一种叶轮及液力变矩器的制作方法

本实用新型涉及叶轮领域，尤其涉及一种叶轮及液力变矩器。

背景技术：

工程机械一般在野外工作，主要以内燃机作为动力源，动力传递主要四种：机械传动、液力传动、液压传动和电传动。

液力传动是得用液体的动能传递能量。液力传动具有以下优点，如低速增扭，良好的启动性能，自动适应外部载荷，柔性液体传动缓冲隔震，防止过载熄火等，能够适应条件恶劣，载荷复杂多变的工况，从而被广泛应用在工程机械上。

液力变矩器是液力传动的主要部件，由至少三个叶轮(泵轮，涡轮，导轮)组成，如图1-3所示，叶轮包括外壳01、内壳03和不等数量的叶片02，叶片02设置在外壳01上，且沿外壳01的中心轴等角度设置，内壳03贴紧于叶片02上。工程机械上液力变矩器的叶轮，其叶片02的各个面多为立体曲面，其叶片02为流线性，传动效率高。如图3中标示有剖面线的部分，叶片02在沿叶轮的轴向上的投影具有重影区域S1，即叶片远离外壳01部分在叶轮轴向方向上的投影有部分超出了叶片02和外壳01接触的面在叶轮轴向上的投影，因而当采用压力铸造时，模具结构和叶片02的结构在开模时会有干涉，无法顺利实现开模，从而无法通过压力铸造进行生产，多通过砂芯铸造而成。

当采用砂芯铸造时，不论砂芯用什么材料，都是一次性使用，砂芯制作落砂过程消耗大量砂子、粘结剂和电能，制造成本高，生产效率较低，且废砂还需填埋处理，增加环境污染。并且通常采用组芯工艺，几个叶片02便需几个砂芯，一个叶轮需20到30个砂芯，依次生产，成本高且效率也较低。同时在砂芯铸造时，需要对砂芯进行长时间加热，效率较低，且耗费电能。

因此，亟需一种叶轮以解决上述问题。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的在于：提供一种叶轮，以解决现有技术中中工程机械上使用的液力变矩器的叶轮通过砂芯铸造，浪费砂子、粘结剂和电能，并且生产效率低，生产成本高的问题。

本实用新型的另一个目的在于：提供一种液力变矩器，以解决现有技术中工程机械上使用的液力变矩器采用砂芯铸造，浪费砂子、粘结剂和电能，并且生产效率低，生产成本高的问题。

一方面，本实用新型提供一种叶轮，该叶轮包括：叶轮本体，所述叶轮本体包括一体设置的外壳和叶片，至少三个所述叶片沿所述外壳的中心轴线等角度排布，所述叶片包括与所述外壳贴合的外环面，远离所述外壳的内环面，以及连接所述内环面和所述外环面的周面，所述内环面沿所述中心轴线方向上的投影位于所述外环面沿所述中心轴线方向上的投影的范围内；内壳，所述内壳的外表面与所述叶片的周面贴合。

作为优选，所述叶轮本体通过压力铸造一体成型。

作为优选，所述叶轮本体的材质为铝合金。

作为优选，所述内壳与所述叶片铆接。

作为优选，所述叶轮本体还包括设置在所述叶片的周面上的凸台，所述内壳上对应每一个所述凸台均设有通孔，所述凸台穿设于所述通孔中，所述凸台将所述叶片和所述内壳铆接。

作为优选，所述叶轮还包括与所述叶片一一对应设置的铆钉，所述铆钉的一端镶嵌于所述叶片内，所述内壳上对应每一个所述铆钉均设有通孔，所述铆钉穿设与所述通孔中，所述铆钉将所述叶片和所述内壳铆接。

作为优选，所述内壳通过压力铸造成型或者通过冲压工艺成型。

作为优选，所述内环面、所述外环面以及所述周面均为立体曲面。

另一方面，本实用新型还提供一种液力变矩器，包括上述任一方案中所述叶轮。

本实用新型的有益效果为：通过使叶片的内环面在沿外壳中心轴线方向上的投影位于外环面沿外壳中心轴线方向上的投影的范围之内，开合模时，模具结构不会与叶片的结构产生干涉，从而叶轮本体可以采用压力铸造工艺一体成型，避免了采用砂芯铸造，提高了铸造效率，不会浪费砂子、粘结剂和电能，更加环保。

