[发明专利]一种组合式三元流叶轮

说明书

本发明提供了一种组合式三元流叶轮，应用于磁悬浮真空泵，包括前端叶轮、后端叶轮和锁紧机构，其中，所述前端叶轮的底面为内锥面结构，所述后端叶轮的顶部为外锥面结构，且所述外锥面结构与所述内锥面结构过盈配合设置；所述前端叶轮与所述后端叶轮通过所述锁紧机构固定，且所述前端叶轮的叶片与所述后端叶轮的叶片一一对应延伸设置；所述前端叶轮为钛合金材质，所述后端叶轮为铝合金材质。本发明的组合式三元流叶轮采用组合式结构，将两种不同材质的叶轮组合为一体，其前端叶轮采用高强度钛合金材料，后端叶轮采用高强度铝合金材质，在保证叶轮抗冲击性能和可靠性的同时，降低的叶轮重量和制造成本。

技术领域

本发明涉及磁悬浮设备技术领域，尤其涉及一种组合式三元流叶轮。

背景技术

传统真空泵采用机械轴承支承，受机械轴承摩擦和转子振动制约，仅能低转速运行，功率密度小、效率低。在高转速、高能量密度等工业应用中，需采用多级增速机构，导致系统庞大、能耗高、可靠性差、噪声污染和油污染严重。磁轴承支承的高速真空泵消除了摩擦磨损，无需润滑，转速高达数万转/分，具有功率密度大、体积小、重量轻、响应快等优点，可有效提高系统效率，节能效果显著。因此，磁悬浮真空泵是行业节能降耗的理想的更新换代产品，具有广阔的应用空间。

三元流叶轮作为磁悬浮真空泵的核心气动旋转部件，在工作状态下需要承受较大的离心力和压力，而且高速流体摩擦产生温度热变形会影响其效率。现有的主流磁悬浮真空泵叶轮按材料不同，可分为铝合金叶轮和钛合金叶轮，前者多采用高强度铝合金材料，具有较好的机械加工性能，质量轻，但机械强度较低，高速工作过程中易摩擦磨损；后者机械强度高，扛冲击性能好，但质量较重，对磁轴承性能要求较高，并且钛合金价格较高，导致企业生产成本增加。

发明内容

本发明旨在解决上面描述的问题。本发明的一个目的是提供一种解决以上问题中的任何一个的三元流叶轮。具体地，本发明提供一种质量轻、经济成本低、抗冲击性能好的组合式三元流叶轮。

为实现上述目的，本发明提供了一种组合式三元流叶轮，所述组合式三元流叶轮包括前端叶轮、后端叶轮和锁紧机构，其中，所述前端叶轮的底面为内锥面结构，所述后端叶轮的顶部为外锥面结构，且所述外锥面结构与所述内锥面结构过盈配合设置；所述前端叶轮与所述后端叶轮通过所述锁紧机构固定，且所述前端叶轮的叶片与所述后端叶轮的叶片一一对应延伸设置；所述前端叶轮为钛合金材质，所述后端叶轮为铝合金材质。

其中，所述前端叶轮与所述后端叶轮的轴向长度之比为1:3~3:5。

其中，所述前端叶轮与所述后端叶轮的轴向长度之比为1:2。

其中，所述锁紧机构包括转轴、双头螺柱和锁紧螺母，所述双头螺柱的一端与所述转轴固定连接，且所述双头螺柱的中心轴线与所述转轴的中心轴线在一条直线上，所述双头螺柱依次穿过所述后端叶轮和所述前端叶轮设置，所述锁紧螺母与所述双头螺柱的另一端固定连接。

其中，所述锁紧机构的锁紧力大于或等于20kPa。

其中，所述组合式三元流叶轮应用于磁悬浮真空泵。

本发明的组合式三元流叶轮采用组合式结构，将两种不同材质的叶轮组合为一体，其前端叶轮采用高强度钛合金材料，后端叶轮采用高强度铝合金材质，在保证叶轮抗冲击性能和可靠性的同时，降低的叶轮重量和制造成本。

参照附图来阅读对于示例性实施例的以下描述，本发明的其他特性特征和优点将变得清晰。

附图说明

并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与描述一起用于解释本发明的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本发明的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示例性地示出了本发明的三元流叶轮的结构示意；