CN111828391A - 一种泵用叶片可调节的无轴诱导轮 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种泵用叶片可调节的无轴诱导轮，包括泵壳和叶轮，所述叶轮安装在泵壳内，所述叶轮的叶轮盖板延长段上均布若干诱导轮叶片，任一所述诱导轮叶片与叶轮盖板连接处设有定位装置，通过外力使诱导轮叶片克服定位装置的定位并驱动所述诱导轮叶片产生旋转，用于调节诱导轮叶片的角度；所述泵壳外部设有推力旋转装置，用于提供所述外力。本发明通过调节叶片安放角度，使得泵在不同工况条件下也能处在最优工况点运行；本发明适用于进口来流为低压的情况；本发明诱导轮采用无轮毂形式，把叶片安装在叶轮的盖板加长处，减轻了诱导轮的重量，提供更多的进口面积，从而提高泵的效率。

Description

一种泵用叶片可调节的无轴诱导轮

技术领域

本发明涉及流体机械领域，特别涉及到一种泵用叶片可调节的无轴诱导轮。

背景技术

水泵工作时，如果水泵内某点压力降低到工作温度下，水的饱和蒸汽压力水就开始汽化，并且，这种汽化现象将随泵壳内压力的下降以及水温的提高而加剧。汽蚀会对叶轮和泵壳产生危害，一定时间后，会使其表面产出斑痕和裂缝，同时，也会产生噪音，使泵体振动。长时间在汽蚀状态下运行，会大大减少泵的使用寿命。为了防止或者减轻汽蚀现象的方法有很多，如进口处加诱导轮、选择适当的泵安装高度、增大叶轮进口直径等。进口处加诱导轮是目前提高离心泵汽蚀性能的最为有效的方法之一,被广泛的应用。

诱导轮属于轴流式叶轮，具有轴流式叶轮的几何特性和汽蚀特性，用于提高离心泵的汽蚀性能，其本身也可以在一定程度的汽蚀状态下工作。它通过提高泵主叶轮进口的压力使其在不出现空化引起过大性能损失的情况下运行。泵加装理想诱导轮后有下述作用：能使泵NPSHR(泵汽蚀余量)降低至少50％，能改善泵输送黏性物料的能力，在真空应用中能消除噪声并可以改善泵输送气相的能力，此外，在NPSHA(装置汽蚀余量)不足及处理含气和黏性物料的应用中，可以延长叶轮、泵体和盖板等过流部件的使用寿命。

中国专利公开了使用斜齿轮的啮合转动对工作中的轴流泵叶轮叶片角度进行调节，使得叶轮叶片在一定的角度范围内转动，不会出现叶片互相碰撞的情况。该专利是在轮毂内部安装调节装置对叶轮叶片进行调节，不便操作和维修。中国专利公开了将诱导轮设置成变螺距的结构，且螺旋叶片的叶片进口角小于叶片出口角，螺旋叶片厚度自叶尖向叶根方向逐渐变厚，从而取得较好的汽蚀性能，提高叶轮进口压力，有效降低汽蚀对叶轮的影响。该专利只是对诱导轮的叶片结构进行改进，并未涉及诱导轮叶片可调节装置。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种泵用叶片可调节的无轴诱导轮，使得诱导轮叶片可调节，通过调节叶片安放角度，使得泵在不同工况条件下也能处在最优工况点运行；本发明适用于进口来流为低压的情况；本发明诱导轮采用无轮毂形式，把叶片安装在叶轮的盖板加长处，减轻了诱导轮的重量，提供更多的进口面积，从而提高泵的效率。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种泵用叶片可调节的无轴诱导轮，包括泵壳和叶轮，所述叶轮安装在泵壳内，所述叶轮的叶轮盖板延长段上均布若干诱导轮叶片，任一所述诱导轮叶片与叶轮盖板连接处设有定位装置，通过外力使诱导轮叶片克服定位装置的定位并驱动所述诱导轮叶片产生旋转，用于调节诱导轮叶片的角度；所述泵壳外部设有推力旋转装置，用于提供所述外力。

进一步，所述定位装置包括连接杆、第一齿轮和第二齿轮，所述诱导轮叶片一端设有连接杆，所述连接杆上安装第一齿轮，所述叶轮盖板上设有安装孔，所述安装孔固定安装第二齿轮，所述连接杆穿过安装孔，且第一齿轮与第二齿轮啮合；通过所述外力使连接杆轴向移动，使第一齿轮与第二齿轮脱离，再通过所述外力使连接杆旋转，用于调节诱导轮叶片的角度。

进一步，所述定位装置还包括第一复位装置，所述连接杆上设有第一复位装置，用于在所述外力消失后使第一齿轮与第二齿轮啮合。

进一步，所述第一齿轮与第二齿轮为一对外啮合齿轮或一对内啮合齿轮。

进一步，所述推力旋转装置包括控制杆和凸台，所述泵壳上设有连通孔，所述控制杆一端设有凸台，所述连接杆上设有与凸台匹配的凹槽，所述控制杆穿过连通孔，通过控制杆的轴向运动，用于使凸台与凹槽接合或分离；通过旋转控制杆，用于调节诱导轮叶片的角度。

