CN108374801B - 一种用于养鱼业的混输泵叶轮结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于养鱼业的混输泵结构。包括至少一组压缩级，每个压缩级轴向直径为渐变的变径结构并光滑过渡；动叶轮轮毂入口端直径是动叶轮轮毂出口端直径的三分之一，静叶轮轮毂进口端直径是静叶轮轮毂出口端直径的三倍；每个动叶轮设置2组动叶轮叶片，叶片包角等于195度，静叶轮设置5组静叶轮叶片，静叶轮叶片出口安放角等于90度，均沿圆周方向均匀布置，动叶轮叶片型线为弧形，静叶轮叶片型线为S形，静叶轮叶片进口方向与动叶轮叶片出口方向相同，静叶轮叶片进口段长度是整个叶片长度的三分之一。本发明可实现鱼类、鱼食以及氧气等的混合输送，还较以往养鱼泵增加了流量、提高了效率和扬程。

Description

一种用于养鱼业的混输泵叶轮结构
技术领域
本发明属于输送泵设计与制造技术领域，尤其属于混输泵的叶轮设计与制造技术，特别涉及一种用于养鱼业的混输泵叶轮结构。
背景技术
现有养鱼泵多为容积式泵，体积较小，且现有养鱼泵只能输送空气，无法输送固体，对于大规模养鱼需要较多的该类泵才能满足要求。当现有养鱼泵应用于养鱼业时无法实现气液固或气液混输，只能输送空气，所以不属于混输泵，且流量和扬程不能满足需要。
发明内容
本发明根据现有技术的不足公开了一种用于养鱼业的混输泵结构。本发明要解决的问题是提供一种用于养鱼业的混输泵叶轮结构，本发明混输泵为叶片式结构泵，不但能输送空气，还能输送气液固混合物，即叶轮内可输送鱼、鱼食、氧气和水等，大大提高了养鱼效率，可应用于大规模养鱼和鱼类的输送。
本发明通过以下技术方案实现：
用于养鱼业的混输泵叶轮结构，所述混输泵包括至少一组由一个动叶轮和一个静叶轮构成的压缩级，每个动叶轮由动叶轮轮毂和动叶轮叶片构成，每个静叶轮由静叶轮轮毂和静叶轮叶片构成，其特征在于：每个压缩级轴向两端直径小于中部直径构成渐变的变径结构，动叶轮轮毂、静叶轮轮毂及其结合部均光滑过渡。
所述动叶轮轮毂入口端直径是动叶轮轮毂出口端直径的三分之一，静叶轮轮毂进口端直径是静叶轮轮毂出口端直径的三倍。
所述每个动叶轮设置2组动叶轮叶片，且沿圆周方向均匀布置，叶片包角等于195度；所述每个静叶轮设置5组静叶轮叶片，且沿圆周方向均匀布置，静叶轮叶片出口安放角等于90度。
所述动叶轮叶片型线为弧形，静叶轮叶片型线为S形，静叶轮叶片进口方向与动叶轮叶片出口方向相同。
所述动叶轮叶片进口和出口端厚度小于中部厚度；静叶轮叶片进口和出口端厚度小于中部厚度。
所述静叶轮叶片是进口段的弯曲方向与出口段弯曲方向相反的S形结构。
所述静叶轮叶片进出口位置不在同一轴线上，且从静叶轮进口顺时针方向看，静叶轮叶片进口位置前于静叶轮叶片出口位置。
所述静叶轮叶片从静叶轮进口方向看，静叶轮叶片进口段向顺时针方向弯曲，出口段向逆时针方向弯曲，且叶片进口段长度是整个叶片长度的三分之一。
本发明的混输泵叶轮结构由动叶轮和静叶轮组成，动叶轮的主要作用是将机械能转换为流体的动能，而静叶轮的作用是将流体的动能转换为流体的压力能。将每个压缩级的轴向两端直径设计成小于中部直径，并构成渐变的变径结构，且动叶轮轮毂、静叶轮轮毂及其结合部均光滑过渡，这样设计的主要目的是：前者主要为了提高混输泵叶轮的增压性能，后者主要是为了减小损失，提高叶轮的效率。
本发明将动叶轮轮毂入口端直径设计成动叶轮轮毂出口端直径的三分之一，且静叶轮轮毂进口端直径为静叶轮轮毂出口端直径的三倍，主要是考虑了叶轮的增压性能和输送鱼类的效率，叶轮轮毂进出口直径相差较小时，其增压性能较差，而进出口直径相差较大又导致叶轮轮毂强度无法保证或泵体体积太大。
