一種用于液壓流體機的葉輪裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于液壓流體機的葉輪裝置，尤其涉及一種具有如下結構的用于液壓流體機的葉輪裝置，該葉輪包括有多個可拆卸地連接于輪轂且環繞于葉輪中心軸的葉片，這些葉片通過與輪轂中的凹槽互補配合的基座連接于輪轂。本發明還涉及一種提供葉輪的方法，其中葉輪用于液壓流體機。
【背景技術】
[0002]用于液壓流體機的葉輪，例如泵和渦輪機可能會受到相當大的磨損，特別是當葉輪穿過包含顆粒物的液體容易受磨損，例如，具有硬質顆粒的沙質河水在渦輪機短期使用后就將它的葉片磨損了。
[0003]從專利文件N0327520B1可知一種用于流體機的葉輪，具有可拆卸地連接于葉輪的葉片。所述葉片通過基座和螺紋連接件連接于輪轂，所述基座與輪轂中的凹槽互補配合。該專利文件還公開了，所述葉片和其它葉輪部件可以有例如碳質合金的硬涂層以增加抗磨性，進而提高經受大量磨損和腐蝕的流體機的使用壽命。
[0004]專利文件US20080286130A1公開了一種葉輪，具有可拆卸的且可靈活定位的葉片。
[0005]現有技術中的葉輪容易受到包含顆粒物的液體的磨損，盡管葉片形狀經過了優化且葉輪部件有硬質涂層。此外，葉輪的角落、鋒利邊緣以及葉輪不同部件之間的過渡處尤其易于受到磨損，尤其是角落、邊緣等處，對于這些位置水流快速沖擊而且朝著葉輪材料有大的法向分量。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在于補救或者減小至少現有技術的缺陷之一或者至少提供一種可以替代現有技術的有用的替代品。
[0007]該目的通過本說明書以及其后的權利要求中描述的特征來實現。
[0008]第一方面，該發明涉及一種用于液壓流體機的葉輪裝置，該葉輪包括輪轂和分布在葉輪的中心軸周圍的多個葉片，所述葉片通過與輪轂中的凹槽互補配合的基座可拆卸地連接于葉輪，其特征在于，所述輪轂中的各凹槽在輪轂的外邊緣部和內邊緣部中至少一個邊緣部處，分別一直向外或一直向內延伸至輪轂的該邊緣部，從而各基座徑向地向外或向內分別延伸到輪轂的外邊緣部和內邊緣部中至少一個邊緣部。
[0009]這種結構的優點是基座和輪轂之間的過渡處移出到或跨過輪轂的外邊緣部和/或內邊緣部，所述過渡處是特別容易受磨損的部分。因此所述過渡處從葉輪的一個或多個區域移走，該區域處水流速度較高，因而在正常使用中磨損比較大。
[0010]在一具體實施例中，所述葉輪輪轂中的各凹槽分別一直向外延伸到輪轂的外邊緣部并一直向內延伸到輪轂的內邊緣部。這就意味著前述的耐磨和腐蝕的問題可以在葉輪的入口和出口處被避免或者至少是減少，由于基座能夠一直伸出到或延伸跨越輪轂的外邊緣部和內邊緣部。
[0011 ] 在一具體實施例中，所述輪轂的凹槽在輪轂的外邊緣部比在輪轂的內邊緣部在切向上更寬。這種機構比較適合于當葉輪用于水流速度在出口處最高并因而磨損在入口處也就是說在葉輪的外邊緣部最高的渦輪機，。較寬的凹槽會容納較寬的較抗磨的基座，從而能夠進一步提高液壓流體機的使用壽命。
[0012]在一具體實施例中，葉輪被環體封閉。所述環體至少一部分上會成型有對應于輪轂凹槽的凹槽，從而葉片可以固定在環和輪轂之間。所述環的各凹槽可以按照與輪轂上的各凹槽相同的方式延伸，一直向外和/或一直向內分別延伸到輪轂的外邊緣部和內邊緣部。
[0013]在一具體實施例中，所述各葉片可以在它們到輪轂的過渡處成型有中空的鍵。這種結構將會提高葉片和輪轂之間的過渡處的耐磨損性。
