CN106089796A - 一种叶轮 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种叶轮,属于流体输送技术领域。它解决了现有深井泵的泵水效率低等问题。本叶轮包括叶轮内芯、导叶内芯与外壳,叶轮内芯上具有若干片以叶轮内芯的中心为基点环形阵列排布的叶轮叶片,叶轮叶片之间的区域设置为流体通道一,流体通道一的截面积从叶轮内芯的中心到边缘逐渐增大,叶轮内芯的底部设置有叶轮底板,导叶内芯位于叶轮内芯的上方,导叶内芯上具有若干片以导叶内芯的中心为基点环形阵列排布的导叶叶片,导叶叶片的两侧均为圆滑的过渡曲面,导叶叶片之间的区域设置为流体通道二,流体通道二的截面积从导叶内芯的中心到边缘逐渐增大,导叶内芯的上方套设有导叶,外壳固定安装于导叶上。本发明具有泵水效率高等优点。

Description

一种叶轮
技术领域
本发明属于流体输送技术领域,特别涉及一种叶轮。
背景技术
深井泵是一种通用水泵,是将电动机和泵制成一体,它是浸入地下水井中进行抽吸和输送水的一种泵,被广泛应用于农田排灌、工矿企业、城市给排水和污水处理等, 叶轮是水泵的核心部件,是工作效率的主要影响因素,现有的深井泵叶轮甩水叶片的角度设置不够合理,导致深井泵工作效率不高、耗能大,且叶轮与壳体之间的间隙难以调节到最佳,从而减小了深井泵的泵水效率。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题,提供了一种工作效率高的叶轮。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现:一种叶轮,包括叶轮内芯、导叶内芯以及套设在叶轮内芯与导叶内芯外部的外壳,其特征在于,所述的叶轮内芯上具有若干片叶轮叶片,所述的叶轮叶片以叶轮内芯的中心为基点环形阵列排布,所述叶轮叶片的两侧面均为圆滑的过渡曲面,所述的叶轮叶片之间的区域设置为流体通道一,所述的流体通道一的截面积从叶轮内芯的中心到边缘逐渐增大,所述的叶轮叶片为均匀分布的渐开型螺旋线结构,所述叶轮内芯的底部设置有叶轮底板,所述的叶轮底板的内壁为圆滑的过渡曲面,所述叶轮底板的内壁与叶轮叶片的侧面为同一曲面且相互紧贴,所述的导叶内芯位于叶轮内芯的上方,所述的导叶内芯上具有若干片导叶叶片,所述的导叶叶片以导叶内芯的中心为基点环形阵列排布,所述的导叶叶片的两侧均为圆滑的过渡曲面,所述的导叶叶片之间的区域设置为流体通道二,所述的流体通道二的截面积从导叶内芯的中心到边缘逐渐增大,所述的导叶叶片为均匀分布的渐开型螺旋线结构,所述导叶内芯的上方套设有导叶,所述导叶的内壁为圆滑的过渡曲面,所述导叶的内壁与导叶叶片的侧面为同一曲面且相互紧贴,所述的外壳固定安装于导叶上并将导叶内芯、叶轮内芯与叶轮底板固定,所述的外壳上开设有入水口,所述的导叶上开设有出水口。
该叶轮的工作原理:开泵前将泵体内充满液体,开泵后,叶轮内芯高速旋转,其中的液体随着叶片一起旋转,在离心力的作用下,飞离叶轮向外射出,射出的液体通过流体通道一流向导叶内芯,高速旋转的导叶内芯将叶轮内芯甩出来的液体收集起来,使液体的流速降低,液体通过流体通道二被均匀地引入下一级的叶轮,该叶轮叶片与导叶叶片均为均匀分布的渐开型螺旋线结构,设置合理,工作效率高,且叶轮叶片与叶轮底板紧贴,导叶叶片与导叶紧贴,泵水过程中不会因为间隙而损耗能量,泵水效率高。
