CN110454433B - 一种潜水泵用叶轮结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种潜水泵用叶轮结构，包括盖板，盖板的一侧中心设置有轮毂，另一侧的外表面上设置有叶片，叶片沿盖板的周向间隔设置有多个，叶片沿盖板的一端向另一端逐步增高，叶片的侧面对应设置有分层板，分层板将进气口分割成多个进气通道，各进气通道均连接出口通道。本发明有效地降低了湍流的发生，强度高，制造简单，可实现大批量生产。

Description

一种潜水泵用叶轮结构
技术领域
本发明属于排气或排水处理技术领域，具体涉及一种潜水泵用叶轮结构。
背景技术
目前，依靠推动空气或水做功的设备很多，比如鼓风机或泵类等设备，依靠叶轮转动产生一定推力或压力，叶轮的种类很多，与此相配套的叶轮也多种多样。在排水过程中，由于受叶轮结构等条件的限制，转速提不上去，且工作的高效点范围比较窄，使之工作性能和应用范围受到很大限制，因此对叶轮进行改进是迫在眉睫。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种潜水泵用叶轮结构，该叶轮的结构简单，可减少流体损失，增大有效工作范围，性能优异。
本发明采用以下技术方案：
一种潜水泵用叶轮结构，包括盖板，盖板的一侧中心设置有轮毂，另一侧的外表面上设置有叶片，叶片沿盖板的周向间隔设置有多个，叶片的高度从进口端向出口端的所在方向逐渐减少，叶片的侧面对应设置有分层板，分层板将进气口分割成多个进气通道，各进气通道均连接出口通道。
具体的，叶片靠近盖板中心轴线的一端为进口端，叶片远离盖板中心轴线的一端为出口端；出口端朝向叶轮的旋转方向倾斜设置。
进一步的，进口端形成向外突出的第一圆弧过渡；出口端为倒角结构。
进一步的，叶片的宽度从进口端向出口端的所在方向逐渐减少，叶片的最小宽度为叶片最大宽度的0.4～0.6倍。
进一步的，叶片的最小高度为叶片最大高度的0.5～0.8倍。
具体的，叶片的个数为5～8个。
具体的，分层板在出气通道连接处设置有第二圆弧过渡，在进气口通道连接处设置有分层板面，分层板面与盖板之间成15°夹角。
具体的，轮毂为柱状结构，轮毂内设有与驱动装置相连的连接部。
具体的，分层板和盖板平行设置。
具体的，叶片与盖板和轮毂为一体结构。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明一种潜水泵用叶轮结构，叶轮设有两层进气通道，相对已有的叶轮，加大了吸气的端口，增加了处理介质的总量，体积小，无泄漏，提高了工作效率。多层分布，强制高速气体的层流运动，降低湍流的发生，提高了进气量，机械强度高，噪音小。
进一步的，叶片在叶轮本体的轴向上的投影呈弧形。有助于平衡出气通道各处的气压，进一步减小噪音。
进一步的，叶片的进气通道与出气通道连接处平滑过渡。减少了空气流阻和损耗，流道结构使其更加坚固，不易变型或损坏。
进一步的，叶轮的过流区分层板间隔分布，增加小排量叶轮扬程，减少轴功率的消耗。
进一步的，轮毂设置可有效地扩大叶轮在小流量情况下的有效工作范围。
进一步的，分层板和盖板的平行设置更好的降低了湍流的发生。
进一步的，采用一体式结构化设置可以保证叶轮的结构强度，也能降低叶轮的整体重量。
综上所述，本发明有效地降低了湍流的发生，强度高，制造简单，可实现大批量生产。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为叶轮的结构示意图；
图2为叶轮的主视图；
图3为图1所示叶轮的侧视图；
图4为图1所示叶轮的俯视图；
图5为叶片示意图；
图6为所示叶轮的压力云图；
图7为所示叶轮的速度云图。
其中：100.叶轮；11.盖板；12.轮毂；13.叶片；131.进口端；132.第一圆弧过渡；133.叶片厚度；134.出口端；14.分层板；141.第二圆弧过渡；142.分层板面；15.连接部。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“一侧”、“一端”、“一边”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明提供了一种潜水泵用叶轮结构，采用柱状结构的轮毂，轮毂内设有适于与驱动装置相连的连接部，轮毂上方设置盖板，在盖板的外表面上沿盖板的轴向间隔均匀设置多个叶片，每个叶片邻近盖板中心轴线的一端为进口端，每个叶片远离盖板中心轴线的一端为出口端，每个叶片的进口端均设置倒角结构，随着叶片离中心轴的原理，叶片的高度和厚度都得到增强。且各进气部均设置有间隔挡板，间隔挡板将进气部分割成多个进气通道，各进气通道均一端连通出气通道。本发明的叶轮结构可以有效减少进、出口端的流体损失，对叶轮流道内部的低压力区和逆压梯度产生改善作用，有效扩大叶轮在在空化状态下的扬程值，提高叶轮的工作性能，扩大叶轮的应用范围，叶轮的结构简单，可减少流体损失、增大了扬程值，工作性能好。
请参阅图1，本发明一种潜水泵用叶轮结构，叶轮100包括：盖板11、轮毂12、多个叶片13和多个分层板14。
