本發(fā)明涉及一種拋丸器葉片，以及裝有此拋丸器葉片的葉輪結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

由于拋丸清理工藝不受被清理件的大小、形狀和重量的限制，而且該工藝能夠提高機械產(chǎn)品和金屬構(gòu)件的抗疲勞性能，消除應(yīng)力集中，延長其使用壽命，優(yōu)化工件的表面工藝狀態(tài)，大大提高清理效率，減輕清理工作的勞動強度，減輕環(huán)境污染，故拋丸器得到了廣泛的應(yīng)用。

拋丸器葉片是拋丸設(shè)備的核心部件，現(xiàn)有的拋丸器葉片的形狀結(jié)構(gòu)主要有平面直葉片、前曲葉片、后曲葉片等，盡管葉片形狀各有不同，但其共有屬性是其片體的厚度都是均勻的。

應(yīng)知，拋丸器的工作過程如下：進入拋丸器的彈丸在分丸輪內(nèi)基于拋射產(chǎn)生初次加速，通過套裝在分丸輪上的定向套窗口拋出，然后在葉片的工作面上進行二次加速，加速后拋打到工件表面上。彈丸在二次加速階段，表現(xiàn)為在葉片的不同位置速度不同，故葉片的磨損情況也大有不同。一般來說，順彈丸運動方向磨損逐漸嚴重。

可以理解的是，如中國專利文獻CN204772126U，其葉片是一種平面直葉片，其在葉輪上徑向設(shè)置，在葉輪的徑向，葉片各處的線速度不同，離心側(cè)線速度大，向心側(cè)線速度小，換言之，鋼丸在葉片根部的線速度相對較小，而在葉片的尾部線速度比較大。

有鑒于此，由于傳統(tǒng)拋丸器葉片的片體是等厚度的，因此磨損失效一般發(fā)生在葉片的尾部。

在例如中國專利文獻CN 106425886A中，公開了一種Y型葉片拋丸器，其實際具有兩個工作面，其整體的強度比較高，但分屬于兩個工作面仍然屬于具有均質(zhì)厚度的葉片，該種結(jié)構(gòu)并不能有效改善葉片尾部容易失效的問題。

中國專利文獻CN204976374U公開了一種在葉片基體上粘接一層由粉末冶金材料支撐的耐磨體的葉片，其改善的仍然是整體葉片的耐磨性能，失效仍然主要出現(xiàn)在葉片尾部，盡管其耐磨體可以更換，從而使葉片基體能夠長期使用，然而葉片基體通常由成本相對較低的材質(zhì)制作，粉末冶金材料屬于成本比較高，加工難度比較大的合金材料，其整體上并不能節(jié)省成本。同樣地，中國專利文獻CN204843880U，也采用了在葉片上覆膜，從而提高葉片的整體耐磨性，也同樣，其葉片結(jié)構(gòu)仍然是均置厚度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種葉片片體在工作面方向上具有變厚結(jié)構(gòu)的拋丸器葉片，以及配裝該拋丸器葉片的葉輪結(jié)構(gòu)，以提高片體的整體使用壽命。

依據(jù)本發(fā)明的實施例中，提供一種拋丸器葉片，包括具有工作面和背面的片體，以及連接在片體上的底座，其中，工作面與背面相對而確定出片體的厚度，其特征在于，在以丸料進入工作面的一端為頭端，從工作面上拋出的一端為尾端所確定的方向上，從頭端到尾端所述厚度逐漸增大，或者在工作面的中前段逐漸增大，且工作面的后段的最小厚度不小于中段最大厚度的0.8倍，同時，后段的最小厚度不小于前段的最大厚度。

