CN108105148A - 一种外置传动叶轮 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水泵领域中的一种提供一种输送效率高、输出压力大的外置传动叶轮，包括中央设有出水孔且为圆形的叶片端盖，出水孔一侧的孔口边缘均布有多个弧状叶片、另一侧的孔口边缘均布有多个螺旋叶片，弧状叶片、螺旋叶片均与叶片端盖连为一体，弧状叶片的前端固设有圆形盖板，在叶片端盖的外侧还套设有圆筒状的壳体，在壳体的一端设置有轮毂，轮毂位于壳体中央，轮毂与壳体之间连接有多个引流叶片，本发明提供的外置传动叶轮不仅可以解决高扬程水泵不能低用的问题，而且提高了水泵打水效率高，因有螺旋叶片传动、加压作用，使得弧状叶片处水做离心运动时水源足、流速快、压力大，可适用于泵体直径较大的水泵来快速输送水流。

Description

一种外置传动叶轮

技术领域

本发明涉及水泵技术领域，特别涉及一种外置传动叶轮。

背景技术

常见的离心叶轮一般包括：半开式叶轮、开式叶轮、闭式叶轮，而半开式叶轮、开式叶轮、闭式叶轮的结构会包含有叶片、前盖板、后盖板、轮毂中的部分或全部，结构都较为简单，其中，在输送黏度较小、不含颗粒的清洁液体中，闭式叶轮的效率较高，其工作运行为由受到离心力的作用，流体从流道内被径向甩出叶轮四周，同时叶轮前盖板中心轴向进口处，形成低压真空状态，吸进后续流体，叶轮对水的作用全部依赖于离心叶轮对流体的单纯的离心力的作用，对流体的吸力和和压力有限，流体的流速慢，叶轮对流体的作用效率低；部分水泵的泵体直径较大，水泵的进水量足，虽然叶轮内也可形成的低压真空状态，但因泵体空间大，形成的低压真空与标准大气压之间的压力差小，后劲不足，可吸进后续流体速度慢，提供的水压有限，叶轮对流体的作用效率有限。

一般的，高扬程水泵在用于低扬程时，水泵流量会增大，水泵叶轮受到的阻力增大，从而使整个叶轮所受负荷增加，致使水泵电机工作电流增大而出现过载现象，水泵长时间过载使用很容易导致电机烧毁，所以，高扬程水泵不能低用是一个待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种输送效率高、输出压力大、可使高扬程水泵用于低扬程的外置传动叶轮。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种外置传动叶轮，包括中央设有出水孔且为圆形的叶片端盖，出水孔一侧的孔口边缘均布有多个弧状叶片，出水孔另一侧的孔口边缘均布有多个螺旋叶片，弧状叶片、螺旋叶片均与叶片端盖连为一体，弧状叶片的前端固设有圆形盖板，在叶片端盖的外侧还套设有圆筒状的壳体，在壳体的一端设置有轮毂，轮毂位于壳体中央，轮毂与壳体之间连接有多个引流叶片。

进一步的，所述多个螺旋叶片的外侧还套设有导流环，导流环与叶片端盖垂直连接，导流环的直径小于叶片端盖的直径。

进一步的，所述壳体的内侧设置有内壁呈圆台状的环体，所述轮毂的外壁为圆台状且轮毂位于环体中央，所述轮毂的圆台曲面与环体的圆台曲面平行且轮毂最大外径小于环体的最小内径，所述环体与壳体连为一体，所述引流叶片位于环体与轮毂之间，引流叶片的一侧边与轮毂的圆台曲面连接，引流叶片的另一侧边与环体的圆台曲面连接。

