CN106382248B - 一种类椭圆形双吸四流道泵叶轮 - Google Patents

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Abstract

本发明属于流体机械领域，具体涉及一种类椭圆形双吸四流道泵叶轮。叶轮整体呈类椭圆形，具有前后两个盖板，一个中间隔板，四个螺旋型薄壁流道叶片，一个轴心，轴心的两侧各有一个进口，其中所述两个盖板，中间隔板与四个螺旋型薄壁流道叶片共同形成四个流道，由中间隔板隔开成前双流道和后双流道，叶轮的流道出口为双边宽型出口，出口边呈大V型，出口的V型顶点在流道中线上。叶轮叶片薄，重量轻，出口为折变V型，出口宽，结构简单，对各种大颗粒、长纤维、生活垃圾等杂质通过性好，效率高，噪音低运行平稳可靠。安装在排污泵中可用于生活、市政、工业等污水的集中处理、达标排放等。

Description

一种类椭圆形双吸四流道泵叶轮
技术领域
本发明涉及流体机械领域，特别涉及一种类椭圆形双吸四流道泵叶轮。
背景技术
生活、市政、工业等污水的集中处理、达标排放等处处都需要用到潜水排污泵，在泵抽送污水污物介质时,因介质中常常会夹杂各种大颗粒、长纤维、生活垃圾等杂质,而传统双流道泵产品由于设计的局限性，在污水输送时泵易出现堵塞问题,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。并且泵叶轮在受到缠绕时需停机维修处理,严重影响工作效率，阻碍拖延工业生产和环境保护工作的发展。因此，泵叶轮无堵塞性和高效运行等关键技术的实现对排污泵尤为重要。
双流道泵从叶轮进口到叶轮出口为弯曲的流道,适合输送含大颗粒和含纤维物质等的流体介质，但通常叶轮十分厚重,是一般叶轮的两倍重,不但浪费材料,还会增加运动载荷，加上叶轮的对称性较差，叶轮在工作运转时平衡性不够致使运行时噪音和振动相对较大，会对水泵上轴承造成破坏性影响，严重时甚至会使水泵不能工作,需对水泵经常进行维修或更换新的泵产品。
经检索,己公开的专利“一种半开式叶轮无堵塞切割泵”申请号CN201120437806.9,其在半开式叶轮无堵塞泵进口处安装用于切碎杂物的切刀盘,用以切割大颗粒和长纤维等杂质,但会使泵结构变得复杂、成本增加,并且由于切刀盘装置需要消耗一定功率,会导致泵的效率、扬程以及流量下降；已公开专利“一种螺旋切割泵”申请号CN201120368996.3,其在叶轮转动轴上安装螺旋切割刀,并在泵体进水口处固定导流切割筒,且导流切割筒上设有输送介质和杂物的通过孔,该泵在输送带固体颗粒介质时,一定程度上会使泵运行不易堵塞不易磨损，但此装置使得泵结构复杂、成本增加的同时,若颗粒粒径大于导流切割筒上的孔径时就会引起导流切割筒的堵塞,影响泵的通过性能和运行效率。
经检索，未见关于类椭圆形双吸四流道泵叶轮的专利或文章的公开报道。
发明内容
为解决现有技术方案的上述问题，本发明提供了一种类椭圆形双吸四流道泵叶轮。
所述叶轮整体呈类椭圆形，包括叶轮前盖板，叶轮后盖板，中间隔板，四个螺旋型薄壁流道叶片，轴心，所述轴心的两侧各有一个进口，其中所述叶轮前盖板，叶轮后盖板，中间隔板与四个螺旋型薄壁流道叶片共同形成四个流道，由中间隔板隔开成前双流道和后双流道，叶轮的流道出口为双边宽型出口，叶轮出口边a和叶轮出口边b呈大V型，出口的V型顶点在流道中线上。
所述前双流道和后双流道关于中间隔板对称，中间隔板一端的前双流道在靠近叶轮相应的进口部分相通，另一端的后双流道在靠近叶轮相应的进口部分相通，但前双流道与后双流道由中间隔板完全隔开，没有相通的部分。
所述中间隔板两端的双流道均各有两枚薄壁流道叶片，并且所述的薄壁流道叶片关于中心对称，且其平面骨线为非等角对数螺旋线型。
所述薄壁流道叶片为等厚度叶片。
所述叶轮出口边b与流道叶片外缘相切，V型出口边夹角β的取值范围为124°～140°。
所述叶轮流道中线按照以下关系式绘形：
其中：
k-流道中线指数系数；
r-流道中线极半径，mm；
R2-叶轮最大极半径，mm；
ns-叶轮比转速；
θ-螺旋角，rad；
所述流道叶片为等厚度，流道叶片厚度δ由以下关系式确定：
式中：
δ-流道叶片厚度,mm；
R2-叶轮最大极半径，mm；
ns-叶轮比转速；
H-泵扬程，m；
本发明的有益效果为：
本发明的叶轮叶片薄，重量轻，出口为折边V型，出口宽，对各种大颗粒、长纤维、生活垃圾等杂质通过性好，效率高，结构简单，并且叶轮左右两端完全对称，理论上无轴向力，噪音低运行平稳可靠。
附图说明
图1是本发明一实施例类椭圆形双吸四流道泵叶轮轴面投影图；
图2是本发明一实施例类椭圆形双吸四流道泵叶轮A-A向图。
附图标记说明：
1.叶轮进口；2.叶轮前盖板；3.中间隔板；4.叶轮后盖板；5.轴心；6.流道薄壁叶片；7.叶轮出口边a；8.叶轮出口边b；9.流道中线；
β:V型出口边夹角；r:流道中线极半径；θ:螺旋角；R2:叶轮最大极半径；δ:流道叶片厚度δ。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
本发明提供了一种无堵塞双吸四流道泵叶轮。
所述叶轮整体呈类椭圆形，包括叶轮前盖板2，叶轮后盖板4，中间隔板3，四个螺旋型薄壁流道叶片6，轴心5，所述轴心5的两侧各有一个进口1，其中所述叶轮前盖板2，叶轮后盖板4，中间隔板3与四个螺旋型薄壁流道叶片6共同形成四个流道，由中间隔板3隔开成前双流道和后双流道，叶轮的流道出口为双边宽型出口，叶轮出口边a7和叶轮出口边b8呈大V型，出口的V型顶点在流道中线9上。
所述前双流道和后双流道关于中间隔板3对称，中间隔板3一端的前双流道在靠近叶轮相应的进口部分相通，另一端的后双流道在靠近叶轮相应的进口部分相通，但前双流道与后双流道由中间隔板3完全隔开，没有相通的部分。
所述中间隔板3两端的双流道均各有两枚薄壁流道叶片6，并且所述的薄壁流道叶片6关于中心对称，且其平面骨线为非等角对数螺旋线型。
所述薄壁流道叶片6为等厚度叶片。
所述叶轮出口边b8与流道叶片外缘相切，V型出口边夹角β的取值范围为124°～140°
叶轮流道中线按照以下关系式绘形:
其中：
k-流道中线指数系数；
r-流道中线极半径，mm；
R2-叶轮最大极半径，mm；
ns-叶轮比转速；
θ-螺旋角，rad；
(5)流道叶片为等厚度，流道叶片厚度δ由以下关系式确定：
式中：
δ-流道叶片厚度,mm；
D2-叶轮最大外径，mm；
ns-叶轮比转速；
H-泵扬程，m；
本发明的保护范围不限于上述实施例，也包含本发明构思范围内的其它实施例和变形例。