[0014]在一具體實施例中，所述各葉片可以在它們到環部的過渡處成型有中空的鍵。這種結構具有與前面所述結構相同的優點。
[0015]在一具體實施例中，所述這些基座可以通過螺栓連接件連接于輪轂。這種結構將加固葉片到輪轂的連接。所述基座也可以通過螺栓連接件連接于環部。
[0016]第二方面，本發明涉及一種提供用于液壓流體機的葉輪的方法，所述葉輪包括輪轂和分布在葉輪的中心軸周圍的多個葉片，所述葉片通過與所述輪轂中的凹槽互補配合的基座可拆卸地連接于所述葉輪，其特征在于，所述方法包括如下步驟:
[0017]將輪轂成型為各凹槽在輪轂的外邊緣部和內邊緣部中至少一個邊緣部處，分別地一直向外或一直向內延伸到該邊緣部，從而各基座徑向地向外或者向內延伸到所述輪轂的外邊緣部和內邊緣部中的至少一個。
[0018]還描述了一種包括依據上述描述的葉輪的液壓流體機。
[0019]在一具體實施例中，該液壓流體機可以是渦輪機。
[0020]在下文中，描述一個示例性的優選實施例，顯示該實施例的附圖包括:
【附圖說明】
[0021]圖1為現有技術輪轂的立體圖；
[0022]圖2為圖1中輪轂的側視圖；
[0023]圖3為依據本發明的輪轂的側視圖；
[0024]圖4為依據本發明的輪轂的俯視圖；
[0025]圖5為依據本發明的輪轂的立體圖；
[0026]圖6為依據本發明的輪轂的俯視圖；以及
[0027]圖7為依據本發明的輪轂和葉片結合處剖面的放大側視圖。
【具體實施方式】
[0028]在下文中，附圖標記I指示了依據本發明的葉輪。所述葉輪I包括排布連接有多個葉片4的輪轂2。
[0029]在圖1的上圖示出了現有技術中的具有輪轂2’的葉輪I’。所述輪轂2’成型有十個凹槽21’，葉片4可以附著于凹槽中，在該圖中，為了描述，僅僅一個凹槽21’附著有葉片4。所述凹槽21’基本上遵循葉片4的曲率，該凹槽21’徑向和切向地延伸橫跨輪轂2’。從示出了輪轂2’的放大部分的圖1的下圖看得最清楚，在輪轂2’的凹槽21’和外邊緣部23之間存在一個徑向的空隙。該空隙使得水以極大的速度基本上切向進入輪轂2’的外邊緣部23時水對輪轂2’和葉片4的外邊緣部45之間的過渡處具有大的法向速度分量，所述過渡處由中空鍵43形成。如上所述，上面所述的情況會對輪轂2’和葉片4之間的過渡處造成非常大的磨損，減少了液壓流體機的使用壽命，如圖4所示，在所述液壓流體機中，所述葉輪I’繞著軸S旋轉。
[0030]圖2的上圖是圖1所示的輪轂的側視圖。圖2的下圖示出了一個放大的細節圖，在該圖中可以清楚地看到所述葉片4經由中空鍵43到所述輪轂2’的過渡處。
[0031]圖3示出了依據本發明的輪轂2，為了描述，輪轂2也僅僅示出了具有一個葉片4的情況，圖3的下圖示出了一個放大的細節圖。與圖1和圖2中輪轂2’相反，在所述輪轂2中，所述凹槽21 —直向外延伸到輪轂2的外邊緣部23處，且一直向內延伸至輪轂2的內邊緣部25處，后者在圖5中看得最清楚。所述葉輪4的基座41嵌合在輪轂2的凹槽21中。如圖7所示，所述基座41進一步通過螺紋連接件3螺合到輪轂2中。從該圖中可以看出，在所述凹槽21中所述基座41 一直向外延伸到輪轂2的外邊緣部23。非常易受磨損的葉輪I的一部分，即葉片4和輪轂2之間的過渡部，從具有高水流速度的區域移開且朝著液壓流體機的葉輪I和靜止部件(圖中未示出)之間的間隙(圖中未示出)外移。
[0032]圖4和圖5分別是圖3中輪轂2的俯視圖和立體圖，圖5也示出了輪轂2的內邊緣部25。
[0033]圖6示出了依據本發明的葉輪I具有十個連接于輪轂2的葉片4。所述葉片4還成型有用于附著到環體(圖中未示意出)上的上基座42，所述環體安裝在葉片4的頂部以封閉葉輪1，例如上面提到的專利文件N0327520B1。
