專利名稱：硬材料葉輪及其構(gòu)造方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工業(yè)應(yīng)用中的離心泵的葉輪。更特別的是，本發(fā)明涉及由非常硬的材料制成的葉輪，該葉輪在傳統(tǒng)上是構(gòu)造有一個(gè)鉛基軸承(lead babbitt)來接收驅(qū)動(dòng)軸。本發(fā)明提供適用于消除軸承的結(jié)構(gòu)和方法，從而提供一種制造時(shí)保護(hù)環(huán)境而且成本更低的葉輪。
背景技術(shù)：
一些工業(yè)過程涉及極其有研磨作用的材料的泵吸。這種工業(yè)過程包括，例如原污水處理和采礦和挖泥，其中，被泵吸的泥漿含有高研磨作用的固體。如果處理泥漿的所有泵最終都受到磨損和磨蝕，那么那些用來處理高研磨作用泥漿的泵易于受到更快而且更大的磨蝕。
響應(yīng)于通過處理這些高研磨作用的泥漿引起的磨損，泵葉輪已經(jīng)由更加耐磨的材料來制成，以承受磨損。例如許多這種葉輪，由非常硬的材料來制成，這些材料被選擇成比絕大多數(shù)的一般的研磨作用砂粒即硅砂還要硬。因此，這些材料通常被選擇成具有大于在布氏硬度等級(jí)上的570Bhn的硬度，或者等于它。具有大于570Bhn的硬度的材料包括鎳鉻冷硬鑄鐵和高鉻合金。在泵葉輪成形中使用硬材料明顯提高了葉輪的壽命，但是也在制造葉輪過程中產(chǎn)生了困難。
通常，泵葉輪通過連接到馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)軸在泵殼中旋轉(zhuǎn)。葉輪一般形成有一個(gè)中心空腔或開口，驅(qū)動(dòng)軸終端延伸到其中或穿過其延伸。葉輪與驅(qū)動(dòng)軸的連接部分的精確設(shè)計(jì)和構(gòu)造在葉輪類型和式樣之間大大地改變。由軟金屬材料制成的葉輪通常被機(jī)加工，以形成中心空腔，該空腔可以容納驅(qū)動(dòng)軸端部。但是，由非常硬的材料(即，大于570Bhn)制成的葉輪很難于機(jī)加工，因此存在將驅(qū)動(dòng)軸固定到葉輪的問題。
對(duì)于非常硬的材料制成的葉輪，傳統(tǒng)的做法是，在葉輪中心空腔中形成軸承，以接收驅(qū)動(dòng)軸終端。軸承通常是鉛，鉛基軸承的軟度允許其順應(yīng)驅(qū)動(dòng)軸，以提供軸承與驅(qū)動(dòng)軸之間的全面接觸。軸承可以形成一個(gè)給定的輪廓，以容納驅(qū)動(dòng)軸。
在已知的鑄造技術(shù)中，葉輪在一個(gè)模子中制成，該模子的形狀適合于在葉輪中產(chǎn)生一個(gè)中心空腔。鑄件的中心空腔具有不精確的大小和光潔度，因?yàn)樾纬稍谥行目涨恢械妮S承對(duì)任何大小或光潔度上的不精確度進(jìn)行補(bǔ)償，所以這種不精確的大小和光潔度也是可以容許的。一旦葉輪熔料硬化，而且鑄件從模子移開，中心空腔就適合于形成軸承。確定空腔中心，并且將一個(gè)柱狀器具或心軸放在空腔中心。然后將熔化的鉛繞著心軸灌入空腔中。當(dāng)鉛硬化時(shí)，心軸被移開。軸承可以形成一個(gè)特定的形狀，該形狀至少部分地通過對(duì)驅(qū)動(dòng)軸端部機(jī)加工而獲得。
由葉輪材料的極大硬度迫使的使用鉛基軸承的需要，導(dǎo)致明顯的附加勞動(dòng)，這增加了制造硬材料葉輪的時(shí)間和成本。而更加重要的事實(shí)在于，鉛基軸承不能用在許多應(yīng)用中，因?yàn)殂U會(huì)滲入正處理的水中并且污染這些水。此外，鉛基軸承的成形過程就是一種非常有毒的非常危險(xiǎn)的過程，所以犧牲很大。
安裝非常硬的材料的葉輪到驅(qū)動(dòng)軸的另一種方法是在灌入熔料以形成葉輪之前就提供軟金屬插件到葉輪模子的中心。這種軟金屬插件可以構(gòu)造成能提供與葉輪的接觸，并且適合于容納驅(qū)動(dòng)軸，但是也需要機(jī)加工，以接收驅(qū)動(dòng)軸。當(dāng)被泵吸的流體類型不相容于軸承鉛時(shí)，使用軟插件。但是，使用軟插件也會(huì)增加制造葉輪的成本和勞動(dòng)，因?yàn)橹圃觳寮枰獧C(jī)加工，而且將插件形成到驅(qū)動(dòng)軸也需要附加的機(jī)加工。
這樣，在該技術(shù)領(lǐng)域中，有利的是，提供適用于由硬材料制造葉輪的裝置，這種裝置能消除對(duì)鉛基軸承或容納驅(qū)動(dòng)軸的任何其它類型插件的需要，并且消除對(duì)葉輪或驅(qū)動(dòng)軸機(jī)加工的需要，明顯降低制造成本，簡(jiǎn)化制造過程，并且提供由非常硬的材料制成的更加保護(hù)環(huán)境的葉輪。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，由非常硬的材料形成的離心泵葉輪以這樣一種方式被制成，即，這種方式消除了對(duì)鉛基軸承或其它插件的需要，而且還消除對(duì)葉輪機(jī)加工以接收驅(qū)動(dòng)軸的需要，由此降低制造成本，并且制造一種保護(hù)環(huán)境的葉輪。本發(fā)明這種葉輪特別地構(gòu)造成可以接收驅(qū)動(dòng)軸終端，以提供葉輪和驅(qū)動(dòng)軸之間的全面接觸，從而提高驅(qū)動(dòng)軸和葉輪的工作壽命。雖然這種形成本發(fā)明硬材料葉輪的結(jié)構(gòu)和方法適用于任何類型或式樣的硬材料葉輪，但是本發(fā)明在這里是參考渦流型葉輪進(jìn)行描述的，這種渦流型葉輪只是作為本發(fā)明一個(gè)示例性應(yīng)用。
根據(jù)本發(fā)明，由布氏硬度數(shù)量等于或大于570Bhn的非常硬的材料，或其等同物形成的葉輪通過以下方法制造，該方法提供具有中心空腔的葉輪，該中心空腔適合于接收馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸終端，而不需要機(jī)加工或形成軸承。
由非常硬的材料制造葉輪的現(xiàn)有技術(shù)方法制造出一種具有不精確大小和光潔度的中心空腔的葉輪。這種不精確性在現(xiàn)有技術(shù)的鑄造方法中不是很關(guān)鍵的，因?yàn)闄C(jī)加工和在中心空腔中形成軸承都可以補(bǔ)償這種不精確性。在本發(fā)明中，可以通過在鑄造過程中形成具有選定結(jié)構(gòu)和光潔度的葉輪中心空腔來消除使用軸承，軟插件和對(duì)葉輪鑄件進(jìn)行機(jī)加工，因此在鑄造葉輪后，中心空腔就適合于接收驅(qū)動(dòng)軸。在本發(fā)明方法中，使用的葉輪模子具有選定結(jié)構(gòu)和光潔度的芯核，這使得葉輪鑄件的中心開口適合于接收驅(qū)動(dòng)軸的終端。對(duì)鑄件進(jìn)行機(jī)加工或者使用鉛基軸承的需要被消除。