上述拋丸器葉片，可選地，所述背面為平面，所述工作面為連續(xù)可導(dǎo)的連續(xù)面。

可選地，所述底座為矩形板，該矩形板與背面垂直；

底座有兩個，分居于片體對丸料導(dǎo)引方向的兩側(cè)。

可選地，記工作面的頭段、中段和尾段的半徑依序為R₁、R₂、R₃，并被配置為：

第一結(jié)構(gòu)：4R₃=3R₁；

第二結(jié)構(gòu)：R₁=∞，R₂=∞，R₃=∞；

第三結(jié)構(gòu)：R₁=（-∞,-6H]，R₂=[-12H ,-8H], R₃=[-8H,+∞) ，其中負號代表曲率半徑的圓心在工作面的上方；或

第四結(jié)構(gòu)：R₁=[6H,+∞)，R₂=[8H,12H], R₃=[8H,+∞)；

其中，∞表示無窮大，代表相應(yīng)段的工作面為平面；H為葉片底座高度。

可選地，3.5H≤L≤4.5H，其中L為葉片的長度。

可選地，用于葉片固定的結(jié)構(gòu)包括垂直于底座的螺栓孔。

可選地，所述螺栓孔偏置于底座高度方向的一邊設(shè)置，構(gòu)造為開式的以避開片體的螺栓孔，并被配置為：

h=[1.5r,1.8r]

式中，h為螺栓孔的高度，r為螺栓孔半徑。

可選地，底座與工作面所確定的拋出通道部分，底座部分構(gòu)成通道部分的側(cè)壁，側(cè)壁為續(xù)接到工作面的曲面。

依據(jù)本發(fā)明的實施例中，還提供了一種配有如本發(fā)明實施例所提供拋丸器葉片的葉輪結(jié)構(gòu)。

依據(jù)本發(fā)明的實施例，所使用的拋丸器葉片的片體是一種變厚度的片體，后段的厚度不小于前段的厚度，用于平衡使用壽命與片體厚度的關(guān)系，以提高整體的使用壽命。同時，基于此類結(jié)構(gòu)，不必使用昂貴的材料，整體成本并不高。

附圖說明

圖1為一實施例中一種葉輪結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為一實施例中一種葉輪體結(jié)構(gòu)立體圖。

圖3為一實施例中一種葉輪體徑向側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為一實施例中一種葉輪結(jié)構(gòu)軸向側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為一實施例中一種葉片立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為一實施例中一種葉片在葉輪結(jié)構(gòu)徑向的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中（箭頭引線表示總成，點引線表示總成上的結(jié)構(gòu)部分）：1.葉片，2.葉輪，3.固定螺栓，4.注銷，5.開口銷。

11.固定孔，12.底座，13.片體，14.尾端，15.頭端。

21.固定螺栓孔，22.注銷孔，23.定位槽，24.開口銷孔，25.轂孔。

R₁.第一半徑，R₂.第二半徑，R₃.第三半徑，L.葉片長度，H.葉片底座高度。

具體實施方式

參照說明書附圖3，圖3中中間的槽是定位槽23，用于葉片1在葉輪體結(jié)構(gòu)上的定位，其所確定的方向為葉輪體結(jié)構(gòu)的徑向，該方向也確定了葉片長度L，可以理解的是，葉片1的長度一般小于工作面延展的長度，對于等厚度的葉片來講，在一些實現(xiàn)中，其可以被配置為與葉輪體結(jié)構(gòu)的徑向成一定角度或者自身屬于弧形板等曲面板結(jié)構(gòu)，工作面的長度大致與葉片1的長度相等。

葉片1的高度由其底座12所確定，即如圖6中所示的葉片底座高度H，實質(zhì)是在葉輪體結(jié)構(gòu)上定位槽23的寬度。

參見附圖5和圖6所示的拋丸器葉片，可以看出，片體13的厚度是變化的，在圖6的左端顯示其具有較小的厚度，而中部和右部則具有較大的厚度，安裝時圖6中所示的左端在葉輪體結(jié)構(gòu)的徑向的向心端裝配，換言之，葉片1厚度較大的一端位于葉片1的尾端，從而通過與速度逐漸增加的丸料匹配，使葉片1的尾端不容易失效。

在圖6中，片體13的上表面為工作面，與工作面相對的表面為片體13的背面，以葉輪2的徑向所確定的方向為基準方向，在基準方向的兩側(cè)是用于葉片1在葉輪2上安裝的底座12，底座12一般采用平板結(jié)構(gòu)，相應(yīng)地，在葉輪2上開有用于容納或者部分容納 12的定位槽23，定位槽23一般在葉輪2的周向約束葉片1，并通過一對葉輪體的鉗夾形成對葉片1的進一步約束，最后通過例如固定螺栓3固定葉片1在定位槽23延伸方向，即葉輪2徑向自由度的約束。

