CN110332111B - 一种叶轮及其转子泵 - Google Patents

Abstract

提供一种单叶片或双叶片叶轮及其转子泵，叶轮的叶片端面为与转子泵泵体(10)内腔圆弧面(11)相贴合的端凸起圆弧面(3)，端凸起圆弧面(3)与叶轮的两侧分别形成过渡凸起圆弧面(4)，在过渡凸起圆弧面(4)相邻接设置一段与过渡凸起圆弧面(4)相贴合匹配的凹进圆弧面(6)，各相交的凸起圆弧面与凹进圆弧面(6)之间光滑过渡。消除了传统的双叶片叶轮之间的困料现象，增加了叶轮之间的面接触，提高了转子泵的效率与寿命。

Description

一种叶轮及其转子泵

技术领域

本发明属于转子泵制造技术领域，涉及一种用作转子泵转子的单叶片叶轮及其转子泵，或双叶片叶轮及其转子泵。

背景技术

转子泵又称胶体泵、凸轮泵、万用输送泵等，转子泵属于容积泵。转子泵借助工作腔里的多个固定容积输送单位的周期性转化来达到输送液体的目的；原动机的机械能经泵直接转化为输送液体的压力能；泵的流量只取决于工作腔容积变化值以及其在单位时间内的变化频率，理论上与排出压力无关。转子泵依靠2个同步反向转动的转子在旋转过程中于进口处产生吸力，从而吸入所要输送的物料。转子泵的转子为叶轮，转子泵叶轮通常单叶至三叶。单叶转子：适合于输送含有大颗粒物料的介质，对大颗粒物料的破碎率较低，但其脉动大，压力低，容积量小。双叶转子：适合输送于含有中小颗粒物料的介质，对中小颗粒物料的破碎率相对较低，略有脉动，容积量大于单叶转子。三叶转子：通用的转子类型，容积量大于其他类型的转子，多种性能指标优于单叶、双叶转子，但三叶转子在输送物料的过程中对颗粒物有一定的破碎率。2个配合的叶轮将泵体内腔分隔成几个小空间，并按旋转次序运转变换位置，介质物料即被输送至出料口。如此循环往复，介质物料即被源源不断输送出去。转子泵在工作过程中实际上是通过一对同步旋转的叶轮来达到输送物料的目的。因此，理想状态是2个配合的叶轮的外周壁与2侧壁始终与泵体内腔壁密切接触，介质零泄漏，二者接触又经久耐磨。当然，绝对的零泄漏与经久耐磨是不可能的，我们的任务是不断的提升密切接触与耐磨性指标。

传统的单叶片叶轮如图1所示，形如斧头，叶片端面为可与转子泵泵体10内腔圆弧面11相贴合的端凸起圆弧面3，运行时能与泵体10内腔圆弧面11形成面接触。端凸起圆弧面3对面设置一段对凸起圆弧面5A，对凸起圆弧面5A与端凸起圆弧面3之间形成弧形内凹缺口13，从而在端凸起圆弧面的两端形成尖角14。运行时，一个单叶片叶轮的对凸起圆弧面5A与另一个单叶片叶轮的端凸起圆弧面3形成线接触，如图2或图3中的状态3所示，容易磨损。2个单叶片叶轮的弧形内凹缺口13之间形成的暂时空间A会暂困物料，如图3中的状态1所示，这样会增加泵的阻力。传统单叶转子虽然在转子与泵体之间是面接触，但在转子与转子之间是线接触，同时，在两个90度状态时，如图3所示的状态1与状态3，2个单叶片叶轮的弧形内凹缺口之间的暂时空间A都会形成困料现象，这样转子泵每转一周，就会发生2次困料现象，从而增加了转子泵的能耗，被困的物料会回流到低压区的进口，从而的每转排量的流量就小了，这样降低了转子泵的使用效率。另外，如图2所示，当2个单叶片叶轮的两端尖角部14相交时，较大的固体颗粒12就会将其卡住，大而且坚硬的固体颗粒12甚至会将转动的叶轮卡死。