用來形成葉輪鑄件的本發(fā)明芯核包括一個(gè)大體上呈圓柱形的形式，該形式構(gòu)造成適合于連接到其中可以形成葉輪模子以鑄造葉輪的箱。芯核的結(jié)構(gòu)被選擇成可以確定鑄造葉輪中的接收驅(qū)動(dòng)軸的中心開口的最終結(jié)構(gòu)。該芯核的結(jié)構(gòu)是變化的，但是形成有一個(gè)在用于接觸驅(qū)動(dòng)軸的葉輪中心開口中提供至少一個(gè)接觸表面的部分。該芯核也形成有一個(gè)以以下方式形成葉輪的部分，這種方式有利于在組裝泵時(shí)，將驅(qū)動(dòng)軸連接到葉輪。該芯核也可以選擇性地由提供理想光潔度給葉輪中心開口內(nèi)壁的材料形成。
由上述方法形成的本發(fā)明葉輪可以以多種方法構(gòu)造，以接收給定輪廓的驅(qū)動(dòng)軸。多種輪廓可以被使用，與現(xiàn)有技術(shù)葉輪和驅(qū)動(dòng)軸裝置相比較，這可以提高葉輪和驅(qū)動(dòng)軸的工作壽命。根據(jù)本發(fā)明，芯核的各種實(shí)施例和通過這些芯核制造的葉輪在這里進(jìn)行描述。


在下面的附圖中，顯示了當(dāng)前被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳實(shí)施例的實(shí)施方式。
附圖1是現(xiàn)有技術(shù)的渦流葉輪泵的橫截面圖，該圖顯示了對(duì)鉛基軸承的使用。
附圖2是附圖1所示類型的渦流葉輪的吸入側(cè)的正視圖。
附圖3是根據(jù)本發(fā)明用來形成本發(fā)明葉輪的芯核(core)的透視圖。
附圖4是本發(fā)明芯核的第一實(shí)施例的正視圖。
附圖5是附圖4所示的芯核的正視圖，該芯核沿其軸線逆時(shí)針地轉(zhuǎn)動(dòng)了九十度。
附圖6是附圖4所示芯核沿其線6-6獲得的橫截面圖。
附圖7是本發(fā)明葉輪的徑向橫截面圖，該葉輪的中心開口通過附圖4-6中所示的芯核結(jié)構(gòu)構(gòu)成。
附圖8是附圖7所示葉輪沿其線8-8獲得的軸向橫截面圖。
附圖9是附圖7所示葉輪沿其線9-9獲得的軸向橫截面圖。
附圖10是本發(fā)明芯核的第二實(shí)施例的正視圖。
附圖11是附圖10所示芯核實(shí)施例沿其線11-11獲得的軸向橫截面圖。
附圖12是葉輪的徑向橫截面圖，其中心開口通過附圖10和11所示的芯核實(shí)施例形成。
附圖13是附圖12所示葉輪沿其線13-13獲得的軸向橫截面圖。
附圖14是本發(fā)明芯核的第三實(shí)施例的正視圖。
附圖15是附圖14所示芯核沿其線15-15獲得的軸向橫截面圖。
附圖16是葉輪的徑向橫截面圖，其中心開口通過附圖14和15所示的芯核實(shí)施例形成。
附圖17是附圖16所示葉輪沿其線17-17獲得的軸向橫截面圖。
附圖18是本發(fā)明芯核的第四實(shí)施例的正視圖。
附圖19是附圖18所示芯核沿其線19-19獲得的軸向橫截面圖。
附圖20是葉輪的徑向橫截面圖，其中心開口通過附圖18和19所示的芯核形成。
附圖21是附圖20所示葉輪沿其線21-21獲得的軸向橫截面圖。
附圖22是葉輪一個(gè)替換實(shí)施例的軸向橫截面圖，該葉輪通過附圖18和19所示的芯核形成。
附圖23是本發(fā)明芯核的第五實(shí)施例的正視圖。
附圖24是附圖23所示芯核沿其線24-24獲得的軸向橫截面圖。
附圖25是葉輪的軸向橫截面圖，其中心開口通過附圖23和24所示的芯核形成。
附圖26是本發(fā)明芯核的第六實(shí)施例的正視圖。
附圖27是本發(fā)明葉輪的徑向橫截面圖，其中心開口通過附圖26所示的芯核形成。
附圖28是本發(fā)明葉輪的第七實(shí)施例的軸向橫截面圖。以及附圖29是用來形成附圖28所示葉輪的本發(fā)明芯核的第七實(shí)施例的正視圖。
具體實(shí)施例方式
為了參考的目的，附圖1顯示了一種已知的離心泵10，該離心泵具有渦流型葉輪12。該離心泵大體上包括一個(gè)具有吸入側(cè)磨損板16的泵殼14和一個(gè)封閉葉輪12的驅(qū)動(dòng)側(cè)殼18。在這個(gè)特定種類的泵10中，葉輪12被抱在吸入側(cè)磨損板20中，該吸入側(cè)磨損板被固定到驅(qū)動(dòng)側(cè)殼18。一個(gè)驅(qū)動(dòng)軸22延伸穿過驅(qū)動(dòng)側(cè)殼18，并且被一個(gè)支承系統(tǒng)24支撐，該支承系統(tǒng)位于一個(gè)支承殼26中。一個(gè)密封裝置28(只部分地被顯示)也在驅(qū)動(dòng)側(cè)殼18處圍住驅(qū)動(dòng)軸22。
附圖1和2所示的葉輪12構(gòu)造有許多豎立的葉片30，這些葉片各自從吸入側(cè)輪轂32延伸到周圍的肋34。杯形部36形成在相鄰的葉片30和周圍的肋34之間。杯形部36接收穿過泵入口38進(jìn)入泵10的流體。
一個(gè)開口40穿過葉輪12中心形成，以容納驅(qū)動(dòng)軸22。更特別的是，該開口40可以被認(rèn)為具有一個(gè)驅(qū)動(dòng)側(cè)部分42和一個(gè)形成在葉輪輪轂32中的吸入側(cè)部分46，所述驅(qū)動(dòng)側(cè)部分的尺寸適于接收驅(qū)動(dòng)軸22的終端44。開口40的吸入側(cè)部分46的尺寸大體上適于接收一個(gè)鎖緊螺帽裝置48和一個(gè)螺釘50，該螺釘通過鎖緊螺帽裝置48固定，并且以螺紋連接方式與所示的驅(qū)動(dòng)軸22的終端44接合。
附圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)葉輪12以該技術(shù)領(lǐng)域中的公知的傳統(tǒng)方式進(jìn)行制造，該方式涉及一種模子的形成，熔料被灌入該模子中以形成葉輪殼。該模子包括兩個(gè)半部，并且通過以下方式被制成，即，將葉輪的木制模型和/或塑料模型固定到一個(gè)平臺(tái)，然后將一個(gè)箱子放在該模型周圍。該模型確定葉輪的外輪廓，而且可以制造一個(gè)中心空腔，該中心空腔適合于以后限定葉輪的中心開口40。
