一种低比转速叶轮结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种低比转速叶轮结构，该结构包括叶轮体部和叶轮根部；所述叶轮体部包括前盖板、叶片体部以及后盖板，所述叶轮根部包括轮毂、叶片根部以及密封环部，所述后盖板的中部向后凸出形成一套管，后盖板通过该套管套设在轮毂的后部，所述前盖板套设在密封环部上，并与密封环部之间形成环形焊缝，该前盖板与密封环部通过环形焊缝密封焊接在一起。本实用新型专利技术加工难度低，并且加工精确度高，整体质量更好，从而提高加工的成品率；并且叶轮的稳定性高，能够有效提高导流效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及离心泵叶轮制造领域，尤其涉及一种超低比转速叶轮结构。
技术介绍
随着节能、环保、安全要求的提高，低比转速的离心泵应用越来越多，而对于叶轮比转速低于35时，如图1所示的叶轮，当D2（叶轮外径）与b2（流道出口宽度）的比大于30时，这类闭式叶轮现在的铸造技术很难保证流道的尺寸精度和表面光洁度，报废率非常高（一般仅能达到20%左右的合格率），甚至无法铸造，限制了超低比转速离心泵的进一步发展。目前，制造这类叶轮，参见图1，一般采用将前盖板单独加工，叶轮的叶片与后盖板、轮毂一起铸造（或加工）成型，然后将前盖板与后盖板焊接起来成为整体叶轮，这种成型叶轮的方法，前盖板与叶片之间具有焊缝，且焊缝极其小，它们的结合强度低；特别是当叶轮的直径较大（即D2/b2的值大于30）时，叶片与前盖板的中间部位根本无法焊接，此时整体叶轮的强度更低，焊接叶轮的焊缝高度无法精确控制，不能达到水力设计尺寸的要求，无法保证叶轮的水力性能实现；并且，叶片与前盖板间存在缝隙，对叶轮水力性能影响巨大。同时焊接叶轮在特殊材料（双相钢、有色金属等）焊接技术无法解决，焊接的热影响区叶对金属的腐蚀性下降很大，无法保证叶轮的长期使用，给设备安全运行带来隐患。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，本技术的目的在于提供一种超低比转速叶轮结构，加工难度低，并且加工精确度高，整体质量更好，从而提高加工的成品率；并且叶轮的稳定性高，能够有效提高导流效率。为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是这样的：一种低比转速叶轮结构，其特征在于：包括叶轮体部和叶轮根部；所述叶轮体部包括前盖板、叶片体部以及后盖板，且所述前盖板、叶片体部以及后盖板成型为一体；所述叶轮根部包括轮毂、叶片根部以及密封环部，所述叶片根部位于轮毂的前部，所述密封环部套设在叶片根部外侧，且轮毂、叶片根部以及密封环部一体成型；所述后盖板的中部向后凸出形成一套管，后盖板通过该套管套设在轮毂的后部，并与轮毂过盈配合在一起，且后盖板与轮毂前部紧贴；同时，叶片根部的外端能够与叶片体部的内端紧密贴合；所述前盖板套设在密封环部上，并与密封环部之间形成环形焊缝，该前盖板与密封环部通过环形焊缝密封焊接在一起。进一步地，所述叶轮根部与叶轮体部的切分原则是：叶片根部为弧形段，叶片体部为直线段；前盖板的内孔的直径与叶片体部的内端所在圆的直径一致，后盖板的内孔直径小于叶片体部的内端所在圆的直径。进一步地，前盖板内孔呈锥形，其靠近前盖板外侧直径大于靠近前盖板外侧直径。与现有技术相比，本技术具有如下优点：1、将极难铸造的超低比转速叶轮切分成两个部件分别进行铸造，大大降低叶轮的铸造难度，大大降低毛坯的废品率。2、分别铸造的叶轮体部，其中的叶片体部基本是柱形叶片，成型难度低，流道和叶片体部的型线尺寸精度易于保证，使流道和叶片体部型线的尺寸更符合设计要求。3、叶轮根部属于叶轮流道转弯和叶片扭曲部分，此结构减短了成型流道和叶片根部的长度，同时使铸造时形成流道的型砂强度好，容易成型，叶片根部线型和流道尺寸更容易达到设计要求。4、将叶轮从最容易出现缺陷的流道转弯部位分开，形成两个独立部件并分别加工，降低了流道的铸造难度，克服了出现缺陷的因素，使叶轮的成品率大大提高。5、叶轮体部和叶轮根部的流道长度都大大减短，能够采用人工打磨的方法降低叶轮流道表面粗糙度，对提高流道和叶片表面的光洁度极为有利，降低了流体高速流过叶片表面的摩擦损失，非常有效地提高了叶轮的效率。6、叶轮的前盖板环形焊缝成形，大大降低体积探伤的难度，能有效保证叶轮的质量，降低叶轮质量引起的泵事故风险，提高泵运行可靠性。7、采用该技术，可以铸造叶轮外径与流道出口宽度之比的值很大的叶轮，为离心泵向超低比转速方向发展提高技术方面的保障性。附图说明图1为现有叶轮的结构示意图。图2为本技术的结构示意图。图3为图2沿A—A向的剖视图。图4为叶轮体部的结构示意图。图5为图4沿B—B向的剖视图。