传统的双叶片叶轮如图9所示，形如双端斧头，上下两端面为可与转子泵泵体内腔圆弧面相贴合的端凸起圆弧面3，运行时能与泵体内腔圆弧面11形成面接触。双叶片叶轮左右两侧的中间设置一段中凸起圆弧面5B，中凸起圆弧面5B与端凸起圆弧面之间3形成弧形内凹缺口13，从而在端凸起圆弧面的两端形成尖角14。运行时，一个双叶片叶轮的中凸起圆弧面5B与另一个双叶片叶轮的端凸起圆弧面3形成线接触，如图10或图11中的状态3所示，容易磨损。2个双叶片叶轮的弧形内凹缺口之间形成的暂时空间A会暂困物料，如图3中的状态1所示，这样会增加泵的阻力。传统两叶转子虽然在转子与泵体之间是面接触，但在转子与转子之间是线接触，同时，每侧叶片在其两次45度状态时，如图11所示的状态1，2个双叶片叶轮的弧形内凹缺口之间形成的暂时空间A都会形成困料现象，这样转子泵每转一周，就会发生4次困料现象，从而增加了转子泵的能耗，被困的物料会回流到低压区的进口，从而的每转排量的流量就小了，这样降低转子泵的使用效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述技术现状，提供一种用作转子泵转子的单叶片叶轮及其转子泵，或双叶片叶轮及其转子泵。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种用作转子泵转子的叶轮，为单叶片叶轮(1A)或双叶片叶轮(1B)，均为具有相同横截面的拉伸体，包括轴孔(2)，所述叶轮横截面以所述轴孔(2)中心的定位竖直线为中心线呈现左右对称，其特征在于，所述叶轮的叶片端面为与转子泵泵体(10)内腔圆弧面(11)相贴合的端凸起圆弧面(3)，所述端凸起圆弧面(3)与叶轮的两侧分别形成过渡凸起圆弧面(4)，在所述过渡凸起圆弧面(4)相邻接设置一段与所述过渡凸起圆弧面(4)相贴合匹配的凹进圆弧面(6)，各相交的凸起圆弧面与凹进圆弧面(6)之间光滑过渡。

以下为本发明单叶轮的进一步方案。

所述轴孔(2)设置沿轴孔(2)圆周均布的4个凸筋(7)，或开设沿轴孔(2)圆周均布的4个键槽。

所述叶轮的外周包裹一层用于减少间隙与增加其耐磨性的包裹层(8)。

所述包裹层(8)为橡胶层。

所述包裹层(8)为塑料层。

所述包裹层(8)为聚四氟乙烯塑料层。

如以上任一项所述的单叶片叶轮(1A)，其特征在于，所述端凸起圆弧面(3)对面设置一段对凸起圆弧面(5A)，所述过渡凸起圆弧面(4)与对凸起圆弧面(5A)之间设置一段与所述过渡凸起圆弧面(4)相贴合匹配的凹进圆弧面(6)。

如以上任一项所述的双叶片叶轮(1B)，其特征在于，所述双叶片叶轮(1B)横截面以所述轴孔(2)中心的定位水平线为中心线呈现上下对称，包括与转子泵泵体(10)内腔圆弧面(11)相贴合的上下2个端凸起圆弧面(3)，上下2个端凸起圆弧面(3)分别与叶轮的两侧形成过渡凸起圆弧面(4)，所述双叶片叶轮(1B)左右两侧的中间各设置一段中凸起圆弧面(5B)，所述中凸起圆弧面(5B)与过渡凸起圆弧面(4)之间形成与所述过渡凸起圆弧面(4)相贴合匹配的凹进圆弧面(6)。

一种转子泵，包括泵体(10)，经同步箱输出的平行的2根转向相反的转轴(9)穿过泵体(10)，泵体(10)内作为互动转子的2个如以上任一项所述的单叶片叶轮(1A)分别固定安装在所述2根转轴(9)上。

一种转子泵，包括泵体(10)，经同步箱输出的平行的2根转向相反的转轴(9)穿过泵体(10)，泵体(10)内作为互动转子的2个如以上任一项所述的双叶片叶轮(1B)分别固定安装在所述2根转轴(9)上。

本发明的单叶片叶轮，转子与转子之间完全没有困料现象，彻底解决了传统的单叶片叶轮转子与转子之间的困料现象；本发明的单叶片叶轮与泵体之间都是面接触，转子的过渡凸起圆弧面与另1个转子的凹进圆弧面之间形成面接触，消除了困料现象，从而明显地提高转子泵的运行效率与使用寿命。同时也彻底消除了较大的固体颗粒12卡住叶轮的现象。本发明的双叶片叶轮，转子与转子之间也完全没有困料现象，彻底解决了传统的双叶片叶轮转子与转子之间的困料现象；本发明的双叶片叶轮与泵体之间都是面接触，转子的过渡凸起圆弧面与另1个转子的凹进圆弧面之间形成面接触，消除了困料现象，从而明显地提高转子泵的运行效率与使用寿命。

