预设有形变槽的耐高温叶轮制造技术

本发明专利技术涉及机械领域。预设有形变槽的耐高温叶轮，包括外框、内框和叶片，叶片的背面设有多道第一形变槽，第一形变槽是沿叶片的宽度方向设置的形变槽，第一形变槽的横截面是圆弧形；外框上设有第二形变槽，第二形变槽设置在两个相邻的叶片之间，第二形变槽沿外框的宽度方向设置且贯穿外框。本发明专利技术在叶轮上增设第一形变槽和第二形变槽，设置在叶片上的第一形变槽可以为叶片提供一定的弯曲形变量，横截面为圆弧形的第一形变槽，可以有效减少应力集中，防止叶片断裂；设置在外框上的第二形变槽为外框提供一定的形变量，使外框不会因热胀冷缩而产生较大的形变，导致外框和内框偏心，甚至叶片移位，影响正常工作。

High Temperature Resistant Impeller with Deformation Groove

The invention relates to the field of machinery. The high temperature resistant impeller with pre-arranged deformation groove includes outer frame, inner frame and blade. There are many first deformation grooves on the back of the blade. The first deformation groove is a deformation groove along the width direction of the blade. The cross section of the first deformation groove is circular arc; the second deformation groove is arranged on the outer frame between two adjacent blades, and the second deformation groove is along the width direction of the outer frame. Set and run through the outer frame. The invention adds the first deformation groove and the second deformation groove on the impeller, and the first deformation groove on the blade can provide a certain amount of bending deformation for the blade. The first deformation groove with circular cross-section can effectively reduce stress concentration and prevent the blade from breaking. The second deformation groove on the outer frame provides a certain amount of deformation for the outer frame, so that the outer frame will not shrink due to thermal expansion and cold contraction. Large deformation will result in eccentricity of outer and inner frames, and even displacement of blades, which will affect normal operation.

