CN114278581A - 一种降低间隙泄露流动的离心泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种降低间隙泄露流动的离心泵，包括：电机、转轴、机壳、底板、后盖板、蜗壳、叶轮和泵盖，转轴连接电机并伸入机壳以及泵盖，叶轮设置于蜗壳中，叶轮包括旋转盘、若干一级叶片、若干二级叶片、三级叶片以及连接口，转轴穿过连接口，一级叶片以及二级叶片设置于旋转盘的前侧，三级叶片设置于旋转盘的后侧，一级叶片与二级叶片间隔设置，一级叶片长度长于二级叶片长度，一级叶片的顶端设置于旋转盘的外边沿，二级叶片的尾端设置于连接口的边沿，三级叶片的顶端设置于旋转盘的外边沿、尾端设置于连接口的边沿，泵盖沿着泵盖壳设置有若干第一转移通道，蜗壳在轴向设置有若干第二转移通道，第一转移通道与第二转移通道一一对应并一一连接。

Description

一种降低间隙泄露流动的离心泵

技术领域

本发明涉及离心泵领域，尤其涉及一种降低间隙泄露流动的离心泵。

背景技术

离心泵是指靠叶轮旋转时产生的离心力来输送液体的泵。为了减小离心泵的体积和尺寸，随之带来的问题是离心泵体积小，导致叶轮在高转速下，在半开式和全开式的离心泵存在叶顶间隙；由于叶片压力面上的压力高于吸力面上的压力，使得该部分液流绕过叶顶边缘进入壳体与叶片之间的轴向间隙，在叶片的叶顶间隙处形成泄漏流，最终回到叶轮进口这样叶轮中始终有一部分液流在间隙循环，造成能量损失，这种流动称为间隙泄漏流动，造成的水力效率降低以及轴向力问题。

发明内容

发明目的：

为了克服背景技术中指出的缺点，即间隙泄露流动问题，本发明实施例提供了一种降低间隙泄露流动的离心泵，能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。

技术方案：

一种降低间隙泄露流动的离心泵，包括：电机、转轴、机壳、底板、后盖板、蜗壳、叶轮以及泵盖，所述机壳设置于所述底板上表面，所述电机设置于所述机壳内部，所述机壳的开口横向设置，所述后盖板连接于所述机壳的开口，所述蜗壳的后侧设置于连接所述后盖板，所述泵盖连接所述泵盖的前侧，所述蜗壳的上表面设置出水口，所述泵盖的前侧设置入水口，所述转轴连接所述电机并伸入所述机壳以及所述泵盖，所述叶轮设置于所述蜗壳中，所述叶轮包括旋转盘、若干一级叶片、若干二级叶片、三级叶片以及连接口，所述连接口开设于所述旋转盘的中心处，所述转轴穿过所述连接口，所述一级叶片以及所述二级叶片设置于所述旋转盘的前侧，所述三级叶片设置于所述旋转盘的后侧，所述一级叶片与所述二级叶片间隔设置，所述一级叶片长度长于所述二级叶片长度，所述一级叶片的顶端设置于所述旋转盘的外边沿，所述二级叶片的尾端设置于所述连接口的边沿，所述三级叶片的顶端设置于所述旋转盘的外边沿、尾端设置于所述连接口的边沿，所述泵盖沿着泵盖壳设置有若干第一转移通道，所述蜗壳在轴向设置有若干第二转移通道，所述第一转移通道与所述第二转移通道一一对应并一一连接，所述第二转移通道的出口设置于所述蜗壳的内部边沿，所述第一转移通道的入口设置于所述泵盖的内侧面，所述第一转移通道以及所述第二转移通道用于转移水。

作为本发明的一种优选方式，所述蜗壳的内侧边沿设置为凸坎状，所述凸坎后侧面与所述蜗壳的后侧面在同一平面，所述第二转移通道的出口设置于所述凸坎的前侧。

作为本发明的一种优选方式，所述泵盖的外观设置为圆台形，所述泵盖内部开设为圆柱状通道，所述转轴延伸至所述泵盖的圆柱状通道内。

作为本发明的一种优选方式，所述离心泵还包括前夹板，所述前夹板设置于所述泵盖与所述蜗壳之间，所述前夹板中心处设置过水口，所述过水口的直径与所述圆柱状通道的直径一致。