圖2中的轂孔25用于安裝分丸輪，葉片1的數(shù)量與分丸輪上所開設(shè)的拋出窗口的數(shù)量一致，通過葉輪2的轉(zhuǎn)動拋出的丸料在葉片1的工作面上形成進一步的加速，丸料的速度會越來越大。

圖6中可見，工作面和與工作面相對的背面可以確定出片體13的厚度，片體13的厚度可以由圖6中的葉片底座高度H方向所限制，在該方向上的片體13量度即為葉片厚度。

丸料進入工作面后，會受到工作面的順導(dǎo)，一方面提供丸料進一步的加速所需要的導(dǎo)引面，另一方面，確定丸料拋出時大致的拋射方向，因此，從丸料的行進方向可以確定，在工作面上，丸料先進入的一端即構(gòu)成工作面的頭端，也稱為前端和向心端。相應(yīng)地，另一端，也就是丸料拋出端是工作面的尾端，也稱為末端。

進一步地，將在以丸料進入工作面的一端為頭端，從工作面上拋出的一端為尾端所確定的方向上將工作面分為三段，依序為前段、中段和后段，在圖6中依序使用R₁、R₂和R₃表示。

從圖6中可見，片體13的厚度從頭端到尾端逐漸增大，并且可選地，為了有利于丸料的順導(dǎo)，片體13的厚度在工作面的中前段逐漸增大，且工作面的后段的最小厚度不小于中段最大厚度的0.8倍，同時，后段的最小厚度不小于前段的最大厚度，換言之，片體13在工作面后段的厚度屬于調(diào)整性質(zhì)的結(jié)構(gòu)，以滿足最終的丸料的順導(dǎo)，以減輕片體13厚度的變化對丸料正確順導(dǎo)的影響。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員基于變厚度的技術(shù)構(gòu)思可以根據(jù)拋丸機應(yīng)用的不同，匹配片體在工作面各段上的使用壽命，設(shè)計片體的厚度，并且可以基于后段進行拋出方向或者說丸料順導(dǎo)方向的調(diào)整。

在優(yōu)選的實施例中，參見說明書附圖6，圖中可見，所述背面為平面，所述工作面為連續(xù)可導(dǎo)的連續(xù)面，連續(xù)可導(dǎo)屬于高等數(shù)學(xué)概念，表示連續(xù)面的段間接續(xù)部分至少一階可導(dǎo)，不會產(chǎn)生丸料的剛性沖擊，使工作面局部出現(xiàn)過大磨損。

在圖6所示的結(jié)構(gòu)中，所述底座12為矩形板，該矩形板與背面垂直。

底座12配置有兩個，幾何形狀和大小相同，分居于片體13對丸料導(dǎo)引方向的兩側(cè)，該種結(jié)構(gòu)易于保證葉片1的裝配可靠性，尤其是，葉片1上的底座12與圖2中所示的定位槽23形成較好的配合，保證裝配結(jié)構(gòu)的可靠性。

下面因應(yīng)不同的應(yīng)用，對工作面的結(jié)構(gòu)配置如下：

1）第一結(jié)構(gòu)：4R₃=3R₁；在此類結(jié)構(gòu)是，有利于減小彈丸對葉片入口處的沖擊，且盡量減少葉片出口處的磨損，相對而言，工作面的前端半徑較大，或者說曲率較小，能夠較為順暢的導(dǎo)入丸料，使丸料與工作面的如何角度較大，碰撞力度較小。

另外，經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，前曲葉片具有明顯提高拋丸速度的優(yōu)點，而后曲葉片具有明顯提高葉片壽命的作用，而直葉片拋丸速度與葉片壽命居中。

2）第二結(jié)構(gòu)：R₁=∞，R₂=∞，R₃=∞；系綜合考慮葉片壽命及拋丸速度的選擇。其中∞數(shù)學(xué)中 表示無窮大的符號，第二種結(jié)構(gòu)相當(dāng)于工作面是一個平面，工作面與背面所確定的片體13結(jié)構(gòu)相當(dāng)于一個楔形結(jié)構(gòu)，厚度在工作面拋丸方向上成線性增大。

第三結(jié)構(gòu)：R₁=（-∞,-6H]，R₂=[-12H ,-8H], R₃=[-8H,+∞) ，其中負號代表曲率半徑的圓心在工作面的上方；數(shù)學(xué)中，中括號表示閉區(qū)間，小括號表示開區(qū)間。

