CN103982461A - 一种多叶片式无堵塞泵及其叶轮 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多叶片式无堵塞泵及其叶轮。其包括泵体、叶轮、泵轴、驱动电机。泵体特征在于：泵进口直径设计成极大进口，叶轮置于泵腔内的一旁，无叶腔宽度为叶轮外径的0.15～0.20倍之间。叶轮包括轮体、轮体中心的轮轴以及轮体上的叶片和副叶片。叶轮为半开多叶片式，仅有后盖板(2)，无前盖板。本发明叶片与一般无堵塞泵叶轮叶片(叶片数较少，且叶片进出口安放角呈90°)不同，叶片进出口安放角均小于90°，并且叶片进口直径D_j较小，不仅减少叶片进口冲击损失，还增大叶片对介质的有效工作面积，进一步减少叶片进口区域的旋涡损失，从而提高效率和扬程。泵进口为一般泵进口的1.2倍左右，这样无叶腔宽度可以在不影响通过性能的前提下，尽可能的取较小值，不仅效率和扬得到程高，较大部分长纤维、大颗粒固体不通过叶轮，从无叶腔直接进入蜗壳，抗缠绕和无堵塞性能好。

Description

一种多叶片式无堵塞泵及其叶轮

技术领域

本发明涉及一种多叶片式无堵塞泵及其叶轮，特别涉及一种主要适用于输送具有缠绕性长纤维、大颗粒的固体，或者输送流体介质中含有部分气体的无堵塞泵叶轮。属于浆料、污水输送设备技术领域。

背景技术

目前，在输送纸浆，污水污物介质时，泵常常因介质中夹杂各种长纤维如长塑料纤维、麻纤维、纸浆纤维和大颗粒等固体杂质而导致运行堵塞，从而影响泵的通过性能和运行效率，降低泵的可靠性和使用寿命；缠绕在叶轮上的纤维不仅减小泵的有效过流面积和而造成堵塞，还需时常停机处理，维修频繁，从而影响工作效率并耽误工业生产。因此，泵叶轮实现无堵塞和高效率运行是目前急需解决的关键技术。

目前市场上抽送纸浆纤维、污水污物的泵结构形式较多，常见的产品有单双流道泵和旋流式泵。单双流道泵适合输送大颗粒、长纤维物质的流体，单流道泵叶轮由于叶片数为1片，其叶片不能得到对称布置，平衡性差，泵运行时噪声和振动相对较大；双流道泵平衡性稍好于单流道泵，但叶片比一般的离心叶片厚，抗缠绕性差，输送细长纤维时容易造成堵塞，导致泵不能正常工作，甚至会烧毁电机。旋流式泵叶轮一般是叶轮退缩在蜗壳的后泵腔内，叶片为简单的直叶片形，泵进口直径较小，叶轮外径到蜗壳进口区域较窄，输送长纤维、大颗粒固体介质时，容易造成堵塞，并且叶片为直叶片型水力损失较大，效率往往较低，该类型泵运行时，大流量区时功率容易超载导致烧毁电机。

经检索，已公开的专利“一种无堵塞旋流泵用的叶轮及无堵塞旋流泵”(申请号：201220259153.4)，其叶片为直叶片形，叶轮退缩到后泵腔中，效率较低，且高效区容易过载。泵进口直径较小，较多的长纤维、大颗粒固体介质进入叶轮，造成叶轮一定程度的磨损和堵塞；已公开的专利“一种开式叶轮无堵塞粉碎泵”(申请号：201120437821.3)，其在泵进口处安装用于切割大颗粒和长纤维等杂质的切刀盘，但安装该切刀盘装置，泵的结构变得复杂、成本增加，泵运行时切刀盘消耗一部分功率，导致泵的效率、扬程以及流量下降，而且在泵进口安装切刀盘，其本身使泵有效通过面积减小，泵的通过能力下降，造成一定程度的堵塞。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种在输送长纤维、大颗粒固体物时通过性能好，效率高、节能效果显著的无堵塞泵。

为了解决背景技术中存在的问题，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种多叶片式无堵塞泵用叶轮，包括轮体、轮体中心的轮轴以及轮体正面上的叶片和背面上的副叶片，叶轮为半开式，仅有后盖板，无前盖板；所述叶片数Z值取9～11片，所述叶片形式为圆柱形，副叶片数与叶轮叶片数相对应，副叶片形式与叶片形式相对应。叶片宽度b₂范围为0.15～0.2倍的叶轮出口直径D₂，叶片进口安放角β₁范围为50°～70°，叶片出口安放角β₂范围为40°～50°，叶片包角范围为30°～45°。

本发明另一个技术方案：一种多叶片式无堵塞泵，包括泵体，泵体上设置有进水口和出水口，泵体内的叶轮，电机旋转轴与叶轮旋转轴固定连接，叶轮由轮体、后盖板、叶片和副叶片组成。泵进口为一般无堵塞泵进口的1.2倍左右，长纤维、大颗粒固体物大部分不通过叶轮直接进入蜗壳，达到无堵塞的作用。无叶腔宽度L为(0.13～0.16)·D₂，蜗壳进口直径D₃为(1.23～1.28)·D₂。无叶腔宽度L值较小，蜗壳进口直径D₃较大，叶轮出口到蜗壳进口间有较大的环形空间，不仅效率、扬程高，抗缠绕性、无堵塞性能好。

