CN101691873B - 一种泵用开式叶轮 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种泵用开式叶轮，属于机械技术领域。它解决了现有的开式叶轮进口采用间断式开式布置，很容易缠绕纤维状的细长物，从而导致堵塞等问题。本泵用开式叶轮包括呈片状的盖板和与盖板连为一体的若干个叶片，盖板中心具有芯轴座，芯轴座中有一个供电机转轴穿过的轴孔，各个叶片以芯轴座为中心呈渐开线状均匀分布在盖板主侧面上，而且各个叶片的内端均连在芯轴座上。本泵用开式叶轮具有效率高、抗过载能力强、无堵塞、不缠绕等优点。

Description

一种泵用开式叶轮

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种叶轮，特别是一种用于污水泵中的开式叶轮。

背景技术

以往污水泵多叶片开式叶轮的设计方法大都采用闭式叶轮的设计方法，然后乘以一个经验系数以确定叶轮的外径，叶片出口宽度，由于经验系数的范围很宽泛，给设计者选取系数带来很大的难度。如果系数的选取大了，会造成泵的负荷太大；如果选取的系数小了，又会造成泵的流量、扬程达不到设计要求。更有甚者，由于要求的是开式叶轮，而设计方法是按照闭式叶轮的设计方法，往往造成设计出来的水泵的效率很低，因为开式叶轮中的液体流动方式完全不同于闭式叶轮中的液体流动方式，在开式叶轮中存在的循环流是闭式叶轮中完全不存在的，而用相同的方法去解决不同的问题，显然得到的结果是不能满足设计要求的。另一个问题，污水泵采用开式多叶片叶轮，现用的开式叶轮进口采用间断式开式布置，很容易缠绕纤维状的细长物，破坏了叶轮流道形状，对泵的性能造成负面影响，严重的会将叶轮流道堵死，使泵无法工作。

发明内容

本发明的目的是针对现有的开式叶轮存在上述的问题，提供了一种效率高、抗过载能力强、无堵塞、不缠绕的泵用开式叶轮。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种泵用开式叶轮，包括呈片状的盖板和与盖板连为一体的若干个叶片，所述的盖板中心具有芯轴座，芯轴座中有一个供电机转轴穿过的轴孔，其特征在于，所述的各个叶片以芯轴座为中心呈渐开线状均匀分布在盖板主侧面上，而且各个叶片的内端均连在芯轴座上。

每个叶片的内端均连在盖板上的芯轴座上，从而使叶轮进口形成包络线性式，既相邻的两叶片内端之间的开口是封闭的，这样就能防止由于细长纤状物缠绕叶轮而破坏叶轮流道形状，从而维护了叶轮流道的设计原貌，使水泵一直处在设计流道的工作状态。

在上述的泵用开式叶轮中，所述的芯轴座呈圆筒状且叶片内端端面与芯轴座外壁圆周相切。

在上述的泵用开式叶轮中，所述的每个叶片高度均从叶片内端至叶片外端呈线性降低。叶片高度呈线性递减可以减少液体在流道内的扩散损失，还可以减少大颗粒杂物对叶片表面的冲击和摩擦，既提高泵的效率，又延长叶轮的使用寿命。

在上述的泵用开式叶轮中，所述的每个叶片高度均从叶片内端至叶片外端呈直线性递减降低。

在上述的泵用开式叶轮中，所述的每个叶片外端均弯曲延伸至盖板主侧面边缘处。使叶轮在旋转时所产生的离心力更大，提高泵的效率。

在上述的泵用开式叶轮中，所述的叶片外端端面与盖板外侧面之间的倾角a为73～80度。普通叶轮叶片外端端面与盖板之间的倾角a为86～88度，减少倾角a的角度可以使叶轮进口液流角满足设计工况的要求，从而减少液体在流道内的扩散损失，提高泵的工作效率。

在上述的泵用开式叶轮中，所述的盖板背侧面上具有与盖板连为一体的若干个背叶片，各个背叶片以芯轴座为中心呈渐开线状均匀分布在盖板背侧面上。当电机转轴带动叶轮转动时，设在盖板背侧面上的背叶片能强迫液体旋转，使液体的旋转角速度增加，同时还产生相对于叶轮正面叶片反方向的轴向力以此来抵消叶片所产生的轴向力，起到平衡轴向力的作用，同时还能减小轴封前液体的压力，起到保护轴封的作用。

在上述的泵用开式叶轮中，所述的每个背叶片外端均弯曲延伸至盖板背侧面边缘处。

在上述的泵用开式叶轮中，所述的盖板、叶片和背叶片均采用不锈钢材料制成。采用不锈钢材料制作可以耐磨耐腐，延长叶轮的使用寿命。

与现有技术相比，本泵用开式叶轮的每个叶片的内端均连在盖板上的芯轴座上，从而使叶轮进口形成包络线性式，既相邻的两叶片内端之间的开口是封闭的，这样就能防止由于细长纤状物缠绕叶轮而破坏叶轮流道形状，从而维护了叶轮流道的设计原貌，使水泵一直处在设计流道的工作状态。