作为本发明的一种优选方式，所述转轴位于所述泵盖内部的部分设置有螺旋状叶片，所述螺旋状叶片用于向所述蜗壳以及所述叶轮输送水。

作为本发明的一种优选方式，所述二级叶片与所述三级叶片在相对位置上间隔设置，所述一级叶片与所述二级叶片在相对位置上互相重合。

作为本发明的一种优选方式，所述二级叶片设置若干微型通道，所述微型通道的入口设置于所述二级叶片的前侧面、出口设置于所述旋转盘后侧面上与所述微型通道的入口相对应的位置。

作为本发明的一种优选方式，所述微型通道分为前半部分以及后半部分，所述微型通道的前半部分以及所述微型通道的后半部分皆倾斜，所述微型通道的入口以及出口的相对位置皆低于所述微型通道的最高点的相对位置。

作为本发明的一种优选方式，所述入水口包括入口垫片以及入口法兰，所述入口法兰连接所述泵盖，所述入口垫片垫于所述入口法兰与所述泵盖的连接处，所述出水口包括出口垫片以及出口法兰，所述出口法兰连接所述蜗壳顶面，所述出口垫片垫于所述出口法兰与所述蜗壳的连接处。

本发明实现以下有益效果：

通过向叶轮与后盖板之间的区域提供水，并由叶轮将该区域的水从轴心向外侧推流，使得在蜗壳本体中由于一级叶片顶端与蜗壳间隙处的水绕过叶片边缘即将进入叶轮与后盖板的轴向空间内时受到该轴心向外的水的推力，从而停止流入叶轮与后盖板之间的区域，转而与经由一级叶片以及三级叶片带动的受到惯性离心力作用的水一起进入出水口以及出水管道，一定程度上避免了间隙泄露。

附图说明

图1为本发明其中一实施例提供的一种降低间隙泄露流动的离心泵的侧截面示意图；

图2为本发明其中一实施例提供的一种降低间隙泄露流动的离心泵的叶轮与蜗壳正面结构示意图；

图3为本发明其中一实施例提供的一种降低间隙泄露流动的离心泵的叶轮与蜗壳背面结构示意图；

图4为本发明其中一实施例提供的一种降低间隙泄露流动的离心泵的二级叶片中微型通道的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

实施例一

参考图1-4。本实施例提供了一种降低间隙泄露流动的离心泵，包括：电机1、转轴2、机壳3、底板4、后盖板5、蜗壳6、叶轮7以及泵盖8。

所述机壳3设置于所述底板4上表面，所述电机1设置于所述机壳3内部，所述机壳3的开口横向设置，所述后盖板5连接于所述机壳3的开口，所述蜗壳6的后侧设置于连接所述后盖板5，所述泵盖8连接所述泵盖8的前侧，所述蜗壳6的上表面设置出水口，所述泵盖8的前侧设置入水口，所述转轴2连接所述电机1并伸入所述机壳3以及所述泵盖8。

所述叶轮7设置于所述蜗壳6中，所述叶轮7包括旋转盘9、若干一级叶片10、若干二级叶片11、三级叶片12以及连接口13，所述连接口13开设于所述旋转盘9的中心处，所述转轴2穿过所述连接口13，所述一级叶片10以及所述二级叶片11设置于所述旋转盘9的前侧，所述三级叶片12设置于所述旋转盘9的后侧，所述一级叶片10与所述二级叶片11间隔设置，所述一级叶片10长度长于所述二级叶片11长度，所述一级叶片10的顶端设置于所述旋转盘9的外边沿，所述二级叶片11的尾端设置于所述连接口13的边沿，所述三级叶片12的顶端设置于所述旋转盘9的外边沿、尾端设置于所述连接口13的边沿。

所述泵盖8沿着泵盖8壳设置有若干第一转移通道14，所述蜗壳6在轴向设置有若干第二转移通道15，所述第一转移通道14与所述第二转移通道15一一对应并一一连接，所述第二转移通道15的出口设置于所述蜗壳6的内部边沿，所述第一转移通道14的入口设置于所述泵盖8的内侧面，所述第一转移通道14以及所述第二转移通道15用于转移水。

