CN102297137A

CN102297137A - 一种开式不连续叶片泵

Info

Publication number: CN102297137A
Application number: CN2011102185117A
Authority: CN
Inventors: 陈国明; 尹树孟; 周昌静; 徐长航; 高本金
Original assignee: China University of Petroleum East China
Current assignee: China University of Petroleum East China
Priority date: 2011-07-26
Filing date: 2011-07-26
Publication date: 2011-12-28
Anticipated expiration: 2031-07-26
Also published as: CN102297137B

Abstract

一种开式不连续叶片泵，其包括开式不连续叶片的叶轮、进口端口环、驱动端口环及泵壳等组成。所述开式不连续叶片的叶轮，其叶轮省去前后盖板，其叶片是不连续的，分为主动叶片与从动叶片，叶片形式可以是径向直叶片形式、圆弧曲叶片形式或是双倾斜叶片形式。所述主动叶片固结于驱动圆盘上，从动叶片固结于从动圆环。所述驱动圆盘由驱动轴带动高速旋转，驱动圆盘最小外径大于泵进口内径，最大外径小于叶片外径；从动圆环内径等于泵进口内径，外径等于驱动圆盘外径，驱动圆盘与从动圆环之间通过连接臂连接；驱动圆盘与安装在后泵盖上的驱动端口环配合，从动圆环与安装在泵壳上的进口端口环配合。本发明叶轮因省去叶轮前后盖板和部分叶片材料，可减轻轴的挠度和轴承负荷，保证了使用寿命并节约材料；且开式不连续叶片叶轮减小圆盘损失，固相颗粒主要集中于叶轮无叶区，开式叶片可降低轴封腔压力，防止晶体颗粒进入轴封腔，同时驱动圆盘与从动圆环与泵壳间隙配合，降低容积损失，提高泵的效率，降低泵叶轮成本。

Description

一种开式不连续叶片泵

技术领域

本发明涉及泵主要部件叶轮，尤其涉及一种开式不连续叶片泵叶轮。

背景技术

在现有技术中，闭式叶轮广泛用作水泵旋转做功零件，闭式叶轮的结构是前后盖板将叶片夹在中间，在输送含颗粒的流体介质时，流道的部分堵塞将影响液体的正常流动；此外现有的开式叶轮叶片大部分是连续的，在输送晶体颗粒时，颗粒难免于叶片发生碰撞，造成叶片磨损加剧，将严重影响泵的稳定性和寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效区较宽，高扬程，抗气蚀性能良好，可无堵塞通过大颗粒，可高效输送高粘度，高浓度以及对剪切力较敏感等介质的开式不连续叶片泵叶轮。

本发明是通过以下技术方案实现的：所述开式不连续叶片泵叶轮，由驱动圆盘、不连续叶片、从动圆环、连接臂构成。

所述不连续叶片是指叶片在泵腔内不是一个连续的整体，而是由分别靠近前泵壁和后泵壁的叶片组成，中间是无叶腔。叶片高度建议小于泵腔宽度的1/4，叶片形式可以是径向直叶片，圆弧曲叶片或者其他形式的叶片。在一个较佳的实施例中，叶片是由两段叶片组成，第一段叶片由进口方向看叶片向后倾斜，进口角与径向角度相差30°，第二段叶片与径向保持平行，且第二段叶片长度为叶片全长的1/3～1/4。

所述驱动圆盘与驱动轴共轴，且两者之间通过连接键连接，驱动圆盘最小外径大于泵进口内径，最大外径小于叶片外径。驱动圆盘与泵后盖上安装的口环之间是间隙配合，驱动圆盘上固定有8个径向直叶片或其他形式叶片。

所述从动圆环与驱动圆盘之间通过4个圆柱形连接臂连接，从动圆环内径于泵进口内径相等，从动圆环外径与驱动圆盘外径相等，从动圆环上固定有8个径向直叶片或其他形式叶片。

本发明专利的工作原理是：所述开式不连续叶片泵叶轮与普通闭式叶轮相比，不仅去除叶轮前后盖板材料，而且因省去部分叶片材料，较普通开式叶轮重量轻、材料少，从而极大减轻叶轮重量，与普通形式叶轮的泵相比，叶轮悬臂减小，能减小轴的挠度和轴承负荷，保证了使用寿命并节约材料；同时消除叶轮平衡孔泄露带来的效率损失；并最大程度上减少叶轮所占泵腔体积，允许较大颗粒通过泵体；同时由于固相颗粒主要集中于压力低的无叶腔区域，从而使的固相颗粒更易通过叶轮。

所述开式不连续叶片泵叶轮中间为无叶区，有叶区叶片距泵壁距离较小且无叶轮盖板，有效避免泵的圆盘损失，极大提高泵的效率，尤其是在输送超高粘度的流体介质时，超高粘度流体介质依靠开式不连续的前后叶片的带动下，利用边界层效应和粘滞曳力原理将其甩出泵体，效率明显高于同类型的普通离心泵式叶轮，同时不依靠背叶片而降低轴封腔压力。驱动圆盘与安装于后泵盖的口环间隙配合，防止固相颗粒进入轴封部位。从动圆环与泵壳进口侧口环配合，从而减小泵的容积损失。同时颗粒在有叶区也不会发生堵塞现象。