进一步，所述推力旋转装置还包括密封件和第二复位装置，所述通孔与控制杆设有密封件；所述控制杆上安装第二复位装置用于使凸台与凹槽分离。

进一步，所述凸台为凸起的一字形或多边形。

本发明的有益效果在于：

1.本发明所述的泵用叶片可调节的无轴诱导轮，因诱导轮本身具有较强的抗空化性能，可以有效的改善泵的空化性能。

2.本发明所述的泵用叶片可调节的无轴诱导轮，通过诱导轮叶片可调节可以适用于不同的工况，在不同工况下找到最优工况点，使泵在较大的工况变化范围内保持高效率。

3.本发明所述的泵用叶片可调节的无轴诱导轮，无轴、无轮毂诱导轮，在制造、安装上更方便，降低了制造成本，便于维修护理，同时，减轻诱导轮本身重量，增大进口面积，提高泵工作效率。

4.本发明所述的泵用叶片可调节的无轴诱导轮，叶片只是在一定的角度范围内转动，只要适当设置旋转角度，叶片就不会发生碰撞，且调节机构简单，操作方便，易于实现，可以在保证不碰撞的情况下，完成诱导轮叶片的调节。

附图说明

图1为本发明所述的泵用叶片可调节的无轴诱导轮结构图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3a和图3b为本发明实施例1的调节过程图。

图4a和图4b为本发明实施例2的调节过程图。

图5为实施例1的B-B剖视图。

图6为实施例2的B-B剖视图。

图中：

1-叶轮；2-锁紧螺母；3-密封组件；4-泵轴；5-诱导轮叶片；6-泵壳；101-叶轮盖板；8-第一齿轮；9-齿圈；9’-外齿轮；10-凹槽；11-连接杆弹簧；12-连接杆；13-键；14-凸台；15-控制杆；16-控制杆弹簧；17-密封件；18-控制杆盖板；19-螺钉；20-控制杆旋转手柄。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

如图1和图2所示，本发明所述的泵用叶片可调节的无轴诱导轮主要包括叶轮1、锁紧螺母2、密封组件3、泵轴4、诱导轮叶片5、泵壳6、叶轮盖板101、第一齿轮8、第二齿轮9、凹槽10、连接杆弹簧11、连接杆12、键13、凸台14、控制杆15、控制杆弹簧16、密封件17、控制杆盖板18、螺钉19、控制杆旋转手柄20。

所述叶轮1安装在泵壳6内，所述叶轮1与泵轴4连接，并通过锁紧螺母2固定，用密封组件3来进行密封处理，所述叶轮1的叶轮盖板101延长段上均布若干诱导轮叶片5，任一所述诱导轮叶片5与叶轮盖板101连接处设有定位装置，通过外力使诱导轮叶片5克服定位装置的定位并驱动所述诱导轮叶片5产生旋转，用于调节诱导轮叶片5的角度；所述泵壳6外部设有推力旋转装置，用于提供所述外力。

所述定位装置包括连接杆12、第一齿轮8和第二齿轮，所述诱导轮叶片5一端设有连接杆12，所述连接杆12上安装第一齿轮8，所述叶轮盖板101上设有安装孔，所述安装孔固定安装第二齿轮，所述连接杆12穿过安装孔，且第一齿轮8与第二齿轮啮合；叶片连接杆12上设有阶梯轴肩，连接杆弹簧11两端分别与轴肩和盖板内壁连接固定。通过所述外力使连接杆12轴向移动，使第一齿轮8与第二齿轮脱离，再通过所述外力使连接杆12旋转，用于调节诱导轮叶片5的角度。

所述推力旋转装置包括控制杆15和凸台14，所述泵壳6上设有连通孔，所述控制杆15一端设有凸台14，所述连接杆12上设有与凸台14匹配的凹槽10，所述控制杆15穿过连通孔，通过控制杆15的轴向运动，用于使凸台14与凹槽10接合或分离；通过旋转控制杆15，用于调节诱导轮叶片5的角度。

实施例1，如图3a、图3b和图5所示，第一齿轮8为外齿轮，第二齿轮为齿圈9，齿轮齿数不局限于此，可根据想要的旋转角度调整齿数。六角形的凹槽10开在叶片连接杆12的底部中心，控制杆15顶部设有一个六角形的凸台14，当叶片调节时，用于连接杆12与控制杆15的连接固定。泵壳6开设阶梯孔，控制杆15设有轴肩，控制杆弹簧16两端分别与泵壳6和控制杆15连接固定，密封件17安放在泵壳6和控制杆15之间。控制杆盖板18套在控制杆15上，并通过螺钉19固定在泵壳6上，防止控制杆15脱落，也起到一定的密封作用。控制杆15底端设有控制杆旋转手柄20，手柄20上刻有与齿轮齿数对应的线条，以便叶片调整时进行旋转。

