CN110792632A - 一种抗汽蚀的离心泵叶轮 - Google Patents

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晁文雄
王均儒
刘意
王淑红
何彬
贺青
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Abstract

本发明涉及一种抗汽蚀的离心泵叶轮，所述叶轮包括毂筒、主叶片和前置叶片，主叶片为多个、前置叶片至少两个且中心对称；主叶片与毂筒构成离心叶轮，多个主叶片相对于毂筒均匀环布；所述前置叶片与毂筒轴向上前后设置，且每个前置叶片与一个主叶片固定为一体或一体形成，前置叶片与主叶片之间为平滑过渡。本发明设计对叶轮进口处的低压燃油进行了提前增压，有效提高离心泵叶轮入口低压区的压力。使不低于或者小于当地温度下的燃油汽化压力，从而避免汽蚀现象的发生，保证泵的正常运转。

Description

一种抗汽蚀的离心泵叶轮
技术领域
本发明涉及航空燃油加力离心泵设计领域，具体涉及一种抗汽蚀的离心泵叶轮。
背景技术
当介质按一定压力P1进入叶轮后，由于叶片入口处的介质压力低于当地温度下的饱和蒸汽压Pv时，导致部分介质开始汽化；同时流体达到叶轮中心压力最低点P3时，叶轮内产生大量汽泡，包括介质汽化的气泡和介质中溶解的其他气体成分也会随之大量溢出。汽化液体和析出气体产生的气泡与流体共同作用形成气液混合状态，并伴随叶轮旋转进入压力升高区域,当压力恢复到P3高于饱和蒸汽压Pv时，气泡在高压作用下迅速凝结或破裂，形成空穴。此时介质在压力及惯性作用下又以极高的速度冲向原气泡所占的空穴中心，这就造成了气泡破裂区域内流体的高频撞击，产生强烈的冲击作用，其瞬间的局部压力可以达到几百兆帕。这种气泡形成、聚集、破裂的过程为汽蚀现象。
油泵的叶轮高速旋转对油做功时产生汽蚀会降低离心泵的能量特性，比如：零组件损坏；性能下降；噪音振动增加；抽空断流堵塞过流部件。用于离心泵防止汽蚀的方法和结构很多，比如采用双吸叶轮、增设诱导轮、改变入口结构、减小管路流阻、增加泵前油压力、用抗汽蚀材料等措施，这些措施均需改变现有的离心泵结构，由于离心泵的外形尺寸、安装接口尺寸、加工周期等因素已经限定了油泵不能进行外形结构上的更改，因此需求设计新型的可提高抗汽蚀性能的离心泵叶轮，从而达到油泵的抗汽蚀性能设计要求。
发明内容
为了达到本发明目的：使得离心泵叶轮提高抗汽蚀能力，同时不影响油泵的外形尺寸和安装接口尺寸等，从而增加了泵的使用寿命。
本发明的技术方案是：一种抗汽蚀的离心泵叶轮，所述叶轮包括毂筒、主叶片和前置叶片，主叶片为多个、前置叶片至少两个且中心对称；主叶片与毂筒构成离心叶轮，多个主叶片相对于毂筒均匀环布；所述前置叶片与毂筒轴向上前后设置，且每个前置叶片与一个主叶片固定为一体或一体形成，前置叶片与主叶片之间为平滑过渡。
进一步的，所述前置叶片在轴向上的投影与毂筒在轴向上的投影完全重合或部分重合。
进一步的，前置叶片为两对，每对中心对称。
进一步的，中心对称的一对前置叶片的外轮廓直径小于离心泵副流道内径。
进一步的，中心对称的一对前置叶片的内轮廓直径大于毂筒内径。
进一步的，前置叶片的前缘为圆弧形前缘、角形前缘、薄壁形前缘或铲形前缘。优选为椭圆形前缘。
进一步的，所述前置叶片从主叶片沿着叶型型面延伸形成。
其中，前置叶片轴向外径要小于壳体进口处(例如，离心泵副流道)的内径，防止叶轮旋转时与壳体发生磕碰刮蹭现象。并且前置叶片的体积不能过多占有正常来流的介质体积。