[0034]圖7示出了附著有葉片4的輪轂2的一部分的截面，圖7也清楚地示出了葉片4經由中空鍵43到基座41的過渡處。所述連接栓3從所述輪轂2的底部螺旋入基座41以加固葉片4到輪轂2的連接。
【主權項】
1.一種用于液壓流體機的葉輪裝置(1)，葉輪(I)包括輪轂(2)和圍繞葉輪(I)的中心軸(S)分布的多個葉片(4)，所述各葉片(4)通過與輪轂(2)中的各凹槽(21)互補配合的基座(41)可拆卸地連接于葉輪(I)，其特征在于，所述輪轂(2)中的各凹槽(21)，在輪轂(2)的外邊緣部(23)和內邊緣部(25)中至少一個邊緣部處，分別一直向外或一直向內延伸到該邊緣部(23，25)，從而各基座(41)徑向地向外或向內分別延伸到輪轂(2)的外邊緣部(23)和內邊緣部(25)中至少一個邊緣部。
2.依據權利要求1所述的裝置，其中，所述凹槽(21)—直向外延伸到輪轂(2)的外邊緣部(23)并且一直向內延伸到輪轂(2)的內邊緣部(25)。
3.依據權利要求1或2所述的裝置，其中，所述輪轂(2)中的凹槽(21)在輪轂(2)的外邊緣部(23)比在輪轂⑵的內邊緣部(25)在切向上更寬。
4.依據權利要求1、2或3所述的裝置，其中，所述葉輪(I)被環部封閉。
5.依據前述任一項權利要求所述的裝置，其中，所述各葉片(4)在它們到所述輪轂(2)的過渡處成型有中空鍵(43)。
6.依據權利要求4所述的裝置，其中，所述各葉片(4)它們到所述環部的過渡處成型有中空鍵(43) ο
7.依據前述任一項權利要求所述的裝置，其中，所述基座(41)通過螺栓連接件(3)連接于所述輪轂(2)。
8.一種液壓流體機，其包括依據權利要求1所述的葉輪(I)。
9.一種渦輪機，其包括依據權利要求1所述的葉輪(I)。
10.一種提供用于液壓流體機的葉輪的方法，所述葉輪(I)包括輪轂(2)和分布在葉輪(I)的中心軸(S)周圍的多個葉片(4)，所述葉片(4)通過與所述輪轂(2)中的凹槽(21)互補配合的基座(41)可拆卸地連接于所述葉輪(I)，其特征在于，所述方法包括如下步驟: 將輪轂(2)成型為凹槽(21)在所述輪轂(2)的外邊緣部(23)和內邊緣部(25)中至少一個邊緣部處，分別地一直向外或一直向內延伸到該邊緣部(23，25)，從而基座(41)徑向地向外或者向內分別延伸到所述輪轂⑵的外邊緣部(23)和內邊緣部(25)中至少一個邊緣部。
【專利摘要】描述了一種用于液壓流體機的葉輪裝置(1)，所述葉輪(1)包括輪轂(2)和圍繞葉輪(1)的中心軸(S)分布的多個葉片(4)，所述葉片(4)通過與輪轂(2)中的凹槽(21)互補配合的基座(41)可拆卸地連接于葉輪(1)，其特征在于，所述輪轂(2)中的凹槽(21)在輪轂的外邊緣部(23)和內邊緣部(25)中的至少一個邊緣部處，分別一直向外或內向延伸至該邊緣部(23，25)，從而所述基座(41)徑向向外或向內分別延伸到輪轂(2)的外邊緣部(23)和內邊緣部(25)中至少一個邊緣部，該發明還描述了一種提供用于液壓流體機的葉輪(1)的方法。
【IPC分類】B23P15-04, F03B3-12, F04D29-24
【公開號】CN104603451
【申請號】CN201380046795
【發明人】P·E·斯卡勒
【申請人】戴納維科公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2013年9月3日
【公告號】CA2883586A1, EP2895737A1, US20150252773, WO2014038949A1