如图3所示，当诱导轮叶片5需要调节时，推动控制杆15与叶片连接杆12连接，继续推动控制杆15，使得第一齿轮8脱离齿圈9时停止，旋转控制杆15上的旋转手柄，让控制杆15带动连接杆12旋转，使得安装在连接杆12上的第一齿轮8旋转一个齿数的角度，连接杆弹簧11在完成调节后，将连接杆12弹回原处，使第一齿轮8再次与齿圈9啮合。控制杆上的弹簧16在调节后，将控制杆15弹回原处，使控制杆15与连接杆12分离，以不影响泵的运行。

实施例2，如图4a、图4b和图6所示，第一齿轮8为外齿轮，第二齿轮为外齿轮9’，齿轮齿数不局限于此，可根据想要的旋转角度调整齿数。其原理与实施例1相同。

本发明所述的泵用叶片可调节的无轴诱导轮与传统诱导轮结构不同，此诱导轮为无轴诱导轮，将诱导轮叶片5安装在叶轮盖板101延长段上，叶轮1与泵轴4连接且用锁紧螺母2固定；诱导轮叶片5为可调节式叶片，其调节原理是，推动控制杆15与连接杆12相连，并通过六角槽固定，然后继续推动控制杆15，使安装在连接杆12上的第一齿轮脱离安装在盖板内部的第二齿轮，进而旋转控制杆15，使第一齿轮与第二齿轮在下一个啮合点进行啮合，从而达到叶片角度调节的效果。调节完成后，控制杆15和连接杆12上的弹簧可使装置回到初始位置，使控制杆15和连接杆12分离，以保证泵在运行时，不受阻碍。控制杆15与泵壳6之间安装密封件17，在不影响调节方式的条件下，对壳体开口进行密封。本发明具有结构简单、安装方便、安全可靠等优点。

所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种泵用叶片可调节的无轴诱导轮，包括泵壳(6)和叶轮(1)，所述叶轮(1)安装在泵壳(6)内，其特征在于，所述叶轮(1)的叶轮盖板(101)的延长段上均布若干诱导轮叶片(5)，任一所述诱导轮叶片(5)与叶轮盖板(101)连接处设有定位装置，通过外力使诱导轮叶片(5)克服定位装置的定位并驱动所述诱导轮叶片(5)产生旋转，用于调节诱导轮叶片(5)的角度；所述泵壳(6)外部设有推力旋转装置，用于提供所述外力。

2.根据权利要求1所述的泵用叶片可调节的无轴诱导轮，其特征在于，所述定位装置包括连接杆(12)、第一齿轮(8)和第二齿轮(9、9’)，所述诱导轮叶片(5)一端设有连接杆(12)，所述连接杆(12)上安装第一齿轮(8)，所述叶轮盖板(101)上设有安装孔，所述安装孔固定安装第二齿轮(9、9’)，所述连接杆(12)穿过安装孔，且第一齿轮(8)与第二齿轮(9、9’)啮合；通过所述外力使连接杆(12)轴向移动，使第一齿轮(8)与第二齿轮(9、9’)脱离，再通过所述外力使连接杆(12)旋转，用于调节诱导轮叶片(5)的角度。

3.根据权利要求2所述的泵用叶片可调节的无轴诱导轮，其特征在于，所述定位装置还包括第一复位装置，所述连接杆(12)上设有第一复位装置，用于在所述外力消失后使第一齿轮(8)与第二齿轮(9、9’)啮合。

4.根据权利要求2所述的泵用叶片可调节的无轴诱导轮，其特征在于，所述第一齿轮(8)与第二齿轮(9、9’)为一对外啮合齿轮或一对内啮合齿轮。

5.根据权利要求2所述的泵用叶片可调节的无轴诱导轮，其特征在于，所述推力旋转装置包括控制杆(15)和凸台(14)，所述泵壳(6)上设有连通孔，所述控制杆(15)一端设有凸台(14)，所述连接杆(12)上设有与凸台(14)匹配的凹槽(10)，所述控制杆(15)穿过连通孔，通过控制杆(15)的轴向运动，用于使凸台(14)与凹槽(10)接合或分离；通过旋转控制杆(15)，用于调节诱导轮叶片(5)的角度。

6.根据权利要求5所述的泵用叶片可调节的无轴诱导轮，其特征在于，所述推力旋转装置还包括密封件(17)和第二复位装置，所述通孔与控制杆(15)设有密封件(17)；所述控制杆(15)上安装第二复位装置用于使凸台(14)与凹槽(10)分离。

7.根据权利要求5所述的泵用叶片可调节的无轴诱导轮，其特征在于，所述凸台(14)为凸起的一字形或多边形。

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