一种适用于低温环境下的高速诱导轮及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于低温环境下的高速诱导轮及其制造方法，包括连接部和至少两个诱导轮单体，诱导轮单体包括轮轴和叶片，相邻两个诱导轮单体上的叶片之间通过第一固定机构连接，相邻两个轮轴的外侧面之间通过第二固定机构连接，相邻两个轮轴之间通过第一卡接机构连接，轮轴与连接部之间通过第二卡接机构连接。其制造方法包括：轮轴加工、叶片加工、连接部加工和诱导轮拼接固定。本发明专利技术通过诱导轮单体和连接部的设计，不仅可以根据实际安装使用的需要选择高速诱导轮的长度，而且可以对局部出现破损的诱导轮单体进行更换，不需要更换整个诱导轮，大大降低维修成本。

A high speed inducer suitable for low temperature environment and its manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
一种适用于低温环境下的高速诱导轮及其制造方法
本专利技术涉及一种适用于低温环境下的高速诱导轮及其制造方法。
技术介绍
液体火箭发动机离心泵的高转速发展趋势以及低温介质的输送，使得其进口处特别容易发生空化，加装诱导轮是改善其空化最有效的途径。同时可以减弱泵由于空化而导致的系统振动、噪声以及空化破坏。但是现有技术中的诱导轮一般都是采用一体成型结构，一旦局部出现破损，需要更换整个诱导轮，增加了维修成本，一体成型由于结构复杂，需要制作复杂的模具，增加了制造成本。
技术实现思路
本专利技术目的在于针对现有技术所存在的不足而提供一种适用于低温环境下的高速诱导轮及其制造方法的技术方案，通过诱导轮单体和连接部的设计，不仅可以根据实际安装使用的需要选择高速诱导轮的长度，而且可以对局部出现破损的诱导轮单体进行更换，不需要更换整个诱导轮，大大降低维修成本，该制造方法步骤简单，不仅能满足不同尺寸要求诱导轮的拼接，而且各个连接部分都可以做成标准件，便于流水线生产，降低制造成本，同时降低了维修成本。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种适用于低温环境下的高速诱导轮，其特征在于：包括连接部和至少两个诱导轮单体，诱导轮单体包括轮轴和叶片，至少两个叶片均匀设置在轮轴的外圆周侧面上，相邻两个诱导轮单体上的叶片之间通过第一固定机构连接，相邻两个轮轴的外侧面之间通过第二固定机构连接，相邻两个轮轴之间通过第一卡接机构连接，轮轴与连接部之间通过第二卡接机构连接；通过诱导轮单体和连接部的设计，不仅可以根据实际安装使用的需要选择高速诱导轮的长度，而且可以对局部出现破损的诱导轮单体进行更换，不需要更换整个诱导轮，大大降低维修成本，第一固定机构的设计提高了相邻两个叶片之间的连接强度和稳定性，防止高速诱导轮在旋转时由于叶片连接处安装不牢固造成抖动，进而影响高速诱导轮的使用寿命，第二固定机构的设计提高了相邻两个轮轴之间的连接强度和稳定性，提高诱导轮的装配精度，同时减小对液体流速和压力的影响，第一卡接机构的设计提高了相邻两个诱导轮单体之间的连接强度和稳定性，防止出现晃动，便于安装拆卸，第二卡接机构的设计提高了诱导轮单体与连接部之间的稳定性，便于高速诱导轮与传动轴进行连接。进一步，第一固定机构包括弧形连接条，弧形连接条位于叶片的接触面相反的一侧，通过螺钉穿过接触面两侧的弧形连接条，实现相邻两个叶片之间的固定连接，通过弧形连接条和螺钉的设计，可以提高相邻两个叶片之间的连接强度，由于叶片较薄，直接通过螺钉连接会影响叶片之间的连接强度和稳定性，同时可以对接触面起到保护作用。进一步，叶片与轮轴之间设置有焊接密封条，焊接密封条的设计不仅可以提高叶片与轮轴外侧面之间的连接强度，而且可以起到保护作用，防止液体对焊接处进行腐蚀，进而影响叶片的连接强度。进一步，第二固定机构包括连接块，连接块均匀设置在轮轴的两端外圆周侧面上，连接块上设置有辅助螺纹孔，通过螺钉穿过相邻两个辅助螺纹孔，实现相邻两个轮轴之间的固定连接，通过连接块的设计，便于相邻两个轮轴之间的固定连接，提高轮轴连接时的密封性能。进一步，第一卡接机构包括第一弧形定位条和沉台，轮轴的一端均匀设置有第一弧形定位条，第一弧形定位条的内侧设置有第一弧形卡槽，相邻两个第一弧形定位条之间设置有第一通槽，轮轴的另一端设置有沉台，第一弧形定位条与沉台相匹配，沉台的内侧面上均匀设置有限位块，限位块与第一弧形卡槽和第一通槽相匹配，通过第一弧形定位条和沉台的设计，大大提高了相邻两个轮轴之间的连接强度，限位块通插入第一通槽后转动诱导轮单体，使限位块滑入第一弧形卡槽内，提高装配精度。