在上述的叶轮中,所述叶轮叶片在叶轮内芯径向截面上的投影形状为弧形,所述叶轮叶片内端部的切线与叶轮内芯该位置的径向射线的夹角为叶片入口角α1,所述的叶片入口角α1为22°~28°,所述叶轮叶片外端部的切线与叶轮内芯该位置的径向射线的夹角为叶片出口角α2,所述的叶片出口角α2为52°~58°。
在上述的叶轮中,所述叶轮叶片在叶轮内芯轴向截面上的投影形状为弧形,所述的叶轮叶片包括上弧线一与下弧线一,所述叶轮叶片上弧线一前端为半径4mm~8mm的圆弧,所述叶轮叶片上弧线一后端为与上弧线一前端相切的直线,且所述的上弧线一后端与水平方向的夹角α3为55°~61°,所述叶轮叶片下弧线一前端为半径18mm~22mm的圆弧,所述叶轮叶片下弧线一后端为与上弧线一前端相切的直线,且所述的下弧线一后端与水平方向的夹角α4为59°~65°。
在上述的叶轮中,所述导叶叶片在导叶内芯径向截面上的投影形状为弧形,所述导叶叶片外端部的切线与导叶内芯该位置的径向射线的夹角为导叶入口角β1,所述的导叶入口角β1为87°~93°,所述导叶叶片内端部的切线与导叶内芯该位置的径向射线的夹角为导叶出口角β2,所述的导叶出口角β2为12°~18°。
在上述的叶轮中,所述导叶叶片在导叶内芯轴向截面上的投影形状为弧形,所述的导叶叶片包括上弧线二与下弧线二,所述导叶叶片上弧线二前端为半径20mm~24mm的圆弧,所述导叶叶片上弧线二后端为与上弧线二前端相切的直线,且所述的上弧线二后端与水平方向的夹角β3为24°~30°,所述导叶叶片下弧线二前端为半径4mm~8mm的圆弧,所述导叶叶片下弧线二后端为与上弧线二前端相切的直线,且所述的下弧线二后端与水平方向的夹角β4为34°~40°。
在上述的叶轮中,所述的叶轮叶片为5片,所述的导叶叶片为8片。
在上述的叶轮中,所述叶轮内芯的中心开设有供轴穿过的轴孔一,所述导叶内芯的中心开设有供轴穿过的轴孔二。
在上述的叶轮中,所述的叶轮内芯呈锥形,所述的导叶内芯呈锥形。
在上述的叶轮中,所述叶轮内芯从入水口方向看呈顺时针旋转。
在上述的叶轮中,所述导叶内芯的下端面上开设有减重槽一,且所述的减重槽一内具有若干条圆周阵列的加强筋一,所述导叶的上端面上开设有减重槽二,且所述的减重槽二内具有若干条圆周阵列的加强筋二。
与现有技术相比,本叶轮具有以下优点:
1、叶轮叶片的角度设置可使叶轮内芯甩水的效率好、耗能少,提高了泵水效率。
2、导叶叶片的角度设置可使导叶内芯集水的效果好、耗能少,可将叶轮内芯甩出的液体快速收集起来并引入下一级的叶轮。
3、叶轮叶片与叶轮底板紧贴,导叶叶片与导叶紧贴,泵水过程中不会因为间隙而损耗能量,泵水效率高。
4、导叶内芯与导叶均开设有减重槽,并在减重槽内设置有加强筋,既减轻了叶轮自重、节省材料,又不会影响叶轮的力学性能。
附图说明
图1是本叶轮的爆炸结构示意图。
图2是本叶轮的结构示意图。
图3是本叶轮的叶轮内芯的结构示意图。
图4是本叶轮的叶轮叶片在叶轮内芯径向截面上的投影示意图。
图5是本叶轮的导叶内芯的结构示意图。
图6是本叶轮的导叶叶片在导叶内芯径向截面上的投影示意图。
