一种叶轮超转平衡组合芯轴及泵设备的制作方法

1.本实用新型涉及压缩机技术领域，特别涉及一种叶轮超转平衡组合芯轴及泵设备。


背景技术：

2.现有的叶轮内孔锥度通常为1:50，叶轮超转转速可高达40000r/min，在压缩机装配过程中，为了满足叶轮平衡的精度要求以及实现叶轮超转试验的装配要求，需要保证叶轮内孔与组合的芯轴为过盈配合进行装配，也就是叶轮内孔的孔径应小于芯轴的轴径。
3.这样的装配要求需要采用液压拆装工具进行叶轮与组合的芯轴的装拆，因此，在组合的芯轴上需布置油孔和油线，拆装工具中连接高、低压油泵，叶轮与组合的芯轴初步装配后，高压油泵开始工作。利用高压油的作用，胀开叶轮的内孔，使叶轮内孔与组合的芯轴之间形成一定的间隙后，启动低压油泵，低压油泵推动拆装工具中的滑动装置，滑动装置带动叶轮向前滑动，实现叶轮与组合的芯轴过盈配合。
4.这样的装配方法会导致组合的芯轴加工工序复杂，并且叶轮与组合芯轴的安装过程繁琐，需要额外的高压泵与低压泵等液压拆装装置，造成成本增加，生产效率低。


