CN111997931A - 一种叶轮及渣浆泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种叶轮，包括叶轮主体，所述叶轮主体上设置有多个呈周向分布的叶片，单个所述叶片从叶轮主体中心处至叶轮主体边缘处逐渐扭曲；本发明还涉及一种渣浆泵，包括焊接底板，所述焊接底板上固定有电机和托架，所述托架上设置有轴封传动部，所述轴封传动部内部连接有泵轴，所述泵轴一端设置有联轴器、另一端设置有泵体，所述泵轴与电机通过联轴器连接；还包括上述的叶轮，所述泵体为密闭腔体，所述叶轮设置于腔体内，叶轮与泵轴固定连接；本发明结构设计合理、有利于提高泵的效率。

Description

一种叶轮及渣浆泵
技术领域
本发明涉及渣浆泵技术领域，特别是涉及一种叶轮及渣浆泵。
背景技术
渣浆泵广泛应用于采矿、冶金、电力和环保等涉及固液两相介质输送的行业和领域，渣浆泵是通过借助离心力的作用使固、液混合介质能量增加，将电能转换成介质的动能和势能的设备。一般工业用两相流泵的叶片为圆柱形，且泵的比转数普遍较低，后采用的是圆弧线和渐伸线，由于泵所输送的介质含有较多的固体颗粒，介质中的硬质固体颗粒会对泵的过流部产生强烈的磨蚀作用，造成泵的使用寿命缩短，现阶段采用的叶片为对数螺线结构，符合叶轮内介质流动的规律，磨蚀作用减少，工作效率高，但其与渐伸线形叶片的泵的效率相近。
授权公告号为CN205078456U的实用新型专利公开一种双壳渣浆泵，其包括底座、托架、主轴和泵体，托架设置在底座上，托架一端连接有联轴器，另一端连接有泵体，泵体包括泵壳和物料入口和物料出口以及前护板、后护板，副叶轮，虽然其不会轻易出现磨损现象且延长了寿命；但是，其采用的双壳结构增加的成本；同时，底板仅与托架连接不能保证电机与托架及主轴连接的稳定性。
发明内容
本发明为解决现有技术中叶轮不能提高泵的效率和电机与托架及主轴连接稳定性较低的问题，提供一种叶轮及渣浆泵。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种叶轮，包括叶轮主体，所述叶轮主体上设置有多个呈周向分布的叶片，单个所述叶片为扭曲状结构，叶片从叶轮主体中心处至叶轮主体边缘处逐渐扭曲叶片曲线通过变角对数螺线计算得出。
进一步地，所述叶片厚度从叶轮主体边缘处向叶轮主体中心处逐渐减薄。
一种渣浆泵，包括焊接底板，所述焊接底板上固定有电机和托架，所述托架上设置有轴封传动部，所述轴封传动部内部连接有泵轴，所述泵轴一端设置有联轴器，另一端设置有泵体；所述泵轴通过联轴器与电机连接，还包括上述的叶轮，所述泵体为密封腔体，所述叶轮设置于腔体内，叶轮与泵轴固定连接。
进一步地，所述泵体包括前泵盖和后泵盖，所述前泵盖与后泵盖形成密封腔体，前泵盖处设置有物料进口。
进一步地，所述壳体一侧设置有前板，壳体另一侧连接有支撑板，所述支撑板下部设置有付叶轮护套，所述付叶轮护套内设置有付叶轮，所述付叶轮与泵轴固定连接；付叶轮护套一侧固定有油杯，所述油杯与泵轴连接。
进一步地，所述前板与泵体的连接处设置有泵盖垫。
进一步地，所述叶轮与付叶轮连接处、付叶轮护套与后泵盖连接处及付叶轮护套与油杯连接处均设置有O型圈。
进一步地，所述联轴器外部连接有联轴器罩壳，所述联轴器罩壳与焊接底板固定连接。
通过上述技术方案，本发明的有益效果为：
本发明通过在叶轮主体上设置有多个呈周向分布的叶片，单个所述叶片为变角对数螺线结构，叶片从叶轮主体中心处至叶轮主体边缘处逐渐扭曲，降低泵的轴功率，提高水力效率，提高泵的效率；叶片厚度从叶轮主体边缘处向叶轮主体中心处逐渐减薄，改善叶片的磨损情况，防止堵塞；本发明还涉及一种渣浆泵，电机与托架同在焊接底板上，提高整体的稳定性，联轴器外部设置有联轴器罩壳，提高泵轴与电机的稳定与密封性。所述前板与本泵体的连接处设置有泵盖垫。所述叶轮与付叶轮连接处、付叶轮护套与后泵盖连接处及付叶轮护套与油杯连接处均设置有O型圈，提高渣浆泵整体的密封性能。
附图说明
图1是本发明一种新型泵的结构示意图。
图2是本发明一种新型泵的图1的侧视结构示意图。
图3是本发明一种新型泵的托架及泵体的内部剖视结构示意图。
图4是本发明一种新型泵的叶轮的结构示意图之一。
图5是本发明一种新型泵的叶轮的结构示意图之二。
图6是本发明一种渣浆泵的泵性能测试表。
附图中标号为：1为焊接底板，2为前泵盖，3为叶轮，4为泵体，5为付叶轮，6为付叶轮护套，7为O型圈，8为油杯，9为联轴器罩壳，10为联轴器，11为电机，12为后泵盖，13为前板，14为支撑板，15为托架，16为泵轴，17为轴封传动部，18为泵盖垫，19为叶轮主体，20为叶片。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明：
如图1～图5所示，一种叶轮，包括叶轮主体19，所述叶轮主体19上设置有多个呈周向分布的叶片20，单个所述叶片20为变角对数螺线结构，所述叶片20从叶轮主体19中心处至叶轮主体19边缘处逐渐扭曲，降低泵的轴功率，提高水力效率，提高泵的效率；叶片20厚度从叶轮主体19边缘处向叶轮主体19中心处逐渐减薄，改善叶片20的磨损情况，防止堵塞；所述的变角对数螺线结构指根据对数螺线的算法，在不同角度下，叶片20曲线弧度的变化，而根据叶片20曲线弧度的变化，叶片20侧面呈渐开曲面结构。
