CN110159586A - 一种双层交错叶片式叶轮 - Google Patents

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赵才甫
滕爽
康灿
李明义
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    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
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    • F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
    • F04D29/669—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for liquid pumps

Abstract

本发明公开了一种双层交错叶片式叶轮，主要包括前盖板、中间隔板、后盖板，前盖板与后盖板间隔一定距离布置，两者间的内部空腔形成流道，在流道的中间流线处设置中间隔板用于将流道分隔成上下两部分，前盖板与中间隔板之间的流道内均匀设置有若干上层叶片，在后盖板与中间隔板之间的流道内均匀设置有等量的下层叶片，后盖板的外侧连接有轮毂。本发明的有益效果为：在原流道的中间流线处加入中间隔板，使得单位时间流过每个流道的介质较少，降低泵内的压力脉动，提升泵运行的稳定性；上层叶片与下层叶片交错布置，叶片对流体交错做功，减小由于前盖板和后盖板侧流道长度不同而导致的做功差异，减小流道内的二次流现象，提高泵的效率。

Description

一种双层交错叶片式叶轮
技术领域
本发明涉及离心泵的领域，具体涉及一种双层交错叶片式叶轮。
背景技术
近年来，随着流体机械应用领域的发展，对流体机械运行的稳定性提出了较高的要求。流体的粘性作用以及旋转部件与静止部件的动静干扰会引起流场的压力脉动，使叶片发生振动。目前主要从过流部件设计的角度降低离心泵内部的压力脉动，主要集中在两个方向：一是通过优化叶轮及压出室的参数及相互之间的匹配，使介质流动处于最合理的状态，以此达到抑制压力脉动的目的；二是通过改变叶轮及压出室结构，改善介质流动，最终降低泵内压力脉动幅值。
叶轮出口处的压力脉动是由于液体介质沿着叶片进入蜗壳流道时造成的，当叶轮出口宽度较大时，意味着单位时间内流出的介质较多，脉动幅值也会相应地增加。总的来说，现有技术一方面对于叶轮出口宽度较大的叶轮，单位时间内流出的介质较多，脉动幅值会相应增加；另一方面，叶轮流道中存在二次流现象，降低了泵的效率。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种双层交错叶片式叶轮。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的：这种双层交错叶片式叶轮，主要包括前盖板、上层叶片、中间隔板、下层叶片、后盖板，前盖板与后盖板间隔一定距离布置，两者间的内部空腔形成流道，在流道的中间流线处设置有中间隔板用于将流道分隔成上下两部分，前盖板与中间隔板之间的流道内均匀设置有若干上层叶片，在后盖板与中间隔板之间的流道内均匀设置有等量的下层叶片，后盖板的外侧连接有轮毂。所述上层叶片与下层叶片呈交错布置，两者所呈角度为单个流道角度的1/3～1/2。
进一步讲，所述前盖板与后盖板的内部空腔所形成流道的进口边被中间隔板分隔成两段曲线即上层叶片进口边和下层叶片进口边。
进一步讲，所述中间隔板从中间流线处向两边逐渐加厚，加厚的大小随着叶轮半径的增加而增大，使得中间隔板的后缘超过上层叶片进口边及下层叶片进口边5～7mm，且形状为椭圆型。
本发明的有益效果为：
1、在原流道的中间流线处加入中间隔板，使得单位时间流过每个流道的介质较少，降低了泵内的压力脉动，提升了泵运行的稳定性；
