CN204716607U - 叶轮 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种叶轮，其技术方案要点是一种叶轮，包括盘体，所述盘体中心开设有通孔，所述盘体的端面上周向均匀分布有若干个叶片，所述盘体和叶片的侧壁上设置有菱形纹。本实用新型通过在盘体和叶片上设置有粗糙的菱形纹路，菱形纹路能使叶轮内壁与气泡剧烈摩擦，从而将气泡分解成许多小气泡，然后通过叶轮的旋转被旋转至叶轮外部，防止大气泡在叶轮中心的高压区被压碎，防止大气泡在叶轮中心产生巨大的瞬间冲击压力，防止叶轮损坏。

Description

叶轮

技术领域

本实用新型涉及机械领域，更具体地说，它涉及一种叶轮。

背景技术

叶轮在高层供水、高层消防的液体输送过程中都要用到大流量、高扬程与高效率的泵，而决定泵的性能的重要部件之一就是叶轮。叶轮作为水泵等的必备部件在日常生活和工业生产中得到了广泛的应用。

叶轮的工作效率与叶片的形状有关，其中β角为其中一重要的技术参数，β角指的是叶片与圆周速度反方向夹角，即叶片的安装角，一般β角选用小于90°的后向叶型叶片，其理论扬程较短，但叶轮的工作效率较高，但是液体靠近叶轮中心时的压力是逐渐变大的，所以β角如果能随之改变，既能提高叶轮的工作效率。

现有技术中，申请号为“20141050811.X”的发明专利公布了一种叶轮，其通过将β角分成两段角，来改变叶片的β角，从而提高叶轮的效率，但是在实际的测试过程中，这种手法会造成叶轮中心的压力降低，水压降低至输送液体的饱和蒸汽压时，会在叶轮进口处产生大量的气泡，在气泡进入高压区后又被压碎，从而在叶轮内造成瞬间冲击压力，瞬间冲击压力会使叶轮产生振动，发出噪音，这种现象叫做气蚀，当改变β角时，很从而造成气蚀的情形，所以需要提供一种工作效率高，且不容易发生气蚀的叶轮。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种降低气蚀现象的叶轮。

    为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种叶轮，包括盘体，所述盘体中心开设有通孔，所述盘体的端面上周向均匀分布有若干个叶片，所述盘体和叶片的侧壁上设置有菱形纹。

作为优选，每一所述叶片的横截面呈抛物线状，所述抛物线满足公式x=4y2。

作为优选，所述叶片的数量为6个。

作为优选，所述叶片的一端与盘体的侧面处于同一曲面上，所述叶片的另一端设置有圆角。

作为优选，所述菱形纹由若干个菱形凸块组成，所述菱形凸块的对角线长度分别为3mm与2mm，每一所述菱形凸块边长之间的间距为1mm。

作为优选，所述盘体的半径为30cm。

作为优选，所述盘体上表面覆盖有陶瓷吸音层。

通过采用上述技术方案，本实用新型通过在盘体上设置有菱形纹，菱形纹路的表面是凹凸不平的，与光滑平面相比其表面积比更大，当流体经过时候，流体与盘体上的叶片的接触面积更大，使流体的推动力充分推动叶轮上的叶片转动，从而得到更大的转动力，提高叶轮的工作效率；同时气蚀现象在叶轮的进口处产生气泡，同时气泡一般会与叶轮的内壁发生接触，菱形纹路表面是粗糙的，菱形纹路能使叶轮内壁与气泡剧烈摩擦，从而将气泡分解成许多小气泡，然后通过叶轮的旋转被旋转至叶轮外部，防止大气泡在叶轮中心的高压区被压碎，防止大气泡在叶轮中心产生巨大的瞬间冲击压力，防止叶轮损坏。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的俯视图；

图3为菱形纹路的结构示意图。

图中：0、盘体；01、通孔；02、导向角；1、叶片；11、圆角；2、菱形纹；21、菱形凸块；31、陶瓷吸音层。

具体实施方式

参照图1至图3对本实用新型的实施例做进一步说明。

如图1所述，一种叶轮，包括盘体，盘体中心开设有通孔，盘体的端面上周向均匀分布有若干个叶片，盘体和叶片的侧壁上设置有菱形纹，如图3所示，菱形纹的纹路之间存在间隙，菱形纹路的表面是凹凸不平的，与光滑平面相比其表面积比更大，当流体经过时候，流体与盘体上的叶片的接触面积更大，使流体的推动力充分推动叶轮上的叶片转动，从而得到更大的转动力，提高叶轮的工作效率；同时气蚀现象在叶轮的进口处产生气泡，同时气泡一般会与叶轮的内壁发生接触，菱形纹路表面是粗糙的，菱形纹路能使叶轮内壁与气泡剧烈摩擦，从而将气泡分解成许多小气泡，然后通过叶轮的旋转被旋转至叶轮外部，防止大气泡在叶轮中心的高压区被压碎，防止大气泡在叶轮中心产生巨大的瞬间冲击压力，防止叶轮损坏。

