[发明专利]分体式超临界二氧化碳闭式叶轮及制造方法

权利要求书

1.一种分体式超临界二氧化碳闭式叶轮，包括：

叶轮本体，包括：

多片叶轮叶片，多片所述叶轮叶片均匀地沿第一圆弧回转面排列，所述第一圆弧回转面呈一圆台形的侧面设置，且该圆台形的侧面向内凹陷；

轮毂，其沿所述第一圆弧回转面设置于多片所述叶轮叶片的内侧，且其外侧面分别与多片所述叶轮叶片的内侧连接，所述轮毂的外侧面宽度小于所述第一圆弧回转面的宽度；

轮盖，其沿所述第一圆弧回转面套设于多片所述叶轮叶片的外侧，且其内侧面分别与多片所述叶轮叶片的外侧连接，所述轮盖的内侧面宽度不小于所述第一圆弧回转面的宽度；

其中，所述轮毂、所述轮盖和其二者之间的多片所述叶轮叶片形成第一闭式流道，多片所述叶轮叶片延伸出所述轮毂外侧面的部分与其外侧对应连接的所述轮盖形成半开式流道；

叶轮轮盘，其与所述叶轮本体分体设置并固定连接，并与所述叶轮本体上的半开式流道配合形成第二闭式流道；所述轮毂的底部和所述叶轮轮盘上对应设置有端面齿，用于在周向上固定所述叶轮本体和所述叶轮轮盘的相对位置；

主轴，其固定设置于所述叶轮轮盘的背部，其中，所述叶轮本体、所述叶轮轮盘和所述主轴同轴设置。

2.根据权利要求1所述的分体式超临界二氧化碳闭式叶轮，其中：

所述轮毂和所述叶轮轮盘的中心处对应设置有通孔；

所述主轴的中心处对应设置有容纳槽；

所述分体式超临界二氧化碳闭式叶轮还包括：叶轮拉杆，其一端穿过所述轮毂和所述叶轮轮盘上的所述通孔并插入所述主轴上的所述容纳槽中，另一端通过限位块将所述叶轮本体和所述叶轮轮盘轴向固定；

其中，所述主轴上的所述容纳槽与所述叶轮拉杆螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的分体式超临界二氧化碳闭式叶轮，其中，所述叶轮轮盘上设置有与半开式流道上的叶轮叶片相匹配的槽道。

4.根据权利要求1所述的分体式超临界二氧化碳闭式叶轮，其中：

所述轮盖为与所述轮毂的外侧面凹凸一致的回转体；

所述叶轮轮盘上对应所述半开式流道的部分表面设置有与所述轮盖凹凸一致的第二圆弧回转面。

5.一种如权利要求1至4中任一项所述的分体式超临界二氧化碳闭式叶轮的制备方法，包括：

步骤A：在叶轮本体棒料上依次加工出轮盖外表面、半开式流道、第一闭式流道以及端面齿；

步骤B：在叶轮轮盘棒料上加工出第二圆弧回转面以及端面齿；

步骤C：加工叶轮拉杆与主轴；

步骤D：将叶轮本体、叶轮轮盘以及主轴进行周向和轴向定位与装配；

步骤E：对装配后的叶轮本体、叶轮轮盘以及主轴进行动平衡测试。

6.根据权利要求5所述的分体式超临界二氧化碳闭式叶轮的制备方法，所述步骤A包括：

步骤A1：利用车床加工方法在叶轮本体棒料上加工出轮盖外表面；

步骤A2：利用铣削加工方法在步骤A1得到的棒料上加工半开式流道；

步骤A3：利用铣削加工方法在步骤A2得到的棒料上，沿流体进口方向和半开式流道方向同时加工得到第一闭式流道；

步骤A4：利用铣削加工方法在步骤A3得到的棒料上加工端面齿。

7.根据权利要求5所述的分体式超临界二氧化碳闭式叶轮的制备方法，所述步骤B包括：

步骤B1：利用车床加工方法在叶轮轮盘棒料上加工出第二圆弧回转面；

步骤B2：利用铣削加工方法在步骤A1得到的棒料上加工端面齿；

步骤B3:利用车床加工方法，加工所述主轴容纳槽，并加工螺纹。

8.根据权利要求5所述的分体式超临界二氧化碳闭式叶轮的制备方法，所述步骤C包括：

步骤C1：利用车床加工方法对叶轮拉杆和主轴外形加工；以及

步骤C2：利用车床加工方法在步骤C1得到的叶轮拉杆、主轴棒料上加工螺纹。