一种小型通风机叶轮轴盘及其加工方法与流程

1.本发明涉及风机组装构件的技术领域，尤其是涉及一种小型通风机叶轮轴盘及其加工方法。


背景技术：

2.风机在工业领域具有广泛的应用，推动了风机的快速发展诞生了很多风机厂家，在双碳经济大环境下，工业发展导致环境污染问题受到重视，地方环保的压力对于是高耗能高污染铸造厂审批越来越少。
3.目前在现有的技术中，通风机轴盘通过模具铸造成型后需要机加工车内圆及键槽保证配合精度。铸造轴盘，部分工厂没有铸造能力，不能自己铸造轴盘，且遇到特殊尺寸的轴盘需现开模，前期开发困难，铸造精度难保证及工期较长等，特殊风机轴盘及不锈钢风机轴盘需求很难形成大批量，大部分厂家选择外协，从而增加成本以及增加生产工期，且导致工期不稳定。


技术实现要素：

4.为了解决以上存在的前期开发困难、期长和成本高等技术问题，本发明提供一种小型通风机叶轮轴盘及其加工方法。
5.第一方面，本发明提供一种小型通风机叶轮轴盘，采用如下的技术方案：一种小型通风机叶轮轴盘，包括轴向件、轮盘和锥盘，所述轮盘中间部位与所述轴向件焊接；所述轴向件的一端设有凸台，所述凸台与所述轴向件连接处设有第一缺口，所述轴向件的另一端设有第二缺口，所述轴向件内部设有轴孔和消气槽，所述消气槽为环形孔槽，且所述消气槽的两端分别连通所述轴孔，所述轴孔贯穿所述轴向件，所述第二缺口与所述轮盘焊接，所述锥盘的一端与所述轮盘焊接，所述锥盘的另一端与所述轴向件焊接，所述轴向盘用于加固所述轴向件与所述轮盘的连接，所述轮盘环绕所述锥盘的外围分布设有铆钉孔。
6.通过采用上述技术方案，焊接轴盘加工圆钢，径向前端保留有凸台，更改结构后的轴盘，可用三爪拉马配合液压千斤顶，用烤枪缓慢对风机轴盘进行均匀加热，然后将轴盘叶轮从轴心顶出，比之前铸造轴盘拆卸更方便，焊接轴盘的锥盘保证了焊接轴盘整体强度，旋转不产生而外涡流，保证了风机性能优选的，所述轴孔和所述消气槽的轴线与所述轮盘的轴线相同。
7.优选的，所述锥盘的轴线与所述轮盘的轴线重合。
8.优选的，所述轴向件为圆钢，所述圆钢的直径大于所述消气槽的长度。
9.优选的，所述锥盘包括上端的圆口和与所述圆口连接的上小下大的圆锥形锥盘壁，所述锥盘壁的上端与所述轴向件焊接，所述锥盘壁的下端与所述轮盘焊接。
10.第二方面，本发明提供一种小型通风机叶轮轴盘的加工方法，采用如下的技术方
案：一种小型通风机叶轮轴盘的加工方法，包括以下步骤：1）轴向件、轮盘和锥盘锻造、下料：确定加工余量，并出具粗车工艺图和精车加工工艺图；确定材料的回弹率及延伸率；结合所述粗车工艺图及设备的操作性最终确定下料尺寸；2）轴向件、轮盘和锥盘车削：根据所述粗车工艺图对所述轴向件进行粗加工，车出轴孔部分及前端的凸台；根据所述粗车工艺图对所述轮盘进行粗加工，车出铆钉孔；3）将轴向件与轮盘进行焊接：将所述轴向件磨出倒角；加工所述轮盘，得到与所述轴向件焊接坡口；将所述轴向件与所述轮盘组装，将所述坡口与所述倒角对接焊接并固定；焊接后着色检查焊缝质量，如有缺陷则需进行挖掘补焊；4）将步骤3)得到的整体与所述锥盘进行焊接：焊接时将所述锥盘的上端与所述轴向件进行焊接，所述锥盘的下端与所述轮盘进行焊接；焊接后着色检查焊缝质量，如有缺陷则需进行挖掘补焊；5）将步骤4）得到的整体按照技术要求检查焊接质量,进行初步打磨残渣，进行失效处理；6）将步骤5）得到的整体进行精车加工，根据所述精车加工工艺图将步骤5）得到的整体加工至相应尺寸。