其中一种优选实施方式，所述蜗壳6的内侧边沿设置为凸坎状，所述凸坎后侧面与所述蜗壳6的后侧面在同一平面，所述第二转移通道15的出口设置于所述凸坎的前侧。

其中一种优选实施方式，所述泵盖8的外观设置为圆台形，所述泵盖8内部开设为圆柱状通道，所述转轴2延伸至所述泵盖8的圆柱状通道内。

其中一种优选实施方式，所述离心泵还包括前夹板，所述前夹板设置于所述泵盖8与所述蜗壳6之间，所述前夹板中心处设置过水口，所述过水口的直径与所述圆柱状通道的直径一致。

其中一种优选实施方式，所述转轴2位于所述泵盖8内部的部分设置有螺旋状叶片18，所述螺旋状叶片18用于向所述蜗壳6以及所述叶轮7输送水。

具体实施过程中，在离心泵进行工作时，电机1转动带动转轴2转动，转轴2转动带动叶轮7以及螺旋状叶片18转动，水从入水口进入泵盖8以及蜗壳6，泵盖8中的转轴2部分设置的螺旋状叶片18在转动时，朝向蜗壳6的方向呈现上升的势态，因此进入泵盖8的水会在转轴2转动的过程中在一定程度上被螺旋状叶片18带动并进一步的被卷入蜗壳6中。

此外，在螺旋状叶片18转动的过程中，会对水产生一定的离心作用，使得泵盖8内部的水会在一定程度上向泵盖8的侧壁离散，而泵盖8的侧壁设置第一转移通道14的入口，将第一转移通道14的入口设置成厘米级别的开口，从而使得小部分的水能够从该入口进入第一转移通道14，并由第一转移通道14进入第二转移通道15，进而通过第二转移通道15的出口进入蜗壳6。

由于叶轮7以及泵盖8、后盖板5之间必须存在一定的间隙，则可以将蜗壳6内侧边沿的凸坎状部分的厚度设置成比叶轮7与后盖板5之间的间隙略小的厚度，便于叶轮7能够正常转动，而第二转移通道15的出口设置在凸坎的前侧面，则水从第二转移通道15流出后会进入叶轮7与后盖板5之间的空间内，并逐渐充斥该空间。

在水被卷入蜗壳6后，蜗壳6中的叶轮7对水进行做功，转轴2带动叶轮7一起高速旋转运动，迫使水在一级叶片10、二级叶片11间旋转，在惯性离心力的作用下，水自叶轮7中心向外周作径向运动，水在流经叶轮7的运动过程中会获得能量，导致静压能增高，同时增大流速，当水离开叶轮7进入蜗壳6后，由于壳内流道逐渐扩大而减速，部分动能转化为静压能，最后沿切向流入出水口以及出水口连接的管道。

而对于叶轮7的背面，即叶轮7与后盖板5之间的区域，在蜗壳6本体充满水之前，由于有第一转移通道14以及第二转移通道15的影响，会事先进入一部分水，并且由于叶轮7转动而使得三级叶片12转动，三级叶片12的转动会使得叶轮7与后盖板5之间的区域的水得到与蜗壳6本体内的水相同的待遇，即三级叶片12对该部分的水施加惯性离心力，从而使得水向外周作径向运动。

这样一来，三级叶片12会将叶轮7与后盖板5之间的区域的水压向叶轮7与蜗壳6之间的间隙，即相当于在叶轮7与后盖板5之间的区域施加了由轴心向外的力，将该区域的水从轴心向外侧推流，使得在蜗壳6本体中由于一级叶片10顶端与蜗壳6间隙处的水绕过叶片边缘即将进入叶轮7与后盖板5的轴向空间内时受到该轴心向外的水的推力，从而停止流入叶轮7与后盖板5之间的区域，转而与经由一级叶片10以及三级叶片12带动的受到惯性离心力作用的水一起进入出水口以及出水管道，一定程度上避免了间隙泄露。