本发明的设计参数：流量Q＝200m3/h,高度H＝35m,转速n＝960r/min，初步确定叶轮3的参数为叶片20进口D0＝150mm，D1＝138mm，D1前＝154mm，D1后＝126mm，叶片20的个数为5，叶片20的厚度为10～20mm，叶片20安放角度β1＝32°，β2＝28°，叶轮3外直径D2＝498mm。
叶片曲线
Figure BDA0002682370900000051
将以上参数带入公式可得
Figure BDA0002682370900000052
Figure BDA0002682370900000053
前盖板处：
Figure BDA0002682370900000054
后盖板处：
Figure BDA0002682370900000055
取β1前＝23°，β1后＝31°带入对数函数公式：
Figure BDA0002682370900000056
Figure BDA0002682370900000057
由以上计算
Figure BDA0002682370900000058
取值为140°
Figure BDA0002682370900000059
Figure BDA00026823709000000510
Figure BDA00026823709000000511
Figure BDA00026823709000000512
根据上述公式θ在不同角度下，曲线角度的变化值如表1所示：
θ R<sub>前</sub> R<sub>前背</sub> R<sub>后</sub> R<sub>后背</sub>
0° 77.0 66.14 63.0 51.33
10° 82.992 71.32 69.91 57.44
20° 89.5886 76.98 77.48 64.21
30° 96.848 83.55 85.79 71.72
40° 104.842 90.72 94.9 80.03
50° 113.65 89.7 104.88 89.22
60° 123.363 107.58 115.81 99.36
70° 134.08 117.46 127.78 110.54
80° 145.92 128.46 140.87 122.85
90° 159.13 140.7 155.18 136.38
100° 173.5 154.33 170.82 151.25
110° 189.54 169.51 187.9 167.55
120° 207.33 186.44 206.53 185.41
130° 227.07 205.3 226.85 204.97
140° 249.0 226.35 249.0 226.35
150° 273.38 249.84 273.12 249.71
表1
表1中的，R前表示叶片内侧面上部曲线，R前背表示叶片内侧面下部曲线，R后表示叶片外侧面上部曲线，R后背表示叶片外侧面下部曲线。由表1中的数值显示可知，本实施例中的叶片20随着角度的不断变化，叶片20曲线随之变化，进而形成本实施例中的变角对数螺线结构，叶片曲线随着角度不断变化，叶片20从叶轮主体19中心处至叶轮主体19边缘处逐渐扭曲，降低泵的轴功率，提高水力效率，提高泵的效率；由此，本实施例中的叶片20符合流体流动规律且能够提高水流的流动效率进而提高泵的效率。
为了改善叶片在工作过程中的磨损情况，叶片20厚度从叶轮主体19边缘处向叶轮主体19中心处逐渐减薄，提高叶片20的使用寿命，防止堵塞，所述叶轮主体19边缘处的叶片20的厚度取值范围为5～25mm，本实施例中，所述叶轮主体19边缘处的叶片20的厚度取值范围为10mm；叶轮主体19中心处的叶片20的厚度的取值范围为15～25mm，本实施例中，叶轮主体19中心处的叶片20的厚度的取值范围为20mm。
本发明还提供一种渣浆泵，其包括焊接底板1和上述的叶轮3，所述焊接底板1上固定头电机11和托架15，所述托架15上设置有轴封传动部17，所述轴封传动部17内部连接有泵轴16，所述泵轴16一端连接有联轴器10。另一端连接有泵体4，所述泵体4连接有壳体，具体的，所述壳体包括前泵盖2和后泵盖12，所述前泵盖2、后泵盖12与泵体4形成密封腔体，所述叶轮3设置于腔体内，所述叶轮3与泵轴16固定连接，所述前泵盖2上设置有物料进口，泵体4上设置有物料出口。
为优化结构，所述壳体一侧设置有前板13，壳体另一侧连接有支撑板14，所述支撑板14下部设置有付叶轮护套6，所述付叶轮护套6内设置有付叶轮5，所述付叶轮5与泵轴16固定连接，付叶轮护套6一侧固定有油杯8，所述油杯8与泵轴16连接。
为了提高渣浆泵的密封性能，所述前板13与泵体4的连接处设置有泵盖垫18，所述叶轮3与付叶轮5连接处、付叶轮护套6与后泵盖12连接处及付叶轮护套6与油杯8连接处均设置有O型圈7，提高泵整体的密封性能。
为了进一步优化产品结构，所述联轴器10外部连接有联轴器罩壳9，所述联轴器罩壳9与焊接底板1固定连接。
使用时，通过电机11通过联轴器10带动泵轴16转动，泵轴16带动叶轮3旋转。
为了验证本发明的渣浆泵的效率，本发明在实验室中对泵进行了测试，如图6所示，图6为泵的性能测试表，通过对泵的进口压力、出口压力、流量、转速的测定从而确定泵的效率，由图6可知，当水流通过叶片20时，提升水利效率，整体上有利于降低泵的轴功率，提高泵的效率。
以上所述之实施例，只是本发明的较佳实施例而已，并非限制本发明的实施范围，故凡依本发明专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。