进一步，第一弧形定位条和限位块上均设置有第一螺纹孔，第一螺纹孔内贯穿连接有紧固螺杆，通过紧固螺杆穿过第一螺纹孔，可以实现相邻两个轮轴之间的固定连接，提高连接的强度和稳定性。进一步，连接部包括底座和定位台，定位台固定连接在底座的一端，第二卡接机构包括第二弧形定位条，定位台的端面上均匀设置有所述第二弧形定位条，第二弧形定位条的内侧面上设置有第二弧形卡槽，相邻两个第二弧形定位条之间设置有第二通槽，限位块与第二弧形卡槽和第二通槽相匹配，通过将第二弧形定位条插入沉台中，使限位块插入第二通槽内，限位块再沿着第二弧形卡槽滑入，实现轮轴与定位台之间的定位连接。进一步，第二弧形定位条上设置有第二螺纹孔，第二螺纹孔与紧固螺杆相匹配，通过紧固螺杆穿过第一螺纹孔和第二螺纹孔，实现轮轴与连接部之间的固定连接，便于安装拆卸更换。如上述的一种适用于低温环境下的高速诱导轮的制造方法，其特征在于包括以下步骤：1)轮轴加工a、首先根据设计要求确定轮轴的尺寸，通过浇注成型形成所需的轮轴，轮轴的实际尺寸大于轮轴的设计尺寸20mm，并对轮轴的外表面进行打磨处理，去除毛刺，通过预留20mm可以满足轮轴切割打磨加工的要求，避免实际加工的轮轴长度小于设定值造成报废，同时便于加工第一弧形定位条；b、然后沿着轮轴的一端通过切割机进行切割，加工一个圆台，使圆台的外侧面倾斜60°～75°，再通过钻孔机沿着圆台的中心处向内钻取盲孔，形成一个封闭的环形条，盲孔的深度为第一弧形定位条的高度，根据设计要求在封闭的环形条上划设第一通槽的位置，并通过切割机进行切割，形成所需的第一通槽，然后根据第一弧形卡槽的设计尺寸沿着第一弧形定位条的内侧面进行切割，形成最终的第一弧形定位条，该加工步骤不仅可以使第一弧形定位条与轮轴一体成型，提高加工的精度和质量，而且可以提高连接强度，避免焊接而产生断裂，提高了第一弧形定位条的装配精度；c、接着在每个第一弧形定位条上确定第一螺纹孔的位置，通过钻孔机钻取相应的第一螺纹孔，使第一螺纹孔贯穿轮轴的另一端，此步骤的设计便于对沉台内的限位块进行定位，提高限位块的加工精度，同时可以保证紧固螺杆能贯穿限位块，提高连接紧固；d、再沿着轮轴的另一端根据第一弧形定位条的尺寸确定沉台的尺寸，并根据第一弧形定位条的位置在轮轴上划设限位块的位置，通过切割机进行加工，使沉台与限位块一体成型，保证每个第一螺纹孔贯穿相应位置的限位块，提高第一弧形定位条与限位块之间的安装精度；e、最后将轮轴外圆周侧面上的连接块进行打磨处理，形成所需的形状，并在连接块上钻取辅助螺纹孔，通过刻度尺对加工后的轮轴进行测量，使轮轴的加工误差控制在1mm之内，并对轮轴的外侧面进行清理，通过连接块和辅助螺纹孔的设计，可以将相邻两个轮轴之间进行连接固定，实现两个诱导轮单体之间的二次定位，其加工的形状为半个子弹形，可以大大减小诱导轮在旋转时对液体的阻力；此轮轴的加工步骤可以实现流水线自动化生产加工，可操作性强，相比于人工加工制造精度更高，效率更高，而且便于轮轴的安装拆卸更换；2)叶片加工a、待轮轴加工结束后，先根据轮轴的长度及叶片的设计宽度确定叶片的尺寸、旋转角度及叶片的数量，通过浇注成型形成所需的叶片，在加工叶片时确保叶片围绕轮轴的外圆周侧面从上到下螺旋90°分布，此结构的设计不仅可以降低叶片的制造难度，而且简化了模具的制造难度，相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于低温环境下的高速诱导轮，其特征在于：包括连接部和至少两个诱导轮单体，所述诱导轮单体包括轮轴和叶片，至少两个所述叶片均匀设置在所述轮轴的外圆周侧面上，相邻两个所述诱导轮单体上的所述叶片之间通过第一固定机构连接，相邻两个所述轮轴的外侧面之间通过第二固定机构连接，相邻两个所述轮轴之间通过第一卡接机构连接，所述轮轴与所述连接部之间通过第二卡接机构连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于低温环境下的高速诱导轮，其特征在于：包括连接部和至少两个诱导轮单体，所述诱导轮单体包括轮轴和叶片，至少两个所述叶片均匀设置在所述轮轴的外圆周侧面上，相邻两个所述诱导轮单体上的所述叶片之间通过第一固定机构连接，相邻两个所述轮轴的外侧面之间通过第二固定机构连接，相邻两个所述轮轴之间通过第一卡接机构连接，所述轮轴与所述连接部之间通过第二卡接机构连接。


