一种水泵叶轮的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种水泵叶轮，其技术方案要点是，包括轮盘，轮盘中心设置有芯轴座，芯轴座中间设置有轴孔，轴孔开设有键槽，键槽包括底面和两侧面，键槽底面为光滑的圆弧面，且底面与两侧面转角处呈圆弧过渡。通过采用上述技术方案，改进了传统的转轴与叶轮平键连接的方式，键槽直角处采用圆弧过渡，键槽底面为光滑的圆弧面，避免在压铸过程中对键槽本身和模具造成破坏，减小叶轮在运行过程中键槽直角边处受到的切线应力，保护键槽结构不被破坏，保证电机安全稳定运行。
【专利说明】 一种水栗叶轮
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种水泵叶轮。
【背景技术】
[0002]泵用叶轮是水泵中将机械能转化为水能的主要部件，普通叶轮中心都设置有芯轴座，芯轴座内开设有轴孔，轴孔内设置有键槽，该键槽与驱动电机的转轴间隙配合，电机转轴转动从而带动叶轮发生转动。叶轮的结构复杂，特别是叶片为立体空间结构，机加工难度大，故市场上很多都采用铸造的方式加工叶轮。
[0003]目前，国内生产叶轮一般均采用平键的连接方式与电机转轴配合，但是这样的结构在实际铸造过程和叶轮运行过程当中，容易产生以下问题:1、传统的平键槽底部为直角边，在铸造过程中，直角边应力比较集中，棱角处应力过大超过其塑性极限容易导致平键槽壁出现裂纹，同时对压铸模具也会造成破坏，影响其使用寿命；2、叶轮在运行过程当中，传递转动力矩到电机转轴，叶轮在运行中承受巨大的切线和径向应力，切向应力在轴向键槽的直角边处最大，进而导致键槽出现细微裂痕，在蒸汽湿度大，温度较低氢脆应力腐蚀十分活跃时，容易从键槽处的裂痕处开始诱发，裂纹不断扩展，导致键槽破裂，对电机的安全运行造成威胁。
实用新型内容
[0004]针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种水泵叶轮，减小叶轮在运行过程中键槽直角边处受到的切线应力，保护键槽结构不被破坏，保证电机安全稳定运行。
[0005]为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案:一种水泵叶轮，包括轮盘，所述轮盘中心设置有芯轴座，所述芯轴座中间设置有轴孔，所述轴孔开设有键槽，所述键槽包括底面和两侧面，所述键槽底面呈圆弧面设置，圆弧面背向所述轴孔中心一侧弯曲，且所述底面与两侧面连接处呈圆弧过渡设置。
[0006]通过采用上述技术方案，改进了传统的转轴与叶轮平键连接的方式，键槽直角处采用圆弧过渡，所述键槽底面为光滑的圆弧面，从而可以将铸造过程当中的应力均匀分散在圆弧面上，避免出现应力集中，应力最大处超过键槽本身塑性极限出现裂痕，也可以避免压铸模具受到过大的反作用力造成损坏，延长模具使用寿命。同理，在叶轮运行过程当中，传递转动力矩到电机转轴，键槽转角处在运行中承受切线应力，但是由于键槽底面与转角处均为圆弧设置，故可以将受到的应力均匀分散于圆弧表面，保护键槽不受切线应力作用出现裂痕，保证电机安全稳定运行。
[0007]本实用新型进一步设置为:所述键槽表面设置有锌铝涂层。
[0008]通过采用上述技术方案，在电镀锌铝涂层时，该氢铝涂层起到屏障作用，避免渗入叶轮中的氢扩散出来，防止发生氢脆现象，避免在键槽出现细微裂痕的情况下，由于氢脆现象键槽从裂痕处开始诱发，不断扩展，导致键槽破裂。
[0009]本实用新型进一步设置为:所述锌铝涂层的厚度为2.5um。
[0010]通过采用上述技术方案，所述锌铝涂层的厚度超过2.5um时，渗入叶轮中的氢气很难扩散出去，可以防止氢脆发生，从而避免氢脆现象对键槽结构造成威胁。