包含粘合劑的液態(tài)型砂被壓緊到模箱的這兩個(gè)半部中并且包圍葉輪模型。當(dāng)液態(tài)型砂硬化時(shí)，將葉輪模型從模子半部移開，從而留下一個(gè)葉輪型腔。由型砂制成的芯核被連接到箱子的兩個(gè)半部中之一，并且位于葉輪型腔的中心空腔的中心。該芯核具有通用的形狀和不精確的尺寸。然后，將葉輪模子的兩個(gè)半部與連接到箱子的位于中心的芯核固定在一起，并且將熔料例如鎳鉻冷硬鑄鐵灌入模子中，以形成葉輪鑄件。在熔料冷卻后，模子的這兩個(gè)半部從鑄造的葉輪周圍移開，并且芯核也被移開。
在這點(diǎn)上應(yīng)該注意的是，在這種現(xiàn)有技術(shù)的鑄造技術(shù)中，芯核借助于其定位的方式和連接到葉輪模子，沒有完全地固定于模子中，當(dāng)熔料被灌入葉輪模子中時(shí)，芯核可以移動(dòng)。在這個(gè)行業(yè)中，允許芯核從葉輪中心線移動(dòng)正或負(fù)十六分之一英寸，因?yàn)樗梢杂上旅嬉枋龅你U基軸承進(jìn)行補(bǔ)償，并且允許葉輪旋轉(zhuǎn)而不會(huì)有不利影響。如果芯核移動(dòng)大于這個(gè)數(shù)量，那么會(huì)產(chǎn)生不能使用的葉輪鑄件，因?yàn)楫?dāng)旋轉(zhuǎn)時(shí)葉輪會(huì)擺動(dòng)。
這里描述的傳統(tǒng)鑄造方法在現(xiàn)有技術(shù)葉輪鑄件12中產(chǎn)生一個(gè)中心開口40，該開口具有不精確的輪廓，大小和內(nèi)部光潔度，從而使其不適合于接收驅(qū)動(dòng)軸22的終端44。但是，通過使用如圖1所示的相對(duì)軟的鉛基軸承54，可以對(duì)中心開口40的不精確度進(jìn)行補(bǔ)償，這允許軸承54順應(yīng)驅(qū)動(dòng)軸22。中心開口40可以鑄造有一個(gè)特定的輪廓，在該實(shí)施例中，該輪廓包括許多軸向和徑向的凹槽58，這些凹槽可以接收鉛基軸承。
一個(gè)形狀類似于驅(qū)動(dòng)軸22的終端44的心軸型工具，被放在開口44中。然后，將熔鉛繞著心軸型工具灌入開口中。熔鉛充滿形成在葉輪12中的軸向和徑向凹槽58，并且硬化形成軸承54。心軸型工具被移開，由此產(chǎn)生的開口可以接收驅(qū)動(dòng)軸22的終端44。在現(xiàn)有技術(shù)葉輪12中，軟的鉛基軸承54順應(yīng)驅(qū)動(dòng)軸22的終端44的形狀。在一段時(shí)間后，鉛基軸承54最終會(huì)變形或退化，并且不能再起作用。然后就必須灌入一個(gè)新的鉛基軸承54，以繼續(xù)使用葉輪。
根據(jù)本發(fā)明，葉輪由非常硬的材料以以下方式進(jìn)行制造，即，這種方式消除了對(duì)葉輪進(jìn)行加工或使用軸承的需要，由此使葉輪的制造過程能保護(hù)環(huán)境，而且制造成本大大降低。本發(fā)明的葉輪通過以先前描述的傳統(tǒng)方式由型砂制備一個(gè)兩部分葉輪模子而制造。但是，在本發(fā)明中，一個(gè)選擇性構(gòu)造的和精確成型的芯核被用在葉輪模子中，以便于由此產(chǎn)生的葉輪鑄件具有一個(gè)中心開口，該中心開口精確地構(gòu)造，以使其適合于直接連接到驅(qū)動(dòng)軸。由此消除了加工中心開口或使用軸承的需要。除了選擇性地被構(gòu)造以外，芯核由一種選定的材料制成，這種材料可以產(chǎn)生葉輪中心開口的相當(dāng)光滑的表面，或者內(nèi)壁，從而進(jìn)一步消除任何機(jī)加工或拋光的需要。
附圖3顯示了用在本發(fā)明工藝中的示例性芯核60。該芯核60顯示為由型砂制成，但是芯核60可以由任何其它的材料包括陶瓷材料制成，這種材料能形成選定的輪廓，并且能承受與用來形成葉輪的熔化材料的接觸。而且，用來形成芯核60的這種材料可以特別地被選擇來產(chǎn)生葉輪鑄件中心開口中的內(nèi)表面，這個(gè)內(nèi)表面具有理想的光潔度特性。這樣，例如，具有特定的顆粒尺寸的型砂可以被特別地選擇來獲得葉輪鑄件中的理想光潔度。
作為形成芯核60的一個(gè)示例性方法，模子或芯核箱是使用兩個(gè)鑄鐵板形成的，這兩個(gè)鑄鐵板被適當(dāng)?shù)丶庸ひ孕纬尚竞讼涞慕Y(jié)構(gòu)部件。這兩個(gè)鑄鐵板被鉆孔和固定，而且這兩個(gè)半部的配合表面被磨削，以確保當(dāng)芯核箱的兩個(gè)半部被分離，然后被再連接時(shí)，這兩個(gè)半部會(huì)精確地配合。
一個(gè)空腔或型腔被機(jī)加工到芯核箱的各個(gè)半部中，與最終芯核結(jié)構(gòu)的一個(gè)橫向半部相對(duì)應(yīng)。芯核箱的兩個(gè)半部被連接，空腔或型腔的形狀被檢查，以確保型腔會(huì)精確地產(chǎn)生最終芯核的理想的形狀或結(jié)構(gòu)。然后，在芯核箱半部上進(jìn)行另外的機(jī)加工，以使型砂可以吹到芯核箱中。
芯核箱被安裝在加熱芯核箱兩個(gè)半部的機(jī)器中。然后將含有粘合劑的液態(tài)型砂吹到芯核箱中。鑄鐵芯核箱的加熱引起粘合劑固化型砂。然后分開芯核箱的兩個(gè)半部，并且移開最終的型砂芯核。然后，最終的芯核60，例如附圖3所示的芯核，就適合于用在葉輪鑄件的成型過程中。
大體上顯示在圖7中并且在下面會(huì)更加充分地描述的本發(fā)明葉輪可以是在一種砂模或其它適當(dāng)成型的模子中進(jìn)行鑄造。這種包括兩個(gè)半部的模子通過以下方式來形成，即，將一個(gè)葉輪的木制模型或塑料模型固定在一個(gè)平臺(tái)上，然后將一個(gè)以傳統(tǒng)模子成型方法做好的箱子包圍在模型上。但是，根據(jù)本發(fā)明，在制造這種葉輪模子的過程中使用的葉輪模型特別地被構(gòu)造成可以產(chǎn)生兩個(gè)中心空腔，當(dāng)熔料被灌入模子中以形成葉輪鑄件時(shí)，該空腔可以接收芯核60的端部，以將芯核60固定在葉輪型腔的中心。
參考附圖3，可以看到，芯核60的第一端62有一個(gè)長(zhǎng)的圓柱形部分63與之相聯(lián)，而芯核60的第二端64有一個(gè)截頭圓錐體形狀的部分65與之相聯(lián)。圓柱形部分63和截頭圓錐體形狀的部分65分別構(gòu)成第一芯核印模(print)66和第二芯核印模68。在一個(gè)特別適當(dāng)?shù)膶?shí)施例中，第一芯核印模66的長(zhǎng)度可以介于第二芯核印模68的長(zhǎng)度的三到大約5倍之間。用來形成模箱中的葉輪型腔的模型被特別地構(gòu)造成，可以在模子半部中形成位于中心的軸向?qū)R的芯核印模空腔，以容納第一芯核印模66和第二芯核印模68，如下所述。
