CN109268305A - 一种s型扭转叶片式叶轮结构及使用该叶轮结构对流体介质的加压方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种S型扭转叶片式叶轮结构及使用该叶轮结构对流体介质的加压方法，包括护环和护环内由驱动轴带动旋转的一级动叶轮，一级动叶轮上相邻的螺旋扭转叶片间形成可将介质斜向导出的介质通道。本发明通过流体在动叶轮内斜向导出并通过导流通道以小于90度方向进行改向，减少流体动能损失，提高叶轮的加压效率。

Description

一种S型扭转叶片式叶轮结构及使用该叶轮结构对流体介质 的加压方法

技术领域

本发明涉及叶轮技术领域，具体涉及一种S型扭转叶片式叶轮结构及使用该叶轮结构对流体介质的加压方法。

背景技术

叶轮被配置在使流体流通的管状部件内，借助马达的驱动而旋转从而对流体加压。现有技术中采用逐级叶轮加压，流体从叶轮的介质入口流入叶轮，流入的流体被借助马达的驱动而旋转的多个叶片加压，被加压的流体从叶轮的外周部呈放射状排出，流体沿垂直于进水方向甩出，并通过90度改向后再次水平进入下一级叶轮中，流体在经过90度改向后会损失部分动能，进而导致经过下级加压的叶轮时，流体加压力度减小，影响了叶轮加压的效率。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种S型扭转叶片式叶轮结构及使用该叶轮结构对流体介质的加压方法，通过流体在动叶轮内斜向导出并通过导流通道以小于90度方向进行改向，减少流体动能损失，提高叶轮的加压效率。

本发明是通过如下技术方案实现的：

提供一种S型扭转叶片式叶轮结构，包括由驱动轴带动旋转的一级动叶轮，一级动叶轮上相邻的螺旋扭转叶片间形成可将介质斜向导出的介质通道。

一级动叶轮上的介质通道将流体介质斜向导出，再对介质加压时，可以小于90°的夹角进行改向，相比与传统叶轮加压时的垂直改向，其介质损失动能更小，在加压时，可以在相同条件下有效提高介质的加压强度。

进一步的，还包括具有与一级动叶轮相同结构的螺旋扭转叶片的一级静叶轮，一级静叶轮对称设置在所述的一级动叶轮的一侧且与一级动叶轮具有相同轴线，一级静叶轮的护环与一级动叶轮的护环之间连接。

一级动叶轮与一级静叶轮的螺旋扭转叶片结构相同且对称分布，两个叶轮的介质通道组成折线形改向路线，从一级动叶轮斜向导出的介质汇入一级静叶轮的各个叶片之间，经过介质通道的改向从一级静叶轮的出口导出，进一步提高了加压强度。

