CN115030914A - 一种低振动旋流泵叶轮 - Google Patents

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CN115030914A CN202210687636.2A CN202210687636A CN115030914A CN 115030914 A CN115030914 A CN 115030914A CN 202210687636 A CN202210687636 A CN 202210687636A CN 115030914 A CN115030914 A CN 115030914A
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谈明高
赵凯尧
吴贤芳
刘厚林
王凯
王勇
董亮
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Zhenjiang Fluid Engineering Equipment Technology Research Institute of Jiangsu University
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Jiangsu University
Zhenjiang Fluid Engineering Equipment Technology Research Institute of Jiangsu University
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18—Rotors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
    • F04D29/669—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for liquid pumps

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

本发明提供一种低振动旋流泵叶轮，包括正面圆柱叶片、背面圆柱叶片、盖板，轮毂和键槽，所述正面圆柱叶片、背面圆柱叶片位于盖板两侧错列放置，所述盖板直径小于叶轮外径。本发明能够避免叶轮与后腔间隙的环流损失以及叶片流道漩涡，有效降运行低振动并一定程度提升泵的水力性能。

Description

一种低振动旋流泵叶轮
技术领域
本发明涉及旋流泵叶轮技术领域，尤其涉及一种低振动的旋流泵叶轮。
背景技术
旋流泵是一种性能优良、应用广泛的无堵塞泵，其结构简单、容易制造、运行平稳，工作时在其无叶腔内形成循环流和贯通流，由于循环流的存在大部分固体介质不经过叶轮，因此无堵塞性能好，叶轮磨损也相对较少。
旋流泵的主要结构特征是叶轮退缩至压水室后面的泵腔内，叶轮与泵体进口有着很大的轴向空间。试验表明叶轮与后泵腔的间隙对旋流泵性能有较大影响，间隙过小会导致叶轮出口流体与壳壁直接碰撞，损失增加，水力性能下降；增大间隙又会产生环流损失，也将降低泵的性能。另外旋流泵在几乎所有工况下叶轮流道内都有复杂的漩涡存在，同样这也会导致了旋流泵水力性能的降低。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供一种低振动旋流泵叶轮，用以避免叶轮与后腔间隙的环流损失以及叶片流道漩涡，达到降低运行振动提升水力性能的目的。
本发明提供一种低振动的旋流泵叶轮，包括正面圆柱叶片、背面圆柱叶片、盖板，轮毂和键槽，所述正面圆柱叶片、所述背面圆柱叶片位于所述盖板两侧。
优选的，所述正面圆柱叶片与所述背面圆柱叶片，叶片数量相同、叶片宽度相同，位于盖板两侧。
可选的，所述正面圆柱叶片与所述背面圆柱叶片错列放置，其夹角由以下公式确定；其中，所述公式为：
Figure BDA0003698272870000011
θ表示所述夹角，Z表示叶片数。
所述正面圆柱叶片与背面圆柱叶片错列放置，能有效消除叶片流道内的漩涡。
可选的，所述盖板直径与叶轮外径满足以下关系；
D＝(0.7～0.85)D2
式中D为盖板直径，D2为叶轮外径。
可选的，所述正面圆柱叶片与所述背面圆柱叶片数量均为8～10片，叶片均布在所述盖板上。
本发明的有益效果在于，通过减小盖板直径来保证旋流泵的通过性能，从而可以取消叶轮与后泵腔的间隙，进而避免了叶轮与后腔间隙的环流损失。通过错列的两组叶片来消除叶片流道内的漩涡，降低振动、提升叶轮的做功能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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是本发明提供的一种低振动旋流泵叶轮结构正面示意图；
图2是本发明提供的一种低振动旋流泵叶轮结构背面示意图；
图3是本发明提供的一种低振动旋流泵叶轮实施例中数值模拟压力脉动系数与采用传统叶轮泵内压力脉动系数分布的对比图。
以下对附图作补充说明：
图中：1、正面圆柱叶片，2、背面圆柱叶片，3、盖板，4、轮毂，5、键槽。
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，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
结合图1-图2，本设计提供了一种低振动的旋流泵叶轮，叶轮包括正面圆柱叶片1，背面圆柱叶片2，盖板4，轮毂4，键槽5。所述正面圆柱叶片与所述背面圆柱叶片，叶片数量相同、叶片宽度相同，位于盖板两侧，所述正面圆柱叶片与所述背面圆柱叶片错列放置，所述轮毂4位于所述盖板5的中心位置，所述轮毂4侧壁具有键槽3。
该实施例中盖板直径小于叶轮外径保证了旋流泵的通过性能，从而可以取消叶轮与后泵腔的间隙，进而避免了叶轮与后腔间隙的环流损失。正面圆柱叶片与背面圆柱叶片错列放置能够消除叶片流道内的漩涡，提升叶轮的做功能力。
在一些实施例中，所述正面圆柱叶片与所述背面圆柱叶片，叶片数量相同、叶片宽度相同，位于盖板两侧。
在一些实施例中，所述正面圆柱叶片与背面圆柱叶片错列放置，其夹角由以下公式确定；
其中，所述公式为：
Figure BDA0003698272870000031
θ表示所述夹角，Z表示叶片数。
在一些实施例中，所述盖板直径与所述叶轮外径满足以下关系；
D＝(0.7～0.85)D2
式中D为盖板直径，D2为叶轮外径。
在一些实施例中，所述正面圆柱叶片与所述背面圆柱叶片数量均为8～10片，叶片均布在盖板上。
该具体实施例下，使用原叶轮与改进叶轮旋流泵内的压力脉动系数分布对比如图3所示。从图中可以和观察到，使用改进叶轮的旋流泵内压力变化相对更复杂但是脉动的幅值显著下降，其稳定性明显优于传统叶轮。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种低振动旋流泵叶轮，其特征在于：包括正面圆柱叶片、背面圆柱叶片、盖板，轮毂和键槽，所述正面圆柱叶片、所述背面圆柱叶片位于所述盖板两侧。
2.根据权利要求1所述的低振动旋流泵叶轮，其特征在于：所述正面圆柱叶片与所述背面圆柱叶片，叶片数量相同、叶片宽度相同。
3.根据权利要求1或2所述的低振动旋流泵叶轮，其特征在于：所述正面圆柱叶片与所述背面圆柱叶片错列放置，其夹角由以下公式确定；
其中，所述公式为：
Figure FDA0003698272860000011
θ表示所述夹角，Z表示叶片数。
4.根据权利要求1所述的低振动旋流泵叶轮，其特征在于：所述盖板直径与叶轮外径满足以下关系；
D＝(0.7～0.85)D2
式中D为盖板直径，D2为叶轮外径。
5.根据权利要求1所述的低振动旋流泵叶轮，其特征在于：所述正面圆柱叶片与所述背面圆柱叶片数量为8～10片，叶片均布在所述盖板上。
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