當(dāng)鑄造葉輪時(shí)，將模箱的下半部放在一個(gè)表面上，并且將第一芯核印模66放在形成于模箱那半部中的芯核印?？涨恢?。第一芯核印模66的選定形狀，長(zhǎng)度和錐形確保芯核60會(huì)在模箱中并且沿著模子的中心線牢固地進(jìn)行定位，以防止芯核60移動(dòng)。然后，將模箱第二半部放在模箱下半部上，對(duì)齊形成于模箱第二或上半部中的芯核印?？涨?，以接收第二芯核印模68。此外，第二芯核印模68的選定形狀，長(zhǎng)度和錐形有利于將頂模半部準(zhǔn)確定位和對(duì)齊在下模半部上，并且確保芯核60沿著由模子提供的葉輪型腔的中心線進(jìn)行固定。而且，在將模子的頂半部放在模子的下半部上期間，第一芯核印模66的長(zhǎng)度和錐形給芯核60提供了對(duì)齊和固定。
因此，這種選擇性構(gòu)造的芯核60在硬材料葉輪鑄造技術(shù)中提供了改進(jìn)，因?yàn)樗_保在適合于直接接收驅(qū)動(dòng)軸的葉輪鑄件中形成精確地位于中心的中心開口。不需要對(duì)葉輪的中心開口進(jìn)行補(bǔ)償，例如機(jī)加工或使用軸承和軟插件，來確保葉輪會(huì)恰當(dāng)?shù)亟邮镇?qū)動(dòng)軸或確保葉輪會(huì)正確地旋轉(zhuǎn)。
附圖7顯示了通過本發(fā)明上述方法鑄造的一個(gè)本發(fā)明葉輪70。該葉輪70與附圖1所示現(xiàn)有技術(shù)葉輪10在整體形狀上很相似，只是新葉輪70的中心開口72是根據(jù)本發(fā)明以不同方式構(gòu)成，這會(huì)在下面更加充分地進(jìn)行描述。本發(fā)明的渦流葉輪70具有一個(gè)中心開口72，該中心開口與現(xiàn)有技術(shù)葉輪10相似，可以表示為具有一個(gè)尺寸適合于接收驅(qū)動(dòng)軸22的驅(qū)動(dòng)側(cè)部分74，和一個(gè)形成在葉輪70輪轂78中的吸入側(cè)部分76。中心開口72的驅(qū)動(dòng)側(cè)部分74的輪廓選擇為適合于容納驅(qū)動(dòng)軸22，而且驅(qū)動(dòng)側(cè)部分74的輪廓由芯核60的特定輪廓提供，這會(huì)在下面更加充分地進(jìn)行描述。
再參考附圖3，本發(fā)明芯核60包括至少一個(gè)構(gòu)造區(qū)域，該構(gòu)造區(qū)域選擇性地成形，并且大小適合于確定鑄造葉輪70的中心開口72的輪廓和大小。因此，芯核60的第一區(qū)域80規(guī)定了中心開口72的驅(qū)動(dòng)側(cè)部分74的輪廓和大小。第一區(qū)域80的輪廓可以根據(jù)驅(qū)動(dòng)軸終端的形狀和中心開口72與驅(qū)動(dòng)軸的理想接觸情況而變化。
芯核60的第二區(qū)域82也可被提供來確定中心開口72的吸入側(cè)部分76的輪廓。根據(jù)附圖7所示渦流型葉輪，芯核60的第二區(qū)域82可以形成有一個(gè)具有選定圓周大小的第一圓柱形部分88和一個(gè)具有小于第一圓柱部分88的圓周大小的第二圓柱部分90。由此產(chǎn)生的葉輪鑄件提供有一個(gè)吸入側(cè)部分76，該吸入側(cè)部分容納如圖1所示類型的螺釘和鎖緊螺帽裝置。應(yīng)該注意的是，一些硬材料葉輪可以不形成有這里顯示的渦流型葉輪中所示的吸入側(cè)部分76，用來形成這種葉輪的芯核就缺少所描述的第二區(qū)域82。
附圖4-6顯示了本發(fā)明芯核60的第一實(shí)施例，其中，芯核60的第一區(qū)域80具有一個(gè)第一選定輪廓。應(yīng)該注意的是，從此以后，最終確定葉輪70中心開口72吸入側(cè)部分76的輪廓和大小的芯核60的第二區(qū)域82的輪廓和大小在下面描述的芯核60和葉輪70的各個(gè)實(shí)施例中都被認(rèn)為是相同的。
在附圖4中，芯核60的第一區(qū)域80具有一個(gè)形狀上大體呈錐形以接收形狀類似的驅(qū)動(dòng)軸的輪廓。更加特別的是，第一區(qū)域80的輪廓由第一錐形部分92，第二錐形部分94和第三錐形部分96組成。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，第一錐形部分92的表面93和第三錐形部分96的表面95都位于一個(gè)平面97中，該平面以角度α與穿過芯核60軸線98的平面相交。最適當(dāng)?shù)氖?，平?7的這個(gè)角度α可以是從大約五度到大約十度。但是，第一錐形部分92的表面93和第三錐形部分96的表面95不需要都位于一個(gè)平面中。
第二錐形部分94的表面99與第一錐形部分92和第三錐形部分96的表面93、95分別隔開。第二錐形部分94的表面99位于一個(gè)平面100中，該平面以角度β與穿過芯核60軸線98的平面相交。如果優(yōu)選的是，第二錐形部分94的表面99與表面93、95平行，那么，角度β等于角度α，因此角度β的范圍可以是從大約五度到大約十度。
如圖5和6所示，一個(gè)平的齒狀部分101形成在芯核60的第二錐形部分94中。因此，第二錐形部分94就沒有完全在其整個(gè)長(zhǎng)度上呈錐形，如圖6所示。芯核60的這個(gè)平的齒狀部分101在鑄造葉輪中提供了一個(gè)平表面，以用于接觸形成于驅(qū)動(dòng)軸終端中的相應(yīng)平表面。附圖7顯示了中心開口72驅(qū)動(dòng)側(cè)部分74的輪廓，該中心開口由附圖4-6所示的芯核60的輪廓產(chǎn)生。由此產(chǎn)生的中心開口72具有一個(gè)第一錐形表面102和一個(gè)與第一錐形表面102在遠(yuǎn)離葉輪70和驅(qū)動(dòng)軸22的軸線106的方向上隔開的第二錐形表面104。
