一种高速叶轮的制作方法

本发明涉及叶轮领域，具体涉及一种高速叶轮。

背景技术：

现在吸尘器用的无刷马达因其小体积、高吸力而越来越受到市场的青睐，这个马达的核心部分就是他的叶轮。但是随着转速的提高，目前常规的叶轮的结构已经不能满足需求，现有的叶轮是三个部分组成，上片、中片、下片，这三个部分是通过中片上的凸点和上片、下片上的孔铆接固定，在越来越高的转速下，会导致材料的疲劳，最终可能会导致叶轮的解体。

技术实现要素：

本发明要解决的问题在于提供一种高速叶轮，能在进风口堵塞的情况下泄压降速，保护叶轮。两个裙边在不增加叶轮运行风阻的情况下增加叶片与上盘件、下盘件连接处的结构强度，提高整体在高转速下的结构强度。

为解决上述问题，本发明提供一种高速叶轮，为达到上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种高速叶轮，包括：叶轮体，包括同轴布置的上盘件、下盘件，上盘件、下盘件通过若干个环形阵列的叶片连接，上盘件上具备进风口，下盘件与旋转电机固定；泄压孔，贯通下盘件的一对平行面，若干个泄压孔绕下盘件自身轴线呈环形阵列；裙边，包括分别位于上盘件边沿并径向延伸的上裙边，还包括下盘件边沿并径向延伸的下裙边，叶片位于泄压孔与裙边之间。

采用上述技术方案的有益效果是：在叶轮上增加了泄气孔，有效降低这个叶轮的压力以及变形情况。增加的上裙边、下裙边有效增大了这个部分的强度，使得叶轮在高速下可以稳定运行。在叶轮的根部增加了一个个泄压孔，在叶轮正压侧和负压侧形成一个小的通路，这个通路在外界有空气进入的时候，不产生泄漏，但是一旦进风口发生全堵，则可以起到泄压降速的目的，进而保护叶轮和马达。同时，由于原来的叶片与上盘件、下盘件一般是铆合结构，最外侧的一个铆接口距离轮缘的距离都比较小，所以这个铆接口的强度是最弱的，为此增加上盘件、下盘件的直径，而且是平行的的两个裙边，裙边是沿径向延伸的，在运转过程中几乎不会产生风阻，但是可以大大加强最外侧的铆接口的强度。实际操作中发现本技术方案的叶轮最高转速提升到十五万转，相比现有最高十二万转的转速更高、更稳定。上裙边、下裙边跟泄压孔是两个不同的设计点，是独立的存在，两者可以单独使用，也可以同时使用，提升叶轮的综合性能。

作为本发明的进一步改进，下盘件的形心处具备与旋转电机的输出轴固定的通孔，泄压孔的直径小于通孔的直径。

采用上述技术方案的有益效果是：泄压孔的直径不能过大，否则影响下盘件的结构强度，影响叶轮正常工作时的出风量。

作为本发明的更进一步改进，泄压孔的数量等于叶片的数量，泄压孔的数量为九个。

采用上述技术方案的有益效果是：泄压孔、叶片的数量适合现场需要，并且泄压孔、叶片一一对应。

作为本发明的又进一步改进，泄压孔的轴向投影全位于进风口内。

采用上述技术方案的有益效果是：使得泄压的气路路径比较顺畅。

作为本发明的又进一步改进，叶片与上盘件交界处与上盘件自身轴线的最大径向距离大于叶片与下盘件交界处与下盘件自身轴线的最大径向距离，上裙边的轮缘半径大于下裙边的轮缘半径。

