本實用新型涉及葉輪熱處理領域，具體地涉及大型薄壁葉輪熱處理用保護裝置。

背景技術：

離心式壓縮機或離心泵用來為各種流體流動提供加壓。這種壓縮機或離心泵包含葉輪，當葉輪旋轉時，流體軸向方向進入，然后加速進入周向和徑向方向，高流速流體進入擴壓器，經轉換速度后輸出高壓流體，對此類壓縮機或離心泵，所使用的葉輪一般為合金精密鑄造大型薄壁葉輪。而不管對何種葉輪，在鑄造后需要對葉輪進行車加工、熱處理、高速試驗后才能投入使用，對大型薄壁葉輪亦是如此，但現有技術中并沒有針對大型薄壁葉輪而設置的熱處理用夾具，申請人在對大型薄壁葉輪熱處理過程中，發現以下問題：

1)由于葉輪的壁比較薄，最薄處小于1.2mm，如圖1和2所示，葉輪的上葉板、下葉板很薄，在達到固溶溫度時，幾乎沒有機械性能，很容易被流動冷卻介質破壞，造成變形或破裂。在熱處理過程中，冷卻介質，從相鄰葉片的間隙即葉輪的軸向進入，會對上葉板和下葉板造成碰撞從而使得葉板產生變形，甚至產生裂紋，如圖3所示，上葉板和下葉板分別向上和向下變形，脫離理論正確位置，不利于葉輪的精度制造。

2)對于部分葉輪，葉輪中軸部位短于葉輪的高度，而在葉輪熱處理過程中，葉輪放置于底板上時，中心軸孔沒有任何支撐，導致中心軸孔處同樣容易因重力作用而產生形變，或者中心軸孔的支撐不能適用于多種不同尺寸的葉輪，導致在熱處理過程中葉輪中軸部位因沒有支撐而容易產生變形；

3)在熱處理過程中，若中心軸孔沒有支撐，冷卻介質從四周進入上下葉板的空間時，容易對葉輪造成沖擊，容易造成葉輪的變形。

因此，需要對葉輪熱處理中防止葉輪葉板進行進一步地研究分析。

技術實現要素：

為了克服上述現有技術中的不足，本實用新型提供了一種大型薄壁葉輪熱處理用保護裝置，該裝置能在熱處理過程中，有效防止冷卻介質對葉輪葉板造成沖刷而導致葉板變形的發生，避免了在熱處理過程中葉輪中心軸孔發生變形。

還提供一種大型薄壁葉輪熱處理用保護裝置，該裝置通過設置一個葉板保護裝置，整體實現對葉輪上葉板與葉輪下葉板的覆蓋，同時又不會影響冷卻介質的流動，有效避免葉板以及葉輪中心軸孔變形的發生。

為了達成上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

本實用新型提供的一個方案是：大型薄壁葉輪熱處理用保護裝置，包括用于放置葉輪的耐熱托板，耐熱托板工作面上方設有用于支撐葉輪中心軸孔端部的支撐件，耐熱托板工作面沿葉輪周邊可拆卸設有用于覆蓋葉輪上葉板和下葉板的防止上下葉板變形的葉板固定保護結構，葉板固定保護結構可對上葉板和下葉板同時進行保護，且能對上葉板起到一個支撐作用，以防止上葉板受重力影響而產生的變形，并利用耐熱托板在高溫下強度高性能，在達到葉輪固溶溫度時，耐熱托板保持很好的平面度和機械強度，保證葉輪下葉板的平面度。所述支撐結構為托盤，托盤與升降裝置連接，放置好葉輪后，通過升降裝置旋轉帶動托盤向上移動，從而對葉輪中心軸孔部位進行有效支撐，因升降裝置與托盤配合，可以實現不同尺寸葉輪的支撐。

其中，當葉輪端部大圓面在下，葉輪端部小圓面在上時，上方的葉板為上葉板，下方的葉板為下葉板。

葉板固定保護結構根據冷卻介質的進入方式，葉板固定保護結構包括多組保護件，每組保護件設于每相鄰的兩個葉片之間，形成對葉輪圓周的整體包覆，保護件包括上葉板覆蓋板和下葉板覆蓋板。

