CN110821844A - 一种内设有导叶环的低温潜液泵 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种内设有导叶环的低温潜液泵,涉及潜液泵技术领域,解决了现有技术中存在的低温潜液泵出口流道处冲击相对较大的问题。潜液泵包括末级导叶环和前导叶环,末级导叶环设置在靠近潜液泵电机转子的一侧;前导叶环和末级导叶环上存在有导叶环叶片;导叶环叶片包括第一外轮廓及第二外轮廓,第一外轮廓的第一起始弧线与水平切面之间形成叶片入口角;第二外轮廓的第二终止弧线与水平切面之间形成叶片出口角;每个导叶环叶片的叶片出口角度均大于其自身的叶片入口角度;末级导叶环的叶片出口角度大于前导叶环的叶片出口角度。本发明用于减小低温潜液泵出流流道中的流动损失,特别是降低液体对流道及管道进口的冲击。

Description

一种内设有导叶环的低温潜液泵
技术领域
本发明涉及潜液泵技术领域,尤其是涉及一种内设有导叶环的低温潜液泵。
背景技术
低温潜液泵,是一种在低温环境下使用的高速离心式液体泵;当电机带动叶轮旋转时,叶轮对低温介质作功,介质从叶轮中获得了势能和动能;当介质流经导流部件时,部分动能将转变为压能。低温潜液泵主要是低温液体介质的动力输出设备。
本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题:
低温潜液泵末级叶轮流出的液体会对低温潜液泵出口流道处形成较大的冲击,造成较大的流动损失,同时也会产生噪音及振动的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种内设有导叶环的低温潜液泵,解决了现有技术中存在的低温潜液泵出口流道处冲击相对较大的问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
为实现上述目的,本发明提供了以下技术方案:
本发明提供的一种内设有导叶环的低温潜液泵,包括末级导叶环和前导叶环,其中,所述末级导叶环设置在靠近潜液泵电机转子的一侧,所述前导叶环的个数至少为一个,所有所述前导叶环以及所述末级导叶环沿所述潜液泵的轴线依次设置;所述前导叶环和所述末级导叶环上均存在有导叶环叶片;所述导叶环叶片包括第一外轮廓及第二外轮廓,所述第一外轮廓为吸力面,所述第二外轮廓为压力面;所述第一外轮廓包括第一起始弧线和第一终止弧线,所述第一起始弧线与水平切面之间形成叶片入口角;所述第二外轮廓包括第二起始弧线和第二终止弧线,所述第二终止弧线与水平切面之间形成叶片出口角;每个所述导叶环叶片的叶片入口角度均小于其自身的叶片出口角度;所述前导叶环的叶片出口角度小于所述末级导叶环的叶片出口角度。
进一步地,所述末级导叶环的叶片出口角度范围为70°~80°之间。
进一步地,所述前导叶环的叶片出口角度范围为40°~50°之间。
进一步地,所述前导叶环的叶片入口角度范围为2°~5°之间;所述末级导叶环的叶片入口角度范围为2°~5°之间。
进一步地,所述前导叶环的外侧面上形成有所述导叶环叶片且该所述导叶环叶片沿所述前导叶环的周向方向均匀间隔分布;所述末级导叶环的外侧面上形成有所述导叶环叶片且该所述导叶环叶片沿所述末级导叶环的周向方向均匀间隔分布。
进一步地,所述第一外轮廓为所述导叶环叶片的凸面型线,所述第二外轮廓为所述导叶环叶片的凹面型线;所述第一外轮廓与所述第二外轮廓靠近所述叶片入口角的一侧两者相连接;所述导叶环叶片还包括第三外轮廓,所述第三外轮廓远离所述第一外轮廓与所述第二外轮廓的连接端,所述前导叶环的第三外轮廓与所述前导叶环的一端面相平齐,所述末级导叶环的第三外轮廓与所述末级导叶环的一端面相平齐;所述第三外轮廓的两端分别与所述第一外轮廓和所述第二外轮廓相连接,且所述第三外轮廓与所述第二终止弧线之间存在圆滑过渡。
进一步地,所述末级导叶环沿轴线方向上的高度大于所述前导叶环沿轴线方向上的高度。