Claims (8)

1.一种叶轮，其特征在于，包括叶轮主体（19），所述叶轮主体（19）上设置有多个呈周向分布的叶片（20），单个所述叶片（20）为扭曲状结构，叶片从叶轮主体中心处至叶轮主体边缘处逐渐扭曲，叶片（20）曲线通过变角对数螺线计算得出。
2.根据权利要求1所述一种叶轮，其特征在于，所述叶片（20）厚度从叶轮主体（19）边缘处向叶轮主体（19）中心处逐渐减薄。
3.一种渣浆泵，包括焊接底板（1），所述焊接底板（1）上固定有电机（11）和托架（15），所述托架（15）上设置有轴封传动部（17），所述轴封传动部（17）内部连接有泵轴（16），所述泵轴（16）一端设置有联轴器（10），另一端设置有泵体（4）；所述泵轴（16）通过联轴器（10）与电机（11）连接；其特征在于，还包括权利要求1和2任一所述的叶轮（3），所述泵体（4）为密封腔体，所述叶轮（3）设置于腔体内，叶轮（3）与泵轴（16）固定连接。
4.根据权利要求3所述一种渣浆泵，其特征在于，所述泵体（4）包括前泵盖（2）和后泵盖（12），所述前泵盖（2）与后泵盖（12）形成密封腔体，前泵盖处设置有物料进口。
5.根据权利要求3所述一种渣浆泵，其特征在于，所述壳体一侧设置有前板（13），壳体另一侧连接有支撑板（14），所述支撑板（14）下部设置有付叶轮护套（6），所述付叶轮护套（6）内设置有付叶轮（5），所述付叶轮（5）与泵轴（16）固定连接；付叶轮护套（6）一侧固定有油杯（8），所述油杯（8）与泵轴（16）连接。
6.根据权利要求5所述一种渣浆泵，其特征在于，所述前板（13）与泵体（4）的连接处设置有泵盖垫（18）。
7.根据权利要求5所述一种渣浆泵，其特征在于，所述叶轮（3）与付叶轮（5）连接处、付叶轮护套（6）与后泵盖（12）连接处及付叶轮护套（6）与油杯（8）连接处均设置有O型圈（7）。
8.根据权利要求3所述一种渣浆泵，其特征在于，所述联轴器（10）外部连接有联轴器罩壳（9），所述联轴器罩壳（9）与焊接底板（1）固定连接。
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CN113217407A (zh) * 2021-06-18 2021-08-06 广东鑫钻节能科技股份有限公司 一种高效节能的水泵

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