為了便于操作以及節約成本，所述升降裝置為旋轉絲杠，旋轉絲杠穿過所述的托盤且底部設于耐熱托板內，升降裝置還可以是升降電機或者液壓缸或其他手動升降裝置。

耐熱托板上表面設有多個用于保護上葉板和下葉板的葉板固定保護結構，葉板固定保護結構對兩個葉板起到定型和緩沖冷卻介質的作用，在葉板固定保護結構的中心開有冷卻介質流道口；通過葉板固定保護結構對上葉板和下葉板進行保護，有效防止葉板的變形；所述葉板固定保護結構包括上葉板覆蓋板和下葉板覆蓋板，上葉板覆蓋板可以是一塊傾斜設置或者水平設置的板，只要能使得冷卻介質避免與上葉板直接接觸即可，上葉板覆蓋板可以與下葉板覆蓋板通過一個中空的框體連接為一個整體，該框體的中空部分為冷卻介質流道口，這樣所述上葉板覆蓋板與下葉板覆蓋板通過流道口為一體結構，或者上葉板覆蓋板與下葉板覆蓋板分開設置。

為了提高保護效果，所述上葉板覆蓋板中部開有上葉板卡槽用于將上葉板的端部卡于卡槽內，防護保護葉板效果較為理想。

所述下葉板覆蓋板水平設置，且下表面設有用于與下葉板拼接的缺口，因為在熱處理過程中，下葉板是高出耐熱托板的，通過該缺口可以直接覆蓋下葉板的端部，避免冷卻氣體對下葉板造成直接沖刷碰撞。

為了葉板固定保護結構能有效貼合葉輪，且避免熱處理中葉輪端部產生變形，所述葉板固定保護結構通過緊固件與耐熱托板緊固。

本實用新型提供的另一個方案是：大型薄壁葉輪熱處理用保護裝置，包括用于放置葉輪的耐熱托板，耐熱托板工作面上方設有用于支撐葉輪中心軸孔端部的支撐件，耐熱托板工作面沿葉輪周邊可拆卸設有一個或兩段拼接的用于覆蓋葉輪上葉板和下葉板的防止上下葉板變形的葉板固定保護結構，葉板固定保護結構包括上葉板覆蓋板和下葉板覆蓋板，上葉板覆蓋板和下葉板覆蓋板中間設有多個連接件，相鄰的連接件之間形成用于介質流通的流道口，連接件提供豎向的支撐。

該方案中所述支撐件與升降裝置連接，升降裝置與第一個方案中的相同。

采用第一方案來防止葉輪變形的大型薄壁葉輪熱處理方法，具體步驟如下：

1)在耐熱托板上方設置支撐件；

2)將葉輪放置在耐熱托板上并設置升降裝置與支撐件連接；

3)通過升降裝置調整支撐件的高度用于支撐葉輪的中心軸孔端部；

4)對每個相鄰葉片之間的空間均設置葉板固定保護結構覆蓋上葉板和下葉板以防止熱處理中葉板變形；

5)進行熱處理；

6)步驟5)完成后，從葉板固定保護結構的流道口內通入冷卻介質。

本實用新型的有益效果是：

1)通過升降裝置、支撐件配合耐熱托板，實現對葉輪中心軸孔部分的支撐，有效避免在熱處理過程中對葉輪中心軸孔部分因重力造成的變形。

2)通過采用葉板固定保護結構對葉輪上葉板和下葉板進行保護，有效避免熱處理過程中冷卻介質對葉板的沖刷碰撞，并且葉板固定保護結構中部留有冷卻介質流道口，仍然能保證冷卻效果；并且對下葉板進行緊固，有效保證葉輪在熱處理中端部的變形。

3)采用本實用新型的裝置，能有效防止葉輪葉板在熱處理中的變形產生，同時冷卻介質還會通過葉板固定保護結構的流道口，進入葉輪內部，進一步提高工件的質量和精度。

附圖說明

圖1為傳統葉輪熱處理中冷卻介質流入時的側面剖視圖；

圖2為傳統葉輪熱處理中冷卻介質流入時的俯視圖；

圖3為葉輪受冷卻介質碰撞產生變形的示意圖；

圖4為本實用新型保護裝置的側面剖視圖；

圖5為本實用新型保護裝置的俯視圖；

圖6為本實用新型葉板固定保護結構的主視圖；

圖7為本實用新型葉板固定保護結構的俯視圖；

圖8為本實用新型葉板固定保護結構的側面剖視圖；

其中，1.葉輪，2.上葉板，3.下葉板，4.熱處理料架，5.旋轉絲杠，6.托盤，7.絲杠槽，8.葉板固定保護結構，9.葉片，10.流道口，11.上葉板卡槽，12.下葉板缺口，13.耐熱托板。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述。