如圖8和9中所看到的一樣，芯核60的平齒狀部分101在葉輪70的中心開口72中產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的平表面108，這個(gè)平表面108在徑向內(nèi)部與中心開口72的第一錐形表面102大體上隔開。驅(qū)動(dòng)軸22有一個(gè)相應(yīng)的拉平表面110。在附圖7-9中可以看到，驅(qū)動(dòng)軸22在接觸點(diǎn)112和114處接觸中心開口72的第一錐形表面102，接觸點(diǎn)112和114位于第二錐形表面104的任一側(cè)上。驅(qū)動(dòng)軸22和葉輪70之間在中心開口72的接觸點(diǎn)112和114處的摩擦提供了一個(gè)用于旋轉(zhuǎn)葉輪70的主要驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。在接觸點(diǎn)112和114處的葉輪的粗糙鑄件允許葉輪嵌入驅(qū)動(dòng)軸22的金屬中，從而為旋轉(zhuǎn)葉輪70提供更大的抓持可能。中心開口72的平表面108與驅(qū)動(dòng)軸22的拉平表面110之間的接觸為旋轉(zhuǎn)葉輪70提供另一個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。因此這種結(jié)構(gòu)提高了葉輪和驅(qū)動(dòng)軸的工作壽命。
附圖10顯示了本發(fā)明芯核60的第二替換實(shí)施例，其中，第一區(qū)域80形狀上也是大體呈錐形，而且輪廓由第一錐形部分116，第二錐形部分117和第三錐形部分118組成。優(yōu)選的是，第一錐形部分116的表面119和第三錐形部分118的表面120可以位于對(duì)附圖4所示第一芯核實(shí)施例所描述的同一表面中。第二錐形部分117的表面121與第一錐形部分116和第三錐形部分118的表面119、120分別隔開。附圖10所示芯核60的第二實(shí)施例與附圖4所示的類似，只是第一區(qū)域80構(gòu)成為沒有平表面。附圖11還顯示了第二錐形部分117在軸向橫截面上具有一個(gè)圓形圓周。
附圖12顯示了一個(gè)葉輪70，該葉輪具有中心開口72的驅(qū)動(dòng)側(cè)部分74，該中心開口由附圖10所示的芯核60形成。由此產(chǎn)生的中心開口72構(gòu)造有一個(gè)第一錐形表面124和一個(gè)在遠(yuǎn)離葉輪70和驅(qū)動(dòng)軸22的軸線106的方向上與第一錐形表面124隔開的第二錐形表面126。驅(qū)動(dòng)軸22構(gòu)造有一個(gè)錐形終端127(也就是說沒有拉平表面)，該終端的錐形角度基本上與中心開口72的第一錐形表面124相同。因此，驅(qū)動(dòng)軸22在至少兩個(gè)點(diǎn)，即第一接觸點(diǎn)128和第二接觸點(diǎn)130上與中心開口72的第一錐形表面124接觸，這兩個(gè)點(diǎn)位于第二錐形表面126任一側(cè)上，可以為旋轉(zhuǎn)葉輪70提供更大的抓持可能。
附圖14顯示了本發(fā)明芯核60的第三實(shí)施例，其中，芯核的第一區(qū)域80大體上呈錐形，形成一個(gè)錐形部分132。這個(gè)錐形部分132具有一個(gè)表面134，該表面位于一個(gè)平面136中，該平面136以角度α與穿過芯核60軸線98形成的平面相交。這個(gè)角度α可以為大約五度到大約十度。圖15中可以最好地看出，一個(gè)齒狀平表面138形成在這個(gè)錐形部分132表面134中。
附圖16顯示了本發(fā)明的葉輪70，其中心開口72由附圖14和15所示的芯核60形成。中心開口72的驅(qū)動(dòng)側(cè)部分74構(gòu)造有一個(gè)錐形表面140和一個(gè)沿著其一部分形成的平表面142。驅(qū)動(dòng)軸22的終端144類似地構(gòu)造有一個(gè)錐形形狀，該錐形形狀具有一個(gè)拉平表面部分146，該拉平表面部分146被定位成，當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸22連接到葉輪70時(shí)，可以接觸驅(qū)動(dòng)側(cè)部分74的平表面142。如在圖16和17中所看到的一樣，葉輪70的這個(gè)實(shí)施例實(shí)質(zhì)上在中心開口72的驅(qū)動(dòng)側(cè)部分74和驅(qū)動(dòng)軸22的終端144之間的除了中心開口72的平表面142的一側(cè)的點(diǎn)148以外的任何位置產(chǎn)生接觸。同樣地，與先前描述的其它實(shí)施例相比，驅(qū)動(dòng)軸22和葉輪70之間的配合更加關(guān)鍵地在于芯核60的精確度配置。
附圖18和19顯示了本發(fā)明芯核60的第四實(shí)施例，其中，芯核60的第一區(qū)域80構(gòu)造有一個(gè)基本上呈圓柱形的部分150。在這個(gè)實(shí)施例中，第一區(qū)域80還構(gòu)造有一個(gè)線性突出部152，該突出部從圓柱部分的表面154向外延伸，并且延伸圓柱部分150的選定長(zhǎng)度156。在所示實(shí)施例中，線性突出部152延伸圓柱部分150的整個(gè)長(zhǎng)度156，但是可以小于整個(gè)長(zhǎng)度156。附圖18和19中所示芯核60的輪廓產(chǎn)生中心開口72的一個(gè)驅(qū)動(dòng)側(cè)部分74，該中心開口基本上呈圓柱形，并且如圖20所示，具有一個(gè)形成于驅(qū)動(dòng)側(cè)部分74表面162中的鍵槽160。
在如圖20和21所示的本發(fā)明葉輪70的這個(gè)實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)軸22的終端166基本上在軸向橫截面上呈圓形，并且形成有一個(gè)鍵槽168，該鍵槽168定位成與形成于葉輪70中的鍵槽160對(duì)齊。在組裝時(shí)，一個(gè)這里顯示為構(gòu)成一個(gè)具有矩形橫截面的桿的鍵170被插入，以被接收在葉輪70鍵槽160和驅(qū)動(dòng)軸22鍵槽168中。在這個(gè)實(shí)施例中，中心開口72的表面162與驅(qū)動(dòng)軸22終端166的外表面172進(jìn)行接觸，從而在旋轉(zhuǎn)葉輪70過程中提供一個(gè)主要驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。在葉輪70和驅(qū)動(dòng)軸22之間延伸的鍵170提供另一個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