11.通过采用上述技术方案，焊接的轴盘节约了成本并且工期稳定，形成了新工艺，焊接代替了铸造，使没有铸造能力工厂也可以生产，焊接相对于铸造对环境造的污染也比较小。
12.优选的，所述步骤3）中将轴向件与轮盘进行焊接的方式为双面焊接，双面焊成型好，焊缝质量高。
13.优选的，所述步骤3）中将所述坡口与所述倒角对接焊接时采用多层焊接方式，所述多层焊接包括以下步骤：1）用直径较小的焊条对第一层的打底焊道，运条方法采用直线形；2）先将第一层熔渣除净，然后用直径大于所述步骤1）中焊条直径的焊条进行焊接，采用直线形、幅度较小的月牙形或锯齿形运条法，并采用短弧焊接；3）焊接以后，各层均要将上一层的熔渣去除干净，然后用直径比上一层焊条直径大的焊条和较大的焊接电流进行焊接，均采用月牙形或锯齿形运条法。
14.采用月牙形运条法，以使熔池冷却速度缓慢，有利于焊缝中气体的析出，以提高焊缝质量。
15.优选的，所述步骤5）中进行失效处理的方法为热处理法或者锤击法，焊接残余应力会造成变形、开裂等焊接缺陷，进行失效处理会加强焊接处的额稳定性，焊接处不会发生不必要的形变或开裂。
16.综上所述，本发明具有如下的有益技术效果：焊接的轴盘节约了成本并且工期稳定，形成了新工艺，焊接代替了铸造，使没有铸造能力工厂也可以生产，焊接相对于铸造对环境造的污染也比较小；并且焊接轴盘加工圆钢，径向前端保留有凸台，更改结构后的轴盘，可用三爪拉马配合液压千斤顶，用烤枪缓慢对风机轴盘进行均匀加热，然后将轴盘叶轮从轴心顶出，比之前铸造轴盘拆卸更方便，提升了叶轮轴盘安装与拆卸的便利性和快捷性，有利于节省人力和工时成本，焊接轴盘的锥盘保证了焊接轴盘整体强度，旋转不产生外涡流，保证了风机性能。
附图说明
17.图1是本发明一种小型通风机叶轮轴盘的轴剖结构示意图。
18.图2是本发明一种小型通风机叶轮轴盘的俯视结构示意图。
19.图3是本发明安装后的结构示意图。
20.附图标记说明：1、轴向件；11、凸台；12、第一缺口；13、轴孔；14、消气槽；2、轮盘；3、锥盘；4、铆钉孔；5、主轴；6、风机机壳；7、轴承箱。
具体实施方式
21.以下结合附图1-3对本发明作进一步详细说明。
22.本发明实施例公开一种小型通风机叶轮轴盘。参照图1-2，一种小型通风机叶轮轴盘包括包括轴向件1、轮盘2和锥盘3，轮盘2中间部位与轴向件1焊接；轴向件1的一端设有凸台11，凸台11与轴向件1连接处设有第一缺口12，轴向件1的另一端设有第二缺口，轴向件1内部设有轴孔13和消气槽14，消气槽14为环形孔槽，且所消气槽14的两端分别连通轴孔13，轴孔13贯穿轴向件1，第二缺口与轮盘2焊接，锥盘3的一端与轮盘2焊接，锥盘3的另一端与轴向件1焊接，锥盘3用于加固轴向件1与轮盘2的连接，轮盘2环绕锥盘3的外围分布设有铆钉孔4，图示实施例中为轮盘2圆周向均匀分布12个铆钉孔4设置，以保障轮盘与叶轮的装配强度及应力分布均匀。
23.焊接轴盘加工圆钢，径向前端保留有凸台11，更改结构后的轴盘，可用三爪拉马配合液压千斤顶，用烤枪缓慢对风机轴盘进行均匀加热，然后将轴盘叶轮从轴心顶出，比之前铸造轴盘拆卸更方便。
24.具体的，轴孔13和消气槽14的轴线与轮盘2的轴线相同。
25.具体的，锥盘3的轴线与轮盘2的轴线重合。
26.具体的，轴向件1为圆钢，圆钢的直径大于消气槽14的长度。