本发明的有益效果：本发明设计对叶轮进口处的低压燃油进行了提前增压，有效提高离心泵叶轮入口低压区的压力。使不低于或者小于当地温度下的燃油汽化压力，从而避免汽蚀现象的发生，保证泵的正常运转。
附图说明
图1为本发明的离心叶轮安装后的示意图；
图2为离心叶轮的正视图；
图3为离心叶轮的侧视图；
图4为离心叶轮的结构示意图；
图中：1-壳体；2-主叶片；3-前置叶片；4-毂筒；A-离心泵进口；B-副流道区域；C-主流道区域；D-离心泵出口。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
实施例一
如图1-4所示，一种抗汽蚀的离心泵叶轮，所述叶轮包括毂筒、主叶片和前置叶片，主叶片为多个、前置叶片至少两个且中心对称；主叶片与毂筒构成离心叶轮，多个主叶片相对于毂筒均匀环布；所述前置叶片与毂筒轴向上前后设置，且每个前置叶片与一个主叶片固定为一体或一体形成，前置叶片与主叶片之间为平滑过渡。
所述前置叶片在轴向上的投影与毂筒在轴向上的投影完全重合。
前置叶片为一对，每对中心对称。
中心对称的一对前置叶片的外轮廓直径小于离心泵副流道内径。
中心对称的一对前置叶片的内轮廓直径大于毂筒内径。
前置叶片的前缘为圆弧形前缘。
所述前置叶片从主叶片沿着叶型型面延伸形成。
实施例二
如图1-4所示，一种抗汽蚀的离心泵叶轮，所述叶轮包括毂筒、主叶片和前置叶片，主叶片为多个、前置叶片至少两个且中心对称；主叶片与毂筒构成离心叶轮，多个主叶片相对于毂筒均匀环布；所述前置叶片与毂筒轴向上前后设置，且每个前置叶片与一个主叶片固定为一体或一体形成，前置叶片与主叶片之间为平滑过渡。
进一步的，所述前置叶片在轴向上的投影与毂筒在轴向上的投影部分重合。
前置叶片为一对，每对中心对称。
中心对称的一对前置叶片的外轮廓直径小于离心泵副流道内径。
前置叶片的前缘为椭圆形前缘。
所述前置叶片从主叶片沿着叶型型面延伸形成。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种抗汽蚀的离心泵叶轮，其特征在于：所述叶轮包括毂筒、主叶片和前置叶片，主叶片为多个、前置叶片至少两个且中心对称；主叶片与毂筒构成离心叶轮，多个主叶片相对于毂筒均匀环布；所述前置叶片与毂筒轴向上前后设置，且每个前置叶片与一个主叶片固定为一体或一体形成，前置叶片与主叶片之间为平滑过渡。
2.如权利要求1所述的一种抗汽蚀的离心泵叶轮，其特征在于：所述前置叶片在轴向上的投影与毂筒在轴向上的投影完全重合或部分重合。
3.如权利要求1所述的一种抗汽蚀的离心泵叶轮，其特征在于：前置叶片为两对，每对中心对称。
4.如权利要求1所述的一种抗汽蚀的离心泵叶轮，其特征在于：中心对称的一对前置叶片的外轮廓直径小于离心泵副流道内径。
5.如权利要求1所述的一种抗汽蚀的离心泵叶轮，其特征在于：中心对称的一对前置叶片的内轮廓直径大于毂筒内径。
6.如权利要求1所述的一种抗汽蚀的离心泵叶轮，其特征在于：前置叶片的前缘为圆弧形前缘、角形前缘、薄壁形前缘或铲形前缘。
7.如权利要求6所述的一种抗汽蚀的离心泵叶轮，其特征在于：前置叶片的前缘为椭圆形前缘。
8.如权利要求1所述的一种抗汽蚀的离心泵叶轮，其特征在于：所述前置叶片从主叶片沿着叶型型面延伸形成。
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication
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