2、上层叶片与下层叶片交错布置，叶片对流体交错做功，减小了由于前盖板和后盖板侧流道长度不同而导致的做功差异，减小了流道内的二次流现象，提高了泵的效率。
附图说明
图1为本发明的轴面剖视图。
图2为本发明的三维分解图。
图3为本发明的上层叶片及下层叶片结构图。
附图标记说明：前盖板1、上层叶片2、中间隔板3、下层叶片4、后盖板5、轮毂6、上层叶片进口边7、下层叶片进口边8。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做详细的介绍：
实施例：如附图所示，这种双层交错叶片式叶轮，主要包括前盖板1、上层叶片2、中间隔板3、下层叶片4、后盖板5，前盖板1与后盖板5间隔一定距离布置，两者间的内部空腔形成流道，在流道的中间流线处设置有中间隔板3用于将流道分隔成上下两部分，将原来较宽的流道分成两个较窄的流道，使得单位时间流过每个流道的流体较少，降低泵内的压力脉动，同时将隔板设置在原流道的中间流线处，可以使得流经两个流道流体的体积流量相同，对降低压力脉动有促进作用；前盖板1与中间隔板3之间的流道内均匀设置有若干上层叶片2，在后盖板5与中间隔板3之间的流道内均匀设置有等量的下层叶片4，使得泵只有一个叶频，从而可以更好的抑制压力脉动；后盖板5的外侧连接有轮毂6。
作为优选，所述上层叶片2与下层叶片4呈交错布置，两者所呈角度为单个流道角度的1/3～1/2，交错角度太大对二倍叶频的抑制较弱，交错角度太小对叶频、二倍叶频和三倍叶频的抑制均较弱，且会增加两个流道间的相互影响，形成漩涡。
作为优选，所述前盖板1与后盖板5的内部空腔所形成流道的进口边被中间隔板3分隔成两段曲线即上层叶片进口边7和下层叶片进口边8，使得两个流道具有相同的进口条件，不会对泵的效率产生较大影响。
作为优选，所述中间隔板3从中间流线处向两边逐渐加厚，加厚的大小随着叶轮半径的增加而增大，使得中间隔板3的后缘超过上层叶片进口边7及下层叶片进口边8约5～7mm，且形状为椭圆型，可以减少冲击损失。
本发明的工作过程：叶轮工作时流体从叶轮进口吸入，经过中间隔板3分流进入不同的流道，上层叶片2和下层叶片4对流体做功，使流体获得速度，从叶轮径向流出。流道分成两个部分之后，单位时间内流出每个流道的流体较少，降低了泵内的压力脉动，增加了泵的稳定性。叶片交错布置，两侧叶片对流体交错做功，减小了由于前盖板1和后盖板5侧流道长度不同而导致的做功差异，缓解了由此产生的非均匀流动，减小了流道内的二次流现象，提高了泵的效率。
可以理解的是，对本领域技术人员来说，对本发明的技术方案及发明构思加以等同替换或改变都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种双层交错叶片式叶轮，其特征在于：主要包括前盖板(1)、上层叶片(2)、中间隔板(3)、下层叶片(4)、后盖板(5)，前盖板(1)与后盖板(5)间隔一定距离布置，两者间的内部空腔形成流道，在流道的中间流线处设置有中间隔板(3)用于将流道分隔成上下两部分，前盖板(1)与中间隔板(3)之间的流道内均匀设置有若干上层叶片(2)，在后盖板(5)与中间隔板(3)之间的流道内均匀设置有等量的下层叶片(4)，后盖板(5)的外侧连接有轮毂(6),所述上层叶片(2)与下层叶片(4)呈交错布置，两者所呈角度为单个流道角度的1/3～1/2。
2.根据权利要求1所述的双层交错叶片式叶轮，其特征在于：所述前盖板(1)与后盖板(5)的内部空腔所形成流道的进口边被中间隔板(3)分隔成两段曲线即上层叶片进口边(7)和下层叶片进口边(8)。
3.根据权利要求1所述的双层交错叶片式叶轮，其特征在于：所述中间隔板(3)从中间流线处向两边逐渐加厚，加厚的大小随着叶轮半径的增加而增大，使得中间隔板(3)的后缘超过上层叶片进口边(7)及下层叶片进口边(8)5～7mm，且形状为椭圆型。
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