[發明專利]水輪機轉輪體的鑄造方法及水輪機轉輪體

在審

• 申請號: 201810388072.6
• 申請日: 2018-04-27
• 公開（公告）號: CN108356230A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 楊立平;閆新飛
• 申請（專利權）人: 共享智能鑄造產業創新中心有限公司
• 主分類號: B22C9/10
• 分類號: B22C9/10;B33Y80/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種水輪機轉輪體的鑄造方法及水輪機轉輪體。所述水輪機轉輪體的鑄造方法包括以下步驟：設計包括所述轉輪體的葉片、上環以及下冠的型芯；將所述葉片進行整體拆分并獲取葉片芯；選取至少兩個拆分面拆分包括所述上環與所述下冠的型芯，并獲取多個結構芯；采用3D打印機分別打印所述葉片芯及各所述結構芯；組裝所述葉片芯及各所述結構芯獲取所述轉輪體型芯。所述水輪機轉輪體通過采用該種鑄造方法生產，無需制作模具，能夠有效避免拆芯及組芯的問題，從而極大地降低了生產水輪機轉輪體的生產成本與生產周期。

技術領域

本發明涉及鑄造技術領域，特別是涉及一種水輪機轉輪體的鑄造方法及水輪機轉輪體。

背景技術

水力發電的基本原理是利用水位落差，配合水輪發電機產生電力，也就是利用水的位能轉為水輪的機械能，再以機械能帶動發電機產生電力。轉輪體是水輪發電機產生電能的原動部件，是整個水輪機的心臟，其利用水流的動能和勢能，推動水輪機轉輪旋轉，并通過主軸聯接發電機并帶動發電機轉動而發電。

水輪機轉輪體結構包括上冠、下環和葉片，傳統大型水輪機轉輪體的生產方法主要有兩種，分別是拆分鑄造與整體鑄造，其中拆分鑄造即將上冠、下環和葉片分別制芯，分別澆注成件，再將各部分通過焊接組合在一起，然而這種生產方式在實際生產中焊接工作量較大，且焊接尺寸不易控制，產品質量得不到保證。整體鑄造即將砂芯隨葉片曲面進行拆分制芯，再通過組芯方法組合成完整砂芯進行生產，然而采用該種生產方法，由于葉片曲面復雜，拆芯量大，導致后期組芯尺寸不易控制，同時鑄件的修磨工作量也較大。即現有技術中生產水輪機轉輪體的方法都會導致在鑄件生產時人力、物力和財力的浪費，不僅延長了產品生產周期，而且鑄件成本增加，利潤降低。

發明內容

基于此，有必要針對現有技術中的鑄造方法在進行水輪機轉輪體的鑄造工藝設計和現場生產的難度高、生產周期長以及產品質量較低的問題，提供一種水輪機轉輪體的鑄造方法及水輪機轉輪體。

一種水輪機轉輪體的鑄造方法，包括以下步驟：設計包括所述轉輪體的葉片、上環以及下冠的型芯；將所述葉片進行整體拆分并獲取葉片芯；選取至少兩個拆分面拆分包括所述上環與所述下冠的型芯，并獲取多個結構芯；采用3D打印機分別打印所述葉片芯及各所述結構芯；組裝所述葉片芯及各所述結構芯獲取所述轉輪體型芯。

在其中一實施例中，所述選取至少兩個拆分面拆分所述上環與所述下冠的型芯的步驟包括：選取所述上冠的下底面與所述下環的下底面作為所述型芯的拆分面。

在其中一實施例中，所述獲取多個結構芯的步驟包括：獲取第一外結構芯、第二外結構芯以及輔芯。

在其中一實施例中，所述葉片芯包括所述轉輪體的所有葉片結構。

在其中一實施例中，所述第一外結構芯包括所述下環的底面至所述上冠的底面的所有外部結構。

在其中一實施例中，所述第二外結構芯包括所述上冠的底面到所述轉輪體鑄件的頂面的全部外部結構。

在其中一實施例中，所述輔芯包括帶陶瓷澆注系統的胎板芯。

在其中一實施例中，所述胎板芯采用備用胎板制作，通過將備用陶瓷管根據工藝要求進行擺放固定，并放置于砂箱內進行流砂造型。

在其中一實施例中，所述組裝所述葉片芯及各所述結構芯獲取所述轉輪體型芯的步驟包括：組裝所述第一外結構芯與所述葉片芯；安裝所述第二外結構芯于所述第一外結構芯上。

一種水輪機轉輪體，所述水輪機轉輪體采用所述的水輪機轉輪體的鑄造方法制成。