技术实现要素：

5.鉴于此，本实用新型提供一种叶轮超转平衡组合芯轴及泵设备，在满足芯轴本体与叶轮内孔安装工艺的前提下，简化了芯轴本体的加工工艺和安装工艺过程，提高了工作效率。
6.具体而言，包括以下的技术方案：
7.第一方面，本实用新型实施例提供了一种叶轮超转平衡组合芯轴，包括：芯轴本体、第一限位部和第二限位部；
8.所述芯轴本体上设置有第一连接面和第二连接面，所述第一连接面用于与叶轮内孔过渡配合连接，所述第一限位部与所述第二连接面连接后与叶轮第一端面连接；
9.所述第二限位部与所述第一限位部相对设置在所述第一连接面的两侧并与所述第一连接面的端部连接；
10.叶轮第二端面与所述第二限位部相抵后与所述第二限位部连接。
11.可选地，所述第一限位部设置有第一螺纹孔，所述第二连接面为螺纹配合面，所述第一螺纹孔与所述螺纹配合面相适配；
12.所述第一限位部通过所述第一螺纹孔与所述第二连接面可拆卸连接后与所述叶轮第一端面连接。
13.可选地，所述第一限位部上还设置有第二螺纹孔，所述第二螺纹孔沿着所述第一限位部的径向分布在所述第一螺纹孔的周围；
14.所述叶轮第一端面上设置有与所述第二螺纹孔相对应的第三螺纹孔；
15.第一螺钉连接于所述第二螺纹孔和所述第三螺纹孔中。
16.可选地，所述第一限位部与所述叶轮第一端面之间设置有垫片，所述第一螺钉通过所述垫片与所述叶轮第一端面连接。
17.可选地，所述第二限位部为凸台，所述凸台与所述第一配合面一体地形成；所述叶轮第二端面与所述凸台相抵后与所述凸台连接。
18.可选地，所述第二螺纹孔的数量为多个，多个所述第二螺纹孔沿着所述第一限位部径向均匀分布在所述第一螺纹孔的周围。
19.可选地，所述凸台上设置有第四螺纹孔，所述第四螺纹孔沿着所述凸台的径向分布；
20.所述叶轮第二端面上设置有与所述第四螺纹孔相对应的第五螺纹孔；
21.第二螺钉连接于所述第四螺纹孔与所述第五螺纹孔中。
22.可选地，所述第四螺纹孔的数量为多个，多个所述第四螺纹孔靠近所述凸台的边缘并沿着所述凸台的径向均匀分布。
23.可选地，所述凸台的外轮廓为不连续圆周形状，所述第四螺纹孔设置于靠近所述不连续圆周形状的边缘。
24.第二方面，本实用新型实施例提供了一种泵设备，所述泵设备包括如上所述的叶轮超转平衡组合芯轴。
25.本实用新型实施例提供的技术方案的有益效果至少包括：
26.本实用新型通过在芯轴本体上设置有第一配合面和第二配合面，第一配合面用于与叶轮内孔过渡配合连接，第一限位部与第二配合面配合连接后与叶轮第一端面连接，第二限位部与第一限位部相对设置在第一配合面的两侧并与叶轮第二端面连接，在芯轴本体与叶轮内孔过渡配合装配的基础上，在装配后的两端设置第一限位部和第二限位部用于固定芯轴本体与叶轮内孔装配后的相对位置，避免芯轴本体与叶轮内孔之间发生相对转动或者轴向移动，达到过盈配合连接的工艺效果，在满足芯轴本体与叶轮内孔装配工艺的同时，简化了芯轴本体的加工工艺和装配工艺，提高了生产效率，降低了制造成本。
附图说明
27.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1为根据本实用新型实施例的叶轮超转平衡组合芯轴与叶轮内孔配合连接的结构示意图。
29.图2为图1中第一限位部和第二限位部与叶轮内孔连接的局部放大示意图。
30.图3为根据本实用新型实施例的芯轴本体的结构示意图。
31.图4为图3中的第二限位部的局部放大示意图。
32.图5为根据本实用新型实施例的第一限位部的结构示意图。
33.图中的附图标记分别表示为：
34.1-芯轴本体；11-第一配合面；12-第二配合面；2-第一限位部；21-第一螺纹孔；22-第二螺纹孔；23-防松连接孔；3-第二限位部；31-第四螺纹孔；4-叶轮内孔；5-叶轮第一端
面；51-第三螺纹孔；6-叶轮第二端面；61-第五螺纹孔；7-第一螺钉；8-第二螺钉；9-垫片。
35.通过上述附图，已示出本实用新型明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本实用新型构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。
具体实施方式
36.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
37.为使本实用新型的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
38.除非另作定义，本实用新型中使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域的普通技术人员所理解的意义。本实用新型中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。
39.为了便于理解本实用新型，在此，示范性地描述了叶轮超转平衡组合芯轴及泵设备的一般结构及其应用。
40.图1为根据本实用新型实施例的叶轮超转平衡组合芯轴与叶轮内孔配合连接的结构示意图，图2为图1中第一限位部和第二限位部与叶轮内孔连接的局部放大示意图，图3为根据本实用新型实施例的芯轴本体的结构示意图，图4为图3中的第二限位部的局部放大示意图，图5为根据本实用新型实施例的第一限位部的结构示意图。
41.如图1和图2所示，根据本实用新型实施例所述的叶轮超转平衡组合芯轴，包括：芯轴本体1、第一限位部2和第二限位部3；芯轴本体1上设置有第一连接面11和第二连接面12，第一连接面11用于与叶轮内孔4过渡配合连接，第一限位部2与第二连接面12连接后与叶轮第一端面5连接；第二限位部3与第一限位部2相对设置在第一连接面11的两侧并与第一连接面11的端部连接；叶轮第二端面6与第二限位部3相抵后与第二限位部3连接。
42.本实用新型通过在芯轴本体上设置有第一配合面和第二配合面，第一配合面用于与叶轮内孔过渡配合连接，第一限位部与第二配合面配合连接后与叶轮第一端面连接，第二限位部与第一限位部相对设置在第一配合面的两侧并与叶轮第二端面连接，在芯轴本体与叶轮内孔过渡配合装配的基础上，在装配后的两端设置第一限位部和第二限位部用于固定芯轴本体与叶轮内孔装配后的相对位置，避免芯轴本体与叶轮内孔之间发生相对转动或者轴向移动，达到过盈配合连接的工艺效果，在满足芯轴本体与叶轮内孔装配工艺的同时，简化了芯轴本体的加工工艺和装配工艺，提高了生产效率，降低了制造成本。
