472359
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年8月2日 优先权日:2013年8月2日
【发明者】金华明 申请人:无锡杰尔压缩机有限公司