CN1032063A - 离心泵叶轮 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种由几个金属板料部件组成的离 心泵叶轮。为了获得一种刚性的结构，只有传递能量 的叶片连接在传递动力的盖板上。叶轮的入口区域 由设计成单独部件的吸入口构成，后者叠置于叶片顶 端，并连接于其上。覆盖叶片腔道的无叶片盖板固定 在叶轮出口和吸入口最大直径之间的叶片上。

Description

本发明涉及一种离心泵叶轮，它的装有叶片的盖板配备一动力传递轮毂和一个覆盖由叶片构成的叶轮腔道的无叶片盖板。

离心泵叶轮被认为可用不同方法来制造的技术。对于所谓的封闭式叶轮，叶片被配置在二盖板之间，以构成叶轮腔道，这种叶轮通常是作为铸件或金属板料制品来制造的。铸件的缺点是叶轮制品不可能有窄的出口横截面，因为非常窄的型蕊限制了叶片腔道的横断面。解决这个问题方案是由英国专利GB-PS    537727提供了，因为将制成一种所谓的开式叶轮，通过构成单独部件的一种盖板，被改成一种封闭式叶轮。为此，用整个铸造叶片来制造铸造盖板，它可以不同复杂的部件。用这种方法得到的高度矮的叶片，随后在几个部位用铆接或螺纹连接到盖板上，将使叶轮具有窄的横截面。

德国专利DE-PSS    509458和737000提出了各种叶轮，在负压侧的它们的无叶片的盖板紧靠在压力侧的装有叶片的盖板上，并可拆卸地连接于叶轮轮毂上。上述各种泵意指用于食品工业技领域内，为了便于清理和可触及内部空间，在那里安装可拆卸的叶轮盖板是必要的。

从美国专利US-PS    1849557中已知任何铸造一种其尺寸正的处于可行性的边界线上的装有叶片的基体，其叶片暴露在叶轮出口区域内。作为例子，对叶片的暴露部分进行加工，叶片的宽度适于按液压原理所需要的尺寸，其次叶轮借助于分离的盖板部件来盖住。

英国专利BG-PS    728972公开了由几个薄壁件组成的一种循环泵叶轮。为了避免在进口区内穴触的破坏，其流体导向部件覆盖有精炼钢或由精炼钢制成。为此，在负压侧的盖板由二部分组成，而构成负压口的圆柱形进口环成液体密封地焊于弯曲的叶轮盖板上。在盖板的负压侧和压力侧再继续焊接适当的叶片。

对于本技术已知的另外的解决方案，例如美国专利US-PS    2344444提出了金属薄板结构的设计，叶轮由几个单独的部分组成。这些叶轮主要用于只需低泵吸功率的家用机器。把金属薄板结构的叶轮应用于较高功率范围内，例如化工标准泵等会出现各种问题，因为由于它们的从使用观点设计的能力会承受不了高的负荷。过应力、振动等的结果使焊缝的开裂和完全断开。

本发明必须找到制造由单独的金属薄板件组成的适于高转速（高至约4300转/分）并抵抗静态和动态负荷的循环泵叶轮的方法。这些问题的解决方案是把一负压口安装在叶轮吸入口区域内，所述负压口被设计一单独的结构部件，并被连接于叶片，无叶片的盖板紧靠在叶片上，并被连接在叶轮出口和负压口之间的叶片上，并通过无叶片盖板重叠于负压口的最大直径。

由于把设计成一独立元件的负压口连接到叶轮的吸入口区内，就构成了一种十分刚性的吸入口部件。叶轮的其它开口区由紧靠在叶片上的和固定于其上的无叶片盖板盖住。盖板不与负压口相连的事实能使泵叶轮承受极高的负荷。被认为是这个时期的技术的解决方案要求许多最好是通过焊接的连接，以便提高叶轮各部件所需的抗力。为了提高抗力，焊接点的数量要增加，或设置加强部件。

按照本发明提出的解决方案却却相反。主要考虑任何确保叶轮和动力传递盖板之间的连接。为避免存在应力或应变，它们可能导致连接区内部件的损坏，将附加上本发明的各个特征。即把无叶片的盖板焊于叶片上;把在无叶片的盖板和叶片连接的焊缝设置于相对于旋转轴的等距离位置上;负压口的连接点正好处于和旋转轴构成的半锥角α等于40°-60°之间的表面上，该表面和旋转轴的交点由在叶轮外径处的装有叶片的盖板的外表面上的垂直于旋转轴的垂直线所决定;负压口的最大外径比吸入口的直径大25毫米;在无叶片盖板和负压口之间的重叠区域设置密封垫;装有叶片的动力传递盖板装有一个或几个构成叶片的金属板料部件;装有叶片的盖板具有轮缘，它们在叶片之间延伸，和叶片腔道的形状一致。在叶轮的入口区内非常高的负荷由负压口和叶片之间的极大的刚性连接所承受。通过采用无叶片的盖板来盖住叶轮的其它区域，而所述板可从叶轮上折下，就可在叶轮出口区内保持低负荷。因此，这种分开防止了不同的应变传递到其它的部件上。

本发明的特点是使无叶片的盖板焊于叶片上。本发明的另一特点，即把连接无叶片的盖板的焊点围绕旋转轴线等距离地设置于上述叶片上，已被证明是有利的。和至今已知的在一个叶片和叶轮二盖板之间有许多连接点的结构相比，这种解决方案改变了迄今常用工程原则的观点。把在无叶片的盖板上的用于连接上述叶片的连接点或焊接点的数目减少到绝对的少，就可以获得一种弹性度，从而能平衡运转过程中出现的变形。