【技术实现步骤摘要】
预设有形变槽的耐高温叶轮
本专利技术涉及机械领域，具体涉及一种叶轮。
技术介绍
发动机中使用的叶轮由于长时间与高温气体接触，以及高速运动中产生的应力，叶轮的轮毂、叶片容易发生形变甚至断裂，影响发动机正常工作，甚至造成损坏。
技术实现思路
本专利技术目的在于是提供一种预设有形变槽的耐高温叶轮，以解决上述至少一个技术问题。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：预设有形变槽的耐高温叶轮，包括外框、内框和叶片，所述外框和内框是同心设置的圆形框，所述叶片沿径向固定在所述外框和内框之间；其特征在于，所述叶片的背面设有多道第一形变槽，所述第一形变槽是沿所述叶片的宽度方向设置的形变槽，所述第一形变槽的横截面是圆弧形；所述外框上设有第二形变槽，所述第二形变槽设置在两个相邻的叶片之间，所述第二形变槽沿所述外框的宽度方向设置且贯穿所述外框；所述第二形变槽上固定有多根弧形的长度加强条，所述加强条焊接固定在所述外框的外侧。本专利技术在叶轮上增设第一形变槽和第二形变槽，设置在叶片上的第一形变槽可以在叶轮高速转动时，为叶片提供一定的弯曲形变量，设有多道横截面为圆弧形的第一形变槽，可以有效减少应力集中，防止叶片断裂；设置在外框上的第二形变槽为外框提供一定的形变量，使外框不会因热胀冷缩而产生较大的形变，导致外框和内框偏心，甚至叶片移位，影响正常工作，同时在第二形变槽上设有多道加强条，增加外框的强度，使外框不会因开设有槽口而变形。每个所述叶片背面设有至少3道所述第一形变槽。所述第一形变槽的厚度不大于所述叶片厚度的三分之一，不小于所述叶片厚度的四分之一。既保证叶片整体的强度，又能有效的分散应力。所述第一形变槽与所述叶片表面连接处的棱边加工为圆角。防止应力过于集中导致叶片开裂。所述第二形变槽仅设有1道，所述第二形变槽的宽度为0.1-0.3mm。所述加强条至少有4根，多根加强条平行设置。保住有一定的变形量有不会影响外框整体的刚度。所述外框、所述内框和所述叶片优选为钛合金制作。具有重量轻、强度高的优点。所述外框、所述内框和所述叶片的外表面通过电镀的方式镀有金属保护层，优选为镀镍保护层。增加表面的耐磨性和抗腐蚀性。所述叶片外还包裹有石墨纤维层，所述石墨纤维层的内侧与所述叶片对应的位置处设有凸起，所述凸起嵌入所述第一形变槽中，所述石墨纤维层的外侧与所述凸起对应的位置设有凹槽。石墨具有较好的耐高温性、导热性、抗热震性，增设石墨纤维层，可有效提高叶片的抗热冲击能力，避免叶片受热变形或受压断裂。所述石墨纤维层是外表面分布有多个纳米孔的石墨纤维层，所述石墨纤维层外涂覆有陶瓷抗氧化涂层，所述陶瓷抗氧化涂层的底面渗入所石墨纤维层外表面的纳米孔中。设置陶瓷抗氧化涂层可以防止石墨纤维层和金属叶片氧化，而且陶瓷层可以将石墨纤维层与空气隔离，避免石墨见火后燃烧。在石墨纤维层的表面设有纳米孔可以使陶瓷抗氧化涂层和石墨纤维层结合的更加紧密。附图说明图1为本专利技术的部分结构示意图；图2为本专利技术的第二形变槽和加强条的结构示意图；图3为本专利技术叶片的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本专利技术。参见图1、图2、图3，预设有形变槽的耐高温叶轮，包括外框1、内框2和叶片3，外框1和内框2是同心设置的圆形框，叶片3沿径向固定在外框1和内框2之间；叶片3的背面设有多道第一形变槽4，第一形变槽4是沿叶片3的宽度方向设置的形变槽，第一形变槽4的横截面是圆弧形；外框1上设有第二形变槽5，第二形变槽5设置在两个相邻的叶片3之间，第二形变槽5沿外框1的宽度方向设置且贯穿外框1；第二形变槽5上固定有多根弧形的长度加强条6，加强条6焊接固定在外框1的外侧。本专利技术在叶轮上增设第一形变槽4和第二形变槽5，设置在叶片3上的第一形变槽4可以在叶轮高速转动时，为叶片3提供一定的弯曲形变量，设有多道横截面为圆弧形的第一形变槽4，可以有效减少应力集中，防止叶片3断裂；设置在外框1上的第二形变槽5为外框1提供一定的形变量，使外框1不会因热胀冷缩而产生较大的形变，导致外框1和内框2偏心，甚至叶片3移位，影响正常工作，同时在第二形变槽5上设有多道加强条6，增加外框1的强度，使外框1不会因开设有槽口而变形。每个叶片3背面设有至少3道第一形变槽4。第一形变槽4的厚度不大于叶片3厚度的三分之一，不小于叶片3厚度的四分之一。既保证叶片3整体的强度，又能有效的分散应力。第一形变槽4与叶片3表面连接处的棱边加工为圆角。防止应力过于集中导致叶片开裂。第二形变槽5仅设有1道，第二形变槽5的宽度为0.1-0.3mm。加强条6至少有4根，多根加强条平行设置。保住有一定的变形量有不会影响外框整体的刚度。外框1、内框2和叶片3优选为钛合金制作。具有重量轻、强度高的优点。外框1、内框2和叶片3的外表面通过电镀的方式镀有金属保护层7，优选为镀镍保护层。增加表面的耐磨性和抗腐蚀性。叶片3外还包裹有石墨纤维层8，石墨纤维层8的内侧与叶片3对应的位置处设有凸起81，凸起81嵌入第一形变槽4中，石墨纤维层8的外侧与凸起81对应的位置设有凹槽。石墨具有较好的耐高温性、导热性、抗热震性，增设石墨纤维层8，可有效提高叶片3的抗热冲击能力，避免叶片3受热变形或受压断裂。石墨纤维层8是外表面分布有多个纳米孔82的石墨纤维层，石墨纤维层8外涂覆有陶瓷抗氧化涂层9，陶瓷抗氧化涂层9的底面渗入所石墨纤维层8外表面的纳米孔82中。设置陶瓷抗氧化涂层9可以防止石墨纤维层8和金属叶片3氧化，而且陶瓷抗氧化涂层9可以将石墨纤维层8与空气隔离，避免石墨见火后燃烧。在石墨纤维层8的表面设有纳米孔82可以使陶瓷抗氧化涂层9和石墨纤维层8结合的更紧密。以上显示和描述了本专利技术的基本原理和主要特征和本专利技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内。本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.预设有形变槽的耐高温叶轮，包括外框、内框和叶片，所述外框和内框是同心设置的圆形框，所述叶片沿径向固定在所述外框和内框之间；其特征在于，所述叶片的背面设有多道第一形变槽，所述第一形变槽是沿所述叶片的宽度方向设置的形变槽，所述第一形变槽的横截面是圆弧形；所述外框上设有第二形变槽，所述第二形变槽设置在两个相邻的叶片之间，所述第二形变槽沿所述外框的宽度方向设置且贯穿所述外框；所述第二形变槽上固定有多根弧形的长度加强条，所述加强条焊接固定在所述外框的外侧。

【技术特征摘要】
1.预设有形变槽的耐高温叶轮，包括外框、内框和叶片，所述外框和内框是同心设置的圆形框，所述叶片沿径向固定在所述外框和内框之间；其特征在于，所述叶片的背面设有多道第一形变槽，所述第一形变槽是沿所述叶片的宽度方向设置的形变槽，所述第一形变槽的横截面是圆弧形；所述外框上设有第二形变槽，所述第二形变槽设置在两个相邻的叶片之间，所述第二形变槽沿所述外框的宽度方向设置且贯穿所述外框；所述第二形变槽上固定有多根弧形的长度加强条，所述加强条焊接固定在所述外框的外侧。2.根据权利要求1所述的设有预设有形变槽的耐高温叶轮，其特征在于，每个所述叶片背面设有至少3道所述第一形变槽。3.根据权利要求1或2所述的设有预设有形变槽的耐高温叶轮，其特征在于，所述第一形变槽的厚度不大于所述叶片厚度的三分之一，不小于所述叶片厚度的四分之一。4.根据权利要求1或2所述的设有预设有形变槽的耐高温叶轮，其特征在于，所述第一形变槽与所述叶片表面连接处的棱边加工为圆角。5.根据权利要求1所述的设有预设有形变槽的耐高...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏剑辉，谢金群，高旭，陆敏，
申请(专利权)人：上海万泽精密铸造有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31