CN103277335A

CN103277335A - 半开式叶轮增压结构

Info

Publication number: CN103277335A
Application number: CN2013102223885A
Authority: CN
Inventors: 林文清; 杨立山
Original assignee: GAOYOU GAONONG MACHINERY PARTS CO Ltd
Current assignee: GAOYOU GAONONG MACHINERY PARTS CO Ltd
Priority date: 2013-06-03
Filing date: 2013-06-03
Publication date: 2013-09-04

Abstract

本发明公开了一种半开式叶轮增压结构，它由背板、叶片、平衡孔和轴孔组成。所述背板朝外端面上均布一顺按逆旋转方向后仰的曲面叶片，叶片朝前内凹的一面为工作面，朝后外凸的一面为背面。叶片的出口角β₂＝70°～90°，在叶轮外圆上相邻叶片出口内边之间夹角α＝45°～60°，叶片顶面为θ＝130°～160°的圆锥面。本发明通过叶片后仰设计增大β₂，将冷却水泵叶轮传统的后弯叶片改为后仰弯曲的叶片。通过叶片形状的改进设计，冷却水泵在额定流量下扬程比现有技术上升7～10％，使输出的冷却水贯通水道能力提升，直接改善柴油机的降温效果。

Description

半开式叶轮增压结构

技术领域

本发明涉及一种水泵叶轮结构，具体地讲，本发明涉及一种配套离心水泵的半开式叶轮增压结构。

背景技术

通用型柴油机配套的冷却水泵均为离心水泵，此种就近输送清水的泵很容易满足工况条件，只要按常规参数设计水力模型，就能得到流量、扬程和轴功率在较高效率状况下匹配。离心水泵的水力模型核心件是叶轮，现有商品冷却水泵的叶轮均为半开式结构，采用出口角β₂＜90°的后弯叶片。半开式叶轮结构简单，易制造，从理论上讲半开式叶轮完全能够满足柴油机冷却工况需求。但是，实际使用中常见冷却效果达不到预期。其原因是柴油机机身内置的冷却水道主要采用铸造成型，非机加工的水道内壁粗糙，再加上一些铸造质量差的产品水道局部存在狭窄问题，造成水道通流面积小于设计面积，冷却水流通过时液阻较大，水力损失过多必然降低冷却效果。

发明内容

本发明主要针对现有柴油机内置水道液阻大的现实问题，提出一种半开式叶轮增压结构，该结构采取逆旋转方向后仰叶片设计，该项改进是加大叶轮叶片出水角的有效技术措施，通过适当提高冷却水泵的扬程来弥补因水道液阻大造成的水力损失。

本发明通过下述技术方案实现技术目标。

半开式叶轮增压结构，它由背板、叶片、平衡孔和轴孔组成。其改进之处在于：所述背板朝外端面上均布一顺按逆旋转方向后仰的曲面叶片，叶片朝前内凹的一面为工作面，朝后外凸的一面为背面，叶片的出口角β₂＝70°～90°，在叶轮外圆上相邻叶片出口内边之间夹角为α＝45°～60°，叶片顶面为θ＝130°～160°的圆锥面。

上述结构中，叶片为单向圆弧曲面体或双向圆弧曲面体，双向曲面体叶片内半截与外半截反向弯曲。

本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：

1、逆旋转方向后仰的叶片加大出口角容易，不增加制作成本；

2、加大叶片出口角，提升叶轮出水口水流动能，增加的扬程可抵消因水道液阻产生的水力损耗，直接改善冷却效果。

附图说明

图1是本发明结构平面示意图，图中的叶片为单向圆弧曲面体。

图2是本发明另一种形状的叶片结构平面示意图，图中的叶片为双向圆弧曲面体。

图3是图1或图2的右视剖面示意图。

具体实施方式

下面根据附图并结合实施例，对本发明作进一步说明。

实施例1

图1所示的半开式叶轮增压结构，它由背板1、叶片2、平衡孔3和轴孔4组成。该叶轮中的背板1为圆形板，居中设有轴孔4，朝外端面上均布一顺按逆旋转方向后仰的曲面叶片2，叶片2朝前内凹的一面为工作面，朝后外凸的一面为背面。本实施例叶轮直径为Φ70mm，叶片2顶面如图3所示呈圆锥形，其圆锥角θ＝154°±3′，叶片2顶面采用圆锥形，直接增加靠近吸入口的叶片宽度，可提高叶轮的吸入能力。后仰设计的单向圆弧曲面体叶片2出口角如图1所示均为β₂＝90°，在叶轮外圆上相邻叶片2出口内边之间夹角为α＝60°。通过上述增大β₂设计，将冷却水泵叶轮传统的后弯叶片2改为呈逆旋转方向的后仰曲面叶片2。本实施例在额定流量下，扬程比现有技术上升7～8％，轴功率上升10％左右，通常轴功率增加只有零点几千瓦。在柴油机这种特定动力设备中，增加一点负荷不是问题，在输出功率中可忽略不计。最重要是提高了冷却水泵的扬程，使输出的冷却水贯通水道能力提升，直接改善柴油机的降温效果。

实施例2

本发明根据配套的冷却水泵规格调整叶轮中的叶片2设计。本实施例叶轮直径为Φ100mm，首先在背板1朝外端面上均布如图2所示的叶片2，叶片2为一顺按逆旋转方向后仰的双向弧形曲面体，该叶片2内半截与外半截反向弯曲。因叶片2形状改变和长度加长，输送水的能力有所改善，故调整叶片2的出口角β₂＝70°，叶片2顶面的圆锥角θ＝130°，在叶轮外圆上相邻叶片2的出口内边之间夹角为α＝60°，其余输助参数不变。通过上述参数调整设计的叶轮，取得的应用效果是扬程比现有技术上升8～10％，轴功率上升5％左右。

Claims

1.一种半开式叶轮增压结构，它由背板(1)、叶片(2)、平衡孔(3)和轴孔(4)组成；其特征在于：所述背板(1)朝外端面上均布一顺按逆旋转方向后仰的曲面叶片(2)，叶片(2)朝前内凹的一面为工作面，朝后外凸的一面为背面，叶片(2)的出口角β₂＝70°～90°，在叶轮外圆上相邻叶片(2)出口内边之间夹角为α＝45°～60°，叶片(2)顶面为θ＝130°～160°的圆锥面。

2.根据权利要求1所述的半开式叶轮增压结构，其特征在于：所述叶片(2)为单向圆弧曲面体。

3.根据权利要求1所述的半开式叶轮增压结构，其特征在于：所述叶片(2)为双向圆弧曲面体，叶片(2)内半截与外半截反向弯曲。