本发明的另一特点是把负压的连接点设置于锥形表面上，锥形半角另一侧是旋转轴线，处于40°和65°之间，锥形表面和旋转轴线的效点是由装有叶片的盖板的外表面上的叶轮外径处从上到下拉一条垂直线到所述旋转轴上来确定的。试验证明配置负压口的连接点和叶片的固定点最好是在该区域内借助于焊接，这样可以获得极高的叶片连接的刚度。在负压口和无叶片盖板之间没有连接，这样可以达到分开，从而避免连接点或焊接点的破坏。

本发明的另一特点是负压口的最大外径比其进口直径大25毫米。这样保证了负压口容易变形，使叶片足能被重叠，从而使叶轮吸入口区得到加强。

本发明的只特点是在无叶片盖板和负压口之间的重叠区内装置一垫片。这一措施防止了叶轮腔道和叶轮侧隙之间的液流倒流。

本发明的另一特点是形成叶片的一个或几个金属薄片部件被固定在传递动力的装有叶片的盖板上。所述装有叶片的盖板，它主要负责驱动电动机和被泵送的液体之间的动力传递，和泵轴充份连接。按照传递的载荷，在动力传递盖板和连接于所述盖板上的叶片之间将采用足够的连接尺寸。

本发明的另一特点是装有叶片的盖板具有沿着叶片腔道的形状在叶片之间延伸的轮缘。这一措施保证了离心泵叶片非常好的理想的运转性质。另一优点是通过采用这种叶片来获得的，其基部相对于朝向叶片表面的流动表面是L形的。所述基部能被固定在各轮缘之间，形成一光滑的流道，其轮缘的深度等于叶片基部的厚度。在相反情况下，当把叶片基部直接固定于轮缘上时，叶轮出口宽度将会扩大。

本发明的特点将通过实施例来介绍，并叙述如下;

图1是按照本发明所连接的叶轮的横剖面;

图2是装备叶片的盖板的顶视图。

图1是按照本发明制造的叶轮（1）的横剖面。轮毂（3）安装在泵轴（2）上，所述轮毂（3）引导被传至装有叶片的盖板（4）的力。这一实施例表示了焊接于盖板（4）上的几个叶片（5）。钎焊或粘接是另一种可能的固定方式。可以采用各种形状的叶片，其主要点是叶片的基体可靠地连接于传输动力的盖板。这可用简单的方式来保证，例如通过一些焊接，通过选择适当的尺寸和形状。

负压口（6）安装在叶轮吸入口范围内，它被设计成单独的部件，叠置在叶片腔道（7）的吸入区域内，并直接连接在叶片（5）上。在负压（6）的最大直径区域内通过焊缝（8）来连接是有效的。所述焊缝（8）连接于于叶片（5）或其相应的头部。可以采用该技术已知的焊接、钎焊或粘接等方法来相互连接这些部件。此外，焊缝（9）可直接安排在叶轮的吸入口区或在其间。无叶片（10）的盖板顶靠着叶片（5）或其叶片头部，并通过焊缝（11）连接于其上。该焊缝（11）被安排成一个圆周，其直径小于叶轮的外径。通过切削外圆，叶轮直径可能缩小，这并不影响其结构刚度。叶片（5）和负压口（6）之间的连接出现在以虚线表示的假想圆锥（12）表面上。由旋转轴和锥面构成的半锥角（α）处在40°至65°的范围内。圆锥和旋转轴线的交点恰好是那个点，即自装有叶片的盖板上的叶轮外径处引出的垂直线和旋转轴相交。

图2是装有叶片的盖板的顶视图，或是该叶轮相应的后侧视图。附加的轮缘（14）其走向和叶片腔道（7）的轮缘是一致的。在轮缘间保留的表面（15）用作承接叶片（16）的基部，参后图1。轮缘（14）的深度相当于叶片（16）基部的材料厚度，它形成一光滑的叶片腔道。把叶?6）的基部连接到装有叶片的盖板（4）上是通过几个焊点来实现的。

Claims (8)

1、径向或半轴向结构的离心泵叶轮，它的装有叶片的盖板配备一功力传递轮毂和一个覆盖由叶片构成的叶轮腔道的无叶片盖板，其特征在于一负压口(6)安装在叶轮吸入口区域内，所述负压口(6)被设计成一单独的结构部件，并被连接于叶片(5)，无叶片盖板(10)紧靠在叶片(5)上，并被连接在叶轮出口和负压口(6)之间的叶片(5)上，并通过无叶片盖板(10)重叠于负压口(6)的最大直径。

2、按照权利要求1的离心泵，其特征在于把无叶片盖板（10）被焊于叶片（5）上。

3、按照权利要求1和2的离心泵叶轮，其特征在于用于把无叶片盖板（10）和叶片（5）连接的焊缝（11）处于和旋转轴等距离的位置上。

4、按照权利要求1至3的离心泵叶轮，其特征在于负压口（6）的连接点正好处于和旋转轴构成的半锥角（2）等于40°-65°之间的表面上，该表面和旋转轴的交点由在叶轮外径处的装有叶片的盖板的外面上的垂直于旋转轴的垂直线所决定。

5、按照权利要求1至4的离心泵叶轮，其特征在于负压口（6）的最大外径比吸入口的直径大25毫米。

6、按照权利要求1至5的离心泵叶轮，其特征在于在无叶片盖板（10）和负压口（6）之间重叠区域内设置密封垫片。

7、按照权利要求1至6中的一项或几项的离心泵叶轮，其特征在于装有叶片的功力传递盖板（4）装有一个或几个构成叶片（5）的金属板料部件。

8、按照权利要求1至7中一项或几项的离心泵叶轮，其特征在于装有叶片的盖板（4）具有轮缘（14）在叶片（5）之间延伸，和叶片腔道（7）的形状一致。