附圖22顯示了將附圖20所示的葉輪70與驅(qū)動(dòng)軸22連接的另一個(gè)裝置。在這個(gè)實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)軸22的終端176在軸向橫截面上呈圓柱形，并且形成有一個(gè)鍵條178，該鍵條從驅(qū)動(dòng)軸22終端176的外表面180向外延伸。該鍵條178尺寸和形狀適合于接收在葉輪70的鍵槽160中。此外，葉輪70的表面162與驅(qū)動(dòng)軸22終端176的外表面180進(jìn)行接觸，從而為旋轉(zhuǎn)葉輪70提供一個(gè)主要驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。鍵條178和鍵槽160的相互作用提供另一個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
附圖23和24顯示了本發(fā)明芯核60的第五實(shí)施例，其中，芯核60構(gòu)造有一個(gè)基本上呈圓柱形的部分184。一個(gè)線性溝槽186沿著圓柱部分184的選定長(zhǎng)度188形成，從圓柱部分的表面190向內(nèi)延伸。該溝槽186顯示為延伸于圓柱部分184的整個(gè)長(zhǎng)度188，但是該溝槽186可以延伸小于整個(gè)長(zhǎng)度188。附圖24在軸向橫截面上顯示了附圖23所示芯核60的第一區(qū)域80的輪廓。
附圖25顯示了本發(fā)明葉輪70的一個(gè)軸向橫截面圖，其中，中心開口72的驅(qū)動(dòng)側(cè)部分74由附圖23和24所示的芯核60形成。驅(qū)動(dòng)側(cè)部分74形成有一個(gè)基本上呈圓形的表面192，但是還構(gòu)造有一個(gè)鍵條194，該鍵條由芯核60的溝槽186產(chǎn)生在鑄件186中。驅(qū)動(dòng)軸22的終端196因此構(gòu)造有一個(gè)鍵槽198，該鍵槽尺寸適合于接收形成在葉輪70中的鍵條194。葉輪70中心開口驅(qū)動(dòng)側(cè)部分74表面192與驅(qū)動(dòng)軸22終端196外表面200的接觸，可以在旋轉(zhuǎn)葉輪70的過程中提供一個(gè)主要驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。鍵條194在驅(qū)動(dòng)軸22鍵槽198中的相互作用為旋轉(zhuǎn)提供另一個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
因?yàn)楸景l(fā)明的芯核成形方法允許芯核比現(xiàn)有技術(shù)方法中可能的方法更加精確地成形或構(gòu)造，所以應(yīng)該注意的是，芯核60的第一區(qū)域80的成形方式可以不同于先前所述的芯核的第四和第五實(shí)施例中所示的在軸向橫截面上的圓柱形成形方式。就是說，當(dāng)在軸向橫截面上看時(shí)，芯核的第一區(qū)域80可以是任何合適的尺寸，大小或形狀，包括正方形、矩形、三角形、六邊形、橢圓形、雙葉形，等等。
此外，關(guān)于使用鍵條或鍵和鍵槽作為另一個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的本發(fā)明這些實(shí)施例，應(yīng)該注意的是，芯核60的第一區(qū)域80不必限制到先前所述的圓柱形部分。例如，如圖26所示，芯核60的第一區(qū)域80可以在形狀上呈錐形，并且可以構(gòu)造有線性突出部202，由此產(chǎn)生一個(gè)具有附圖19所示的軸向橫截面的芯核60，或者具有線性溝槽204(在附圖26中顯示成虛線)的芯核60，由此產(chǎn)生一個(gè)具有附圖24所示的軸向橫截面的芯核60。
由附圖26所示芯核60鑄造的葉輪70顯示在附圖27中，并且具有結(jié)合附圖20描述的結(jié)構(gòu)的相同的一般元件，只是中心開口72的驅(qū)動(dòng)側(cè)部分74在形狀上呈錐形，并且構(gòu)造成適于接收一個(gè)驅(qū)動(dòng)軸22，該驅(qū)動(dòng)軸具有一個(gè)在形狀上類似地呈錐形的終端206，并且具有一個(gè)鍵槽來接收形成在葉輪中的鍵條，或者如圖所示，作為替換，具有一個(gè)鍵條208來相互作用地與形成在所示葉輪70中的鍵槽210配合。
附圖16所示實(shí)施例顯示了一個(gè)葉輪70，該葉輪具有一個(gè)中心開口72輪廓，該輪廓包括一個(gè)平表面142，該平表面只是部分地沿著中心開口72的錐形部分140的長(zhǎng)度延伸。附圖28中所示的替換實(shí)施例中，平表面220延伸的長(zhǎng)度基本上等于中心開口72的錐形部分222的長(zhǎng)度。在鑄造葉輪70中心開口72的過程中使用的芯核60顯示在附圖29中，其中，芯核60的第一區(qū)域80大體上呈錐形，并且成形有一個(gè)錐形部分224，該錐形部分與附圖14中所示的芯核實(shí)施例類似。但是，平表面226沿著這個(gè)錐形部分224的長(zhǎng)度228形成。在軸向橫截面中，這個(gè)錐形部分224看起來如圖15中所示。再參考附圖28，驅(qū)動(dòng)軸22的終端144類似地構(gòu)造有一個(gè)錐形端，該錐形端具有一個(gè)拉平表面部分230，該拉平表面部分230定位成可以接觸葉輪70驅(qū)動(dòng)軸部分74的平表面220。葉輪70的軸向橫截面如圖17所示。
這里公開的芯核成形方法和葉輪鑄件可以用來形成由非常硬的材料(即大于570Bhn)制成的任何類型或輪廓的葉輪，并且不限制到用于在這里只作為示例描述過的杯形渦流葉輪的成形過程中。這樣，芯核的輪廓和由此產(chǎn)生的葉輪中心開口輪廓可以修正和改變成適用于離心泵的葉輪的任何類型或式樣。因此，這里對(duì)芯核和葉輪輪廓的具體細(xì)節(jié)的參考只是用作例子，而不用作限制。
權(quán)利要求