实施例二

参考图1-4。其中一种优选实施方式，所述二级叶片11与所述三级叶片12在相对位置上间隔设置，所述一级叶片10与所述二级叶片11在相对位置上互相重合。

其中一种优选实施方式，所述二级叶片11设置若干微型通道19，所述微型通道19的入口设置于所述二级叶片11的前侧面、出口设置于所述旋转盘9后侧面上与所述微型通道19的入口相对应的位置。

其中一种优选实施方式，所述微型通道19分为前半部分以及后半部分，所述微型通道19的前半部分以及所述微型通道19的后半部分皆倾斜，所述微型通道19的入口以及出口的相对位置皆低于所述微型通道19的最高点的相对位置。

其中一种优选实施方式，所述入水口包括入口垫片以及入口法兰，所述入口法兰连接所述泵盖8，所述入口垫片垫于所述入口法兰与所述泵盖8的连接处，所述出水口包括出口垫片以及出口法兰，所述出口法兰连接所述蜗壳6顶面，所述出口垫片垫于所述出口法兰与所述蜗壳6的连接处。

在具体实施过程中，在水被螺旋状叶片18卷入蜗壳6中后，在进入叶轮7前会先接触到一级叶片10以及二级叶片11的前侧面，而二级叶片11的前侧面设置微型通道19的入口，则部分水会通过入口进入微型通道19，由于微型通道19分为前半部分以及后半部分，微型通道19的前半部分以及微型通道19的后半部分皆倾斜，微型通道19的入口以及出口的相对位置皆低于微型通道19的最高点的相对位置，则在叶轮7转动的过程中，水能够轻易的沿着微型通道19的前半部分进入后半部分，并从微型通道19的出口进入叶轮7与后盖板5之间的区域内，由于二级叶片11与三级叶片12在相对位置上间隔设置，则通过二级叶片11的微型通道19进入叶轮7与后盖板5之间的区域的水在宏观上是位于与二级叶片11相邻的两片三级叶片12之间的，从而使得叶轮7与后盖板5之间的区域内能够实时充满水分。

值得说明的是，在叶轮7转动的过程中，水受到的离心力是向外的，而微型通道19的前半段的倾斜方向的径向与离心力的方向一致，因此可以使得微型通道19前半段的水能够在离心力的加持下进入后半段并进入叶轮7与后盖板5之间的空间内；而微型通道19的后半段的倾斜方向的径向与离心力的方向相反，则水通过微型通道19后，由出口排出时是排向叶轮7和后盖板5之间的区域的轴心处，因此可以进一步使得叶轮7和后盖板5之间的区域内的水分能够保持分布均衡。

进一步的，对于微型通道19，可以将其设置为沿着二级叶片11向外逐渐间隔变大的形态，从而能够进一步保证叶轮7和后盖板5之间的区域内的水分能够保持分布均衡。

进一步的，入水口包括入口垫片以及入口法兰，入口法兰连接泵盖8，入口垫片垫于入口法兰与泵盖8的连接处，出水口包括出口垫片以及出口法兰，出口法兰连接蜗壳6顶面，出口垫片垫于出口法兰与蜗壳6的连接处。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

上述所提及的附图中：

1-电机；

2-转轴；

3-机壳；

4-底板；

5-后盖板；

6-蜗壳；

7-叶轮；

8-泵盖；

9-旋转盘；

10-一级叶片；

11-二级叶片；

12-三级叶片；

13-连接口；

14-第一转移通道；

15-第二转移通道；

18-螺旋状叶片；

19-微型通道。

Claims (9)

1.一种降低间隙泄露流动的离心泵，包括：电机（1）、转轴（2）、机壳（3）、底板（4）、后盖板（5）、蜗壳（6）、叶轮（7）以及泵盖（8），其特征在于，所述机壳（3）设置于所述底板（4）上表面，所述电机（1）设置于所述机壳（3）内部，所述机壳（3）的开口横向设置，所述后盖板（5）连接于所述机壳（3）的开口，所述蜗壳（6）的后侧设置于连接所述后盖板（5），所述泵盖（8）连接所述泵盖（8）的前侧，所述蜗壳（6）的上表面设置出水口，所述泵盖（8）的前侧设置入水口，所述转轴（2）连接所述电机（1）并伸入所述机壳（3）以及所述泵盖（8）；