附图说明

图1为本实用新型现有技术中液力变矩器的叶轮的结构示意图；

图2为图1所示叶轮的多个叶片的布局示意图；

图3为图1所述叶轮的叶片在沿叶轮的轴线方向上的投影示意图；

图4为本实用新型实施例中叶轮的结构示意图；

图5为图4所示叶轮的叶轮本体的结构示意图；

图6为图4所示叶轮的内壳的结构示意图；

图7为图4所示叶轮的叶片在沿外壳中心轴线方向上的投影示意图。

图中：

01、外壳；02、叶片；03、内壳；S1：重影区域；

1、外壳；

2、叶片；21、内环面；22、周面；

3、内壳；31、通孔；

4、凸台。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图4～7所示，本实施例提供一种叶轮，该叶轮包括叶轮本体和内壳3，叶轮本体包括一体设置的外壳1和至少三个叶片2，外壳1呈碗状，且两端通透，至少三个叶片2沿外壳1的中心轴线等角度排布。叶片2包括内环面21、外环面以及连接内环面21和外环面的周面22，内环面21、外环面以及周面22均为立体曲面，外环面与外壳1贴合，内环面21远离外壳1且与内壳3的外表面贴合并且抵紧，从而，可以通过内壳3保持叶片2位置的稳定。本实施例中，内环面21在沿外壳1中心轴线方向上的投影位于外环面沿外壳1中心轴线方向上的投影的范围之内，如图7所示，外圈的大环表示外环面在沿外壳1中心轴线方向上的投影范围，内圈的小环表示内环面21在沿外壳1中心轴线方向上的投影范围，内圈的小环位于外圈的大环之内，并且两者没有相交。因此，叶片2可以采用压力铸造成型，公模和母模脱模时，公模和母模均不会与叶片2的结构产生干涉，还可以进一步将外壳1和叶片2通过压力铸造一体成型，从而叶轮本体不必采用砂芯铸造，提高了铸造效率，且不会浪费砂子、粘结剂和电能，更加环保。

本实施例中的叶轮本体采用铝合金材质，当然也可以根据需要采用其他金属材质，例如铜等，本实施例对此不做限定。

本实施例中内壳3还与每一个叶片2铆接，具体的，叶片2的周面22上设有凸台4，内环上对应每一个凸台4设有通孔31，凸台4穿过通孔31，并且一端能够位于通孔31外，通过后期的冲压工艺，将凸台4超出通孔31的部分冲平，使其与内壳3卡接在一起，实现内壳3和叶片2的铆合，通过使内壳3和叶片2铆合，可以使两者成为牢不可分的一个整体。需要注意的是，本实施例中，凸台4同样为铝合金材质，并且凸台4和叶片2为一体结构。当然，在其他的实施例中也可以将凸台4和叶片2设置为分体结构，也可以将上述凸台4通过其他连接结构进行替代，例如铆钉，可以使铆钉的一端嵌入叶片2内，另一端穿过内壳3上对应的通孔31，通过后期的冲压工艺，将铆钉超出通孔31的部分冲平。铆钉可在叶轮本体通过压力铸造成型时，在模具上预设铆钉的安装位置，并将铆钉放置到相应的位置中，在向模具中注入液态铝合金后，成型后的叶轮本体将会和铆钉成为一体。

本实施例中的内壳3可以通过压力铸造成型，也可以通过冲压成型，当然也可以采用整体砂芯铸造成型。可以理解的是，本实施例中的叶轮本体同样可以采用整体砂芯铸造成型，也可以将叶片2和外壳1分体铸造。

本实施例还提供一种上述叶轮的铸造工艺，包括通过压力铸造分别生产叶轮本体和内壳3，将内壳3安装在叶轮本体上，并且使内壳3的外表面与叶片2的内环面21贴合。叶轮本体包括一体成型的外壳1，叶片2以及叶片2上的凸台4，将内壳3的外表面和叶片2的内环面21贴合时，同时经凸台4穿设在内壳3上相应的通孔31中，然后将凸台4高出通孔31的部分冲平，实现叶轮本体和内壳3的铆接。

本实施例还提供一种液力变矩器，包括上述的叶轮。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。