一种便于熔模铸造的闭式叶轮结构
阅读说明：本技术 一种便于熔模铸造的闭式叶轮结构 (Closed impeller structure convenient to investment casting ) 是由 吕崇伟 张军威 于 2021-08-31 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种便于熔模铸造的闭式叶轮结构,包括本体,该本体包括顶板和底板,顶板和底板之间形成腔室,在顶板的中间位置设置有与腔室连通的进液口,该腔室内设置有多个叶片,多个所述叶片将所述腔室分隔为多个流道,所述流道远离所述进液口的一侧敞开设置形成出液口,所述本体上对应每个所述流道的位置均设置有开口,该开口开设在所述顶板或所述底板上；所述开口远离所述腔室的一侧固定连接有盖板,该盖板和所述开口之间设置有定位结构,该定位结构能限定所述盖板相对于所述开口的位置。在制壳工序中,本体部分的开口结构为流道内的涂挂和风干创建有利条件,确保本体型芯的湿强度可抵御脱蜡的膨胀力,高温强度可抵御钢水的冲击力和浮力。(The invention relates to a closed impeller structure convenient for investment casting, which comprises a body, wherein the body comprises a top plate and a bottom plate, a cavity is formed between the top plate and the bottom plate, a liquid inlet communicated with the cavity is formed in the middle of the top plate, a plurality of blades are arranged in the cavity, the cavity is divided into a plurality of flow channels by the blades, one side of each flow channel, which is far away from the liquid inlet, is opened to form a liquid outlet, and an opening is formed in the body corresponding to each flow channel and is formed in the top plate or the bottom plate; the side of the opening far away from the chamber is fixedly connected with a cover plate, and a positioning structure is arranged between the cover plate and the opening and can limit the position of the cover plate relative to the opening. In the shell making process, the opening structure of the body part creates favorable conditions for coating and air drying in the flow channel, the wet strength of the body core can be ensured to resist the dewaxing expansion force, and the high-temperature strength can resist the impact force and the buoyancy force of molten steel.)
技术领域
本发明涉及闭式叶轮技术领域，具体涉及一种便于熔模铸造的闭式叶轮结构。
背景技术
熔模铸造行业主流制壳工艺采用硅溶胶粘接剂，硅溶胶是水基粘接剂，制壳时逐层干燥彻底后方能使型壳具备良好的湿强度和高温强度。硅溶胶制壳工艺对于空间狭小的结构一方面无法涂挂足够的层数、另一方面不利于型壳干燥，导致型壳型芯强度低，湿强度低时表现为脱蜡后型芯直接断裂、高温强度低时表现为浇注后型芯断裂，无法满足生产制造。
叶轮为泵组的重要组成部分，闭式叶轮由上下盖板密封并存在扭曲的内腔结构，其中出水口小而性能要求高的叶轮往往通过熔模铸造来完成，随着闭式叶轮直径变大且出水口的设计尺寸变小，其制壳难度成倍增加，尺寸达到一定极限后现有技术也无法保障生产。
目前熔模铸造制造出水口尺寸小的闭式叶轮常规运用两种工艺：陶瓷型芯和分体组装。
陶瓷型芯工艺先将叶轮狭窄的型芯采用陶瓷制造形式制作出来，然后将陶瓷型芯包裹上下蜡盖板完成整体蜡模制作，陶瓷型芯替代了型芯的常规制壳。陶瓷型芯受自身强度制约，闭式叶轮直径超限后陶瓷型芯易产生断裂和变形的致命缺陷，因此无法应用于大直径(直径约≥200mm)闭式叶轮的生产。
分体组装工艺先精加工盖板面和叶片面，然后使盖板面和叶片面配合，最后通过螺钉固定方式将两体组装为一体，分体组装工艺生产的叶轮整体强度低，盖板面与叶片面配合位置存在微小缝隙，因此无法应用于高强度和高泵效闭式叶轮的生产。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种便于熔模铸造的闭式叶轮结构，在硅溶胶制壳工艺中，可以涂挂足够的层数，以及有利于型壳干燥。