采用上述技术方案的有益效果是：叶轮的最外侧边沿轴向是存在一定倾斜的，因此上裙边、下裙边的轮缘也要适应性得径向扩张。

作为本发明的又进一步改进，上裙边的径向尺寸等于下裙边的径向尺寸。

采用上述技术方案的有益效果是：保证上裙边、下裙边各自结构强度相近，上裙边、下裙边径向宽度相等，也降低装配的难度。

作为本发明的又进一步改进，泄压孔的直径不大于2mm，泄压孔与相邻叶片的最小距离不小于2mm，上裙边、下裙边的径向尺寸不小于2mm。

采用上述技术方案的有益效果是：控制泄压孔的最大直径，也防止泄压孔与叶片距离过近，避免过于破坏此处的结构强度。

作为本发明的又进一步改进，进风口沿背离下盘件的方向轴向凸出，进风口与上盘件之间通过圆角段过渡，进风口的自身轴线与上盘件自身轴线重合。

采用上述技术方案的有益效果是：圆角段过渡构成喇叭口的进气结构，降低气流阻力。

作为本发明的又进一步改进，进风口的内圈具备一圈阴角槽，阴角槽具备相互垂直的内圆周面、环形面，上盘件的自身轴线与内圆周面平行且与环形面垂直。

采用上述技术方案的有益效果是：阴角槽便于与外部部件密封装配，装配时至少有两个垂直面接触密封，密封效果好，同时能轴向单向、径向起到限位，阴角槽起到类似止口的作用。

作为本发明的又进一步改进，叶片与圆角段接触连接，进风口的轴向投影与叶片存在重叠。

采用上述技术方案的有益效果是：叶片与上盘件的固定接触距离也足够长，保证上盘件、叶片、下盘件三者一体的结构强度，同时叶片的径向向内延伸量也足够，保证叶轮运行时能对气体产生足够的离心力。

作为本发明的又进一步改进，叶轮体的材质不局限是铝制，也可以是塑料、铁、铜等。

采用上述技术方案的有益效果是：铝制在保持质轻的同时有较好的物理性能，但本结构也能适应很多材质来制成。

作为本发明的又进一步改进，上盘件、下盘件、叶片之间的装配方式可以是相互铆合的，也可以是一体注塑的，亦可以是分别注塑然后通过超声波焊接在一起。叶轮体的整体也可以是由一体的坯件被cnc机床铣出。

采用上述技术方案的有益效果是：为了适应高转速，但是叶轮体的结构改进并没有增加叶轮体的制造难度，没有限定叶轮体的制造方式，所以控制了叶轮体的制造成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一种实施方式的主视图。

图2是本发明一种实施方式的左视图。

图3是本发明一种实施方式的后视图。

图4是本发明一种实施方式的立体图。

图5是本发明一种实施方式的右视图。

图6是本发明一种实施方式的a-a剖视图。

图7是本发明一种实施方式的b-b剖视图。

图8是本发明一种实施方式的c-c剖视图。

1-上盘件；2-下盘件；3-叶片；4-泄压孔；5-通孔；6-进风口；7-阴角槽；8-圆角段；9-上裙边；10-下裙边；d-第一间距；e-第二间距；f-第三间距；g-第四间距。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明的内容做进一步的详细说明：

为了达到本发明的目的，一种高速叶轮，包括：叶轮体，包括同轴布置的上盘件1、下盘件2，上盘件1、下盘件2通过若干个环形阵列的叶片3连接，上盘件1上具备进风口6，下盘件2与旋转电机固定；泄压孔4，贯通下盘件2的一对平行面，若干个泄压孔4绕下盘件2自身轴线呈环形阵列；裙边，包括分别位于上盘件1边沿并径向延伸的上裙边9，还包括下盘件2边沿并径向延伸的下裙边10，叶片3位于泄压孔4与裙边之间。

采用上述技术方案的有益效果是：在叶轮上增加了泄气孔，有效降低这个叶轮的压力以及变形情况。增加的上裙边、下裙边有效增大了这个部分的强度，使得叶轮在高速下可以稳定运行。在叶轮的根部增加了一个个泄压孔，在叶轮正压侧和负压侧形成一个小的通路，这个通路在外界有空气进入的时候，不产生泄漏，但是一旦进风口发生全堵，则可以起到泄压降速的目的，进而保护叶轮和马达。同时，由于原来的叶片与上盘件、下盘件一般是铆合结构，最外侧的一个铆接口距离轮缘的距离都比较小，所以这个铆接口的强度是最弱的，为此增加上盘件、下盘件的直径，而且是平行的的两个裙边，裙边是沿径向延伸的，在运转过程中几乎不会产生风阻，但是可以大大加强最外侧的铆接口的强度。实际操作中发现本技术方案的叶轮最高转速提升到十五万转，相比现有最高十二万转的转速更高、更稳定。上裙边、下裙边跟泄压孔是两个不同的设计点，是独立的存在，两者可以单独使用，也可以同时使用，提升叶轮的综合性能。