43.如图1、图2和图5所示，第一限位部2设置有第一螺纹孔21，第二配合面12为螺纹配合面，第一螺纹孔21与螺纹配合面相适配；第一限位部2通过第一螺纹孔21与第二配合面12
可拆卸连接后与叶轮第一端面5连接。
44.由于叶轮内孔4为锥形内孔，因此第一配合面11同样也为锥形面，在芯轴本体1和叶轮内孔4进行过渡配合连接时，需要将叶轮内孔4的大端面对准第一配合面11的小端面进行装配，因此第二配合面12的外径需要小于第一配合面11的外径。然后将第一限位部2与第二配合面12之间预锁紧，第一限位部2顶住叶轮第一端面5以限定其装配后相对于芯轴本体1的位置不变，再与叶轮第一端面5连接，最后将第一螺纹孔21与第二配合面12之间锁紧。将叶轮第一端面5与芯轴本体1之间的相对位置限定牢固，防止芯轴本体1与叶轮内孔4发生相对转动或者轴向移动。
45.如图1、图2和图5所示，第一限位部2上还设置有第二螺纹孔22，第二螺纹孔22沿着第一限位部2的径向分布在第一螺纹孔21的周围；叶轮第一端面5上设置有与第二螺纹孔22相对应的第三螺纹孔51；第一螺钉7连接于第二螺纹孔22和第三螺纹孔51中。
46.沿着第一限位部2的径向方向设置有第二螺纹孔22，通过第二螺纹孔22与第三螺纹孔51进行连接，在径向方向限定装配后的叶轮第一端面5的位置，保证芯轴本体1与叶轮内孔4之间径向的位置不变，不会发生转动。
47.通过使用第一螺钉7插入到第二螺纹孔22和第三螺纹孔51中，第一螺钉7的摩擦直径小，可以用相对较小的扭矩来实现很高的预紧力。因此，第一螺钉7对叶轮第一端面5在轴向方向产生强大的顶推力，并与第一螺纹孔21一起产生强大的夹紧力，当叶轮内孔4随着芯轴本体1一起高速旋转时，也能够保证叶轮内孔4与芯轴本体1不会发生相对转动或轴向移动，达到过盈配合的效果。
48.并且第一限位部2与芯轴本体1和叶轮第一端面5之间均为可拆卸连接，安装或拆卸时快速、方便，提高了生产效率。
49.如图2所示，第一限位部2与叶轮第一端面5之间设置有垫片，第一螺钉7通过垫片与叶轮第一端面5连接。
50.第一限位部2与叶轮第一端面5之间设置有垫片9，垫片9上设置有与第二螺纹孔22和第三螺纹孔51对应的螺纹孔，第一螺钉7通过垫片9与叶轮第一端面5连接。使得第一螺钉7对叶轮第一端面5产生的顶推力直接作用在垫片9上，起到传递推力的作用，能够保护叶轮第一端面5，同时使得第一限位部2与叶轮第一端面5之间连接的更紧固。
51.如图2和图3所示，第二限位部3为凸台，凸台与第一配合面11一体地形成；叶轮第二端面6与凸台相抵后与凸台连接。
52.在芯轴本体1上并位于第一配合面11的端部，直接加工出凸台，在第一配合面11与叶轮内孔4进行装配时可以起到定位的作用，简化装配工序。并将叶轮第二端面6与凸台连接，可以保证芯轴本体1与叶轮内孔4装配后彼此之间在径向不发生转动。
53.第二限位部3与芯轴本体1为一体结构，能够增加第二限位部3与叶轮第二端面6的连接强度，更好的限定芯轴本体1与叶轮内孔4之间的径向位移。
54.第二限位部3也可以是环形件，通过焊接工艺将环状件焊接在第一配合面11的端部，然后将第二限位部3与叶轮第二端面6连接固定，同样也能够起到定位、限位的作用，因此第一配合面11的具体结构不做限定。
55.如图5所示，第二螺纹孔22的数量为多个，多个第二螺纹孔22沿着第一限位部2径向均匀分布在第一螺纹孔21的周围。
56.在第一限位部2与叶轮第一端面5之间设置多个均匀分布的连接点，可以使得芯轴本体1与叶轮内孔4之间的作用力均匀分布第一限位部2，延长其工作周期，同时更好的限定芯轴本体1与叶轮内孔4之间发生转动。
57.如图5所示，沿着第一螺纹孔21的外壁的周向设置有防松连接孔23，防松连接孔23与芯轴本体1螺纹连接，进一步防止叶轮内孔4随着芯轴本体1一起高速旋转时，叶轮内孔4与芯轴本体1之间发生相对转动。
58.如图2至图4所示，凸台上设置有第四螺纹孔31，第四螺纹孔31沿着凸台的径向分布；叶轮第二端面6上设置有与第四螺纹孔31相对应的第五螺纹孔61；第二螺钉8连接于第四螺纹孔31与第五螺纹孔61中。
59.通过在第二限位部3和叶轮第二端面6之间设置可拆卸的径向连接点，限定芯轴本体1与叶轮第二端面6之间的径向位置，防止彼此之间发生转动的同时拆卸、安装方便。
60.如图2至图4所示，第四螺纹孔31的数量为多个，多个第四螺纹孔31靠近凸台的边缘并沿着凸台的径向均匀分布。
61.在第二限位部3和叶轮第二端面6之间设置多个均匀分布的连接点，可以使得芯轴本体1与叶轮内孔4之间的扭矩均匀的作用与第二限位部，延长其工作周期。
62.如图4所示，凸台的外轮廓为不连续圆周形状，第四螺纹孔31设置于靠近不连续圆周形状的边缘。
63.本实用新型中提供的实施例中凸台为叶片形，四个叶片的顶端在同一个圆周上，在不影响定位、限位的前提下，凸台的不连续圆周形状可以减轻芯轴本体的自重，以满足超转设备的能力。
64.本实用新型实施例提供了一种泵设备，该泵设备包括根据上述实施例的叶轮超转平衡组合芯轴，由于根据本实用新型实施例的叶轮超转平衡组合芯轴具有上述技术效果，因此根据本实用新型的泵设备也具有相应的技术效果，即本实用新型实通过设置芯轴本体1、第一限位部2和第二限位部3；芯轴本体1上设置有第一连接面11和第二连接面12，第一连接面11用于与叶轮内孔4过渡配合连接，第一限位部2与第二连接面12连接后与叶轮第一端面5连接；第二限位部3与第一限位部2相对设置在第一连接面11的两侧并与第一连接面11的端部连接；叶轮第二端面6与第二限位部3相抵后与第二限位部3连接。在芯轴本体与叶轮内孔过渡配合装配的基础上，在装配后的两端设置第一限位部和第二限位部用于固定芯轴本体与叶轮内孔装配后的相对位置，避免芯轴本体与叶轮内孔之间发生相对转动或者轴向移动，达到过盈配合连接的工艺效果，在满足芯轴本体与叶轮内孔装配工艺的同时，简化了芯轴本体的加工工艺和装配工艺，提高了生产效率，降低了制造成本。
65.本领域技术人员在考虑说明书并且实践这里所公开的本实用新型后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本实用新型旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的。
66.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。