CN104989667A - 双向轴流泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双向轴流泵，它包括泵体内置随泵轴旋转的叶轮。所述泵体呈弯管状，一端内腔设有内轴座，弯曲段外壁设有与内轴座同轴的外轴座。所述泵轴两端分别由内轴座和外轴座共同支承旋转，泵轴外伸端通过联轴器连接电机输出轴。所述叶轮为开式结构，均布在轮毂壁上的叶片按顺时针方向斜排列，叶片进口安放角β₁和出口安放角β₂是一样大小的锐角。由于叶轮的叶片进出口边形状和安放角相同，叶轮正反转产生的效能一样，所以泵体没有固定的进口和出口，只要控制电机变向旋转即可实现进口变换成出口，出口变换成进口。本发明容易做到自动控制电机变向旋转，特别适合无人机舱的压载系统配套。

Description

双向轴流泵

技术领域

本发明涉及一种液体机械，具体地讲，本发明涉及一种轴流泵，特别是一种按需改变输出液流方向的轴流泵。

背景技术

轴流泵属于大流量低扬程一类的泵品种，在工农业生产中通常作为定向输送大流量液体的专用泵。船舶属于人造大型漂浮物，在该载体上装卸货物时需要及时配重，以保持船体平衡姿态，否则偏重易造成倾履事故。当今，大中型船舶都设有压载舱，该结构通过调整船体左右两侧压载舱的蓄水量来调节平衡。压载舱蓄水量由船舶配套的压载系统负责调节，轴流泵是压载系统中的主体构件，充分利用轴流泵大流量输送液体的特性实现快速配重。现实中，商品轴流泵内置叶轮均为螺旋式叶片，此种传统结构的叶片进口安放角β₁比叶片出口安放角β₂小。安放角递升式叶片旋转时让液流在输出过程中循序渐进地增压，以提高输出效率。但是，配置这种结构叶轮的轴流泵只能定向输送液流，不可以反向输送。工程中，为了满足压载舱蓄水量双向调节需求，现有技术采用管道和阀门与轴流泵组成压载系统，利用管道不同位置安装的阀门开启或关闭，来控制轴流泵输出液流的方向。尽管这种外置阀控结构可以做到按需调节，但连接结构复杂、体积大、操作步骤繁、调控及时性差，一旦工作人员发生误操作或操作不到位，会造成压载系统功能失效而引发事故。

发明内容

本发明针对市售轴流泵配置螺旋状叶片不可以双向输送液流的不足，提出一种内置叶片结构简单、合理，水力性能优，运转效率高，对传输液流无方向限制的双向轴流泵。

本发明通过下述技术方案实现技术目标。

双向轴流泵，它包括泵体内置随泵轴旋转的叶轮。所述泵体呈弯管状，一端内腔设有内轴座，弯曲段外壁设有与内轴座同轴的外轴座，泵体弯曲段内壁均布顺管弯而设的弧形导流片。所述泵轴为细长轴，两端分别由内轴座和外轴座共同支承旋转，泵轴外伸端通过联轴器连接电机输出轴引入动力。其改进之处在于：所述叶轮为开式结构，均布在轮毂壁上的叶片按顺时针方向斜置排列，叶片进口安放角β₁和叶片出口安放角β₂是一样大小的锐角。