在本发明的另一些实施方式中，下盘件2的形心处具备与旋转电机的输出轴固定的通孔5，泄压孔4的直径小于通孔5的直径。

采用上述技术方案的有益效果是：泄压孔的直径不能过大，否则影响下盘件的结构强度，影响叶轮正常工作时的出风量。

在本发明的另一些实施方式中，泄压孔4的数量等于叶片3的数量，泄压孔4的数量为九个。

采用上述技术方案的有益效果是：泄压孔、叶片的数量适合现场需要，并且泄压孔、叶片一一对应。

在本发明的另一些实施方式中泄压孔4的轴向投影全位于进风口6内。

采用上述技术方案的有益效果是：使得泄压的气路路径比较顺畅。

在本发明的另一些实施方式中，叶片3与上盘件1交界处与上盘件1自身轴线的最大径向距离大于叶片3与下盘件2交界处与下盘件2自身轴线的最大径向距离，上裙边9的轮缘半径大于下裙边10的轮缘半径。

采用上述技术方案的有益效果是：叶轮的最外侧边沿轴向是存在一定倾斜的，因此上裙边、下裙边的轮缘也要适应性得径向扩张。

在本发明的另一些实施方式中，上裙边9的径向尺寸等于下裙边10的径向尺寸。

如图7、图8所示，第一间距d的数值等于第二间距e。第三间距f与第四间距g的数值相等。

采用上述技术方案的有益效果是：保证上裙边、下裙边各自结构强度相近，上裙边、下裙边径向宽度相等，也降低装配的难度。

在本发明的另一些实施方式中，泄压孔4的直径不大于2mm，泄压孔4与相邻叶片的最小距离不小于2mm，上裙边9、下裙边10的径向尺寸不小于2mm。

如图5所示，叶片3与上盘件1交界处与上盘件1自身轴线的最大径向距离减去叶片3与下盘件2交界处与下盘件2自身轴线的最大径向距离得到第一间距d，上裙边9的轮缘半径与下裙边10轮缘半径差为第二间距e。

采用上述技术方案的有益效果是：控制泄压孔的最大直径，也防止泄压孔与叶片距离过近，避免过于破坏此处的结构强度。

在本发明的另一些实施方式中，进风口6沿背离下盘件2的方向轴向凸出，进风口6与上盘件1之间通过圆角段8过渡，进风口6的自身轴线与上盘件1自身轴线重合。

采用上述技术方案的有益效果是：圆角段过渡构成喇叭口的进气结构，降低气流阻力。

在本发明的另一些实施方式中，进风口6的内圈具备一圈阴角槽7，阴角槽7具备相互垂直的内圆周面、环形面，上盘件1的自身轴线与内圆周面平行且与环形面垂直。

采用上述技术方案的有益效果是：阴角槽便于与外部部件密封装配，装配时至少有两个垂直面接触密封，密封效果好，同时能轴向单向、径向起到限位，阴角槽起到类似止口的作用。

在本发明的另一些实施方式中，叶片3与圆角段8接触连接，如图1所示，进风口6的轴向投影与叶片3存在重叠。

采用上述技术方案的有益效果是：叶片与上盘件的固定接触距离也足够长，保证上盘件、叶片、下盘件三者一体的结构强度，同时叶片的径向向内延伸量也足够，保证叶轮运行时能对气体产生足够的离心力。

作为本发明的又进一步改进，叶轮体的材质不局限是铝制，也可以是塑料、铁、铜等。

采用上述技术方案的有益效果是：铝制在保持质轻的同时有较好的物理性能，但本结构也能适应很多材质来制成。

作为本发明的又进一步改进，上盘件1、下盘件2、叶片3之间的装配方式可以是相互铆合的，也可以是一体注塑的，亦可以是分别注塑然后通过超声波焊接在一起。叶轮体的整体也可以是由一体的坯件被cnc机床铣出。

采用上述技术方案的有益效果是：为了适应高转速，但是叶轮体的结构改进并没有增加叶轮体的制造难度，没有限定叶轮体的制造方式，所以控制了叶轮体的制造成本。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。