葉輪與主軸的連接結構的製作方法

2023-05-08 08:58:06 2

葉輪與主軸的連接結構的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種高速風機葉輪與主軸的連接結構，輪轂的軸孔與主軸採用過盈配合，輪轂的軸孔橫截面和主軸的橫截面為相似的非正圓形狀。其連接方式具有下述工藝過程：葉輪的輪轂部分經過加熱處理，加熱溫度達到80-160攝氏度，使得軸孔內徑增大；主軸上待安裝的工位經過冷卻處理，冷卻溫度達到零下80-零下160攝氏度，使得主軸的待安裝的工位冷卻收縮；將葉輪的輪轂套裝到主軸上待安裝的工位；待溫度恢復常溫後，葉輪和主軸緊密地配合連接到一起。本實用新型的連接形式既能保證轉軸和葉輪的連接牢固，又保證安裝程序方便、規範，適合大功率、高出風量的風機配套使用。
【專利說明】葉輪與主軸的連接結構
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種風機行業使用的葉輪與主軸的連接結構。
【背景技術】
[0002]在常規的風機製造中，葉輪由輪轂(輪盤或中盤)和葉片部件構成，或者還有輪蓋部件，輪轂中心具有軸孔，使得葉輪能夠套裝連接到主軸(或轉軸)上。一般葉輪與主軸之間採用鍵、銷等方式連接固定，不能承受較大的軸向力且對軸的強度削弱較大。
[0003]專利申請號為CN200520065266.0的實用新型公開了 「一種葉輪式增氧機主軸與葉輪連接法蘭」，該法蘭一端連接電機傳動軸；另一端與增氧機的葉輪上接盤通過螺釘面面連接，其特徵在於，所述法蘭與葉輪上接盤的接觸面為傾斜面，該傾斜面與水平面所成的角度a為I 一 6°。該連接方式同軸度較差，間隙較大，轉動時震動和噪音較大。
[0004]專利申請號為CN200520079027.0的實用新型公開了一種「高速旋轉機械葉輪與主軸的連接結構」，包括主軸及與主軸相連接的葉輪，葉輪與主軸相連接的一端突出有一與主軸軸頭直徑相等的第一圓柱，第一圓柱的端面又突出有第二圓柱，主軸與葉輪相連接的一端開有與第二圓柱相對應的孔，用於葉輪與主軸連接時第二圓柱的插入且使其與第二圓柱為過渡配合，主軸與葉輪連接的端面向內還開有螺紋孔，用於螺栓的旋入以固定連接葉輪與主軸。該連接結構零部件較多，容易鬆動，精密度較低。
[0005]專利申請號為CN01256824.4的「葉輪靜摩擦連接的變頻離心式冷水機組涉及大型中央空調系統中一種離心式冷水機組」，針對變頻氟冷電動機主軸與葉輪的連接方式、有鍵連接、過盈配合連接、焊接連接、粘接連接等，存在著應力集中，可靠性差，壽命短等不足，而提出一種結構簡單，葉輪正常運轉，避免應力集中，可靠性高，壽命長，噪音小的靜摩擦連接方式。所採用技術方案是變頻氟冷電動機(10)的主軸(13)輸出部分中間呈臺階圓柱形的主軸推止盤(12)端面與套在主軸(13)的葉輪(2)緊貼合，主軸(13)的輸出端有螺紋與鎖緊螺母(11)嚙合。靜摩擦的方式在過載時容易失穩，不適合高速風機使用。