作为进一步改进方案，所述叶轮的叶片进口安放角β₁和叶片出口安放角β₂为20°～30°的锐角。

作为进一步改进方案，所述叶轮的叶片纵向截面为S型或翼型。

本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：

1、泵结构中无液流方向限制，电机变向调节便捷；

2、电机变向技术成熟，易做到自动化控制，符合无人机舱配套条件；

3、双向轴流泵不需配置阀控管道回路，此结构简单、体积小，大大简化压载系统，既节省制造成本，也可避免发生人工操作误差。

附图说明

图1是本发明结构剖面示意图，图中展示的实施例仅配一只叶轮。

图2是本发明结构剖面示意图，图中展示的实施例配两只叶轮。

图3是叶轮外置叶片结构示意图，为了清晰展示叶片结构，图中仅留一只叶片，该叶片纵向截面为S型。

图4是叶轮外置叶片结构示意图，为了清晰展示叶片结构，图中仅留一只叶片，该叶片纵向截面为翼型。

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所示的双向轴流泵，它包括泵体1内置随泵轴3旋转的叶轮2。泵体2是主体构件，呈弯管状，一端内腔设有内轴座1.1，弯曲段外壁设有与内轴座1.1同轴的外轴座1.3。为了减少泵体1内腔产生紊流，提高过流效率，在泵体1弯曲段内壁均布顺管弯而设的弧形导流片1.2。泵轴3为细长轴，两端分别由内轴座1.1和外轴座1.2共同支承旋转。泵轴3外伸端通过联轴器4连接电机输出轴5引入动力，本实施例中泵轴3内伸端配装1只叶轮2。所述叶轮2是轴流泵的核心构件，开式结构的叶轮2轮毂壁上均布的叶片按顺时针方向斜置排列，本实施例叶轮2的叶片纵向截面如图3所示的S型，该叶片进口安放角β₁和叶片出口安放角β₂是22°。在此锐角条件下，叶片切入液体的阻力小，有利于高效输出。由于叶轮2的叶片进出口边形状相同、安放角相同，叶轮2正反转产生的效能就一样，所以泵体1没有固定的进口和出口，只要控制电机变向旋转即可实现液流方向改变，使得进口变换成出口，出口变换成进口很容易。当今电机变向旋转控制技术普及，很容易实现自动化控制，由此可以满足无人机舱配套条件。本实施例配套在2万吨油船压载系统中，不需配备交错排列的阀控管道回路，一方面大大节省配套空间，另一方面节省制造成本，最重要的是压载液流变向快捷，调控及时性好，而且避免发生人工操作误差。

实施例2

图2是本发明又一项实施例，该实施例配套在5万吨集装箱船压载系统中，因工况需求的扬程值比实施例1高，故本实施例配装两只结构和尺寸完全相同的叶轮2，所配叶轮2的叶片纵向截面为翼形，叶片进口安放角β₁和出口安放角β₂均为30°。本实施例叶片安放角取大值锐角是基于设计扬程指标要求，运转时先由第一只叶轮2吸入液流，获得一定动能的液流再经第二只叶轮2进一步加速输出，从而满足工况实际需求。本实施例其它相关结构同实施例1相同，应用效果也相似，所以不再重复论述。

以上两项实施例仅是本发明的优选例，并非对本发明要求保护范围的限定，在不脱离本发明公开的技术方案精神前提下，任何针对本发明技术方案作出的各种变形设计，均落入本发明要求保护的内容。

Claims (4)

1.一种双向轴流泵，它包括泵体(1)内置随泵轴(3)旋转的叶轮(2)；所述泵体(1)呈弯管状，一端内腔设有内轴座(1.1)，弯曲段外壁设有与内轴座(1.1)同轴的外轴座(1.3)，泵体(1)弯曲段内壁均布顺管弯而设的弧形导流片(1.2)；所述泵轴(3)为细长轴，两端分别由内轴座(1.1)和外轴座(1.2)共同支承旋转，泵轴(3)外伸端通过联轴器(4)连接电机输出轴(5)引入动力；其特征在于：所述叶轮(2)为开式结构，均布在轮毂壁上的叶片按顺时针方向斜置排列，叶片进口安放角β₁和叶片出口安放角β₂是一样大小的锐角。

2.根据权利要求1所述的双向轴流泵，其特征在于：所述叶轮(2)的叶片进口安放角β₁和叶片出口安放角β₂为20°～30°的锐角。

3.根据权利要求1所述的双向轴流泵，其特征在于：所述叶轮(2)的叶片纵向截面为S型。

4.根据权利要求1所述的双向轴流泵，其特征在于：所述叶轮(2)的叶片纵向截面为翼型。