进一步地,所述前导叶环的高度范围为30cm~35cm;所述末级导叶环的高度范围为55cm~60cm。
进一步地,沿液体经过所述潜液泵的方向,设置在所述末级导叶环前方且与所述末级导叶环相邻的叶轮其叶片的数量不等于所述末级导叶环上导叶环叶片数量;沿液体经过所述潜液泵的方向,设置在所述前导叶环前方且与该所述前导叶环相邻的叶轮其叶片的数量不等于该所述前导叶环上导叶环叶片数量。
进一步地,所述末级导叶环的个数为一个,所述末级导叶环与所述前导叶环的个数之和等于所述潜液泵内叶轮的个数;所述叶轮间隔分布在所述末级导叶环以及所述前导叶环之间,从所述潜液泵的诱导轮出来的液体能先流向所述叶轮,从所述叶轮出来的液体能流向与该所述叶轮相邻的导叶环;所述前导叶环和所述末级导叶环分别套设在对应的所述潜液泵的内导壳上。
进一步地,所述低温潜液泵的前外导壳上安装有进液滤网体,所述进液滤网体的底部和侧壁全部开有过滤孔。
本发明提供的内设有导叶环的低温潜液泵,增大了末级导叶环的叶片出口角度,改变液体流动方向,能很好地将动能转化为压能,减小了液体对潜液泵出口流道处的冲击,提高了泵的出口扬程,进而解决了现有技术中存在的低温潜液泵出口流道处冲击相对较大的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的前导叶环的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的前导叶环叶片的结构示意图;
图3是本发明实施例提供的末级导叶环的结构示意图;
图4是本发明实施例提供的末级导叶环叶片的结构示意图;
图5是本发明实施例提供的内设有导叶环的低温潜液泵的剖视示意图;
图6是图5的局部放大图A;
图7是本发明实施例提供的内设有导叶环的低温潜液泵的结构示意图;
图中1-前叶轮;2-前导叶环;3-末级叶轮;4-末级导叶环;5-导叶环叶片;51-第一外轮廓;511-第一起始弧线;512-第一终止弧线;52-第二外轮廓;521-第二起始弧线;522-第二终止弧线;53-第三外轮廓;6-前内导壳;7-末级内导壳;8-末级外导壳;9-前外导壳;10-电机;11-电机壳体;12-诱导轮;13-进液滤网体;14-电机上端盖;15-排气阀;16-轴杆。
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,下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本发明所保护的范围。
参见图1-图7,本发明提供了一种内设有导叶环的低温潜液泵,包括末级导叶环4和前导叶环2(末级导叶环4和前导叶环2均为导叶环),其中,末级导叶环4设置在靠近潜液泵电机转子的一侧,前导叶环2的个数至少为一个,所有前导叶环2以及末级导叶环4沿潜液泵的轴线依次设置;前导叶环2和末级导叶环4上均存在有导叶环叶片5;导叶环叶片5包括第一外轮廓51及第二外轮廓52,第一外轮廓51为吸力面,第二外轮廓52为压力面;第一外轮廓51包括第一起始弧线511和第一终止弧线512,第一起始弧线511与水平切面之间形成叶片入口角;第二外轮廓52包括第二起始弧线521和第二终止弧线522,第二终止弧线522与水平切面之间形成叶片出口角;每个导叶环叶片5的叶片入口角度均小于其自身的叶片出口角度;前导叶环2的叶片出口角度小于末级导叶环4的叶片出口角度。本发明在潜液泵中设置成前导叶环2的叶片出口角度小于末级导叶环4的叶片出口角度,是因为考虑到低温潜液泵流出的液体对潜液泵出口流道形成较大的冲击,造成较大的流动损失、噪音及振动的情况,因此增大了末级导叶环4的叶片出口角度,改变液体流动方向,能很好地将动能转化为压能,减小了液体对潜液泵出口流道处的冲击,提高了泵的出口扬程。
针对前导叶环2的叶片出口角度小于末级导叶环4的叶片出口角度的设置,考虑到前导叶环2是设置在相邻的两个叶轮之间,从前导叶环2流出来的液体会流向下一级叶轮,因此,不需要将前导叶环2的叶片出口角度设置的很大;另外,导叶环的叶片出口角度越大,导叶环沿轴线方向上的高度会越大,若前导叶环2的叶片出口角度相对小,能在一定程度上减小潜液泵沿轴向方向上的高度,降低潜液泵的成本。