第三結(jié)構(gòu)所限定的片體13適用于對拋丸速度要求比較高的環(huán)境中。

第四結(jié)構(gòu)：R₁=[6H,+∞)，R₂=[8H,12H], R₃=[8H,+∞)；第四結(jié)構(gòu)則用于對片體壽命要求比較高的使用環(huán)境中。

葉片1的長度與葉片1的高度（即葉片的底座高度）應(yīng)當(dāng)適當(dāng)，避免丸料直接撞擊到葉輪2上，并且保證給定的拋丸量，3.5H≤L≤4.5H，其中L為葉片的長度。

當(dāng)前，葉片1在葉輪2上的固定普遍采用固定螺栓3進行固定，在葉片1上所開的螺栓孔普遍是圓孔，對于常規(guī)的葉片1來講，由于其自身高度較小，在底座12相對較大的條件下，完整的圓孔對底座12的強度影響較小，也不會占用葉片1的片體13，對片體13的結(jié)構(gòu)強度沒有任何影響。但在如圖5所示的實施例中，片體13會占據(jù)葉片1高度較大的空間，對其在葉輪2上的固定產(chǎn)生了較大的影響。

在圖5和圖6所示的結(jié)構(gòu)中，所述螺栓孔，例如圖中所示的固定孔11是圓心角大于180度的開式孔，其偏置于底座高度方向的一邊設(shè)置，當(dāng)然不會偏置在工作面所在側(cè)，必然是偏置在背面所在側(cè)，避免干涉拋丸通道。

構(gòu)造為開式的以避開片體的固定孔11，如前所述，由于其主要用于約束葉片1在定位槽23內(nèi)的自由度，實際上葉輪2徑向的自由度，因此，不完全螺栓孔仍然能夠滿足該自由度的約束。

并且優(yōu)選地，所述固定孔11被配置為：

h=[1.5r,1.8r]

式中，h為固定孔11的高度，r為固定孔11半徑。應(yīng)知，這里的高度與葉片底座高度H的方向是相同的。

實施例1：本實施例中葉片底座高度H為50mm，葉片長度L為200mm,片體輪廓半徑R₁，R₂，R₃，分別為：700mm,845mm,408mm, 固定孔11半徑為r=7.5mm，固定孔的高度h=1.67r,即h=12.5mm。

實施例2：本實施例中葉片底座高度H為50mm,葉片長度L為200mm,片體輪廓半徑R₁，R₂，R₃，分別為：+∞,422mm,+∞, 固定孔11半徑為r=7.5mm,固定孔的高度h=1.5r,即h=11.25mm。

實施例3：本實施例中葉片底座高度H為50mm,葉片長度L為200mm,片體輪廓半徑R₁，R₂，R₃，分別為：-290mm,430mm,-1200mm, 固定孔11半徑為_r=7.5mm,固定孔11高度_h=1.8_r,即_h=13.5mm。

圖5中，葉片的頭端5比較清晰的看出，除顯示工作面的曲面結(jié)構(gòu)外，還能夠顯示底座12用以配合工作面所確定的拋出通道部分的結(jié)構(gòu)特征，底座部分構(gòu)成通道部分的側(cè)壁，側(cè)壁為續(xù)接到工作面的曲面，有利于丸料從分丸器中導(dǎo)出。

再看葉輪結(jié)構(gòu)，圖1為葉輪結(jié)構(gòu)的總成結(jié)構(gòu)，圖2為葉輪體的結(jié)構(gòu)，兩個葉輪體開有定位槽23的面對位設(shè)置轂孔25處通過分丸器形成軸，也用于兩個葉輪體間的連接。

圖1中所示的柱銷4用于丸料拋射的順導(dǎo)，定位槽23則用于葉片1的定位，然后通過固定螺栓3裝配在葉輪體上。

固定螺栓3穿過固定螺栓孔21、固定孔11以及開口銷孔24后，通過開口銷橫向穿設(shè)實現(xiàn)鎖固。

開口銷孔24實質(zhì)是另一固定螺栓孔，只不過在該端需要穿設(shè)開口銷，命名為開口銷孔24，其名稱對其結(jié)構(gòu)并不構(gòu)成具體的限制。