CN107131145B - 一种带整流叶片的离心泵叶轮 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是在叶轮内安装整流叶片，通过整流叶片的整流作用改善叶轮流道内的内部流场，降低因叶轮流道内的轴向漩涡运动导致的水力损失，提高离心泵的工作效率，且提高了离心泵的扬程。本发明是一种带整流叶片的离心泵叶轮，其主要由叶轮(1)，整流叶片(2)，双头螺栓(3)，扭力弹簧(4)，特制螺母(5)，六角螺母(6)组成，其工作原理是整流叶片(2)作为短叶片安置在叶轮流道内，整流叶片(2)可绕双头螺栓(3)的轴心在一定的角度范围内旋转，可根据流量的大小调整整流叶片(2)的进出口角。

Description

一种带整流叶片的离心泵叶轮
技术领域
本发明主要适用于叶片较少，叶片包角较大的离心泵，通过加入整流叶片调整叶轮流道内的内部流场，改善流道内的漩涡运动。
背景技术
泵是应用最广泛的流体机械之一，种类甚多、国内要求非常巨大，而且据有关部门统计泵类产品耗能约占全社会总能耗的21％，而离心泵是其中应用最多的产品，约占总数70％。目前关于离心泵的理论与设计已经相当成熟，国内外学者对离心泵叶轮的内部流场研究已日趋完整，众所周知，在有限叶片的情况下，液体被叶片夹持的程度大为减弱，从而使液体的惯性得以表现，因此在叶轮流道内液体的实际流动情况近似是轴向漩涡运动和和流经不动叶轮的贯流两者之叠加。这种流动状态会增加水力损失，影响离心泵的实际扬程。本发明主要针对这种流动状态提出一种优化方法，通过所安装的整流叶片改善叶轮流道内轴向漩涡，减少流道内的水力损失，提高离心泵的工作效率。
发明内容
本发明的目的是在叶轮内安装整流叶片，通过整流叶片的整流作用改善叶轮流道内的内部流场，降低因叶轮流道内的轴向漩涡运动导致的水力损失，提高离心泵的工作效率，且提高了离心泵的扬程。
本发明是一种带整流叶片的离心泵叶轮，其工作原理是在叶轮流道内安装可旋转的短叶片，即整流叶片(2)。其中在整流叶片(2)上安装调节装置，整流叶片可根据流量的大小在一定范围内旋转(因为流量不同，液体在流道内的运动流线也不同)，以调整整流叶片(2)的进出口安放角，来适应流道内的流体运动。
本发明主要由叶轮(1)，整流叶片(2)，双头螺栓(3)，扭力弹簧(4)，特制螺母(5)，六角螺母(6)组成，其中整流叶片(2)作为短叶片存在安装在靠叶轮流道出口的位置，整流叶片(2)可绕双头螺栓(3)的轴心在一定的角度范围内旋转，在整流叶片上安有自调节装置，可根据流量的大小调整叶片的进出口角；整流叶片的调节装置主要由双头螺栓(3)，扭力弹簧(4)，特制螺母(5)，六角螺母(6)组成，在双头螺栓(3)上套有扭力弹簧(4)，扭矩弹簧(4)一端与特制螺母(5)连接，一端与离心泵叶轮(1)连接，调节装置通过弹簧的扭力与流体对整流叶片(2)的冲击力之间的平衡来控制整流叶片的进出口安放角，其中扭力弹簧的选择根据离心泵设计点的流量确定；设计流量点下整流叶片(2)的进出口安放角与离心泵叶轮同半径点处的叶片进出口安放角一致，其中整流叶片(2)可根据流量大小来调整其进出口安放角，可调的旋转角度为±5°，其中在整流叶片上有销钉，叶轮流道内下盖板处有一小段销钉的弧形滑道，整流叶片可以双头螺栓为轴心转动，通过销钉的弧形滑道来控制整流叶片的旋转范围；在调节装置的扭力弹簧(4)上施加预紧扭力，扭力弹簧(4)的预紧扭力可以通过特制螺母(5)和六角螺母(6)调节；整流叶片(2)的进口边薄且修圆，出口边与整流叶片的工作面圆滑过渡。
本发明的有益效果如下：可以有效改善叶轮流道内的轴向漩涡运动，流道的水力损失减少，离心泵的效率提高，扬程增大。
附图说明
图1为本发明的整体结构原理示意图；
图2为本发明调节装置处局部放大图；
图3为本发明整流叶片工作原理说明图；
图中：1.叶轮，2.整流叶片，3.双头螺栓，4.扭力弹簧，5.特制螺母，6.六角螺母
具体实施方式
一种带整流叶片的离心泵叶轮结构如图1所示，由叶轮(1)，整流叶片(2)，双头螺栓(3)，扭力弹簧(4)，特制螺母(5)，六角螺母(6)组成，其中整流叶片(2)作为短叶片存在安装在靠叶轮流道出口的位置。
如图2、3所示，整流叶片(2)可绕双头螺栓(3)的轴心在一定的角度范围内旋转，整流叶片上的销钉放在叶轮后盖板的弧形滑道内，其中整流叶片(2)与双头螺栓(3)的一端螺纹连接，双头螺栓(3)另一端与特制螺母(5)和六角螺母(6)螺纹连接，中间套有扭力弹簧(4)，扭力弹簧(4)一端连在离心泵的叶轮(1)上，另一端连接在特制螺母(5)上。
如图2所示，整流叶片(2)的自调节装置主要由双头螺栓(3)、扭力弹簧(4)、特制螺母(5)和六角螺母(6)组成，可以通过调节特制螺母(5)和螺母(6)来调节扭力弹簧(4)上的预紧扭力。可以根据离心泵的设计参数选择合适的扭力弹簧(4)和扭力弹簧(4)的预紧力。
如图3所示，整流叶片(2)进出口安放角的进出口安放角可调节，整流叶片(2)的可调旋转角度为±5°，其中在整流叶片上有销钉，叶轮流道内下盖板处有一小段销钉的弧形滑道，整流叶片(2)可绕双头螺栓为轴心转动，通过销钉的弧形滑道的弧长大小来控制整流叶片的旋转范围。整流叶片(2)的进口边薄且修圆，出口边与整流叶片的工作面圆滑过渡。
图1、2、3所示，其主要特征在于：整流叶片(2)作为短叶片存在可根据流量的大小调整叶片的进出口角，整流叶片(2)可绕双头螺栓(3)的轴心在一定的角度范围内旋转，来适应流道内的流体运动，从而改善流道内的内部流场。

Claims (1)

1.一种带整流叶片的离心泵叶轮，它主要由叶轮(1)，整流叶片(2)，双头螺栓(3)，扭力弹簧(4)，特制螺母(5)，六角螺母(6)组成，其主要特征在于：整流叶片(2)作为短叶片安置在叶轮流道内，整流叶片(2)可绕双头螺栓(3)的轴心在一定的角度范围内旋转；在双头螺栓(3)上套有扭力弹簧(4)，通过弹簧的扭力与流体对整流叶片(2)的冲击力之间的平衡来控制整流叶片的进出口角，其中扭力弹簧的选择根据离心泵设计点的流量确定；设计流量点下整流叶片(2)的进出口角与离心泵叶轮同半径点处的叶片进出口角一致，其中整流叶片(2)可根据流量大小来调整其进出口角，可调的旋转角度为±5°；
扭力弹簧(4)的预紧扭力可以通过特制螺母(5)和六角螺母(6)调节；整流叶片(2)的进口边薄且修圆，出口边与整流叶片的工作面圆滑过渡。
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