附图说明

图1为现有用作转子泵转子的单叶片叶轮主视示意图。

图2为现有单叶片叶轮在转子泵泵体内示意图。

图3为1对现有单叶片叶轮在不同运行状态示意图。

图4为本发明单叶片叶轮主视示意图。

图5为本发明单叶片叶轮在转子泵泵体内示意图。

图6为1对本发明的单叶片叶轮在不同运行状态示意图。

图7为外周包裹一层包裹层的本发明单叶片叶轮主视示意图。

图8为外周包裹一层包裹层的本发明单叶片叶轮剖面示意图。

图9为现有用作转子泵转子的双叶片叶轮主视示意图。

图10为现有双叶片叶轮在转子泵泵体内示意图。

图11为1对现有双叶片叶轮在不同运行状态示意图。

图12为本发明双叶片叶轮主视示意图。

图13为本发明双叶片叶轮在转子泵泵体内示意图。

图14为1对本发明的双叶片叶轮在不同运行状态示意图。

图15为外周包裹一层包裹层的本发明双叶片叶轮主视示意图。

图16为外周包裹一层包裹层的本发明双叶片叶轮剖面示意图。

具体实施方式

以下以图4至图8所示，按单叶片叶轮1A与双叶片叶轮1B两种具体实施方式，分别说明本发明的具体实施方式。

实施例一：单叶片叶轮及其转子泵

本发明用作转子泵转子的单叶片叶轮1A，如图4所示，为具有相同横截面的拉伸体，包括轴孔2，单叶片叶轮1A横截面以轴孔2中心呈现左右对称，单叶片叶轮1A叶片端面为与转子泵泵体10内腔圆弧面11相贴合的端凸起圆弧面3，端凸起圆弧面3与单叶片叶轮1A的两侧分别形成过渡凸起圆弧面4，端凸起圆弧面3对面设置一段对凸起圆弧面5A，对凸起圆弧面5A与过渡凸起圆弧面4之间形成与过渡凸起圆弧面4相贴合匹配的凹进圆弧面6，各相交的凸起圆弧面与凹进圆弧面6之间光滑过渡。

如图4所示，单叶片叶轮1A的轴孔2设置沿轴孔2圆周均布的4个凸筋7，或开设沿轴孔2圆周均布的4个键槽，用于与转子泵的转轴9固定连接。

如图7、图8所示，单叶片叶轮1A的外周包裹一层包裹层8，用于减少转子与泵体10内腔、转子与转子之间的间隙，也增加其耐磨性。包裹层8为橡胶层或塑料层。塑料层以聚四氟乙烯塑料层为佳，因为聚四氟乙烯塑料具有良好的耐腐蚀性能与自润滑性能。在单叶片叶轮1A的外周包裹一层橡胶或塑料的包裹层8，可减少泵体与转子，转子与转子之间的间隙，从而可提高转子泵的工作效率，减少物料回流量，增大泵的吸力；同时也增加了转子与泵体之间的密封性与耐磨性。

本发明转子泵，如图5所示，包括泵体10，经同步箱输出的平行的二根转向相反的转轴9穿过泵体10，泵体10内作为互动转子的2个以上单叶片叶轮1A分别固定安装在二根转轴9上。

泵运行时，如图5所示，由于单叶片叶轮1A的上下两端面为与转子泵泵体10内腔圆弧面11相贴合的端凸起圆弧面3，所以单叶片叶轮1A的上下两端面与泵体之间始终都是面接触。本发明泵体10内1对单叶片叶轮在不同运行状态如图6所示，图中状态1，2个单叶片叶轮各自的过渡凸起圆弧面4相互接触，形成线接触，从而消除了传统的单叶片叶轮转子与转子之间的困料现象。图中状态2，其中1个单叶片叶轮转子的对凸起圆弧面5A与另1个单叶片叶轮转子的端凸起圆弧面3相互接触，形成线接触。图中状态3，其中1个单叶片叶轮转子的过渡凸起圆弧面4与另1个单叶片叶轮转子的凹进圆弧面6相互接触，由于其凹进圆弧面6与过渡凸起圆弧面4相贴合匹配，所以形成面接触。与线接触相比，面接触可显著地提升接触双方之间的密封性与耐磨性，减少介质回流量，增大泵的吸力，明显地提高转子泵的工作效率与使用寿命。

本发明的单叶片叶轮1A，转子与转子之间完全没有困料现象，彻底解决了传统的单叶片叶轮转子与转子之间的困料现象；本发明的单叶片叶轮1A与泵体之间都是面接触，转子的过渡凸起圆弧面4与另1个转子的凹进圆弧面6之间形成面接触，消除了困料现象，从而明显地提高转子泵的运行效率与使用寿命。同时也彻底消除了消除较大的固体颗粒12卡住叶轮的现象。