进一步的，所述圆形盖板的直径小于叶片端盖的直径且圆形盖板的中央设置有内径为正六边形的轴套，轴套与圆形盖板中心贯通，所述轴套、圆形盖板、出水孔、叶片端盖均同轴线。

进一步的，所述弧状叶片的一端与叶片端盖的外边缘内切，弧状叶片的另一端位于出水孔边缘处。

进一步的，所述引流叶片包括倾斜叶片和水平叶片，倾斜叶片与轮毂的圆台曲面斜置连接，水平叶片与轮毂大端水平面平行并相连。

进一步的，所述外置传动叶轮可几个、十几个、几十个串联叠加在一起。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：本发明提供的外置传动叶轮通过轮毂上设置的引流叶片引流，使得水具有初步的速度和压力，引流叶片将水恰好引向螺旋叶片背面并冲击螺旋叶片背面，给螺旋叶片提供了助力，这份助力不但可以抵消因高扬程水泵用于低扬程时所增加的阻力，还提高了螺旋叶片和弧状叶片转动的动力，从而降低原本整个外置传动叶轮所受负荷，并对外置传动叶轮转动具有加强作用，使得高扬程水泵用于低扬程时，水泵中电机的工作电流不会增加，电机不会过于发热，电机也不会被烧毁，而且还能使水泵打水的流量增加，提高水泵的打水效率，当水泵内装的叶轮为外置传动叶轮时，高扬程水泵不能低用的问题将得到解决。

同时，冲击在螺旋叶片背面的水将产生回流，向出水孔处流动，

而螺旋叶轮转动，螺旋叶轮的正面将提供向心力并对水切推、增压，使得水不断被压进出水孔，水再次被提速、加压，再通过圆形盖板、弧状叶片、叶片端盖的组合，弧状叶片提供离心力，不断将水甩出，水第三次被提速、加压，通过三次提速、加压，使得外置传动叶轮打水效率高，因有螺旋叶片传动、加压作用，使得弧状叶片处的水做离心运动时水源足、流速快、水压大，可适用于泵体直径较大的水泵来快速输送水流。

附图说明

图1是本发明所述外置传动叶轮的半拆分状态下的结构示意图；

图2是本发明所述外置传动叶轮的整体结构示意图；

图3是本发明所述外置传动叶轮的部分结构连接示意图；

图4是本发明所述叶片端盖与弧状叶片的连接示意图；

图5是本发明所述叶片端盖与螺旋叶片的连接示意图；

图6是本发明所述壳体与轮毂连接示意图（前侧视角）；

图7是本发明所述壳体与轮毂连接示意图（后侧视角）；

图8是本发明所述外置传动叶轮的引流叶片结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-2和7-8所示，一种外置传动叶轮，包括中央设有出水孔11且为圆形的叶片端盖10，出水孔11一侧的孔口边缘均布有多个弧状叶片12，出水孔11另一侧的孔口边缘均布有多个螺旋叶片13，弧状叶片12、螺旋叶片13均与叶片端盖10连为一体，弧状叶片12的前端固设有圆形盖板14，在叶片端盖10的外侧还套设有圆筒状的壳体20，在壳体20的一端设置有轮毂21，轮毂21位于壳体20中央，轮毂21与壳体20之间连接有多个引流叶片22。

弧状叶片12均匀布置在出水孔11一侧的孔口边缘处，多个弧状叶片12围合圆环状，螺旋叶片13均匀布置在出水孔11另一侧的孔口边缘处且多个螺旋叶片13围合圆环状，弧状叶片12、螺旋叶片13均与叶片端盖10连为一体，圆形盖板14与弧状叶片12连为一体，整个外置传动叶轮由水泵中的电机驱动而转动，电机驱动圆形盖板14，圆形盖板14转动使得弧状叶片12与螺旋叶片13均同时转动，整个外置传动叶轮外形呈为圆筒状，叶片端盖10的外侧套设圆筒状的壳体20，壳体20固定不动，壳体20可对整个外置传动叶轮的内部起到引流、保压作用，轮毂21位于壳体20中央，轮毂21与壳体20之间连接着引流叶片22，壳体20、轮毂21、引流叶片22连为一体，引流叶片22引流，让水源从入口开始就沿着与弧状叶片12转动方向一致的方向引入，在叶片端盖10、螺旋叶片13、轮毂21、壳体20的组合下，叶片端盖10到轮毂21之间形成了一个半封闭的腔室，螺旋叶片13转动，半封闭的腔室形成低压状态，对外置传动叶轮外部的水产生吸力，使得引流叶片22引进的水具有初步的速度和压力，而引流叶片22将水恰好引向螺旋叶片13背面13a并冲击螺旋叶片13背面13a，给螺旋叶片13提供了助力，这份助力不但可以抵消因高扬程水泵用于低扬程时所增加的阻力，还提高了螺旋叶片13转动的动力，螺旋叶片13进而将动力传递给弧状叶片12，从而降低原本整个外置传动叶轮所受负荷，并对外置传动叶轮转动具有加强作用，降低了水泵中电机工作电流的大小，降低了水泵的功率损耗，节约了水泵工作时的用电量，并且在高扬程水泵用于低扬程时，还能提高水泵打水的流量，提高水泵的打水效率，当水泵内装的叶轮为外置传动叶轮时，高扬程水泵不能低用的问题将得到解决。