叶片13在盖板11的外表面上沿盖板11的周向间隔均匀分布有多个，叶片13沿盖板11的一端向另一端逐步增高，叶片13邻近盖板11中心轴线的一端为进口端131，叶片13远离盖板11中心轴线的一端为出口端134；叶片13的出口端134朝向叶轮100的旋转方向倾斜设置，叶片13的侧面配有一个分层板14，分层板14将进气口分割成多个进气通道，各进气通道均连接出口通道，分层板14和盖板11平行设置，在流体经过叶片13的进口端131和出口端134时，能够有效减少流体在进口端131和出口端134的流体损失。
优选的，叶片13的个数为5～8个。
叶片13的进口端131形成向外突出的圆滑曲面，即第一圆弧过渡132；叶片13的出口端134设置倒角结构。
叶片13的宽度从进口端向出口端的所在方向逐渐减少，叶片13的最小宽度为叶片最大宽度的0.4～0.6倍。
叶片13的高度从进口端向出口端的所在方向逐渐减少，叶片13的最小高度为叶片最大高度的0.5～0.8倍。
六个分层板14与六个叶轮13一一对应。
为便于气流在出气通道内的平滑过渡，分层板14在出气通道连接处设置有第二圆弧过渡141，且在进气口通道连接处的分层板面142与盖板11之间设置有15°的夹角。如此，则保证气流平滑地从进气口到出气口，降低能量的损耗，提高空气的压缩效率，有效扩大叶轮100在小流量工况下的扬程，同时保证叶轮100的工作性能。
轮毂12为柱状结构，轮毂12内设有与驱动装置相连的连接部15，盖板11设在轮毂12的上方。
优选的，叶片13与盖板11和轮毂12为一体结构。
本发明提供的叶轮设有分层板，相对现有的叶轮，加大了吸气的端口，增加了处理介质的总量，体积小，无泄漏，提高了工作效率。加层分布的结构，强制高速气体的层流运动，降低湍流的发生，提高了进气量，机械强度高，噪音小。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中的描述和所示的本发明实施例的组件可以通过各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，六个叶片13均匀分布在盖板11上，叶片的进口端131与盖板11成垂直状态。为避免应力集中，对气流造成损耗影响，设置第一圆弧过渡132；离盖板11的中心轴线越远的地方，叶片的高度越低，成线性递减，减少了空气流阻和损耗，流道结构使其更加坚固，不易变型或损坏。
在叶片13的气流方向上，离盖板11的中心轴线越远的地方，叶片13的厚度133逐渐增大；叶片13最薄处厚度为最厚处厚度的0.5～0.8倍，叶片13不同部位的厚度均不相等。根据叶轮的实际情况进行适当调正，因此，通过对厚度合理要求规划，可以保证叶片13的结构强度，也能降低叶轮100的整体重量，实现机构的便携式。
构成叶轮100的盖板11、轮毂12、多个叶片13和分层板14均一体设置，但并不对其具体安装方式具有限制作用。
需要指出的是，本发明的出气通道以与进气通道连通作为目的，图1所示的分层板14设于叶轮100的一端，通过连接部15与传动装置相连，带动叶轮100旋转。
本发明涉及排气或排水处理领域，具体涉及应用到井用潜水泵的一种具有高效，高扬程的推力部件。
请参阅图6和图7，根据叶轮的压力云图和速度云图能够看出，叶轮在运行过程中，均处于安全状态，可保证井用潜水泵的正常高效运行。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种潜水泵用叶轮结构，其特征在于，包括盖板(11)，盖板(11)的一侧中心设置有轮毂(12)，另一侧的外表面上设置有叶片(13)，叶片(13)沿盖板(11)的周向间隔设置有多个，叶片(13)的高度从进口端向出口端的所在方向逐渐减少，叶片(13)的侧面对应设置有分层板(14)，分层板(14)将进气口分割成多个进气通道，各进气通道均连接出口通道，分层板(14)在出气通道连接处设置有第二圆弧过渡(141)，在进气口通道连接处设置有分层板面(142)，分层板面(142)与盖板(11)之间成15°夹角，叶片(13)与盖板(11)和轮毂(12)为一体结构。
2.根据权利要求1所述的潜水泵用叶轮结构，其特征在于，叶片(13)靠近盖板(11)中心轴线的一端为进口端(131)，叶片(13)远离盖板(11)中心轴线的一端为出口端(134)；出口端(134)朝向叶轮(100)的旋转方向倾斜设置。
3.根据权利要求2所述的潜水泵用叶轮结构，其特征在于，进口端(131)形成向外突出的第一圆弧过渡(132)；出口端(134)为倒角结构。
4.根据权利要求2所述的潜水泵用叶轮结构，其特征在于，叶片(13)的宽度从进口端向出口端的所在方向逐渐减少，叶片(13)的最小宽度为叶片最大宽度的0.4～0.6倍。
5.根据权利要求2所述的潜水泵用叶轮结构，其特征在于，叶片(13)的最小高度为叶片最大高度的0.5～0.8倍。
6.根据权利要求1所述的潜水泵用叶轮结构，其特征在于，叶片(13)的个数为5～8个。
7.根据权利要求1所述的潜水泵用叶轮结构，其特征在于，轮毂(12)为柱状结构，轮毂(12)内设有与驱动装置相连的连接部(15)。
8.根据权利要求1所述的潜水泵用叶轮结构，其特征在于，分层板(14)和盖板(11)平行设置。
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