作为本发明实施例可选地实施方式,参见图4,末级导叶环4的叶片出口角度范围优选为70°~80°之间;由于叶片出口角度不是90°,使得从末级导叶环4流出的液体可旋转流动,有利于液体比较顺畅地向潜液泵的出口方向流动,且末级导叶环4的叶片出口角度在70°~80°之间设置,也可以对潜液泵出口流道处不形成较大的冲击,减小了流动损失。
作为本发明实施例可选地实施方式,参见图2,前导叶环2的叶片出口角度范围优选为40°~50°之间,便于从前导叶环2流出的液体流向下级叶轮,并且前导叶环2的出口环量与诱导轮的出口环量基本相等,叶轮叶片进口具有小于5°的正冲角,使叶片具有较好的能量转换性能,进口冲击损失也较小。
作为本发明实施例可选地实施方式,参见图2和图4,前导叶环2的叶片入口角度范围为2°~5°之间;末级导叶环4的叶片入口角度范围为2°~5°之间,便于从叶轮出来的液体切入导叶环。
作为本发明实施例可选地实施方式,参见图1、图3,前导叶环2的外侧面上形成有导叶环叶片5且该导叶环叶片5沿前导叶环2的周向方向均匀间隔分布,相邻的两个导叶环叶片5之间形成液体流道;末级导叶环4的外侧面上形成有导叶环叶片5且该导叶环叶片5沿末级导叶环4的周向方向均匀间隔分布,相邻的两个导叶环叶片5之间形成液体流道。
作为本发明实施例可选地实施方式,第一外轮廓51为导叶环叶片5的凸面型线,第二外轮廓52为导叶环叶片5的凹面型线;第一外轮廓51与第二外轮廓52靠近叶片入口角的一侧两者相连接;导叶环叶片5还包括第三外轮廓53,第三外轮廓53远离第一外轮廓51与第二外轮廓52的连接端,前导叶环2的第三外轮廓53与前导叶环2的一端面相平齐,末级导叶环4的第三外轮廓53与末级导叶环4的一端面相平齐;第三外轮廓53的两端分别与第一外轮廓51和第二外轮廓52相连接,且第三外轮廓53与第二终止弧线522之间存在圆滑过渡。经过前导叶环2或末级导叶环4后,液体流向由主要是圆周方向转变为主要是“轴向”,又因为前导叶环2中流道是扩散的(导叶环叶片5形状的限制),液体流经时其液体流速逐渐变小,在该流动过程中部分动能转变为压能。
上述导叶环叶片5形状的设置,同时也尽量减小液体流动损失;此外,参见图1-图4,导叶环叶片5在靠近进口端要窄一些,便于液体切入导叶环,避免导叶环的液体进入口太小;导叶环叶片5在靠近出口端宽度大一些,是为了增加导叶环叶片5的强度。
作为本发明实施例可选地实施方式,末级导叶环4沿轴线方向上的高度大于前导叶环2沿轴线方向上的高度;前导叶环2的高度范围可以为30cm~35cm,前导叶环2的高度可以为32cm;末级导叶环4的高度范围可以为55cm~60cm,末级导叶环4的高度可以为57cm。
作为本发明实施例可选地实施方式,末级导叶环4的个数为一个,末级导叶环4与前导叶环2的个数之和等于潜液泵内叶轮的个数;叶轮间隔分布在末级导叶环4以及前导叶环2之间,靠近诱导轮12的首先是叶轮,前导叶环2设置在两个叶轮之间,最后是末级导叶环4,从叶轮出来的液体能流向与该叶轮相邻的导叶环;前导叶环2和末级导叶环4分别套设在对应的潜液泵的内导壳上。由诱导轮12导入的低温液体进入(初级)叶轮,经(初级)叶轮的提能后进入前导叶环2,在此过程中,电机带动转子轴上的叶轮高速旋转使其机械能转化为液体的机械能(液体的机械能包括压能和动能),经过前导叶环2后,液体流向由主要是圆周方向转变为主要是“轴向”,以此类推,液体以同样原理进入下级加压提能(增加液体压力,提高液体机械能)的过程,即进入下一叶轮、下一前导叶环2......最后流向末级导叶环4,从末级导叶环4流向电机10与电机壳体11的内置流道。