图6为叶轮根部的结构示意图。图7为图6沿C—C向的剖视图。图2—图4中：1—前盖板，2—叶片体部，3—后盖板，4—轮毂，5—叶片根部，6—密封环部，7—套管。具体实施方式下面将结合附图及实施例对本技术作进一步说明。实施例：参见图2—图7，一种低比转速叶轮结构，包括叶轮体部和叶轮根部。所述叶轮体部包括前盖板1、叶片体部2以及后盖板3，且所述前盖板1、叶片体部2以及后盖板3成型为一体。所述叶轮根部包括轮毂4、叶片根部5以及密封环部6，所述叶片根部5位于轮毂4的前部，所述密封环部6套设在叶片根部5外侧，且轮毂4、叶片根部5以及密封环部6一体成型。所述叶轮根部与叶轮体部的切分原则是：叶片根部5为弧形段，叶片体部2为直线段；前盖板1的内孔的直径与叶片体部2的内端所在圆的直径一致，后盖板3的内孔直径小于叶片体部2的内端所在圆的直径。所述后盖板3的中部向后凸出形成一套管7，后盖板3通过该套管7套设在轮毂4的后部，并与轮毂4过盈配合在一起，且后盖板3与轮毂4前部紧贴。同时，叶片根部5的外端能够与叶片体部2的内端紧密贴合，形成设计的叶片型线，轴的扭矩通过键传递给叶轮轮毂4，叶轮体部的套管7与轮毂4后部的过盈配合传递扭矩。所述前盖板1套设在密封环部6上，并与密封环部6之间形成环形焊缝，该前盖板1与密封环部6通过环形焊缝密封焊接在一起。其中，前盖板1内孔呈锥形，其靠近前盖板1外侧直径大于靠近前盖板1外侧直径（即：前盖板1内孔切口的轮廓线与叶轮的轴心线成0°～60°夹角）；从而使焊缝呈楔形，更便于焊接。叶轮体部和叶轮根部分别铸造成型，从铸造成型的角度，能缩短成型过程中铁水的流动距离，降低叶轮的成型难度，保证叶轮流道尺寸和叶片的尺寸与设计值更符合，能够有效提高叶轮导流的效率。通过分体铸造成型，然后加工后组合成符合设计要求的叶轮，叶轮的前盖板1与叶片间不存在间隙，精确度高。叶片分两段铸造，前盖板1与密封环部6用环焊缝焊接成整体；能更好控制焊接质量和容易检查焊缝的质量，叶轮受力的盖板质量更好，从而提高叶轮的成品率；同时，轴的扭矩通过整体铸造的叶轮根部的轮毂4传递给叶轮体部，叶轮运行过程中稳定性高。一种上述低比转速叶轮结构的加工方法，其特征在于：包括如下步骤：1）根据水利设计要求，分别铸造叶轮体部和叶轮根部；并对流道和叶片（叶片体部2和叶片根部5）表面进行打磨。其中，叶片根部5为弧形段，叶片体部2为直线段；前盖板1的内孔的直径与叶片体部2的内端所在圆的直径一致，后盖板3的内孔直径小于叶片体部2的内端所在圆的直径，并且后盖板3中部向后凸出形成套管7。2）通过叶轮体部上的套管7，将叶轮体部从叶轮根部的后端套入叶轮根部，并使叶片体部2与叶片根部5正对，且叶片体部2内端与叶片根部5外端紧贴在一起，同时，使叶轮体部的后盖板3与叶轮根部的前部紧贴，前盖板1套入密封环部6。3）将前盖板1与密封环部6之间的环形焊缝密封焊接，形成一个完整的叶轮。最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本技术的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本技术的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本技术的权利要求范围当中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低比转速叶轮结构，其特征在于：包括叶轮体部和叶轮根部；所述叶轮体部包括前盖板、叶片体部以及后盖板，且所述前盖板、叶片体部以及后盖板成型为一体；所述叶轮根部包括轮毂、叶片根部以及密封环部，所述叶片根部位于轮毂的前部，所述密封环部套设在叶片根部外侧，且轮毂、叶片根部以及密封环部一体成型；所述后盖板的中部向后凸出形成一套管，后盖板通过该套管套设在轮毂的后部，并与轮毂过盈配合在一起，且后盖板与轮毂前部紧贴；同时，叶片根部的外端能够与叶片体部的内端紧密贴合；所述前盖板套设在密封环部上，并与密封环部之间形成环形焊缝，该前盖板与密封环部通过环形焊缝密封焊接在一起。

【技术特征摘要】
1.一种低比转速叶轮结构，其特征在于：包括叶轮体部和叶轮根部；所述叶轮体部包括前盖板、叶片体部以及后盖板，且所述前盖板、叶片体部以及后盖板成型为一体；所述叶轮根部包括轮毂、叶片根部以及密封环部，所述叶片根部位于轮毂的前部，所述密封环部套设在叶片根部外侧，且轮毂、叶片根部以及密封环部一体成型；所述后盖板的中部向后凸出形成一套管，后盖板通过该套管套设在轮毂的后部，并与轮毂过盈配合在一起，且后盖板与轮毂前部紧贴；同时，叶片根部的外端能够与叶片...

【专利技术属性】
技术研发人员：王天周，王运，吕见江，
申请(专利权)人：重庆水泵厂有限责任公司，
类型：新型
国别省市：重庆;50