本发明将动叶轮设置2组动叶轮叶片，因为叶片数过多对鱼类的损伤较大，而叶片数设计为1时叶轮增压性能不能满足需要；又将叶片设计成沿圆周方向均匀布置是为了提高叶轮流道内径向流动的均匀性；将叶片包角设计为195度能够最佳地提高单级叶轮的扬程；将每个静叶轮的叶片数设置为5片，研究发现：当静叶轮叶片数与动叶轮叶片数成倍数时会导致混输泵振动加剧、无法工作，且叶片数过多会引起水力损失增加，而叶片数过少又无法实现对增压性能的要求；静叶轮叶片沿圆周方向均匀布置增加静叶轮流道内径向流场的均匀性；其叶轮叶片出口安放角设计为90度，能够消除静叶轮内流体的速度环量，保证静叶轮出口的流体能够稳定的进入下一压缩级或混输泵压出室。
本发明将动叶轮叶片型线设计为弧形，静叶轮叶片型线设计为S形，且静叶轮叶片进口方向与动叶轮叶片出口方向相同，该结构能够一个方面减小静叶轮流道内的旋涡，另一个方面还可以减小动叶轮和静叶轮流道内的水力损失。
本发明将动叶轮叶片进口和出口端的厚度设计成小于中部厚度，且静叶轮叶片进口和出口端的厚度小于中部厚度，该设计结构能够提高各个叶片的强度，克服动叶轮叶片或静叶轮叶片其叶片中部受力较大，容易变形和损坏的缺陷。
本发明将静叶轮叶片进口段的弯曲方向与出口段的弯曲方向设计成相反的S型结构，这样设计结构一个方面可减小静叶轮内的旋涡大小，另一个方面设计成S型，其叶片型线是光滑过渡的，其上水力损失相对较小。
本发明将静叶轮叶片进出口位置设计为不在同一轴线上，且从静叶轮进口顺时针方向看，静叶轮叶片进口位置前于静叶轮叶片出口位置，该结构设计的目的能够提高静叶轮的增压性能。
本发明将静叶轮叶片设计成从静叶轮进口方向看，静叶轮叶片进口段向顺时针方向弯曲，出口段向逆时针方向弯曲，且叶片进口段长度是整个叶片长度的三分之一，研究发现：静叶轮叶片进口方向与动叶轮叶片出口方向相同的结构布置，能够减小能量损失，最大限度地利用水力资源；进口段长度等于整个叶片长度的三分之一的结构设计，可以因出口段较长，充分可能地消除速度环量，较短的进口段能够最佳状态地减小旋涡的大小。
本发明的动叶轮和静叶轮均采用了轴流式结构，可输送高含气率的气液混合物，本发明的压缩级轮毂采用了两端小中间大的结构且动叶轮叶片包角较大，能够提高输送鱼的效率和养鱼泵的扬程。
本发明将鱼类、鱼食以及氧气的输送设备集为一体，实现鱼、鱼食、氧气和水等混合物的混合输送，大大提高了养鱼效率，降低了养鱼成本，且对鱼类的损失很小，根据使用环境和要求可设计成不同大小的养鱼泵，满足不同用户的要求。
本发明有益性：本发明的动叶轮采用了2叶片的轴流式结构，且将动叶轮轮毂入口端直径设计成动叶轮轮毂出口端直径的三分之一，静叶轮轮毂进口端直径为静叶轮轮毂出口端直径的3倍，同时静叶轮叶片采用了S型结构，不但可实现鱼类、鱼食以及氧气等的混合输送，还较以往养鱼泵增加了流量、提高了效率和扬程。
附图说明
图1是本发明混输泵叶轮结构示意图；
图2是本发明混输泵动叶轮结构示意图；
图3是本发明混输泵静叶轮结构示意图；
图4是本发明动叶轮型线示意图；
图5是本发明静叶轮型线示意图；
图6是本发明混输泵动叶轮螺旋线投影图。
图中，1是动叶轮轮毂，2是动叶轮叶片，3是静叶轮叶片，4是静叶轮轮毂，5是叶片进口，6是叶片出口，7是叶片进口，8是叶片出口。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行具体的描述，实施例只用于对本发明进行进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的内容作出的一些非本质的改进和调整也属于本发明保护的范围。
结合附图。