实施例二：双叶片叶轮及其转子泵

本发明用作转子泵转子的双叶片叶轮1B，如图12所示，为具有相同横截面的拉伸体，其中心开设有轴孔2，双叶片叶轮1B横截面以轴孔2中心的定位水平线为中心线呈现上下对称，以轴孔2中心的定位竖直线为中心线呈现左右对称，双叶片叶轮1B上下两端面为与转子泵泵体10内腔圆弧面11相贴合的端凸起圆弧面3，端凸起圆弧面3与双叶片叶轮1B的两侧分别形成过渡凸起圆弧面4，双叶片叶轮1B左右两侧的中间设置一段中凸起圆弧面5B，中凸起圆弧面5B与过渡凸起圆弧面4之间形成与过渡凸起圆弧面4相贴合匹配的凹进圆弧面6，各相交的凸起圆弧面与凹进圆弧面6之间光滑过渡。

如图12所示，双叶片叶轮1B的轴孔2设置沿轴孔2圆周均布的4个凸筋7，或开设沿轴孔2圆周均布的4个键槽，用于与转子泵的转轴9固定连接。

如图15、图16所示，双叶片叶轮1B的外周包裹一层包裹层8，用于减少转子与泵体10内腔、转子与转子之间的间隙，也增加其耐磨性。包裹层8为橡胶层或塑料层，塑料层以聚四氟乙烯塑料层为佳，因为聚四氟乙烯塑料具有良好的耐腐蚀性能与自润滑性能。在双叶片叶轮1的外周包裹一层橡胶或塑料的包裹层8，可减少泵体与转子，转子与转子之间的间隙，从而可提高转子泵的工作效率，减少物料回流量，增大泵的吸力；同时也增加了转子与泵体之间的密封性与耐磨性。

本发明转子泵，如图13所示，包括泵体10，经同步箱输出的平行的二根转向相反的转轴9穿过泵体10，泵体10内作为互动转子的2个以上双叶片叶轮1B分别固定安装在二根转轴9上。

泵运行时，如图13所示，由于双叶片叶轮1B的上下两端面为与转子泵泵体10内腔圆弧面11相贴合的端凸起圆弧面3，所以双叶片叶轮1B的上下两端面与泵体之间始终都是面接触。本发明泵体10内1对双叶片叶轮在不同运行状态如图14所示，图中状态1，2个双叶片叶轮各自的过渡凸起圆弧面4相互接触，形成线接触，从而消除了传统的双叶片叶轮转子与转子之间的困料现象。图14中状态2，其中1个双叶片叶轮转子的中凸起圆弧面5B与另1个双叶片叶轮转子的端凸起圆弧面3相互接触，形成线接触。图14中状态3，其中1个双叶片叶轮转子的过渡凸起圆弧面4与另1个双叶片叶轮转子的凹进圆弧面6相互接触，由于其凹进圆弧面6与过渡凸起圆弧面4相贴合匹配，所以形成面接触。与线接触相比，面接触可显著地提升接触双方之间的密封性与耐磨性，减少介质回流量，增大泵的吸力，明显地提高转子泵的工作效率与使用寿命。

本发明的双叶片叶轮1B，转子与转子之间完全没有困料现象，彻底解决了传统的双叶片叶轮转子与转子之间的困料现象；本发明的双叶片叶轮1B与泵体之间都是面接触，转子的过渡凸起圆弧面4与另1个转子的凹进圆弧面6之间形成面接触，消除了困料现象，从而明显地提高转子泵的运行效率与使用寿命。

Claims (6)

1.一种用作转子泵转子的叶轮，为单叶片叶轮(1A)或双叶片叶轮(1B)，均为具有相同横截面的拉伸体，包括轴孔(2)，所述叶轮横截面以所述轴孔(2)中心的定位竖直线为中心线呈现左右对称，其特征在于，所述叶轮的叶片端面为与转子泵泵体(10)内腔圆弧面(11)相贴合的端凸起圆弧面(3)，所述端凸起圆弧面(3)与叶轮的两侧分别形成过渡凸起圆弧面(4)，在所述过渡凸起圆弧面(4)相邻接设置一段与所述过渡凸起圆弧面(4)相贴合匹配的凹进圆弧面(6)，各相交的凸起圆弧面与凹进圆弧面(6)之间光滑过渡。

2.如权利要求1所述的叶轮，其特征在于，所述轴孔(2)设置沿轴孔(2)圆周均布的4个凸筋(7)，或开设沿轴孔(2)圆周均布的4个键槽。

3.如权利要求1所述的叶轮，其特征在于，所述叶轮的外周包裹一层用于减少间隙与增加其耐磨性的包裹层(8)。

4.如权利要求3所述的叶轮，其特征在于，所述包裹层(8)为橡胶层。

5.如权利要求3所述的叶轮，其特征在于，所述包裹层(8)为塑料层。

6.如权利要求5所述的叶轮，其特征在于，所述包裹层(8)为聚四氟乙烯塑料层。

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