本发明有益效果是，与传统无堵塞叶轮结构相比，泵采用极大进口直径，叶轮出口直径D₂到蜗壳进口直径D₃之间取较大值，因此在不影响通过性能的前提下，增加叶片数，泵的效率和扬程不仅得到较大提高，而且在输送细长纤维、大颗粒固体时抗缠绕性和无堵塞性能好。

本发明提供的多叶片式无堵塞叶轮结构简单，容易制造，安装维修方便，长纤维、大颗粒固体大部分不经过叶轮直接送入蜗壳，通过性和抗纤维缠绕性能好，效率高，泵运行平稳，使用寿命长。

附图说明

图1为本发明多叶片式无堵塞泵蜗壳与叶轮正面三维线条图

图2为本发明多叶片式无堵塞泵蜗壳与叶轮反面三维线条图

图3为本发明多叶片无堵塞泵结构示意图

图4为本发明多叶片无堵塞泵叶轮结构示意图

图1中，1.叶片，2.蜗壳，3.无叶腔，4.后盖板

图2中，5.副叶片，6.轮体，7.轴孔

图3中，8.泵轴，9.电机，10.轴端螺帽，11.泵进口，12.泵出口

图4中，D₂为叶轮出口直径，D_j为叶片进口直径，b₂为叶轮出口宽度，θ为叶片包角，β₁为叶片进口安放角，β₂为叶片出口安放角

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述：这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构。

图1、图2为多叶片式无堵塞泵蜗壳和叶轮，图3为多叶片式无堵塞泵，其主要包括叶片(1)、蜗壳(2)、无叶腔(3)、后盖板(4)、副叶片(5)、轮体(6)、轴孔(7)、泵轴(8)、电机(9)、轴端螺帽(10)、泵进口(11)、泵出口(12)。叶轮通过轴端螺帽固定在泵轴上，泵轴与驱动电机轴相连接，安装于蜗壳中，当电机旋转时，经泵轴带动叶轮旋转，可实现浆料、污水介质或含气介质的输送。

本发明优选实施例的叶轮为半开式结构，其特征为仅有后盖板(4)，无前盖板，后盖板的背面有副叶片(5)。叶轮叶片(1)形式为圆柱形，叶片数Z为9～11枚。副叶片(5)数与叶片(1)数相对应，副叶片(5)形式与叶片(1)形式相对应。所述叶片宽度b₂范围为0.15～0.2倍的叶轮出口直径D₂，所述叶片进口安放角β₁范围为50°～70°，所述叶片出口安放角β₂范围为40°～50°，所述叶片包角θ范围为30°～45°。所述叶轮进口直径D_j为一般离心泵的0.6～0.8倍。当比转数n_s较大时，叶片进口安放角β₁，叶片出口安放角β₂，叶片包角θ取较小值。与一般的直叶片形叶轮相比，不仅改善流体流动状态，并能进一步提高泵的效率和扬程。叶片使用特殊材料，经过热处理，提高撞击和耐磨性能。

本发明优选实施例的泵进口为一般无堵塞泵进口的1.2倍左右，无叶腔宽度L为(0.13～0.16)·D₂，蜗壳进口直径D₃为(1.23～1.28)·D₂。叶轮没有安装退缩到后泵腔，无叶腔宽度L值较小，蜗壳进口直径D₃较大，叶轮出口到蜗壳进口间有较大的环形空间，不仅效率、扬程高，抗缠绕性、无堵塞性能好。

本发明的优选实施例可用于含有长纤维(如木浆、废纸浆、稻草、塑料、绳子)、固体颗粒(如木块、塑料块等)介质的输送，也可用于含气液体的输送，应用广泛，运行平稳，无堵塞性、抗缠绕性好，效率高，节能显著。

以上为本发明的优选实施例，但本发明并不限于上述实施例，相关工作人员可以在不偏离本发明的技术要求的范围内，进行多样的变更及修改，但必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种多叶片式无堵塞泵用叶轮，包括轮体、轮体中心的轮轴、轮体正面的叶片及轮体背面的副叶片，其特征在于：所述的叶轮为多叶片式，叶片形式为圆柱形，叶片数为9～11片，叶轮为半开式叶轮，有后盖板，无前盖板，后盖板背面有副叶片，副叶片数和形式与叶片数和叶片形式对应。

2.如权利要求1所述的一种多叶片式无堵塞泵用叶轮，其特征在于：叶片包角θ为30°～45°。叶片进口安放角β₁取50°～70°；叶片出口安放角β₂取40°～50°。

3.如权利要求1所述的一种多叶片式无堵塞泵用叶轮，其特征在于：叶轮进口直径D_j为常规离心泵计算值的0.6～0.8倍。叶片进口边与轴线平行且共面。叶片使用特殊材料，经过热处理，提高撞击和耐磨性能。

4.一种多叶片式无堵塞泵，包括泵体、泵体内的叶轮、泵轴、以及由动力源驱动的旋转主轴、主轴与泵轴固定连接，其特征在于：泵进口为一般无堵塞泵进口的1.2倍左右，长纤维、大颗粒固体物大部分不通过叶轮直接进入蜗壳，达到无堵塞的作用。

5.如权利要求1和4所述的一种多叶片式无堵塞泵叶轮及无堵塞泵，其特征在于：叶轮置于蜗壳内的一侧，无叶腔宽度L为(0.13～0.16)·D₂，蜗壳进口直径D₃为(1.23～1.28)·D₂。无叶腔宽度L值较小，蜗壳进口直径D₃较大，叶轮出口到蜗壳进口间有较大的环形空间，不仅效率、扬程高，抗缠绕性、无堵塞性能好。