在水泵的电机驱动下，电机驱动外置传动叶轮转动的转动方向与引流叶片22提供的助力驱动螺旋叶片13转动的方向相一致，螺旋叶片13转动并带动水顺着引流叶片22的引流方向做螺旋转动，螺旋叶片22转动，提供向心力并对水切推、增压，使得水不断被压进出水孔11，水再次被提速、加压，再通过圆形盖板14、弧状叶片12、叶片端盖10的组合，圆形盖板14与叶片端盖10之间形成低压，弧状叶片12提供离心力，不断将水甩出，而螺旋叶片22提供水源和水压，水在离心力作用下再次被提速、加压，通过三次提速、加压，使得外置传动叶轮打水效率高，因有螺旋叶片22传动、加压作用，使得弧状叶片12处水做离心运动时水源足，甩出的水，流速快、压力大，适用于泵体直径较大的水泵，避免大直径水泵因吸力不足，打出水的水压小、速度低的现象，使得外置传动叶轮可输送大流量水。

进一步的，如图1、2、5所示，所述多个螺旋叶片13的外侧还套设有导流环15，导流环15与叶片端盖10垂直连接，导流环15的直径小于叶片端盖10的直径；螺旋叶片13的外侧套设有导流环15且导流环15的直径小于叶片端盖10的直径，在螺旋叶片13转动时对水切推、增压，导流环15缩小了水的流动空间，水在宽敞的地方是低速慢流、在狭窄的地方是高速快流，因此导流环15对水起到增压、增速的效果。

进一步的，如图1、2、6、7所示，所述壳体20的内侧设置有内壁呈圆台状的环体23，所述轮毂21的外壁为圆台状且轮毂21位于环体23中央，所述轮毂21的圆台曲面与环体23的圆台曲面平行且轮毂21最大外径小于环体23的最小内径，所述环体23与壳体20连为一体，所述引流叶片22位于环体23与轮毂21之间，引流叶片22的一侧边与轮毂21的圆台曲面连接，引流叶片22的另一侧边与环体23的圆台曲面连接；轮毂21上设有有轴孔，供电机的转动轴承穿过，轮毂21、引流叶片22、环体23三者构成了一个形状呈螺旋形的流道，流道的螺旋方向与弧状叶片12转动方向相同，水在进入外置传动叶轮入口处时即做螺旋流动，使得水具有了初步的流速和压力，为后期水进入螺旋叶片13处给螺旋叶片13提供助力、以及水做螺旋流动奠定了基础。

进一步的，如图1、2、3所示，所述圆形盖板14的直径小于叶片端盖10的直径且圆形盖板14的中央设置有内径为正六边形的轴套16，轴套16与圆形盖板14中心贯通，所述轴套16、圆形盖板14、出水孔11、叶片端盖10均同轴线；水是从叶片端盖10上的出水孔11向圆形盖板14处流动，水在螺旋叶轮的作用下被推进出水孔11，进而向圆形盖板14上挤压，圆形盖板14的直径小于叶片端盖10的直径，弧状叶片12做圆周运动，水受到离心力作用，使得水被倾斜甩向圆形盖板14前方，而不是垂直冲击在此处设置的外置传动叶轮的导流内壁上，使得水流速快、冲击力大，圆形盖板14的中央设置内径为正六边形的轴套16，轴套16与设置的电机转动轴承连接，转动轴承带动轴套16转动，轴套16带动圆形盖板14转动提供动力。

进一步的，如图3、4所示，所述弧状叶片12的一端与叶片端盖10的外边缘内切，弧状叶片12的另一端位于出水孔11边缘处；这样设置可以使得弧状叶片12可以和圆形盖板14与叶片端盖10很好的结合在一起，将弧状叶片12作用在水上的离心力最大化，加强了离心力作用，加快了水的流速、流量和压力。