作为优选，所述的一级静叶轮的护环上沿叶轮轴线方向设有环形连接部，一级静叶轮通过环形连接部套设于一级动叶轮的护环外。

一级静叶轮的护环设置环形连接部并套设在一级动叶轮护环，相比于一体式铸造，节约成本且减小加工难度，便于组装拆卸及后期维修保养。

进一步的，所述的环形连接部与一级动叶轮的护环之间设有密封体。

密封体保证一级动叶轮与一级静叶轮之间密封，一级动叶轮在旋转时候可以与一级静叶轮保持密封。

进一步的，还包括与一级动叶轮同向设置的下一级动叶轮，下一级动叶轮的入口与一级静叶轮的出口连接。

通过下一级动叶轮的介质会得到进一步增压，实现对介质的进一步增压。

进一步的，所述的一级静叶轮的出口套设在下一级动叶轮的入口上且出口与入口之间设有密封体。

密封体使得下一级动叶轮在旋转时候可以与一级静叶轮保持密封。

进一步的，还包括与所述的一级静叶轮同向设置的下一级静叶轮，下一级静叶轮的护环与下一级动叶轮的护环之间连接。

可以通过逐级添加动叶轮和静叶轮，可以实现对介质流体的逐级加压，加压强度高，加压效率更好。

一种使用所述的S型扭转叶片式叶轮结构对流体介质的加压方法，包括以下步骤：

步骤（1）：启动驱动轴带动各级动叶轮旋转，将流体介质送入一级动叶轮的介质入口，流体介质在一级动叶轮的转动下，经过螺旋扭转叶片间的介质通道斜向向上导出一级动叶轮；

步骤（2）：斜向向上导出的介质经一级静叶轮的斜向向下的介质通道以小于90度的夹角改向并沿横向从一级静叶轮的出口导入下一级动叶轮的入口，沿下一级动叶轮的螺旋扭转叶片间的介质通道斜向向上导出下一级动叶轮；

步骤（3）：从下一级动叶轮导出的介质斜向向下进入下一级静叶轮，并从下一级静叶轮4的出口12导出，按照步骤（1）和步骤（2）重复进行，介质的改向呈连续的S型，至加压结束。

本发明的有益效果：

一、通过设置动叶轮内的叶片结构形成介质通道，介质在介质通道后斜向导出动叶轮，使得介质在进入下级叶轮时，以小于90度改向，进而减小介质改向的动能损失，提高介质的加压强度并提高加压效率。

二、动叶轮配合静叶轮，起到对介质的多级加压，可以实现对介质流体的逐级加压，加压强度高，加压效率更好。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中动叶轮的结构示意图；

图3为图1中叶片的结构示意图。

图中所示：

1、一级动叶轮，2、一级静叶轮，3、下一级动叶轮，4、下一级静叶轮，5、螺旋扭转叶片，6、介质通道，7、介质入口，8、环形连接部，9、密封体，10、下一级动叶轮的入口，11、静叶轮的出口，12、介质出口，13、护环，14、基环，15、键槽，16、导流面，17、引流面。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

一种S型扭转叶片式叶轮结构，包括护环13和护环13内由驱动轴带动旋转的一级动叶轮1，一级动叶轮1上相邻的螺旋扭转叶片5间形成可将介质斜向导出的介质通道6。

如图2所示，一级动叶轮1包括基环14、固定于基环14周向的螺旋扭转叶片5和罩设固定于各螺旋扭转叶片5周向的护环13，基环14中心设有用于与驱动轴链接的键槽15，护环13上开设有介质入口7，在介质入口7的另一侧为出口。

如图3所示，螺旋扭转叶片5包括引流面16和导流面17，靠近介质入口7的为引流面16，另一面为导流面17，引流面16与导流面17的截面近似呈S型，相邻螺旋扭转叶片5的引流面16相互平行，相邻螺旋扭转叶片5的导流面17相互平行，通过相互平行的引流面16将介质引入介质通道6，然后通过与引流面16方向不同的导流面17将介质斜向导出，以实现介质从叶轮上斜向导出。

介质经螺旋扭转叶片5斜向导出可以以小于90°的改向实现了增压，相比于传统叶轮，介质与叶轮面周向放射性导出并以90°改向，减小了流体介质的动能损耗。

作为本发明的另一种实施方式，还包括具有与一级动叶轮1相同结构的螺旋扭转叶片5的一级静叶轮2，一级静叶轮2对称设置在所述的一级动叶轮1的一侧且与一级动叶轮1具有相同轴线，一级静叶轮2的护环与一级动叶轮1的护环之间密封连接。

一级静叶轮2与一侧动叶轮1的护环之间可以通过铸造工艺一体成形，也可以为分体式结构。

作为本发明优选的实施方式，一级静叶轮2的护环上沿叶轮轴线方向设有环形连接部8，一级静叶轮2与所述的一级动叶轮1对称设置并通过环形连接部8套设于一级动叶轮1的护环13外。

所述的环形连接部8与一级动叶轮1的护环13之间设有密封体9。密封体9可以采用环形密封胶垫，保证形连接部8与一级动叶轮1的护环13之间密封。通过一级动叶轮1后的介质从一级静叶轮2上的介质通道6斜向导入一级静叶轮2并从一级静叶轮2横向的出口11导出进一步提升了介质的压强。