如图2所示，每一叶片的横截面呈抛物线状，抛物线满足公式x=4y2，β角即为抛物线曲线的斜率，从中可以计算得出，抛物线的斜率为K=1/4x^(-1/2)，从公式中可以看出，这种叶片的β角是随着叶轮上的点在平面中的位置不断改变的，越靠近盘体的中心同时β角在叶轮的开口位置的角度较小，防止叶轮的中心与外围的旋转速度产生旋转差，从而造成压力差，叶轮边缘的β角较大，属于后向叶型叶片，即其流体作用于叶片的力完全作用于叶轮的周向旋转上，使叶轮的转动速度更快，此处叶轮的稳定性较高，机械损失小，转动效率更高。

如图2所示，叶片的数量优选为6个，理想状态下，叶轮的叶片应该为无限多片，叶片的厚度为无限薄，叶片的形状与流线的形状相同，即液体无环流，无能量损耗；但是实际过程中，叶片都是具有厚度的，叶片的数量与叶轮速度成正比，所以抛物线型的叶片的数量大于6个时，叶轮的转动速度越慢，但是叶轮功率越低，叶片的数量小于6个时，叶轮的转动速度越快，但是很容易损坏。

如图2所示，叶片的一端与盘体的侧面处于同一曲面上，叶片的这一端形成锐角方便分隔水流，增加叶轮的转动速度，提高叶轮的工作效率，叶片的另一端设置有圆角，圆角防止叶片与安装在盘体的通孔内的安装轴发生磕碰，同时通孔上侧壁上设置有圆形的导向角，导向角的轮廓曲线是弧形的，当安装轴与导向角弧形的侧面接触时，导向角辅助安装轴插入通孔中。

如图3所示，菱形纹由若干个菱形凸块组成，菱形凸块的对角线长度分别为3mm与2mm，每一菱形凸块边长之间的间距为1mm，当菱形凸块的对角线长度大于3mm与2mm时，气泡的大小和菱形凸块的大小差不多，菱形凸块无法起到破碎气泡的效果；当菱形凸块的对角线长度小于3mm与2mm时，菱形凸块相对于气泡为一平面，菱形凸块的尖锐部无法起到破碎气泡的效果；同时，菱形凸块边长之间的间距大于1mm，气泡会进入间距中，无法起到破碎的效果；同时菱形凸块边长之间的间距小于1mm时，菱形凸块的破碎气泡的效果不好。

同时本实用新型的盘体的半径优选为30cm，当盘体的半径大于30cm时，叶轮的转动速度过快，叶轮的结构强度无法支撑该种叶轮的转动速度，叶轮很容易导致损坏，同时盘体的半径小于30cm时，叶轮不如采用β角小于90度的后向叶型叶轮，制造简单，效率稍差；如图1所示，盘体上表面覆盖有陶瓷吸音层，即菱形纹路上的菱形凸块由陶瓷吸音层组成，陶瓷吸音层由泡沫陶瓷制成，泡沫陶瓷是一种具有多孔结构的陶瓷，能有效的消除气泡破裂时造成的噪音，陶瓷吸音层的厚度为4-5mm，由于菱形纹路较厚，所以需要陶瓷吸音层的厚度也需要较厚，否则菱形凸块只有一半为陶瓷吸音层组成，增加制造难度。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种叶轮，包括盘体，所述盘体中心开设有通孔，所述盘体的端面上周向均匀分布有若干个叶片，其特征在于：所述盘体和叶片的侧壁上设置有菱形纹。

2.根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于：每一所述叶片的横截面呈抛物线状，所述抛物线满足公式x=4y2。

3.根据权利要求1或2所述的叶轮，其特征在于：所述叶片的数量为6个。

4.根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于：所述叶片的一端与盘体的侧面处于同一曲面上，所述叶片的另一端设置有圆角。

5.根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于：所述菱形纹由若干个菱形凸块组成，所述菱形凸块的对角线长度分别为3mm与2mm，每一所述菱形凸块边长之间的间距为1mm。

6.根据权利要求2所述的叶轮，其特征在于：所述盘体的半径为30cm。

7.根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于：所述盘体上表面覆盖有陶瓷吸音层。