一种适用于吸尘器的高强度离心叶轮及电机制造技术

本实用新型专利技术涉及了一种适用于吸尘器的高强度离心叶轮及电机，其由叶轮上盖、叶轮下盖以及离心叶片等几部分构成，其中，叶轮下盖与叶轮上盖同心布置，具有同一中心轴。离心叶片沿着中心轴周向均匀间隔布置。在离心叶片的上边缘面、下边缘面均设置有至少两个连接点，以分别地实现与叶轮上盖、叶轮下盖的固定连接，其中，针对单个上边缘面或下边缘面而言，各连接点距离其各自外端部的距离不超过0.2mm。这样一来，无需增加连接点的分布密度，仅需对连接点的相对位置进行了限定，即可降低离心叶片其上边缘面和下边缘面端部的振动幅度，进而提高了连接强度及耐疲劳性。

A High Strength Centrifugal Impeller and Motor for Vacuum Cleaner

【技术实现步骤摘要】
一种适用于吸尘器的高强度离心叶轮及电机
本技术涉及吸尘器
，尤其是一种适用于吸尘器的高强度离心叶轮及包含有上述离心叶轮的电机。
技术介绍
离心叶轮是电机的核心部件之一，其由叶轮上盖、叶轮下盖和固定于两者之间的离心叶片构成，通过离心叶轮的高速旋转以吸入空气，以达到吸尘清洁的作用。离心叶轮所吸入的空气流经导流通道，与此同时，空气亦对形成该导流通道两侧的离心叶片造成侧向挤压力。当侧向力超过离心叶片的承载极限，尤其是离心叶轮进行超高速(1.1×105r/min)旋转时，其与叶轮上盖以及叶轮下盖的连接点会发生脱落，从而造成叶轮破裂，电机失效等问题，严重影响吸尘器的工作。为了提高离心叶片与叶轮上盖以及叶轮下盖的连接牢固性，常用的做法通常有两种：1)增加连接点的分布密度；2)增厚离心叶轮，增大连接点的横截面积。然而上述两种做法存在着以下问题：当采用第一种做法时，会不可避免地增加连接点的个数，从而增加突出叶轮上盖和叶轮下盖的连接凸起个数，降低了叶轮工作效率；当采用第二种做法式时，需要将离心叶轮的厚度至少增加至1mm，能很好地解决连接强度问题，且当叶轮的流线型设计合理的情况下其自身的工作噪音亦未明显增大，但是随之增加了离心叶轮的自重，增加了生产制造成本，且叶轮流体效率降低，增大了电机的能耗。因而，亟待技术人员需求新的技术方案以解决上述问题。
技术实现思路
本技术要解决的第一个技术问题是提供一种结构设计简单，工作噪音小，能耗少，结构强度高的高强度离心叶轮。另外，本技术要解决的第二个技术问题是提供一种采用上述高强度离心叶轮的电机。为了解决上述技术问题，本技术涉及了一种高强度离心叶轮，包括：叶轮上盖；叶轮下盖，其与叶轮上盖同心布置，具有同一中心轴；离心叶片，其沿着中心轴周向均匀间隔布置；相邻两块离心叶片之间形成导流通道；在离心叶片的上边缘面、下边缘面均设置有至少两个连接点，以分别地实现与叶轮上盖、叶轮下盖的固定连接，其中，针对上述上边缘面而言，其上各连接点距离其外端部的距离不超过0.2mm；针对上述下边缘面而言，其上各连接点距离其外端部的距离不超过0.2mm。采用上述技术方案的离心叶轮，无需增加连接点的分布密度，仅需对连接点与离心叶片端部的相对位置进行了限定，从而降低了离心叶片其上边缘面和下边缘面端部的振动幅度，进而提高了连接强度及耐疲劳性，防止开裂现象的发生。作为上述技术的进一步改进，离心叶片的成型面由螺旋曲面以及设置于该螺旋曲面的两侧、顺滑过渡的外缘斜面、内缘斜面构成。相较于传统单圆弧或单螺旋线离心叶片，在上述技术方案中采用了三段式设计方案，且最外端采取斜面形式，从而便于在实际装配过程中对离心叶片定位，提高其连接点位置精度；另外，可使得离心叶片具有更好的气动性能，降低气流对叶片的冲击，有效地降低离心叶轮的工作噪音。作为上述技术的进一步改进，螺旋曲面的方程为其中，且当k＞0时，r表示为螺旋半径，r1、r2分别表示为离心叶片进口半径和离心叶片出口半径，β1、β2分别表示为离心叶片进口安放角和离心叶片出口安放角，φ表示为离心叶片的包角，θ表示为离心叶片的极角。通过采用上述技术方案进行设置，此时形成的导流通道沿着叶轮下盖的外边缘向内方向逐渐变窄，当气体从导流通道中吸入时，气流的速度会随着导流通道的变窄而怎大，提高离心叶轮的增压效果。作为上述技术的进一步改进，离心叶片进口安放角取值15～20°；离心叶片出口安放角取值25～30°。作为上述技术的进一步改进，叶轮下盖的直径设置为D1，叶轮上盖的直径设置为D2，则D2/D1＝1.1～1.3。经过实际实验论证，当通过采用上述技术方案进行设置时导流通道内的气体流动性较好，使得离心叶片具有较好的受力状态，降低连接点发生裂纹的几率。作为上述技术的进一步改进，在离心叶片上设置有消音结构，即在内缘斜面上设置有削边，且斜度不大于1∶5；在离心叶片外侧边缘开设有弧形开口，且沿外侧边缘上下方向均布。通过采用上述技术方案进行设置，使得离心叶片在吸尘器的实际运行过程中其外侧边缘及内侧边缘的各区域受力大小及方向趋于一致，从而使得气流流经离心叶片的外侧边缘和内侧边缘后均形成叶尖脱落涡，进而降低了离心叶轮的工作噪音。作为上述技术的进一步改进，在导流通道内设置有分流叶片。分流叶片与离心叶片的走向一致，沿着叶轮下盖的外边缘向内延伸而成，且其厚度沿着离心叶轮的径向方向、由外向内逐渐减小。分流叶片的高度不超过处于同一径向截面上离心叶片高度的1/3。通过采用上述技术方案进行设置，减小了导流通道内体积的变化率，从而使得气流在导流通道内的流动速度趋于均匀，减少紊流现象的发生，从而减低离心叶轮的工作噪音。作为上述技术的进一步改进，设置于上边缘面、下边缘面的连接点为铆接点或焊接点。选用铆接或焊接作为离心叶片与叶轮上盖、叶轮下盖的连接方式，使得装配过程更加快捷，且装配完成后具有较好的连接强度，且在工装的辅助下，便于实现装配过程的自动化。作为上述技术的进一步改进，上边缘面的外端部与叶轮上盖外缘的距离不小于1.2mm；下边缘面与叶轮下盖外缘的距离不小于1.2mm。作为上述技术的进一步改进，在离心叶片上设置有涂层。该涂层为复合涂层，包括SiC耐磨层和相容于其外侧的MCrAlX涂层，其中，M指的是Ni、Co或Fe中任一种，X指的是Zr或Hf中任一种。当离心叶轮进行超高速运转(大于1.1×105r/min)时，在导流通道内流通的气流会对离心叶片表面造成磨损，甚至会形成冲击凹坑，从而增大了离心叶轮的工作噪音。通过采用上述技术方案，SiC耐磨层具有较好的耐高温性，且与离心叶片基体具有较好的结合性，更为重要的是，当MCrAlX涂层具有良好的自修复性，如此一来，不但使得离心叶片具有优良的耐磨性。另外，还公开了一种电机，其采用了上述的高强度离心叶轮装配而成。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术高强度离心叶轮的立体图。图2是本技术高强度离心叶轮中离心叶片的排列分布图。图3是本技术高强度离心叶轮中离心叶片相对于叶轮上、下盖的位置关系图。图4是本技术高强度离心叶轮中离心叶片的结构示意图。图5是本技术生产螺旋曲面方程的各参数的定义以及相互关系图。1-叶轮上盖；2-叶轮下盖；3-离心叶片；31-上边缘面；311-上边缘面外端部；32-下边缘面；321-下边缘面外端部；33-螺旋曲面；34-外缘斜面；35-内缘斜面；4-导流通道；5-连接点。具体实施方式在本技术的描述中，需要理解的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。在离心叶轮的常规生产工艺中，离心叶片通过铆接或焊接等连接方式实现与叶轮上盖、叶轮下盖的固定，出于装配工艺限制以及本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于吸尘器的高强度离心叶轮，包括：叶轮上盖；叶轮下盖，其与所述叶轮上盖同心布置，具有同一中心轴；离心叶片，其沿着所述中心轴周向均匀间隔布置；相邻两块所述离心叶片之间形成导流通道；其特征在于，在所述离心叶片的上边缘面、下边缘面均设置有至少两个连接点，以分别地实现与所述叶轮上盖、所述叶轮下盖的固定连接，其中，针对所述上边缘面而言，其上各连接点距离其外端部的距离不超过0.2mm；针对所述下边缘面而言，其上各连接点距离其外端部的距离不超过0.2mm。