[0011]本实用新型进一步设置为:所述轴孔上设置有若干键槽，所述键槽沿圆周方向均匀分布。
[0012]通过采用上述技术方案，轴孔上设有更多的键槽，故受力更均匀，应力集中更小，用于传递配合的效果更好，而且由于叶轮为压铸而成，一次性成型，加工方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型一种水泵叶轮实施例的主视图；
[0014]图2为所述键槽I的局部放大图。
[0015]图中:1、轮盘；2、芯轴座；3、轴孔；4、键槽。
【具体实施方式】
[0016]参照图1至图2对本实用新型一种水泵叶轮实施例做进一步说明。
[0017]一种水泵叶轮，包括轮盘I，所述轮盘I中心设置有芯轴座2，所述芯轴座2中间设置有轴孔3，所述轴孔3开设有键槽4，所述键槽4包括底面和两侧面，所述键槽4底面呈圆弧面设置，圆弧面背向所述轴孔3中心一侧弯曲，且所述底面与两侧面连接处呈圆弧过渡设置。
[0018]通过采用上述技术方案，改进了传统的转轴与叶轮平键连接的方式，键槽4直角处采用圆弧过渡，所述键槽4底面为光滑的圆弧面，从而可以将铸造过程当中的应力均匀分散在圆弧面上，避免出现应力集中，应力最大处超过键槽4本身塑性极限出现裂痕，也可以避免压铸模具受到过大的反作用力造成损坏，延长模具使用寿命。同理，在叶轮运行过程当中，传递转动力矩到电机转轴，键槽4转角处在运行中承受巨大的切线应力，但是由于键槽4底面与转角处均为圆弧设置，故可以将受到的应力均匀分散于圆弧表面，保护键槽4不受切线应力作用出现裂痕，保证电机安全稳定运行。
[0019]所述键槽4表面设置有锌铝涂层。
[0020]通过采用上述技术方案，在电镀锌铝涂层时，该氢铝涂层起到屏障作用，避免渗入叶轮中的氢扩散出来，防止发生氢脆现象，避免在键槽4出现细微裂痕的情况下，由于氢脆现象键槽4从裂痕处开始诱发，不断扩展，导致键槽4破裂。
[0021]作为另一种实施方式，所述涂层也可以使用银、钨等低氢扩散性和低氢溶解性金属涂层。
[0022]所述锌招涂层的厚度为2.5um。
[0023]通过采用上述技术方案，所述锌铝涂层的厚度超过2.5um时，渗入叶轮中的氢气很难扩散出去，可以防止氢脆发生，从而避免氢脆现象对键槽4结构造成威胁。
[0024]作为另一种实施方式，所述锌铝涂层可以根据实际情况增加涂层厚度。
[0025]所述轴孔3上设置有若干键槽4，所述键槽4沿圆周方向均匀分布。
[0026]通过采用上述技术方案，轴孔3上设有更多的键槽4，故受力更均匀，应力集中更小，用于传递配合的效果更好，而且由于叶轮为压铸而成，一次性成型，加工方便。
【权利要求】
1.一种水泵叶轮，包括轮盘，所述轮盘中心设置有芯轴座，所述芯轴座中间设置有轴孔，所述轴孔开设有键槽，所述键槽包括底面和两侧面，其特征是:所述键槽底面呈圆弧面设置，圆弧面背向所述轴孔中心一侧弯曲，且所述底面与两侧面连接处呈圆弧过渡设置。
2.根据权利要求1所述的一种水泵叶轮，其特征是:所述键槽表面设置有锌铝涂层。
3.根据权利要求2所述的一种水泵叶轮，其特征是:所述锌铝涂层的厚度为2.5um。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种水泵叶轮，其特征是:所述轴孔上设置有若干键槽，所述键槽沿圆周方向均匀分布。
【文档编号】F04D29/18GK204082646SQ201420529252
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月15日 优先权日:2014年9月15日
【发明者】陈涵, 朱程远, 陈辉, 张光友 申请人:温岭市新动力机械有限公司