图中,1、叶轮内芯;2、导叶内芯;3、外壳;4、叶轮叶片;5、流体通道一;6、叶轮底板;7、导叶叶片;8、流体通道二;9、导叶;10、入水口;11、出水口; 12、上弧线一;13、下弧线一;14、上弧线二;15、下弧线二;16、轴孔一;17、轴孔二;18、减重槽一;19、加强筋一;20、减重槽二;21、加强筋二。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示,本叶轮包括叶轮内芯1、导叶内芯2以及套设在叶轮内芯1与导叶内芯2外部的外壳3,叶轮内芯1上具有若干片叶轮叶片4,叶轮叶片4以叶轮内芯1的中心为基点环形阵列排布,叶轮叶片4的两侧面均为圆滑的过渡曲面,叶轮叶片4之间的区域设置为流体通道一5,流体通道一5的截面积从叶轮内芯1的中心到边缘逐渐增大,叶轮叶片4为均匀分布的渐开型螺旋线结构,叶轮内芯1的底部设置有叶轮底板6,叶轮底板6的内壁为圆滑的过渡曲面,叶轮底板6的内壁与叶轮叶片4的侧面为同一曲面且相互紧贴,导叶内芯2位于叶轮内芯1的上方,导叶内芯2上具有若干片导叶叶片7,导叶叶片7以导叶内芯2的中心为基点环形阵列排布,导叶叶片7的两侧均为圆滑的过渡曲面,导叶叶片7之间的区域设置为流体通道二8,流体通道二8的截面积从导叶内芯2的中心到边缘逐渐增大,导叶叶片7为均匀分布的渐开型螺旋线结构,导叶内芯2的上方套设有导叶9,导叶9的内壁为圆滑的过渡曲面,导叶9的内壁与导叶叶片7的侧面为同一曲面且相互紧贴,外壳3固定安装于导叶9上并将导叶内芯2、叶轮内芯1与叶轮底板6固定,外壳3上开设有入水口10,导叶9上开设有出水口11。
进一步细说,叶轮叶片4在叶轮内芯1径向截面上的投影形状为弧形,叶轮叶片4内端部的切线与叶轮内芯1该位置的径向射线的夹角为叶片入口角α1,叶片入口角α1为22°~28°,叶轮叶片4外端部的切线与叶轮内芯1该位置的径向射线的夹角为叶片出口角α2,叶片出口角α2为52°~58°。该叶轮叶片4的叶片入口角α1与叶片出口角α2的角度可使叶轮内芯1在旋转时的甩水效率高、耗能少,提高了泵水效率。
进一步细说,叶轮叶片4在叶轮内芯1轴向截面上的投影形状为弧形,叶轮叶片4包括上弧线一12与下弧线一13,叶轮叶片4上弧线一12前端为半径4mm~8mm的圆弧,叶轮叶片4上弧线一12后端为与上弧线一12前端相切的直线,上弧线一12后端与水平方向的夹角α3为55°~61°,叶轮叶片4下弧线一13前端为半径18mm~22mm的圆弧,叶轮叶片4下弧线一13后端为与上弧线一12前端相切的直线,下弧线一13后端与水平方向的夹角α4为59°~65°。该叶轮叶片4的弧度可使叶轮内芯1在旋转时的甩水效率高、耗能少,提高了泵水效率。
进一步细说,导叶叶片7在导叶内芯2径向截面上的投影形状为弧形,导叶叶片7外端部的切线与导叶内芯2该位置的径向射线的夹角为导叶入口角β1,导叶入口角β1为87°~93°,导叶叶片7内端部的切线与导叶内芯2该位置的径向射线的夹角为导叶出口角β2,导叶出口角β2为12°~18°。该导叶叶片7的导叶入口角β1与导叶出口角β2的角度可使导叶内芯2在旋转时的集水效率高、耗能少,可将叶轮内芯1甩出的液体快速收集起来并引入下一级的叶轮。
进一步细说,导叶叶片7在导叶内芯2轴向截面上的投影形状为弧形,导叶叶片7包括上弧线二14与下弧线二15,导叶叶片7上弧线二14前端为半径20mm~24mm的圆弧,导叶叶片7上弧线二14后端为与上弧线二14前端相切的直线,上弧线二14后端与水平方向的夹角β3为24°~30°,导叶叶片7下弧线二15前端为半径4mm~8mm的圆弧,导叶叶片7下弧线二15后端为与上弧线二14前端相切的直线,下弧线二15后端与水平方向的夹角β4为34°~40°。该导叶叶片7的弧度可使导叶内芯2在旋转时的集水效率高、耗能少,可将叶轮内芯1甩出的液体快速收集起来并引入下一级的叶轮。