为了进一步提升流体的压强，还包括与一级动叶轮1同向设置的下一级动叶轮3，下一级动叶轮3的入口10与一级静叶轮2的出口11密封连接。

还包括与所述的一级静叶轮2同向设置的下一级静叶轮4，下一级静叶轮4通过环形连接部8和密封体9密封滑动套设于所述的下一级动叶轮3的护环13外。

当然可以根据实际需要，设置多组动叶轮和静叶轮的组合，通过逐级添加动叶轮和静叶轮，可以实现对介质流体的逐级加压，加压强度高，加压效率更好。

一种使用所述的S型扭转叶片式叶轮结构对流体介质的加压方法，包括以下步骤：

步骤（1）：启动驱动轴带动各级动叶轮旋转，将流体介质送入一级动叶轮1的介质入口，流体介质在一级动叶轮1的转动下，经过螺旋扭转叶片5间的介质通道6斜向向上导出一级动叶轮1；

步骤（2）：斜向向上导出的介质经一级静叶轮2的斜向向下的介质通道以小于90度的夹角改向并沿横向从一级静叶轮2的出口11导入下一级动叶轮3的入口10，沿下一级动叶轮3的螺旋扭转叶片4间的介质通道5斜向向上导出下一级动叶轮3；

步骤（3）：从下一级动叶轮3导出的介质斜向向下进入下一级静叶轮4，并从下一级静叶轮4的出口12导出，按照步骤（1）和步骤（2）重复进行，介质的改向呈连续的S型，至加压结束。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。

Claims (8)

1.一种S型扭转叶片式叶轮结构，包括由驱动轴带动旋转的一级动叶轮，其特征在于：一级动叶轮上相邻的螺旋扭转叶片间形成可将介质斜向导出的介质通道。

2.根据权利要求1所述的S型扭转叶片式叶轮结构，其特征在于：还包括具有与一级动叶轮相同结构的螺旋扭转叶片的一级静叶轮，一级静叶轮对称设置在所述的一级动叶轮的一侧且与一级动叶轮具有相同轴线，一级静叶轮的护环与一级动叶轮的护环之间连接。

3.根据权利要求2所述的S型扭转叶片式叶轮结构，其特征在于：所述的一级静叶轮的护环上沿叶轮轴线方向设有环形连接部，并通过环形连接部套设于一级动叶轮的护环外。

4.根据权利要求3所述的S型扭转叶片式叶轮结构，其特征在于：所述的环形连接部与一级动叶轮的护环之间设有密封体。

5.根据权利要求2所述的S型扭转叶片式叶轮结构，其特征在于：还包括与一级动叶轮同向设置的下一级动叶轮，下一级动叶轮的入口与一级静叶轮的出口连接。

6.根据权利要求5所述的S型扭转叶片式叶轮结构，其特征在于：所述的一级静叶轮的出口套设在下一级动叶轮的入口上且出口与入口之间设有密封体。

7.根据权利要求5所述的S型扭转叶片式叶轮结构，其特征在于：还包括与所述的一级静叶轮同向设置的下一级静叶轮，下一级静叶轮的护环与下一级动叶轮的护环之间连接。

8.一种使用S型扭转叶片式叶轮结构对流体介质的加压方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤（1）：启动驱动轴带动各级动叶轮旋转，将流体介质送入一级动叶轮的介质入口，流体介质在一级动叶轮的转动下，经过螺旋扭转叶片间的介质通道斜向向上导出一级动叶轮；

步骤（2）：斜向向上导出的介质经一级静叶轮的斜向向下的介质通道以小于90度的夹角改向并沿横向从一级静叶轮的出口导入下一级动叶轮的入口，沿下一级动叶轮的螺旋扭转叶片间的介质通道斜向向上导出下一级动叶轮；

步骤（3）：从下一级动叶轮导出的介质斜向向下进入下一级静叶轮，并从下一级静叶轮4的出口12导出，按照步骤（1）和步骤（2）重复进行，介质的改向呈连续的S型，至加压结束。