27.具体的，锥盘3包括上端的圆口和与圆口连接的上小下大的圆锥形锥盘3壁，锥盘3壁的上端与轴向件1焊接，锥盘3壁的下端与轮盘2焊接，焊接轴盘的锥盘3保证了焊接轴盘整体强度，旋转不产生而外涡流，保证了风机性能。
28.参照图3，在装配的时候，轴盘放置在风机机壳6的内部，轮盘2与叶轮通过铆钉孔4固定连接，然后主轴5的一端设置在轴孔13内，主轴的另一端与轴承箱7连接，主轴5与轴向件1需要过盈配合，在安装或者拆卸时用烤枪缓慢对风机轴盘进行均匀加热，由于热胀冷缩的原理，轴孔13孔径增大，然后将轴盘叶轮的主轴5从轴孔13插入或者顶出，比之前铸造轴盘拆卸更方便，同时由于轴孔13的尺寸比较长，安装或者拆卸的时候轴孔13与主轴5紧密接
触所以容易产生摩擦，摩擦力过大容易导致安装或者拆卸困难，所以在安装或者拆卸时通过消气槽14中留存的空气能使得安装或者拆卸速度加快，操作方便，提高了工作效率，且更加节省原材料。
29.本发明实施例中还公开了一种小型通风机叶轮轴盘的加工方法。
30.一种小型通风机叶轮轴盘的加工方法，包括以下步骤：1）轴向件1、轮盘2和锥盘3锻造、下料：确定加工余量，并出具粗车工艺图和精车加工工艺图；确定材料的回弹率及延伸率；结合粗车工艺图及设备的操作性最终确定下料尺寸；2）轴向件1、轮盘2和锥盘3车削：根据粗车工艺图对轴向件1进行粗加工，车出轴孔13部分及前段凸台11；根据粗车工艺图对轮盘2进行粗加工，车出铆钉孔4；3）将轴向件1与轮盘2进行焊接：将轴向件1磨出倒角；加工轮盘2，得到与轴向件1焊接坡口；将轴向件1与轮盘2组装，将坡口与倒角对接焊接并固定；焊接后着色检查焊缝质量，如有缺陷则需进行挖掘补焊；4）将步骤(3)得到的整体与锥盘3进行焊接：焊接时将锥盘3的上端与轴向件1进行焊接，锥盘3的下端与轮盘2进行焊接；焊接后着色检查焊缝质量，如有缺陷则需进行挖掘补焊；5）将步骤4）得到的整体按照技术要求检查焊接质量,进行初步打磨残渣，进行失效处理；6）将步骤5）得到的整体进行精车加工，根据精车加工工艺图将将步骤5）得到的整体加工至相应尺寸。
31.具体的，步骤3）中将轴向件1与轮盘2进行焊接的方式为双面焊接，将轮盘2与轴向件1连接处的底部进行焊接，然后具体的，步骤3）中将坡口与倒角对接焊接时采用多层焊接方式，多层焊接包括以下步骤：1）用直径较小的焊条对第一层的打底焊道，运条方法采用直线形；2）先将第一层熔渣除净，然后用直径大于所述步骤1）中焊条直径的焊条进行焊接，采用直线形、幅度较小的月牙形或锯齿形运条法，并采用短弧焊接；3）焊接以后，各层均要将上一层的熔渣去除干净，然后用直径比上一层焊条直径大的焊条和较大的焊接电流进行焊接，均采用月牙形或锯齿形运条法。
32.在焊接时，其摆动幅度应随焊接层数的增加而逐渐加宽，并在坡口两边稍作停留，为了保证质量和防止变形，应使层与层之间的焊接方向相反，焊缝接头也应相互错开，采用月牙形运条法，以使熔池冷却速度缓慢，有利于焊缝中气体的析出，以提高焊缝质量。
33.具体的，步骤5）中进行失效处理的方法为热处理法或者锤击法，图示实施例中采用锤击法，焊缝金属在冷却时由于焊缝收缩时受阻而产生应力，这时趁着焊缝和堆焊层还在赤热的状态下用锤轻敲焊缝区，第一层和最后一层焊缝不用锤击，其余每层都要锤击，焊
缝金属在迅速均匀的锤击下产生横向塑性伸展，使焊缝收缩得到一定补偿，从而使该部位的拉伸残余应力的弹性应变得到松弛，焊接残余应力即可部分消除。
34.以上均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。