进一步细说,叶轮叶片4为5片,导叶叶片7为8片。
进一步细说,叶轮内芯1的中心开设有供轴穿过的轴孔一16,导叶内芯2的中心开设有供轴穿过的轴孔二17。
进一步细说,叶轮内芯1呈锥形,导叶内芯2呈锥形。
进一步细说,叶轮内芯1从入水口10方向看呈顺时针旋转。
进一步细说,导叶内芯2的下端面上开设有减重槽一18,减重槽一18内具有若干条圆周阵列的加强筋一19,导叶9的上端面上开设有减重槽二20,减重槽二20内具有若干条圆周阵列的加强筋二21。该设置既减轻了叶轮自重、节省材料,又不会影响叶轮的力学性能。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了叶轮内芯1、导叶内芯2、外壳3、叶轮叶片4、流体通道一5、叶轮底板6、导叶叶片7、流体通道二8、导叶9、入水口10、出水口11、上弧线一12、下弧线一13、上弧线二14、下弧线二15、轴孔一16、轴孔二17、减重槽一18、加强筋一19、减重槽二20、加强筋二21等术语,但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质;把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种叶轮,包括叶轮内芯(1)、导叶内芯(2)以及套设在叶轮内芯(1)与导叶内芯(2)外部的外壳(3),其特征在于,所述的叶轮内芯(1)上具有若干片叶轮叶片(4),所述的叶轮叶片(4)以叶轮内芯(1)的中心为基点环形阵列排布,所述叶轮叶片(4)的两侧面均为圆滑的过渡曲面,所述的叶轮叶片(4)之间的区域设置为流体通道一(5),所述的流体通道一(5)的截面积从叶轮内芯(1)的中心到边缘逐渐增大,所述的叶轮叶片(4)为均匀分布的渐开型螺旋线结构,所述叶轮内芯(1)的底部设置有叶轮底板(6),所述的叶轮底板(6)的内壁为圆滑的过渡曲面,所述叶轮底板(6)的内壁与叶轮叶片(4)的侧面为同一曲面且相互紧贴,所述的导叶内芯(2)位于叶轮内芯(1)的上方,所述的导叶内芯(2)上具有若干片导叶叶片(7),所述的导叶叶片(7)以导叶内芯(2)的中心为基点环形阵列排布,所述的导叶叶片(7)的两侧均为圆滑的过渡曲面,所述的导叶叶片(7)之间的区域设置为流体通道二(8),所述的流体通道二(8)的截面积从导叶内芯(2)的中心到边缘逐渐增大,所述的导叶叶片(7)为均匀分布的渐开型螺旋线结构,所述导叶内芯(2)的上方套设有导叶(9),所述导叶(9)的内壁为圆滑的过渡曲面,所述导叶(9)的内壁与导叶叶片(7)的侧面为同一曲面且相互紧贴,所述的外壳(3)固定安装于导叶(9)上并将导叶内芯(2)、叶轮内芯(1)与叶轮底板(6)固定,所述的外壳(3)上开设有入水口(10),所述的导叶(9)上开设有出水口(11)。
2.根据权利要求1所述的一种叶轮,其特征在于,所述叶轮叶片(4)在叶轮内芯(1)径向截面上的投影形状为弧形,所述叶轮叶片(4)内端部的切线与叶轮内芯(1)该位置的径向射线的夹角为叶片入口角α1,所述的叶片入口角α1为22°~28°,所述叶轮叶片(4)外端部的切线与叶轮内芯(1)该位置的径向射线的夹角为叶片出口角α2,所述的叶片出口角α2为52°~58°。
