專利名稱：離心葉輪結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型有關(guān)一種離心葉輪結(jié)構(gòu)，尤指一種配合精密脫蠟鑄造制程所設(shè)計(jì)的離心葉輪結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)所揭示的離心葉輪，其主要取一金屬塊以多軸CNC工具機(jī)加工制成，因?qū)τ诖祟愲x心葉輪、螺旋葉片等復(fù)雜曲面的工件而言，傳統(tǒng)三軸CNC工具機(jī)已顯得不敷使用，而多軸CNC工具機(jī)可以處理一般三軸加工機(jī)所無(wú)法切削的特殊造型及曲面，如上述離心葉輪，其曲率變化劇烈，要求精度高，且存在輪葉加工干涉問(wèn)題，這都是造成利用三軸加工的困難。在多軸工具機(jī)中，最典型的是五軸CNC工具機(jī)，相較于三軸工具機(jī)，最大的不同處就是它多了兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸。含旋轉(zhuǎn)軸的多軸工具機(jī)優(yōu)于三軸工具機(jī)之處在于，加工曲面時(shí)，可以用較短的時(shí)間而得到較佳的精度，并可以處理三軸工具機(jī)所無(wú)法加工的特殊曲面，減少工件上下料的時(shí)間。一般利用三軸工具機(jī)加工時(shí)，刀具維持一固定軸向，在加工等復(fù)雜幾何形狀時(shí)，會(huì)因?yàn)榈毒叩母缮媾c碰撞而無(wú)法切削。對(duì)于五軸工具機(jī)加工而言，因?yàn)槎嗔藘蓚€(gè)旋轉(zhuǎn)軸，使得刀具運(yùn)動(dòng)軸向的選擇有了更大的自由度。然而，對(duì)于以一整塊金屬塊材利用五軸CNC工具機(jī)來(lái)完成離心葉輪整體制程而言，其仍有加工時(shí)程過(guò)長(zhǎng)、制造成本無(wú)法降低等問(wèn)題。因此，現(xiàn)有技術(shù)中有人采用精密脫蠟鑄造技術(shù)來(lái)制作離心葉輪，希望能擺脫加工時(shí)程過(guò)長(zhǎng)、制造成本過(guò)高等不利產(chǎn)能要求的問(wèn)題。但是，以精密脫蠟鑄造技術(shù)制作成的離心葉輪，因其輪葉的蠟?zāi)＝Y(jié)構(gòu)甚為纖薄脆弱，故在輪葉蠟?zāi)５慕M立、沾漿等工序時(shí)則需要更加謹(jǐn)慎，以防止制程中輪葉歪斜、碰撞崩裂等問(wèn)題產(chǎn)生，導(dǎo)致合格率不易控制。此外，在離心葉輪鑄造成型之后，輪葉強(qiáng)度也會(huì)受限于鑄造制程的因素，而略低于以直接切削加工所制成的輪葉強(qiáng)度(有近2成的差異)，故以鑄造成型的離心葉輪的輪葉整體機(jī)械性能較差。
發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種離心葉輪結(jié)構(gòu)，以使離心葉輪具有強(qiáng)化結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、精簡(jiǎn)制程等適合大量生產(chǎn)與降低制造成本的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供一種離心葉輪結(jié)構(gòu)，其包含一輪座、多個(gè)輪葉及一環(huán)箍，其中，所述輪座為弧錐狀座體，其軸心處具有一軸孔；所述輪葉為復(fù)曲面的彎翼薄型葉片，其以輻射狀排列成型于輪座外表面，并在輪座的外表面區(qū)隔出多個(gè)氣流渠道，且在輪座尖端處周圍形成一進(jìn)風(fēng)端，及在輪座另一端周圍形成一出風(fēng)端；所述環(huán)箍為環(huán)繞連接在輪葉外緣并靠近于進(jìn)風(fēng)端的環(huán)體，且輪葉的外緣通過(guò)環(huán)箍相連及相互支撐。作為優(yōu)選方案，其中所述環(huán)箍面向輪葉進(jìn)風(fēng)端的端面為一斜導(dǎo)面。作為優(yōu)選方案，其中所述環(huán)箍的外環(huán)徑等于或小于同橫截面高度的輪葉圍徑。作為優(yōu)選方案，其中所述輪座的底端面內(nèi)部設(shè)有多道支撐肋。[0010]本實(shí)用新型所提供的離心葉輪結(jié)構(gòu)，能夠采用模具來(lái)模塑成型出該輪葉的蠟?zāi)＃?再通過(guò)該環(huán)箍框設(shè)在輪葉進(jìn)風(fēng)端外緣的固持效用，使離心葉輪的輪葉結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大幅提升， 且整體生產(chǎn)效率及產(chǎn)量提高，從而具有降低制造成本的成效。