同时叶轮叶片外端端面与盖板外侧面之间的倾角a角度相对于普通叶轮倾角a角度变小，减少了液体在流道内的扩散损失，从而提高泵的效率。

附图说明

图1是本泵用开式叶轮的结构示意图。

图2是图1的侧视图。

图3是图1的后视图。

图中，1、盖板；2、叶片；3、芯轴座；4、轴孔；5、电机转轴；6、背叶片。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1、图2和图3所示，本泵用开式叶轮包括呈片状的盖板1和与盖板1连为一体的多个叶片2，在盖板1中心具有呈圆筒状的芯轴座3，芯轴座3中有一个供电机转轴5穿过的轴孔4。

各个叶片2均以芯轴座3为中心呈渐开线状均匀分布在盖板1主侧面上，而且每个叶片2高度均从叶片2内端至叶片2外端呈直线性递减降低。每个叶片2的内端均连在盖板1上的芯轴座3上，从而使叶轮进口形成包络线性式，既相邻的两叶片2内端之间的开口是封闭的，这样就能防止由于细长纤状物缠绕叶轮而破坏叶轮流道形状，从而维护了叶轮流道的设计原貌，使水泵一直处在设计流道的工作状态。叶片2高度呈直线性递减可以减少液体在流道内的扩散损失，还可以减少大颗粒杂物对叶片2表面的冲击和摩擦，既提高泵的效率，又延长叶轮的使用寿命。各个叶片2的内端均连在芯轴座3上，且叶片2内端端面与芯轴座3外壁圆周相切，叶片2外端均弯曲延伸至盖板1主侧面边缘处，叶片2外端端面与盖板1外侧面之间的倾角a为75度。普通叶轮叶片外端端面与盖板1外侧面之间的倾角a为86～88度，减少倾角a的角度可以使叶轮进口液流角满足设计工况的要求，从而减少液体在流道内的扩散损失，提高泵的工作效率。

盖板1背侧面上具有与盖板1连为一体的多个背叶片6，各个背叶片6以芯轴座3为中心呈渐开线状均匀分布在盖板1背侧面上。当电机转轴5带动叶轮转动时，设在盖板1背侧面上的背叶片6能强迫液体旋转，使液体的旋转角速度增加，同时还产生相对于叶轮主侧面叶片2反方向的轴向力以此来抵消叶片2所产生的轴向力，从而起到平衡轴向力的作用，同时还能减少轴封前液体的压力，起到保护轴封的作用。每个背叶片6外端均弯曲延伸至盖板1后端面边缘处且每个背叶片6的高度保持一致。盖板1、叶片2和背叶片6均采用不锈钢材料制成，采用不锈钢材料制作可以耐磨耐腐，延长叶轮的使用寿命，还可以根据实际需要，盖板1、叶片2和背叶片6均采用生铁、铸铜等材料制成。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (6)

1.一种泵用开式叶轮，包括呈片状的盖板(1)和与盖板(1)连为一体的若干个叶片(2)，所述的盖板(1)中心具有芯轴座(3)，芯轴座(3)中有一个供电机转轴(5)穿过的轴孔(4)，其特征在于，所述的各个叶片(2)以芯轴座(3)为中心呈渐开线状均匀分布在盖板(1)主侧面上，而且各个叶片(2)的内端均连在芯轴座(3)上，所述的芯轴座(3)呈圆筒状且叶片(2)内端端面与芯轴座(3)外壁圆周相切，所述的每个叶片(2)外端均弯曲延伸至盖板(1)主侧面边缘处，所述的叶片(2)外端端面与盖板(1)外侧面之间的倾角a为73～80度。

2.根据权利要求1所述的泵用开式叶轮，其特征在于，所述的每个叶片(2)高度均从叶片(2)内端至叶片(2)外端呈线性降低。

3.根据权利要求2所述的泵用开式叶轮，其特征在于，所述的每个叶片(2)高度均从叶片(2)内端至叶片(2)外端呈直线性递减降低。

4.根据权利要求1或2或3所述的泵用开式叶轮，其特征在于，所述的盖板(1)背侧面上具有与盖板(1)连为一体的若干个背叶片(6)，各个背叶片(6)以芯轴座(3)为中心呈渐开线状均匀分布在盖板(1)背侧面上。

5.根据权利要求4所述的泵用开式叶轮，其特征在于，所述的每个背叶片(6)外端均弯曲延伸至盖板(1)背侧面边缘处。

6.根据权利要求4所述的泵用开式叶轮，其特征在于，所述的盖板(1)、叶片(2)和背叶片(6)均采用不锈钢材料制成。

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