【技术特征摘要】
1.一种适用于吸尘器的高强度离心叶轮，包括：叶轮上盖；叶轮下盖，其与所述叶轮上盖同心布置，具有同一中心轴；离心叶片，其沿着所述中心轴周向均匀间隔布置；相邻两块所述离心叶片之间形成导流通道；其特征在于，在所述离心叶片的上边缘面、下边缘面均设置有至少两个连接点，以分别地实现与所述叶轮上盖、所述叶轮下盖的固定连接，其中，针对所述上边缘面而言，其上各连接点距离其外端部的距离不超过0.2mm；针对所述下边缘面而言，其上各连接点距离其外端部的距离不超过0.2mm。2.根据权利要求1所述的适用于吸尘器的高强度离心叶轮，其特征在于，所述离心叶片的成型面由螺旋曲面以及设置于所述螺旋曲面的两侧、顺滑过渡的外缘斜面、内缘斜面构成。3.根据权利要求2所述的适用于吸尘器的高强度离心叶轮，其特征在于，所述螺旋曲面的方程为其中，且当k＞0时，r表示为螺旋半径，r1、r2分别表示为所述离心叶片进口半径和所述离心叶片出口半径，β1、β2分别表示为所述离心叶片进口安放角和所述离心叶片出口安放角，φ表示为所述离心叶片的包角，θ表示为所述离心叶片的极角。4.根据权利要求3所述的适用于吸尘器的高强度离心叶轮，其特征在于，所述离心叶片的进口安放角取值15～20°；所述离心叶片的出口安放角取值25～30°。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱云舫，
申请(专利权)人：苏州工业园区星德胜电机有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32