为解决上述技术问题，本发明提供的一种便于熔模铸造的闭式叶轮结构，包括本体，该本体包括顶板和底板，所述顶板和底板之间形成腔室，在所述顶板的中间位置设置有与所述腔室连通的进液口，该腔室内设置有多个叶片，多个所述叶片将所述腔室分隔为多个流道，所述流道远离所述进液口的一侧敞开设置形成出液口，所述本体上对应每个所述流道的位置均设置有开口，该开口开设在所述顶板或所述底板上；所述开口远离所述腔室的一侧固定连接有盖板，该盖板和所述开口之间设置有定位结构，该定位结构能限定所述盖板相对于所述开口的位置。
本发明的闭式叶轮结构，在顶板或底板上设置开口，则在制壳工序中，本体部分的开口结构为流道内的涂挂和风干创建有利条件，确保本体型芯的湿强度可抵御脱蜡的膨胀力，同时确保本体型芯的高温强度可抵御钢水的冲击力和浮力，获得质量优良的本体铸件，然后再将盖板固定连接在相应的开口处，即可获得性能优良的闭式叶轮。
优选地，所述盖板包括连接部，该连接部靠近所述腔室的一侧凸出设置有定位部，该定位部与所述连接部的连接处形成第一台阶面；所述开口沿远离所述腔室的方向依次包括定位孔和连接孔，所述定位孔的内周尺寸小于所述连接孔的内周尺寸，在所述定位孔和所述连接孔之间形成第二台阶面；所述定位孔与所述定位部适配，且所述连接部穿设在所述连接孔内，所述第一台阶面与所述第二台阶面贴合；所述定位结构包括设置在所述盖板上的定位部和第一台阶面，以及设置在所述开口上的定位孔和第二台阶面。采用这种定位结构，可以使得盖板和开口精准定位。
优选地，所述连接部沿靠近所述腔室的方向渐扩设置，所述连接孔沿远离所述腔室的方向渐扩设置，在所述连接部的外周和所述连接孔的内周之间形成焊接坡口。在盖板安装在相应的开口处后，通过氩弧焊在焊接坡口处进行焊接，使得盖板和本体连接牢固。
优选地，所述开口沿相应的所述流道的路径布置。
优选地，所述开口沿远离所述进液口的方向渐扩设置。
优选地，所述盖板远离所述腔室的一侧与所述本体的表面齐平。
优选地，所述焊接坡口的深度大于或等于3mm。
附图说明
为了更清楚地说明本发明
具体实施方式
或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明实施例的便于熔模铸造的闭式叶轮结构的结构示意图；
图2为本发明实施例的便于熔模铸造的闭式叶轮结构的俯视图；
图3为本发明实施例的开口的局部结构示意图；
图4为本发明实施例的盖板的结构示意图；
图5为本发明实施例的盖板与开口的连接结构示意图。
附图标记：
1-本体；11-顶板；12-底板；13-进液口；14-叶片；15-出液口；16-开口；161-定位孔；162-连接孔；163-第二台阶面；2-盖板；21-连接部；22-定位部；23-第一台阶面。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1、图2、图3、图4和图5所示，本实施例提供了一种便于熔模铸造的闭式叶轮结构，包括本体1，该本体1包括顶板11和底板12，顶板11和底板12之间形成腔室，在顶板11的中间位置设置有与腔室连通的进液口13，该腔室内设置有多个叶片14，多个叶片14将腔室分隔为多个流道，参考图2，腔室内的叶片14长短交错设置，且短的叶片与进液口13之间具有一定距离，且长叶片与短叶片分别沿本体的中心轴线呈圆周均布。每个流道远离进液口13的一侧敞开设置形成出液口15。本体1上对应每个流道的位置均设置有开口16，该开口16开设在顶板11上，该开口16沿相应的流道的路径布置，且该开口16沿远离进液口13的方向渐扩设置；开口16远离腔室的一侧固定连接有盖板2，该盖板2和开口16之间设置有定位结构，该定位结构能限定盖板2相对于开口16的位置。
具体地，上述盖板2包括连接部21，该连接部21靠近腔室的一侧凸出设置有定位部22，该定位部22与连接部21的连接处形成第一台阶面23；开口16沿远离腔室的方向依次包括定位孔161和连接孔162，定位孔161的内周尺寸小于连接孔162的内周尺寸，在定位孔161和连接孔162之间形成第二台阶面163。本实施例中，定位孔161与定位部22适配。在将盖板2扣设在开口16处时，定位部22穿设在定位孔161内，连接部21穿设在连接孔162内，且第一台阶面23与第二台阶面163贴合，此外，盖板2远离腔室的一侧与本体1的表面齐平。即，盖板2上的定位部22和第一台阶面23，以及设置在开口16上的定位孔161和第二台阶面163，形成了上述定位结构。
此外，上述连接部21沿靠近腔室的方向渐扩设置，连接孔162沿远离腔室的方向渐扩设置，在连接部21的外周和连接孔162的内周之间形成三角形的焊接坡口。
本发明中，在顶板11上设置开口16，在制壳工序中，本体1部分的开口结构为流道内的涂挂和风干创建有利条件，确保本体型芯的湿强度可抵御脱蜡的膨胀力，高温强度可抵御钢水的冲击力和浮力，获得质量优良的本体铸件，然后再将盖板2安装在相应的开口16处，并通过氩弧焊在焊接坡口处进行焊接，使得盖板2和本体1连接牢固，即可获得性能优良的闭式叶轮。
在实际中，为了充分保证盖板的强度，上述焊接坡口的深度大于或等于3mm，且在盖板2与本体1焊接后通过磨光机进行打磨残余焊材，本体1上每个开口16均焊接盖板2，焊接打磨后形成整体闭式叶轮。最后，在整体闭式叶轮焊接部位经着色探伤检测合格(充分保证盖板的耐腐蚀性)后进行表面酸洗钝化处理成品。
本实施例的闭式齿轮的本体上设置开口结构，一方面利于叶轮本体制造质量优良的型壳，解决窄流道大直径闭式叶轮的型壳制造难题；另一方面利于叶轮本体流道内的型壳与氧化皮的快速清理，大大提高了闭式叶轮的清壳效率。
需要说明的是，本实施例的开口16开设在顶板11上，在方便置于水平面干燥的情况下，也可以将开口16设置在底板12上。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。