作为本发明实施例可选地实施方式,沿液体经过潜液泵的方向,设置在末级导叶环4前方且与末级导叶环4相邻的叶轮其叶片的数量不等于末级导叶环4上导叶环叶片5数量;沿液体经过潜液泵的方向,设置在前导叶环2前方且与该前导叶环2相邻的叶轮其叶片的数量不等于该前导叶环2上导叶环叶片5数量。叶轮的个数可以为两个,即为前叶轮1和末级叶轮3,前导叶环2的个数可以为一个,前导叶环2上的导叶环叶片5数量与前叶轮1上的叶轮叶片数量不相同,前导叶环2上的导叶环叶片5的数量可以为9个,前叶轮1上的叶轮叶片数量可以为8个;末级导叶环4上的导叶环叶片5数量与末级叶轮3上的叶轮叶片数量不相同,末级导叶环4上的导叶环叶片5的数量也可以为9个,末级叶轮3上的叶轮叶片数量可以为8个。假如说,如果前导叶环2上的导叶环叶片5数量与前叶轮1上的叶轮叶片数量相同,且叶片通常也是均匀间隔分布的,这样可能出现某一瞬间,前叶轮1上的出液口分别对应前导叶环2上的导叶环叶片5端部(即对应图1中导叶环叶片5进口侧一段细长的区段),影响从前叶轮1流出的液体流入前导叶环2内,液体能量损失大,还可能引起较大的振动。
作为本发明实施例可选地实施方式,低温潜液泵的前外导壳9上安装有进液滤网体13,进液滤网体13的底部和侧壁全部开有过滤孔。进液滤网体13由滤网及支撑组成,由螺栓侧向固定安装于前外导壳9。进液滤网体13采用喇叭口扩口形式,在其底端使用圆孔型滤网支撑体及过滤网,圆孔型滤网支撑结构不会因泵运转过程中的吸力及震动造成过滤组件松散。此外,现有技术中进液滤网体只在网体底部有过滤网,因此沉积在泵池底部的杂质容易堵塞进液滤网体而导致其损坏或流通不畅,而本发明提供的低温潜液泵,进液滤网体13侧壁及底部全部采用过滤网结构,既加大了液体的进液面积又尽量避免了进液滤网体13的堵塞。
作为本发明实施例可选地实施方式,低温潜液泵的电机10为低温永磁电机;电机10的定子为永磁体定子。永磁低温电机的发热量小,损耗低,效率高;该永磁电机相比于原技术中同等功率的三相异步机体积小,电机体积的缩小使泵体的外形不受电机大小的限制。
实施例1:
一种内设有导叶环的低温潜液泵,包括前叶轮1、前内导壳6、末级叶轮3以及末级内导壳7;前内导壳6外套设有前导叶环2且两者可拆卸连接;前叶轮1以及前导叶环2外套设有前外导壳9,前外导壳9的上方设置有末级外导壳8;前内导壳6与末级外导壳8之间存在有液体流道,从前导叶环2出来的液体能通过液体流道流入末级叶轮3;末级内导壳7外套设有末级导叶环4,末级叶轮3以及末级导叶环4位于末级外导壳8内;前导叶环2的叶片出口角度小于末级导叶环4的叶片出口角度;末级导叶环4的叶片出口角度范围优选为70°~80°之间;前导叶环2的叶片出口角度范围优选为为40°~50°之间,前导叶环2的叶片入口角度范围为2°~5°之间;末级导叶环4的叶片入口角度范围为2°~5°之间。
低温潜液泵的具体结构可以如下:低温潜液泵还包括电机上端盖14、电机壳体11、末级外导壳8、前外导壳9;前外导壳9的底端安装进液滤网体13;电机壳体11的外部顶端固定设有电机上端盖14,内部顶端固定设有轴承座,底端固定设有末级外导壳8,末级外导壳8的底端固定连接设有前外导壳9;
电机壳体11内部固定设有电机10;电机10顶端设有排气阀15且排气阀15位于电机上端盖14内部;电机10包括电机定子和电机转子,电机10底端设有末级内导壳7;电机10与电机壳体11之间设有多个流道,电机转子位于电机定子内侧,连通轴杆16,轴杆16上方连接设有轴承,下方连接设有轴承、末级叶轮3、前叶轮1、诱导轮12。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种内设有导叶环的低温潜液泵,其特征在于,包括末级导叶环(4)和前导叶环(2),其中,
所述末级导叶环(4)设置在靠近潜液泵电机转子的一侧,所述前导叶环(2)的个数至少为一个,所有所述前导叶环(2)以及所述末级导叶环(4)沿所述潜液泵的轴线依次设置;
所述前导叶环(2)和所述末级导叶环(4)上均存在有导叶环叶片(5);
所述导叶环叶片(5)包括第一外轮廓(51)及第二外轮廓(52),所述第一外轮廓(51)为吸力面,所述第二外轮廓(52)为压力面;