圖1為本實(shí)用新型的外觀立體示意圖；圖2為本實(shí)用新型的組合剖面示意圖；圖3為本實(shí)用新型的蠟?zāi)７纸饬Ⅲw示意圖；圖4為本實(shí)用新型中該環(huán)箍的蠟?zāi)K配示意圖；圖5為本實(shí)用新型的組合俯視結(jié)構(gòu)示意圖。主要部件名稱輪座-1 ；軸孔-11 ；支撐肋-12 ；嵌槽-13;輪葉-2 ；氣流渠道-21 ；進(jìn)風(fēng)端-22 ；出風(fēng)端-23 ；槽口 -24;環(huán)箍-3;斜導(dǎo)面-31;外環(huán)徑-dl ；輪葉圍徑-d2。
具體實(shí)施方式
為了能更進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的特征及技術(shù)內(nèi)容，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本實(shí)用新型的詳細(xì)說(shuō)明與附圖，然而以下附圖及實(shí)施例僅提供參考與說(shuō)明之用，并非用于限制本實(shí)用新型。如圖1及圖2所示，本實(shí)用新型的離心葉輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其較佳的實(shí)施例包含一輪座 1、多個(gè)輪葉2及一環(huán)箍3，而且輪座1、輪葉2及環(huán)箍3采用精密脫蠟鑄造方式一體成型，其中輪座1為圓形的弧錐狀座體，其軸心處設(shè)有一軸孔11，使輪座1通過(guò)軸孔11與動(dòng)力軸 (例如電動(dòng)機(jī)軸)形成動(dòng)力銜接。所述輪葉2為復(fù)曲面的彎翼薄型葉片，其以輻射狀排列成型于輪座1的外表面，以在輪座1的外表面區(qū)隔出多個(gè)氣流渠道21，并在輪座1尖端處的周圍形成一進(jìn)風(fēng)端22，及輪座1另一端的周圍形成一出風(fēng)端23，而且各輪葉2的葉幅寬度由進(jìn)風(fēng)端22從大至小延伸到出風(fēng)端23，如此可利用轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的離心作用，使氣流從進(jìn)風(fēng)端22 進(jìn)入氣流渠道21并從由出風(fēng)端23流出。本實(shí)用新型的特征在于環(huán)箍3旨在提供各輪葉2于精密脫蠟鑄造工序中的臘膜定位支撐，使輪葉2的臘膜不會(huì)發(fā)生歪斜、碰撞崩裂等不良現(xiàn)象，以提高制造合格率，同時(shí)在鑄件完成之后，使環(huán)箍3也負(fù)有補(bǔ)強(qiáng)輪葉2強(qiáng)度的功能，因此環(huán)箍3較佳的實(shí)施形態(tài)為環(huán)繞連接在輪葉2外緣并靠近于進(jìn)風(fēng)端22的環(huán)體，使各輪葉2的外緣通過(guò)環(huán)箍3相連及相互支撐。再者，環(huán)箍3面向離心葉輪進(jìn)風(fēng)端的端面為一斜導(dǎo)面31，以利于氣流進(jìn)入氣流渠道 21。而且，環(huán)箍3的外環(huán)徑dl等于或小于同橫截面高度的輪葉圍徑d2。如圖2所示，本實(shí)用新型輪座1的座體底端面內(nèi)部設(shè)有多道支撐肋12，使輪座1的座體在結(jié)構(gòu)體上形成相等壁厚的形態(tài)，如此在鑄造成形時(shí)有利于控制材料變形收縮度達(dá)到一致性，冷卻速率均勻而可防止局部變形，以提升輪座1的機(jī)械性能。利用上述構(gòu)件組成，本實(shí)用新型環(huán)箍3模鑄框設(shè)成型于輪葉2的外圍，使輪葉2進(jìn)風(fēng)端22的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度能受環(huán)箍3的支撐，以使輪葉2的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可不受模鑄因素而有所降
4低，從而使離心葉輪得取精密脫蠟鑄造工法的優(yōu)勢(shì)，大幅提升生產(chǎn)效率、產(chǎn)量，并降低制造成本。再者，如圖3所示，為本實(shí)用新型的臘膜組裝分解立體示意圖，通過(guò)此圖可以清楚地揭示本實(shí)用新型各構(gòu)件的臘膜組配結(jié)構(gòu)，其中，輪座1在外表面成形有多道的嵌槽13，嵌槽13與輪葉2的彎弧度及厚度相匹配，使輪葉2的臘膜可插植定位于嵌槽13中。而且，輪葉2均在靠近進(jìn)風(fēng)端22的外緣部凹設(shè)有一槽口 24，通過(guò)槽口 M得以提供環(huán)箍3來(lái)匹配搭扣于輪葉2，使輪葉2的臘膜在進(jìn)風(fēng)端22區(qū)段的穩(wěn)定度可受環(huán)箍3支撐，不會(huì)發(fā)生晃動(dòng)歪斜等情況，以維持離心葉輪臘模的精密度及完整性。