1.一種用于離心泵的葉輪，包括一個(gè)由非常硬的材料形成的輪轂鑄件，其具有在布氏硬度等級(jí)上等于至少570Bhn的硬度，所述輪轂具有一個(gè)驅(qū)動(dòng)側(cè)和一個(gè)吸入側(cè)以及一個(gè)在它們之間延伸的軸線；至少一個(gè)葉片，相對(duì)于所述輪轂進(jìn)行定位，以接收用于處理的液體；一個(gè)在所述輪轂的所述驅(qū)動(dòng)側(cè)鑄造的中心開口，具有選定的輪廓和大小，用于接收馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸端部，而不需要機(jī)加工或軸承。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉輪，其中，所述中心開口構(gòu)造有一個(gè)第一錐形表面，該錐形表面在朝著所述輪轂的所述軸線的方向上從所述驅(qū)動(dòng)側(cè)朝著所述吸入側(cè)延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的葉輪，其中，所述第一錐形表面位于一個(gè)平面上，該平面以介于五度和十度之間的角度與穿過所述軸線形成的平面相交。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的葉輪，其中，所述中心開口還構(gòu)造有一個(gè)平的部分，該部分具有一個(gè)在朝著所述軸線的方向上從所述第一錐形表面隔開的表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的葉輪，其中，所述中心開口還構(gòu)造有一個(gè)第二錐形表面，該錐形表面在遠(yuǎn)離所述輪轂的所述軸線的方向上從所述第一錐形表面沿軸向隔開。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的葉輪，其中，所述第二錐形表面位于一個(gè)平面上，該平面以范圍從大約五度到大約十度的角度與所述軸線相交。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的葉輪，其中，所述中心開口如果還構(gòu)造有沿著所述第二錐形表面一部分形成的平的部分，那么所述平的部分具有一個(gè)在朝著所述輪轂的所述軸線的方向上從所述第二錐形表面隔開的表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的葉輪，其中，所述中心開口還構(gòu)造有一個(gè)突出部，該突出部在朝著所述輪轂的所述軸線的方向上延伸遠(yuǎn)離所述第一錐形表面，所述突出部延伸一個(gè)介于所述輪轂所述驅(qū)動(dòng)側(cè)和所述輪轂所述吸入側(cè)之間的距離。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的葉輪，其中，所述中心開口還構(gòu)造有一個(gè)形成在所述第一錐形表面中的溝槽，該溝槽延伸一個(gè)介于所述輪轂所述驅(qū)動(dòng)側(cè)和所述輪轂所述吸入側(cè)之間的距離。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉輪，其中，所述中心開口構(gòu)造有至少一個(gè)內(nèi)表面，該內(nèi)表面基本上平行于所述軸線，并且所述中心開口還構(gòu)造有一個(gè)鍵條，該鍵條從所述中心開口的所述至少一個(gè)內(nèi)表面朝著所述軸線突出。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的葉輪，其中，所述中心開口在軸向橫截面上基本上呈圓形。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉輪，其中，所述中心開口構(gòu)造有至少一個(gè)內(nèi)表面，該內(nèi)表面基本上平行于所述輪轂的所述軸線，并且所述中心開口還構(gòu)造有一個(gè)溝槽，該溝槽形成在所述中心開口的所述至少一個(gè)內(nèi)表面中。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的葉輪，其中，所述中心開口在軸向橫截面上基本上呈圓形。
14.一種用于鑄造離心泵葉輪的中心開口部分的芯核，包括一個(gè)大體上呈圓柱形的主體，具有選定長(zhǎng)度，具有一個(gè)第一端和一個(gè)第二端，所述第一端用于連接到葉輪模子，而所述第二端從用于連接到葉輪模子的所述第一端隔開；一個(gè)中心軸線，在所述第一端和所述第二端之間延伸；和一個(gè)第一區(qū)域，位于所述第一端和所述第二端之間，選擇性地構(gòu)造成確定由非常硬的材料制成的葉輪鑄件的定位成可以接收馬達(dá)驅(qū)動(dòng)軸的中心開口的那部分的輪廓和大小。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的芯核，還包括一個(gè)第二區(qū)域，該第二區(qū)域選擇性地構(gòu)造成可以確定葉輪鑄件中心開口吸入側(cè)部分的輪廓和大小。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的芯核，其中，所述第一區(qū)域構(gòu)造有一個(gè)第一錐形部分。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的芯核，其中，所述第一區(qū)域的所述第一錐形部分具有一個(gè)第一表面，該第一表面位于一個(gè)平面中，該平面以介于大約五度和大約十度之間的角度與穿過所述中心軸線形成的平面相交。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的芯核，其中，所述第一區(qū)域還構(gòu)造有一個(gè)平的部分，該平的部分具有一個(gè)表面，該表面在朝著所述中心軸線的方向上從所述第一錐形部分的所述第一表面隔開。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的芯核，其中，所述第一區(qū)域還構(gòu)造有一個(gè)第二錐形部分，該第二錐形部分定位成鄰近所述第一錐形部分，所述第二錐形部分具有一個(gè)第二表面，該第二表面從所述第一錐形部分的所述第一表面隔開。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的芯核，其中，所述第二錐形部分的所述第二表面位于一個(gè)平面中，該平面以介于大約五度和大約十度之間的角度與穿過所述中心軸線形成的平面相交。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的芯核，其中，所述第一區(qū)域的所述第二錐形部分還構(gòu)造有一個(gè)平的部分，該平的部分具有一個(gè)表面，該表面在朝著所述中心軸線的方向上從所述第二錐形部分的所述第二表面隔開。