附图说明

图1为本发明开式不连续叶片泵一实施例的结构示意图。

图2为本发明开式不连续叶片泵一驱动叶轮实施例的结构示意图。

图3为本发明开式不连续叶片泵一从动叶轮实施例的结构示意图。

图4为本发明开式不连续叶片泵另一较佳驱动叶轮实施例的结构示意图。

图5为本发明开式不连续叶片泵另一较佳从动叶轮实施例的结构示意图。

图中，1、泵壳；2、口环；3、从动圆环；4、从动叶片；4a、双倾斜式从动叶片；5、主动叶片；5a、双倾斜式主动叶片；6、连接臂；7、驱动圆盘；8、后泵盖。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

参照图1，本实例包括泵壳1、口环2、从动圆环3、从动叶片4、主动叶片5、连接臂6、驱动圆盘7及后泵盖8组成。其中驱动圆盘在驱动轴带动下高速旋转，驱动圆盘7与从动圆环3之间通过连接臂6实现连接带动从动圆环3一起旋转，从动叶片4固结与从动圆环3上，主动叶片5固结与驱动圆盘7上。驱动圆盘7与后泵盖8上的口环间隙配合，从动圆环3与泵壳1上的口环2间隙配合。主动叶片4与从动叶片5高度建议小于泵腔宽度的1/4，主动叶片4与从动叶片5分别距离泵壁间隙为3～4mm左右。

参照图2为驱动开式叶轮，包括主动叶片5与驱动圆盘7，驱动圆盘最大直径不大于叶片直径，最小直径应大于泵进口直径，驱动圆盘7主要作用是：1、与后泵盖口环实现间隙配合，阻止大颗粒进入轴封腔；2、固结安装主动叶片5；3、与从动叶轮实现连接。

参照图3为从动开式叶轮，包括从动叶片4和从动圆环3，从动圆环3内径与泵进口内径相等，从动圆环3外径与驱动圆盘7外径相等。从动圆环3与口环2间隙配合，从而降低泵的容积损失。

参照图4为另一较佳实施例的驱动开式叶轮，与上述所述参照图2的驱动开式叶轮相比，叶片形式有所不同，由双倾斜叶片形式5a替代径向直叶片形式5。双倾斜叶片是由两段叶片组成，第一段叶片由进口方向看叶片向后倾斜，进口角与径向角度相差30°，第二段叶片与径向保持平行，且第二段叶片长度为叶片全长的1/3～1/4。所述此种双倾斜叶片形式的开式不连续叶片泵较径向直叶片形式的开式不连续叶片泵具有更高的效率和扬程。

参照图5为另一较佳实施例的从动开式叶轮，整体结构与参照图3相似，其中叶片形式与参照图4的双倾斜叶片形式相似。即双倾斜从动叶片4a取代径向直叶片4。

本实施例的具体过程是：所述开式不连续叶片泵叶轮与普通闭式叶轮相比，不仅去除叶轮前后盖板材料，而且因省去部分叶片材料，较普通开式叶轮重量轻、材料少，从而极大减轻叶轮重量，与普通形式叶轮的泵相比，叶轮悬臂减小，能减小轴的挠度和轴承负荷，保证了使用寿命并节约材料；同时消除叶轮平衡孔泄露带来的效率损失；并最大程度上减少叶轮所占泵腔体积，允许较大颗粒通过泵体；同时由于固相颗粒主要集中于压力低的无叶腔区域，从而使的固相颗粒更易通过叶轮。

综上所述：本发明与现有普通叶轮相比具有以下优点：1、极大减少叶轮重量、节省材料，从而减小叶轮产生的径向力和轴向力，进一步的减小轴的挠度和轴承负荷；2、减小圆盘损失，容积损失，明显提高泵的效率，输送高粘度流体介质显著高于同类型的离心泵；3、与现有普通叶轮相比，加工制造方便，成本明显降低；4、泵的流量扬程曲线平坦，工作范围宽；5、通过性能好、叶轮磨损小、工作稳定、噪声小等。

Claims

1.一种开式不连续叶片泵，其特征在于：所述开式不连续叶片泵由开式不连续叶轮、泵壳、泵后盖、前口环和后口环组成。

2.一种开式不连续叶片泵，如权利要求1所述，其特征在于所述的开式不连续叶轮去除叶轮前后盖板，即叶轮是开式的；其叶片是不连续的，即叶轮中间区域存在无叶区。

3.一种开式不连续叶片泵，如权利要求2所述，其叶轮由驱动圆盘、主动叶片、连接臂、从动圆环及从动叶片构成，主动叶片与从动叶片之间是不连续的；主动叶片固结与驱动圆盘，从动叶片固结与从动圆环，驱动圆盘与从动圆环之间通过连接臂连接。

4.如权利要求书3所述，主动叶片数目与从动叶片数目相等，均为8片；叶片形式可以是径向直叶片、圆弧过渡叶片或者是双倾斜叶片。

5.如权利要求书4所述，双倾斜叶片形式是指叶片是由两段叶片组成，第一段叶片由进口方向看叶片向后倾斜，进口角与径向角度相差30°，第二段叶片与径向保持平行，且第二段叶片长度为叶片全长的1/3～1/4。

6.如权利要求书3所述，所述驱动圆盘与驱动轴共轴，且两者之间通过连接键连接，驱动圆盘最小外径大于泵进口内径，最大外径小于叶片外径；从动圆环内径于泵进口内径相等，从动圆环外径与驱动圆盘外径相等。

7.如权利要求书3所述，驱动圆盘与泵后盖上安装的口环间隙配合，从动圆环与泵壳上安装的口环间隙配合，从而减少固相颗粒进入轴封腔内，同时减小容积损失和圆盘损失。