2.根据权利要求1所述的一种适用于低温环境下的高速诱导轮，其特征在于：所述第一固定机构包括弧形连接条，所述弧形连接条位于所述叶片的接触面相反的一侧，通过螺钉穿过所述接触面两侧的所述弧形连接条，实现相邻两个所述叶片之间的固定连接。


3.根据权利要求1所述的一种适用于低温环境下的高速诱导轮，其特征在于：所述叶片与所述轮轴之间设置有焊接密封条。


4.根据权利要求1所述的一种适用于低温环境下的高速诱导轮，其特征在于：所述第二固定机构包括连接块，所述连接块均匀设置在所述轮轴的两端外圆周侧面上，所述连接块上设置有辅助螺纹孔，通过螺钉穿过相邻两个所述辅助螺纹孔，实现相邻两个所述轮轴之间的固定连接。


5.根据权利要求1所述的一种适用于低温环境下的高速诱导轮，其特征在于：所述第一卡接机构包括第一弧形定位条和沉台，所述轮轴的一端均匀设置有所述第一弧形定位条，所述第一弧形定位条的内侧设置有第一弧形卡槽，相邻两个所述第一弧形定位条之间设置有第一通槽，所述轮轴的另一端设置有所述沉台，所述第一弧形定位条与所述沉台相匹配，所述沉台的内侧面上均匀设置有限位块，所述限位块与所述第一弧形卡槽和所述第一通槽相匹配。


6.根据权利要求5所述的一种适用于低温环境下的高速诱导轮，其特征在于：所述第一弧形定位条和所述限位块上均设置有第一螺纹孔，所述第一螺纹孔内贯穿连接有紧固螺杆。


7.根据权利要求6所述的一种适用于低温环境下的高速诱导轮，其特征在于：所述连接部包括底座和定位台，所述定位台固定连接在所述底座的一端，所述第二卡接机构包括第二弧形定位条，所述定位台的端面上均匀设置有所述第二弧形定位条，所述第二弧形定位条的内侧面上设置有第二弧形卡槽，相邻两个所述第二弧形定位条之间设置有第二通槽，所述限位块与所述第二弧形卡槽和所述第二通槽相匹配。


8.根据权利要求7所述的一种适用于低温环境下的高速诱导轮，其特征在于：所述第二弧形定位条上设置有第二螺纹孔，所述第二螺纹孔与所述紧固螺杆相匹配。


9.如权利要求1～8中任一项所述的一种适用于低温环境下的高速诱导轮的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
1)轮轴加工
a、首先根据设计要求确定轮轴的尺寸，通过浇注成型形成所需的轮轴，轮轴的实际尺寸大于轮轴的设计尺寸20mm，并对轮轴的外表面进行打磨处理，去除毛刺；
b、然后沿着轮轴的一端通过切割机进行切割，加工一个圆台，使圆台的外侧面倾斜60°～75°，再通过钻孔机沿着圆台的中心处向内钻取盲孔，形成一个封闭的环形条，盲孔的深度...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭晓梅，包志炎，李祉宏，杨世栋，
申请(专利权)人：浙江水利水电学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33