[发明专利]水轮机转轮体的铸造方法及水轮机转轮体

说明书

本发明涉及一种水轮机转轮体的铸造方法及水轮机转轮体。所述水轮机转轮体的铸造方法包括以下步骤：设计包括所述转轮体的叶片、上环以及下冠的型芯；将所述叶片进行整体拆分并获取叶片芯；选取至少两个拆分面拆分包括所述上环与所述下冠的型芯，并获取多个结构芯；采用3D打印机分别打印所述叶片芯及各所述结构芯；组装所述叶片芯及各所述结构芯获取所述转轮体型芯。所述水轮机转轮体通过采用该种铸造方法生产，无需制作模具，能够有效避免拆芯及组芯的问题，从而极大地降低了生产水轮机转轮体的生产成本与生产周期。

技术领域

本发明涉及铸造技术领域，特别是涉及一种水轮机转轮体的铸造方法及水轮机转轮体。

背景技术

水力发电的基本原理是利用水位落差，配合水轮发电机产生电力，也就是利用水的位能转为水轮的机械能，再以机械能带动发电机产生电力。转轮体是水轮发电机产生电能的原动部件，是整个水轮机的心脏，其利用水流的动能和势能，推动水轮机转轮旋转，并通过主轴联接发电机并带动发电机转动而发电。

水轮机转轮体结构包括上冠、下环和叶片，传统大型水轮机转轮体的生产方法主要有两种，分别是拆分铸造与整体铸造，其中拆分铸造即将上冠、下环和叶片分别制芯，分别浇注成件，再将各部分通过焊接组合在一起，然而这种生产方式在实际生产中焊接工作量较大，且焊接尺寸不易控制，产品质量得不到保证。整体铸造即将砂芯随叶片曲面进行拆分制芯，再通过组芯方法组合成完整砂芯进行生产，然而采用该种生产方法，由于叶片曲面复杂，拆芯量大，导致后期组芯尺寸不易控制，同时铸件的修磨工作量也较大。即现有技术中生产水轮机转轮体的方法都会导致在铸件生产时人力、物力和财力的浪费，不仅延长了产品生产周期，而且铸件成本增加，利润降低。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术中的铸造方法在进行水轮机转轮体的铸造工艺设计和现场生产的难度高、生产周期长以及产品质量较低的问题，提供一种水轮机转轮体的铸造方法及水轮机转轮体。

一种水轮机转轮体的铸造方法，包括以下步骤：设计包括所述转轮体的叶片、上环以及下冠的型芯；将所述叶片进行整体拆分并获取叶片芯；选取至少两个拆分面拆分包括所述上环与所述下冠的型芯，并获取多个结构芯；采用3D打印机分别打印所述叶片芯及各所述结构芯；组装所述叶片芯及各所述结构芯获取所述转轮体型芯。

在其中一实施例中，所述选取至少两个拆分面拆分所述上环与所述下冠的型芯的步骤包括：选取所述上冠的下底面与所述下环的下底面作为所述型芯的拆分面。

在其中一实施例中，所述获取多个结构芯的步骤包括：获取第一外结构芯、第二外结构芯以及辅芯。

在其中一实施例中，所述叶片芯包括所述转轮体的所有叶片结构。

在其中一实施例中，所述第一外结构芯包括所述下环的底面至所述上冠的底面的所有外部结构。

在其中一实施例中，所述第二外结构芯包括所述上冠的底面到所述转轮体铸件的顶面的全部外部结构。

在其中一实施例中，所述辅芯包括带陶瓷浇注系统的胎板芯。

在其中一实施例中，所述胎板芯采用备用胎板制作，通过将备用陶瓷管根据工艺要求进行摆放固定，并放置于砂箱内进行流砂造型。

在其中一实施例中，所述组装所述叶片芯及各所述结构芯获取所述转轮体型芯的步骤包括：组装所述第一外结构芯与所述叶片芯；安装所述第二外结构芯于所述第一外结构芯上。

一种水轮机转轮体，所述水轮机转轮体采用所述的水轮机转轮体的铸造方法制成。