3.根据权利要求2所述的一种叶轮,其特征在于,所述叶轮叶片(4)在叶轮内芯(1)轴向截面上的投影形状为弧形,所述的叶轮叶片(4)包括上弧线一(12)与下弧线一(13),所述叶轮叶片(4)上弧线一(12)前端为半径4mm~8mm的圆弧,所述叶轮叶片(4)上弧线一(12)后端为与上弧线一(12)前端相切的直线,且所述的上弧线一(12)后端与水平方向的夹角α3为55°~61°,所述叶轮叶片(4)下弧线一(13)前端为半径18mm~22mm的圆弧,所述叶轮叶片(4)下弧线一(13)后端为与上弧线一(12)前端相切的直线,且所述的下弧线一(13)后端与水平方向的夹角α4为59°~65°。
4.根据权利要求1所述的一种叶轮,其特征在于,所述导叶叶片(7)在导叶内芯(2)径向截面上的投影形状为弧形,所述导叶叶片(7)外端部的切线与导叶内芯(2)该位置的径向射线的夹角为导叶入口角β1,所述的导叶入口角β1为87°~93°,所述导叶叶片(7)内端部的切线与导叶内芯(2)该位置的径向射线的夹角为导叶出口角β2,所述的导叶出口角β2为12°~18°。
5.根据权利要求4所述的一种叶轮,其特征在于,所述导叶叶片(7)在导叶内芯(2)轴向截面上的投影形状为弧形,所述的导叶叶片(7)包括上弧线二(14)与下弧线二(15),所述导叶叶片(7)上弧线二(14)前端为半径4mm~8mm的圆弧,所述导叶叶片(7)上弧线二(14)后端为与上弧线二(14)前端相切的直线,且所述的上弧线二(14)后端与水平方向的夹角β3为55°~61°,所述导叶叶片(7)下弧线二(15)前端为半径18mm~22mm的圆弧,所述导叶叶片(7)下弧线二(15)后端为与上弧线二(14)前端相切的直线,且所述的下弧线二(15)后端与水平方向的夹角β4为59°~65°。
6.根据权利要求1所述的一种叶轮,其特征在于,所述的叶轮叶片(4)为5片,所述的导叶叶片(7)为8片。
7.根据权利要求1所述的一种叶轮,其特征在于,所述叶轮内芯(1)的中心开设有供轴穿过的轴孔一(16),所述导叶内芯(2)的中心开设有供轴穿过的轴孔二(17)。
8.根据权利要求7所述的一种叶轮,其特征在于,所述的叶轮内芯(1)呈锥形,所述的导叶内芯(2)呈锥形。
9.根据权利要求8所述的一种叶轮,其特征在于,所述叶轮内芯(1)从入水口(10)方向看呈顺时针旋转。
10.根据权利要求1所述的一种叶轮,其特征在于,所述导叶内芯(2)的下端面上开设有减重槽一(18),且所述的减重槽一(18)内具有若干条圆周阵列的加强筋一(19),所述导叶(9)的上端面上开设有减重槽二(20),且所述的减重槽二(20)内具有若干条圆周阵列的加强筋二(21)。
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Granted publication date: 20180928

Pledgee: Zhejiang Commercial Bank Co.,Ltd. Taizhou Wenling sub branch

Pledgor: Jinba Technology Co.,Ltd.

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