22.根據(jù)權(quán)利要求16所述的芯核，其中，所述第一錐形部分還構(gòu)造有一個(gè)突出部，該突出部從第一錐形部分的所述第一表面向外延伸，并且沿著所述第一錐形部分的所述第一表面延伸一個(gè)軸向距離。
23.根據(jù)權(quán)利要求16所述的芯核，其中，所述第一錐形部分還構(gòu)造有溝槽，該溝槽從第一錐形部分的所述第一表面向內(nèi)延伸，并且沿著所述第一錐形部分的所述第一表面延伸一個(gè)軸向距離。
24.根據(jù)權(quán)利要求14所述的芯核，其中，所述芯核的第一區(qū)域構(gòu)造有至少一個(gè)表面，該表面基本上平行于所述中心軸線，并且所述芯核的第一區(qū)域還構(gòu)造有一個(gè)突出部，該突出部在遠(yuǎn)離所述中心軸線的方向上從所述至少一個(gè)表面向外突出。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的芯核，其中，所述第一區(qū)域在軸向橫截面上基本上呈圓形。
26.根據(jù)權(quán)利要求14所述的芯核，其中，所述芯核的所述第一區(qū)域構(gòu)造有至少一個(gè)表面，該表面基本上平行于所述中心軸線，并且所述芯核的第一區(qū)域還構(gòu)造有一個(gè)溝槽，該溝槽在朝著所述中心軸線的方向上從所述至少一個(gè)表面向內(nèi)延伸。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的芯核，其中，所述第一區(qū)域在軸向橫截面上基本上呈圓形。
28.根據(jù)權(quán)利要求14所述的芯核，其中，所述芯核由型砂制成。
29.根據(jù)權(quán)利要求14所述的芯核，其中，所述芯核由陶瓷制成。
30.根據(jù)權(quán)利要求14所述的芯核，還包括一個(gè)第一芯核印模和一個(gè)第二芯核印模，所述第一芯核印模位于所述芯核的所述第一端部，所述第二芯核印模位于所述芯核的所述第二端部，所述第一芯核印模具有的長(zhǎng)度是所述第二芯核印模長(zhǎng)度的大約三倍到大約五倍。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的芯核，其中，所述第一芯核印?；旧铣蕡A柱形，具有一個(gè)圓周表面，該圓周表面在從所述芯核的所述第一端部朝著所述第二端部的方向上以遠(yuǎn)離所述中心軸線的角度呈錐形。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的芯核，其中，所述第二芯核印模具有一個(gè)圓周表面，該圓周表面在從所述芯核的所述第二端部朝著所述第一端部的方向上以遠(yuǎn)離所述中心軸線的角度呈錐形。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的芯核，其中，所述第一芯核印模的圓周表面的所述錐形角度小于所述第二芯核印模的所述圓周表面的所述錐形角度。
34.一種用于鑄造離心泵葉輪的方法，包括提供一個(gè)葉輪模子，該葉輪模子限定離心泵葉輪的外部形狀和輪廓，所述模子形成有一個(gè)具有選定長(zhǎng)度的第一芯核印?？涨缓鸵粋€(gè)具有選定長(zhǎng)度的第二芯核印?？涨唬龅谝恍竞擞∧？涨坏拈L(zhǎng)度大于所述第二芯核印模空腔的所述長(zhǎng)度；提供一個(gè)芯核，該芯核選擇性地構(gòu)造成限定葉輪鑄件中心開口的輪廓，所述芯核具有一個(gè)第一芯核印模和一個(gè)第二芯核印模以及在它們之間延伸的中心軸線；將所述芯核的所述第一芯核印模定位在所述葉輪模子的所述第一芯核印?？涨恢?；將所述芯核的所述第二芯核印模定位在所述葉輪模子的所述第二芯核印模空腔中；將熔料繞著所述芯核灌入所述模子中，以形成葉輪鑄件，所述熔料具有在巴氏硬度等級(jí)上等于至少570Bhn的硫化硬度；當(dāng)所述熔料硬化時(shí)，將所述葉輪鑄件從所述模子移開，并且移開所述芯核；和將所述鑄造葉輪構(gòu)造成的所述中心開口配合到馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)軸。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，還提供一個(gè)芯核，該芯核由型砂形成，型砂具有一個(gè)選定顆粒尺寸，以確定鑄造葉輪的中心開口的表面光潔度。
36.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，還在所述芯核中提供一個(gè)具有一個(gè)長(zhǎng)度的第一芯核印模和一個(gè)具有一個(gè)長(zhǎng)度的第二芯核印模，所述第一芯核印模的長(zhǎng)度是介于所述第二芯核印模長(zhǎng)度的大約三倍到大約五倍之間。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，還在所述芯核中提供一個(gè)第一芯核印模，該第一芯核印模具有一個(gè)圓周表面，該圓周表面在從所述芯核第一端朝著所述芯核第二端的方向上以遠(yuǎn)離所述中心軸線的角度呈錐形，而且還在所述芯核中提供一個(gè)第二芯核印模，該第二芯核印模具有一個(gè)圓周表面，該圓周表面在從所述芯核第二端朝著所述芯核第一端的方向上以遠(yuǎn)離所述中心軸線的角度呈錐形。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中，所述第一芯核印模的所述圓周表面的所述錐形角度小于所述芯核的所述第二芯核印模的所述圓周表面的所述錐形角度。
全文摘要
本發(fā)明公開了由非常硬的材料制造葉輪鑄件的方法，其中，選擇性構(gòu)造的芯核的結(jié)構(gòu)可以制造一種葉輪鑄件，該葉輪鑄件不需要機(jī)加工就可以接收驅(qū)動(dòng)軸，并且消除了現(xiàn)有技術(shù)中已知的使用鉛基軸承或軟插件來接收驅(qū)動(dòng)軸的需要，由此制造出一種制造成本明顯降低而且可以保護(hù)環(huán)境的由非常硬的材料制成的離心泵葉輪。
文檔編號(hào)B28B7/28GK1816475SQ200480011879
公開日2006年8月9日 申請(qǐng)日期2004年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月2日
發(fā)明者詹姆斯·肖 申請(qǐng)人:環(huán)境技術(shù)泵設(shè)備公司