进一步的，如图6-8所示，所述引流叶片22包括倾斜叶片22a和水平叶片22b，倾斜叶片22a与轮毂21的圆台曲面斜置连接，水平叶片22b与轮毂21大端水平面平行并相连；水平叶片22b引导水做圆周运动，倾斜叶片22a引导水做向前的螺旋转动，使得水在入口处进入的方式为螺旋转动前进，为后期水进入螺旋叶片13处做螺旋流动奠定了基础。

进一步的，所述内置传动叶轮可几个、十几个、几十个串联叠加在一起；使得使用外置传动叶轮的水泵输送出的水，水压更高、冲击力更大，可提了高水泵扬程和水泵输水压力；与其他水泵叶轮相比，水泵产生等同的水压和冲击力，水泵中串联外置传动叶轮的数量将比串联其他水泵叶轮的数量少，串联外置传动叶轮的水泵的整体体积将更小，生产成本也同比降低；同时，多个外置传动叶轮串联在一起使用，第一个外置传动叶轮外将为第二个外置传动叶轮提供助力，第二个外置传动叶轮将为第三个外置传动叶轮提供助力，直至将助力传递至最后一个外置传动叶轮，所增加的助力大于所产生的阻力，使得即使串联几十个外置传动叶轮而带来的更大阻力也会被所增加的助力所抵消，避免了电机工作电流增大，避免高扬程水泵用于低扬程时而被烧毁的问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种外置传动叶轮，其特征在于：包括中央设有出水孔（11）且为圆形的叶片端盖（10），出水孔（11）一侧的孔口边缘均布有多个弧状叶片（12），出水孔（11）另一侧的孔口边缘均布有多个螺旋叶片（13），弧状叶片（12）、螺旋叶片（13）均与叶片端盖（10）连为一体，弧状叶片（12）的前端固设有圆形盖板（14），在叶片端盖（10）的外侧还套设有圆筒状的壳体（20），在壳体（20）的一端设置有轮毂（21），轮毂（21）位于壳体（20）中央，轮毂（21）与壳体（20）之间连接有多个引流叶片（22）。

2.根据权利要求1所述的一种外置传动叶轮，其特征在于：所述多个螺旋叶片（13）的外侧还套设有导流环（15），导流环（15）与叶片端盖（10）垂直连接，导流环（15）的直径小于叶片端盖（10）的直径。

3.根据权利要求1所述的一种外置传动叶轮，其特征在于：所述壳体（20）的内侧设置有内壁呈圆台状的环体（23），所述轮毂（21）的外壁为圆台状且轮毂（21）位于环体（23）中央，所述轮毂（21）的圆台曲面与环体（23）的圆台曲面平行且轮毂（21）最大外径小于环体（23）的最小内径，所述环体（23）与壳体（20）连为一体，所述引流叶片（22）位于环体（23）与轮毂（21）之间，引流叶片（22）的一侧边与轮毂（21）的圆台曲面连接，引流叶片（22）的另一侧边与环体（23）的圆台曲面连接。

4.根据权利要求1所述的一种外置传动叶轮，其特征在于：所述圆形盖板（14）的直径小于叶片端盖（10）的直径且圆形盖板（14）的中央设置有内径为正六边形的轴套（16），轴套（16）与圆形盖板（14）中心贯通，所述轴套（16）、圆形盖板（14）、出水孔（11）、叶片端盖（10）均同轴线。

5.根据权利要求1所述的一种外置传动叶轮，其特征在于：所述弧状叶片（12）的一端与叶片端盖（10）的外边缘内切，弧状叶片（12）的另一端位于出水孔（11）边缘处。

6.根据权利要求2所述的一种外置传动叶轮，其特征在于：所述引流叶片（22）包括倾斜叶片（22a）和水平叶片（22b），倾斜叶片（22a）与轮毂（21）的圆台曲面斜置连接，水平叶片（22b）与轮毂（21）大端水平面平行并相连。

7.根据权利要求1所述的一种外置传动叶轮，其特征在于：所述外置传动叶轮可几个、十几个、几十个串联叠加在一起。