Claims (7)

1.一种类椭圆形双吸四流道泵叶轮，其特征在于：叶轮整体呈类椭圆形，包括叶轮前盖板(2)，叶轮后盖板(4)，中间隔板(3)，四个螺旋型薄壁流道叶片(6)，轴心(5)，所述轴心(5)的两侧各有一个进口(1)，其中所述叶轮前盖板(2)，叶轮后盖板(4)，中间隔板(3)与四个螺旋型薄壁流道叶片(6)共同形成四个流道，由中间隔板(3)隔开成前双流道和后双流道，叶轮的流道出口为双边宽型出口，叶轮出口边a(7)和叶轮出口边b(8)呈大V型，出口的V型顶点在流道中线(9)上。
2.根据权利要求1所述的一种类椭圆形双吸四流道泵叶轮，其特征在于：所述前双流道和后双流道关于中间隔板(3)对称，中间隔板(3)一端的前双流道在靠近叶轮相应的进口部分相通，另一端的后双流道在靠近叶轮相应的进口部分相通，但前双流道与后双流道由中间隔板(3)完全隔开。
3.根据权利要求1所述的一种类椭圆形双吸四流道泵叶轮，其特征在于：所述中间隔板(3)两端的双流道均各有两枚薄壁流道叶片(6)，并且所述的薄壁流道叶片(6)关于中心对称，且其平面骨线为非等角对数螺旋线型。
4.根据权利要求1所述的一种类椭圆形双吸四流道泵叶轮，其特征在于：所述薄壁流道叶片(6)为等厚度叶片。
5.根据权利要求1所述的一种类椭圆形双吸四流道泵叶轮，其特征在于：所述叶轮出口边b(8)与流道叶片外缘相切，V型出口边夹角β的取值范围为124°～140°。
6.根据权利要求1所述的一种类椭圆形双吸四流道泵叶轮，其特征在于：叶轮流道中线按照以下关系式绘形:
其中：
k—流道中线指数系数，
r-流道中线极半径，m；
R2-叶轮最大极半径，m；
ns-叶轮比转速；
θ-螺旋角，rad。
7.根据权利要求1所述的一种类椭圆形双吸四流道泵叶轮，其特征在于：流道叶片厚度δ满足以下关系式：
式中：
δ-薄壁流道叶片厚度,m；
R2-叶轮最大极半径，m；
ns-叶轮比转速；
H-泵扬程，m。
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