【發明內容】

[0006]實用新型目的:克服傳統的葉輪與主軸連接方式零部件較多、接口間隙較大的缺陷，提供一種通過熱脹冷縮原理和採用特殊連接結構的葉輪與主軸的連接結構。
[0007]技術方案:本實用新型提供的一種高速風機葉輪與主軸的連接結構，葉輪具有輪轂和葉片，輪轂中心具有軸孔，能夠套裝連接到主軸上待安裝的工位，輪轂的軸孔與主軸採用過盈配合(該方式確保接口幾乎沒有間隙)，輪轂的軸孔橫截面和主軸的橫截面為相似的非正圓形狀(本文中的非正圓形狀指轉角為圓弧形的正多邊形，優選轉角為圓弧形的正四邊形，該特殊連接結構可確保轉軸和葉輪之間沒有相對轉動；正多邊形的邊長為30-80mm，圓弧半徑為80-200mm，以與主軸的其它部位尺寸相適合)。
[0008]如果葉輪的輪轂部分較寬，輪轂可以分解為軸孔孔徑較小的輪轂左端、輪轂右端和軸孔孔徑較大的輪轂中間段。套裝到主軸上時，輪轂中間段與主軸之間留有間隙，輪轂左端、輪轂右端與主軸配合連接。優選輪轂右端(或左端)的軸孔橫截面和其對應待安裝的工位的主軸橫截面為相似的非正圓形狀，採用過盈配合連接；輪轂左端(或右端)的軸孔橫截面和其對應待安裝的工位的主軸橫截面均為正圓形狀，採用過渡配合連接，保證連接操作既容易進行，又安裝牢靠。
[0009]其連接方式中，首先製作或者選取能夠過盈配合連接的主軸和葉輪；另外，具有下述具體的工藝過程:
[0010]I)葉輪的輪轂部分經過加熱處理(將感應式加熱器的加熱棒放在輪轂中間的軸孔中，加熱棒的長度大於輪轂的厚度，該加熱方式不同於熱油加熱，無油汙汙染，無須除油，可快速裝配使用)，加熱溫度達到80-160攝氏度，使得輪轂受熱膨脹，軸孔內徑增大；
[0011]2)主軸上待安裝的工位經過冷卻處理(液氮噴淋)，冷卻溫度達到零下80-零下-160攝氏度，使得主軸的待安裝的工位冷卻收縮；
[0012]3)使用絕熱處理過的工夾具迅速將葉輪的輪轂套裝到主軸上待安裝的工位；
[0013]4)待溫度恢復常溫後，移開工夾具，葉輪和主軸緊密地配合連接到一起。
[0014]有益效果:
[0015]本實用新型的連接形式既能保證轉軸和葉輪的連接牢固，不易鬆動，適合高轉速、高出風量、大功率的風機配套使用；又保證安裝程序方便、規範，工人容易操作，生產安全有保障。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的一種裝配示意圖；
[0017]圖2是圖1中C-C剖面的結構示意圖；
[0018]圖中，1、主軸；2、輪轂；3、輪轂左端；4、輪轂中間段；5、輪轂右端；6、葉片；7、正多邊形的邊長；8、圓弧半徑；9、圓心。
【具體實施方式】
[0019]參照附圖和實施例作進一步的說明。
[0020]如圖1，圖2所示的葉輪與主軸I，葉輪具有輪轂2和葉片6，輪轂2中心具有軸孔，能夠套裝連接到主軸I上待安裝的工位，輪轂2的軸孔尺寸與主軸I上待安裝的工位的尺寸具有過盈配合關係。所述葉輪的輪轂2較寬，輪轂2分解為輪轂左端3、輪轂右端5和軸孔孔徑較大的輪轂中間段4 ;輪轂2套裝到主軸I上時，輪轂中間段4與主軸I之間留有間隙；輪轂右端5的軸孔橫截面和其對應待安裝的工位的主軸I橫截面為相似的非正圓形狀(為圓弧轉角的正四邊形)，四邊形的邊長7為50mm，圓弧半徑8為IOOmm (圓心9)，採用過盈配合連接；輪轂左端3的軸孔橫截面和其對應待安裝的工位的主軸I橫截面均為正圓形狀，採用過渡配合連接。
[0021 ] 輪轂2的軸孔連接方式具有下述工藝過程:
[0022]I)葉輪的輪轂2部分經過感應式加熱處理，加熱溫度達到100攝氏度，使得輪轂2受熱膨脹，軸孔內徑增大；
[0023]2)主軸I上待安裝的工位經過液氮噴淋冷卻處理，冷卻溫度達到零下130攝氏度，使得主軸的待安裝的工位冷卻收縮；
[0024]3)使用絕熱處理過的工夾具夾持葉輪和主軸1，將輪轂2的軸孔套裝在主軸I上待安裝的工位；
[0025]4)待溫度恢復常溫後，移開所述的工夾具，葉輪和主軸I緊密配合連接到一起。
【權利要求】
1.一種葉輪與主軸的連接結構，葉輪具有輪轂(2)和葉片(6)，輪轂(2)中心具有軸孔，能夠套裝連接到主軸(I)上待安裝的工位，輪轂(2 )的軸孔尺寸與主軸(I)上待安裝的工位的尺寸具有過盈配合關係，其特徵在於: 輪轂(2)的軸孔橫截面和主軸(I)的橫截面為相似的非正圓形狀。
2.如權利要求1所述的葉輪與主軸的連接結構，其特徵在於:所述葉輪的輪轂(2)分解為軸孔孔徑較小的輪轂左端(3)、輪轂右端(5)和軸孔孔徑較大的輪轂中間段(4);輪轂(2)套裝到主軸(I)上時，輪轂中間段(4)與主軸(I)之間留有間隙；輪轂右端(5)的軸孔橫截面和其對應待安裝的工位的主軸(I)橫截面為相似的非正圓形狀，採用過盈配合連接；輪轂左端(3)的軸孔橫截面和其對應待安裝的工位的主軸(I)橫截面均為正圓形狀，採用過渡配合連接。
3.如權利要求1或2所述的葉輪與主軸的連接結構，其特徵在於:所述的非正圓形狀是轉角為圓弧的正四邊形。
【文檔編號】F04D29/26GK203604256SQ201320310712
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年6月2日 優先權日:2013年6月2日
【發明者】陸建軍, 張旭朋, 繆小軍, 劉德潑 申請人:江蘇金通靈流體機械科技股份有限公司