所述環(huán)箍3雖在離心葉輪模鑄完成時(shí)呈現(xiàn)出一體的環(huán)圈狀，然其在臘模階段的形態(tài)可如圖3所示，以多段的單元體相互串搭扣結(jié)而成，使每一段環(huán)箍3的單元體可抵撐于兩相鄰輪葉2之間，如此有利于定位輪葉2的間距，并使離心葉輪的每一氣流渠道21尺寸一致?；蛉鐖D4所示，環(huán)箍3臘模也可為一完整環(huán)圈型態(tài)直接搭扣于輪葉2的槽口 M而成， 使離心葉輪在模鑄時(shí)的制程能夠快速進(jìn)行。由此可見，本實(shí)用新型環(huán)箍3臘模的組合結(jié)構(gòu)旨在使離心葉輪能順利模鑄出環(huán)箍3結(jié)構(gòu)，故不限制以何種方式來(lái)施作環(huán)箍3的臘模結(jié)構(gòu)。另外，本實(shí)用新型環(huán)箍3面向離心葉輪進(jìn)風(fēng)端22的斜導(dǎo)面31，其旨在使離心葉輪運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，能對(duì)于通過(guò)離心葉輪氣流渠道21的氣流加以導(dǎo)引，以達(dá)到導(dǎo)引氣流及降低風(fēng)阻情況發(fā)生的功效。再者，本實(shí)用新型環(huán)箍3的外環(huán)徑dl等于或小于同橫截面高度的輪葉圍徑 d2 (如圖5所示)，如此環(huán)箍3就不會(huì)對(duì)離心葉輪外廓形成干涉。以上所述，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非用以限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍， 故舉凡本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍所作的等效變更與修飾，同理皆應(yīng)包含于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種離心葉輪結(jié)構(gòu)，其包含一輪座、多個(gè)輪葉及一環(huán)箍，其中，所述輪座為弧錐狀座體，其軸心處具有一軸孔；所述輪葉為復(fù)曲面的彎翼薄型葉片，其以輻射狀排列成型于輪座外表面，并在輪座的外表面區(qū)隔出多個(gè)氣流渠道，且在輪座尖端處周圍形成一進(jìn)風(fēng)端，及在輪座另一端周圍形成一出風(fēng)端，其特征在于所述環(huán)箍為環(huán)繞連接在輪葉外緣并靠近于進(jìn)風(fēng)端的環(huán)體，且輪葉的外緣通過(guò)環(huán)箍相連及相互支撐。
2.如權(quán)利要求1所述的離心葉輪結(jié)構(gòu)，其特征在于所述環(huán)箍面向輪葉進(jìn)風(fēng)端的端面為一斜導(dǎo)面。
3.如權(quán)利要求1所述的離心葉輪結(jié)構(gòu)，其特征在于所述環(huán)箍的外環(huán)徑等于或小于同橫截面高度的輪葉圍徑。
4.如權(quán)利要求1所述的離心葉輪結(jié)構(gòu)，其特征在于所述輪座的底端面內(nèi)部設(shè)有多道支撐肋。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種離心葉輪結(jié)構(gòu)，其包含一輪座、多個(gè)輪葉及一環(huán)箍，其中，所述輪座為弧錐狀座體，其軸心處具有一軸孔；所述輪葉為復(fù)曲面的彎翼薄型葉片，其以輻射狀排列于輪座的外表面，并在輪座的外表面區(qū)隔出多個(gè)氣流渠道；所述環(huán)箍為環(huán)繞連接在輪葉外緣并靠近于進(jìn)風(fēng)端的環(huán)體，且輪葉的外緣通過(guò)環(huán)箍相連及相互支撐。本實(shí)用新型所提供的離心葉輪結(jié)構(gòu)，能夠采用模具來(lái)模塑成型出該輪葉的蠟?zāi)＃偻ㄟ^(guò)該環(huán)箍框設(shè)在輪葉進(jìn)風(fēng)端外緣的固持效用，使輪葉在精密脫蠟鑄造制程中得以獲得支持、穩(wěn)固而不會(huì)歪斜，同時(shí)鑄造完成的離心葉輪也可通過(guò)環(huán)箍進(jìn)而補(bǔ)強(qiáng)輪葉整體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，且整體生產(chǎn)效率及產(chǎn)量提高，從而具有降低制造成本的成效。
文檔編號(hào)F04D29/22GK202203163SQ20112034373
公開日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月14日
發(fā)明者李承恩, 李茂碷 申請(qǐng)人:李承恩