其中，所述叶轮（7）设置于所述蜗壳（6）中且包括旋转盘（9）、若干一级叶片（10）、若干二级叶片（11）、三级叶片（12）以及连接口（13）；所述连接口（13）开设于所述旋转盘（9）的中心处，所述转轴（2）穿过所述连接口（13），所述一级叶片（10）以及所述二级叶片（11）设置于所述旋转盘（9）的前侧，所述三级叶片（12）设置于所述旋转盘（9）的后侧，所述一级叶片（10）与所述二级叶片（11）间隔设置，所述一级叶片（10）长度长于所述二级叶片（11）长度且顶端设置于所述旋转盘（9）的外边沿，所述二级叶片（11）的尾端设置于所述连接口（13）的边沿，所述三级叶片（12）的顶端设置于所述旋转盘（9）的外边沿、尾端设置于所述连接口（13）的边沿，所述泵盖（8）沿着泵盖（8）壳设置有若干第一转移通道（14）；

所述蜗壳（6）在轴向设置有若干第二转移通道（15），所述第一转移通道（14）与所述第二转移通道（15）一一对应并一一连接，所述第二转移通道（15）的出口设置于所述蜗壳（6）的内部边沿，所述第一转移通道（14）的入口设置于所述泵盖（8）的内侧面，所述第一转移通道（14）以及所述第二转移通道（15）用于转移水。

2.根据权利要求1所述的一种降低间隙泄露流动的离心泵，其特征在于，所述蜗壳（6）的内侧边沿设置为凸坎状，所述凸坎后侧面与所述蜗壳（6）的后侧面在同一平面，所述第二转移通道（15）的出口设置于所述凸坎的前侧。

3.根据权利要求2所述的一种降低间隙泄露流动的离心泵，其特征在于，所述泵盖（8）的外观设置为圆台形，所述泵盖（8）内部开设为圆柱状通道，所述转轴（2）延伸至所述泵盖（8）的圆柱状通道内。

4.根据权利要求3所述的一种降低间隙泄露流动的离心泵，其特征在于，所述离心泵还包括前夹板，所述前夹板设置于所述泵盖（8）与所述蜗壳（6）之间，所述前夹板中心处设置过水口，所述过水口的直径与所述圆柱状通道的直径一致。

5.根据权利要求4所述的一种降低间隙泄露流动的离心泵，其特征在于，所述转轴（2）位于所述泵盖（8）内部的部分设置有螺旋状叶片（18），所述螺旋状叶片（18）用于向所述蜗壳（6）以及所述叶轮（7）输送水。

6.根据权利要求5所述的一种降低间隙泄露流动的离心泵，其特征在于，所述二级叶片（11）与所述三级叶片（12）在相对位置上间隔设置，所述一级叶片（10）与所述二级叶片（11）在相对位置上互相重合。

7.根据权利要求6所述的一种降低间隙泄露流动的离心泵，其特征在于，所述二级叶片（11）设置若干微型通道（19），所述微型通道（19）的入口设置于所述二级叶片（11）的前侧面、出口设置于所述旋转盘（9）后侧面上与所述微型通道（19）的入口相对应的位置。

8.根据权利要求7所述的一种降低间隙泄露流动的离心泵，其特征在于，所述微型通道（19）分为前半部分以及后半部分，所述微型通道（19）的前半部分以及所述微型通道（19）的后半部分皆倾斜，所述微型通道（19）的入口以及出口的相对位置皆低于所述微型通道（19）的最高点的相对位置。

9.根据权利要求8所述的一种降低间隙泄露流动的离心泵，其特征在于，所述入水口包括入口垫片以及入口法兰，所述入口法兰连接所述泵盖（8），所述入口垫片垫于所述入口法兰与所述泵盖（8）的连接处，所述出水口包括出口垫片以及出口法兰，所述出口法兰连接所述蜗壳（6）顶面，所述出口垫片垫于所述出口法兰与所述蜗壳（6）的连接处。

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