實施例1

大型薄壁葉輪熱處理用保護裝置，包括用于放置葉輪的耐熱托板13，耐熱托板13上方設有用于支撐葉輪1中心軸孔下端部的托盤6，托盤6與耐熱托板13通過旋轉絲杠5連接，耐熱托板上設有絲杠槽7，耐熱托板13上表面設有多個用于保護上葉板2和下葉板3的葉板固定保護結構8，在葉板固定保護結構8的中心開有冷卻介質流道口10；放置好葉輪1后，通過旋轉絲杠5旋轉帶動托盤6向上移動，從而對葉輪1中心軸孔部位進行有效支撐，因旋轉絲杠5與托盤6配合，可以實現不同尺寸葉輪1的支撐，若要實現所有同樣尺寸的葉輪的熱處理，可將托盤6設置為固定結構；通過葉板固定保護結構8對上葉板2和下葉板3進行保護，有效防止葉板的變形，如圖4和圖5所示，對每個相鄰葉片9之間的空間均設置葉板固定保護結構8，葉板固定保護結構8均勻布置在葉輪1圓周。

所述葉板固定保護結構8包括設于流道口10上方的上葉板覆蓋板，和設于流道口下方的下葉板覆蓋板，上葉板覆蓋板可以是一塊傾斜設置或者水平設置的板，只要能使得冷卻介質避免與上葉板直接接觸即可，上葉板覆蓋板可以與下葉板覆蓋板通過一個中空的框體連接，該框體的中空部分為冷卻介質流道口10，如圖6和圖7所示，為了葉板固定保護結構8能有效貼合葉輪1，下葉板覆蓋板上開有至少一個螺栓孔或者螺釘孔，用于將整個葉板固定保護結構8固定于耐熱托板13，為了貼合的緊密效果，上葉板覆蓋板和下葉板覆蓋板的形狀均為圓弧狀。

為了提高保護效果，如圖8所示，所述上葉板覆蓋板中部開有上葉板卡槽11用于將上葉板的端部卡于卡槽內，防護保護葉板效果較為理想。

所述下葉板覆蓋板水平設置，且其下表面設有用于與下葉板3拼接的下葉板缺口12，因為在熱處理過程中，下葉板3是高出耐熱托板13的，通過該下葉板缺口12可以直接覆蓋下葉板3的端部，避免冷卻氣體對下葉板3造成直接沖刷碰撞。

采用上述的裝置可防止葉輪變形，具體操作步驟如下：

1)在耐熱托板上方設置支撐件；

2)將葉輪放置在耐熱托板上并設置升降裝置與支撐件連接；

3)通過升降裝置調整支撐件的高度用于支撐葉輪的中心軸孔下端部；

4)對每個相鄰葉片之間的空間均設置葉板固定保護結構覆蓋上葉板和下葉板以防止熱處理中上葉板和下葉板的變形；

5)進行熱處理；

6)步驟5)完成后，從葉板固定保護結構的流道口內通入冷卻介質。

實施例2

本實施例與實施例1的區別是：

上葉板覆蓋板與下葉板覆蓋板之間是分開設置的，同樣上葉板覆蓋板開有上葉板卡槽，下葉板覆蓋板水平設置，且其下表面設有用于與下葉板拼接的下葉板缺口。

實施例3

大型薄壁葉輪熱處理用保護裝置，包括用于放置葉輪的耐熱托板，耐熱托板工作面上方設有用于支撐葉輪中心軸孔端部的支撐件，耐熱托板工作面沿葉輪周邊可拆卸設有一個或兩段拼接的用于覆蓋葉輪上葉板和下葉板的防止上下葉板變形的葉板固定保護結構，葉板固定保護結構包括上葉板覆蓋板和下葉板覆蓋板，上葉板覆蓋板和下葉板覆蓋板中間設有多個連接件，相鄰的連接件之間形成用于介質流通的流道口。

以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。