所述第一外轮廓(51)包括第一起始弧线(511)和第一终止弧线(512),所述第一起始弧线(511)与水平切面之间形成叶片入口角;
所述第二外轮廓(52)包括第二起始弧线(521)和第二终止弧线(522),所述第二终止弧线(522)与水平切面之间形成叶片出口角;
每个所述导叶环叶片(5)的叶片入口角度均小于其自身的叶片出口角度;
所述前导叶环(2)的叶片出口角度小于所述末级导叶环(4)的叶片出口角度。
2.根据权利要求1所述的内设有导叶环的低温潜液泵,其特征在于,所述末级导叶环(4)的叶片出口角度范围为70°~80°之间;所述前导叶环(2)的叶片出口角度范围为40°~50°之间。
3.根据权利要求1所述的内设有导叶环的低温潜液泵,其特征在于,所述前导叶环(2)的叶片入口角度范围为2°~5°之间;所述末级导叶环(4)的叶片入口角度范围为2°~5°之间。
4.根据权利要求1所述的内设有导叶环的低温潜液泵,其特征在于,所述前导叶环(2)的外侧面上形成有所述导叶环叶片(5)且该所述导叶环叶片(5)沿所述前导叶环(2)的周向方向均匀间隔分布;
所述末级导叶环(4)的外侧面上形成有所述导叶环叶片(5)且该所述导叶环叶片(5)沿所述末级导叶环(4)的周向方向均匀间隔分布。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的内设有导叶环的低温潜液泵,其特征在于,
所述第一外轮廓(51)为所述导叶环叶片(5)的凸面型线,所述第二外轮廓(52)为所述导叶环叶片(5)的凹面型线;
所述第一外轮廓(51)与所述第二外轮廓(52)靠近所述叶片入口角的一侧两者相连接;
所述导叶环叶片(5)还包括第三外轮廓(53),所述第三外轮廓(53)远离所述第一外轮廓(51)与所述第二外轮廓(52)的连接端,所述前导叶环(2)的第三外轮廓(53)与所述前导叶环(2)的一端面相平齐,所述末级导叶环(4)的第三外轮廓(53)与所述末级导叶环(4)的一端面相平齐;
所述第三外轮廓(53)的两端分别与所述第一外轮廓(51)和所述第二外轮廓(52)相连接,且所述第三外轮廓(53)与所述第二终止弧线(522)之间存在圆滑过渡。
6.根据权利要求5所述的内设有导叶环的低温潜液泵,其特征在于,所述末级导叶环(4)沿轴线方向上的高度大于所述前导叶环(2)沿轴线方向上的高度。
7.根据权利要求6所述的内设有导叶环的低温潜液泵,其特征在于,所述前导叶环(2)的高度范围为30cm~35cm;所述末级导叶环(4)的高度范围为55cm~60cm。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的内设有导叶环的低温潜液泵,其特征在于,沿液体经过所述潜液泵的方向,设置在所述末级导叶环(4)前方且与所述末级导叶环(4)相邻的叶轮其叶片的数量不等于所述末级导叶环(4)上导叶环叶片(5)数量;
沿液体经过所述潜液泵的方向,设置在所述前导叶环(2)前方且与该所述前导叶环(2)相邻的叶轮其叶片的数量不等于该所述前导叶环(2)上导叶环叶片(5)数量。
9.根据权利要求1-4中任一项所述的内设有导叶环的低温潜液泵,其特征在于,所述末级导叶环(4)的个数为一个,所述末级导叶环(4)与所述前导叶环(2)的个数之和等于所述潜液泵内叶轮的个数;
所述叶轮间隔分布在所述末级导叶环(4)以及所述前导叶环(2)之间,从所述潜液泵的诱导轮(12)出来的液体能先流向所述叶轮,从所述叶轮出来的液体能流向与该所述叶轮相邻的导叶环;
所述前导叶环(2)和所述末级导叶环(4)分别套设在对应的所述潜液泵的内导壳上。
10.根据权利要求1-4中任一项所述的内设有导叶环的低温潜液泵,其特征在于,所述低温潜液泵的前外导壳(9)上安装有进液滤网体(13),所述进液滤网体(13)的底部和侧壁全部开有过滤孔。
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