如图所示，用于养鱼业的混输泵叶轮结构，混输泵包括至少一组由一个动叶轮和一个静叶轮构成的压缩级，每个动叶轮由动叶轮轮毂1和动叶轮叶片2构成，每个静叶轮由静叶轮轮毂4和静叶轮叶片3构成，每个压缩级轴向两端直径小于中部直径构成渐变的变径结构，动叶轮轮毂1、静叶轮轮毂4及其结合部均光滑过渡。
动叶轮轮毂1入口端直径是动叶轮轮毂1出口端直径的三分之一，静叶轮轮毂4进口端直径是静叶轮轮毂4出口端直径的三倍。
每个动叶轮设置2组动叶轮叶片2，且沿圆周方向均匀布置，叶片包角等于195度；每个静叶轮设置5组静叶轮叶片3，且沿圆周方向均匀布置，静叶轮叶片3出口安放角等于90度。
动叶轮叶片1型线为弧形，静叶轮叶片3型线为S形，静叶轮叶片3进口方向与动叶轮叶片1出口方向相同。
动叶轮叶片1进口和出口端厚度小于中部厚度；静叶轮叶片3进口和出口端厚度小于中部厚度。
静叶轮叶片3是进口段的弯曲方向与出口段弯曲方向相反的S形结构。
静叶轮叶片3进出口位置不在同一轴线上，且从静叶轮进口顺时针方向看，静叶轮叶片进口位置前于静叶轮叶片出口位置。
静叶轮叶片3从静叶轮进口方向看，静叶轮叶片进口段向顺时针方向弯曲，出口段向逆时针方向弯曲，且叶片进口段长度是整个叶片长度的三分之一。
图1是本发明混输泵叶轮结构示意图；如图所示叶轮由动叶轮静叶轮构成一个压缩级，图中为了分别表示动叶轮与静叶轮结构，在动叶轮与静叶轮结合部有一线，本发明动叶轮轮毂1与静叶轮轮毂4结合部为光滑过渡。
本发明将动叶轮轮毂1直径较大的一端与静叶轮轮毂4直径较大的一端组合在一起，且动叶轮和静叶轮结合部位光滑过渡；若需要更高扬程的养鱼泵，可增加压缩级的级数即可实现高扬程型的养鱼泵；
在叶轮工作时，动叶轮沿逆时针方向旋转，而静叶轮静止不动，混合物从动叶轮进口流入，经过动叶轮后流入静叶轮流道，最后流到下一压缩级或泵出口。
图6为本发明混输泵动叶轮的螺旋线投影图，该图反映了混输泵动叶轮叶片包角的大小以及叶片在平面投影图上的型线，同时从该图还可以看出叶片的布局位置。

Claims (6)

1.一种用于养鱼业的混输泵叶轮结构，所述混输泵包括至少一组由一个动叶轮和一个静叶轮构成的压缩级，每个动叶轮由动叶轮轮毂和动叶轮叶片构成，每个静叶轮由静叶轮轮毂和静叶轮叶片构成，其特征在于：每个压缩级轴向两端直径小于中部直径构成渐变的变径结构，动叶轮轮毂、静叶轮轮毂及其结合部均光滑过渡；
所述每个动叶轮设置2组动叶轮叶片，且沿圆周方向均匀布置，叶片包角等于195度；所述每个静叶轮设置5组静叶轮叶片，且沿圆周方向均匀布置，静叶轮叶片出口安放角等于90度；
所述动叶轮叶片型线为弧形，静叶轮叶片型线为S形，静叶轮叶片进口方向与动叶轮叶片出口方向相同。
2.根据权利要求1所述的用于养鱼业的混输泵叶轮结构，其特征在于：所述动叶轮轮毂入口端直径是动叶轮轮毂出口端直径的三分之一，静叶轮轮毂进口端直径是静叶轮轮毂出口端直径的三倍。
3.根据权利要求1或2所述的用于养鱼业的混输泵叶轮结构，其特征在于：所述动叶轮叶片进口和出口端厚度小于中部厚度；静叶轮叶片进口和出口端厚度小于中部厚度。
4.根据权利要求1或2所述的用于养鱼业的混输泵叶轮结构，其特征在于：所述静叶轮叶片是进口段的弯曲方向与出口段弯曲方向相反的S形结构。
5.根据权利要求4所述的用于养鱼业的混输泵叶轮结构，其特征在于：所述静叶轮叶片进出口位置不在同一轴线上，且从静叶轮进口顺时针方向看，静叶轮叶片进口位置前于静叶轮叶片出口位置。
6.根据权利要求4所述的用于养鱼业的混输泵叶轮结构，其特征在于：所述静叶轮叶片从静叶轮进口方向看，静叶轮叶片进口段向顺时针方向弯曲，出口段向逆时针方向弯曲，且叶片进口段长度是整个叶片长度的三分之一。
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