CN205533405U - 一种用于动力设备的叶轮装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于动力设备的叶轮装置，旨在提供一种工作效率高的用于动力设备的叶轮装置。它包括主轴，固定安装于主轴上的主叶轮；其还包括转动安装于主轴上与主叶轮转动方向相反的副叶轮，以及容纳主叶轮及副叶轮的壳体；所述副叶轮转动支撑于壳体上，所述主叶轮的叶片及副叶轮的叶片交错设置。本实用新型通过设置与主叶轮反向转动的副叶轮，可以使主叶轮及副叶轮在工作时互为导叶，从而相互作用提高输送压力，本实用新型可用于泵、马达、发动机、压缩机以及真空泵等动力设备使用。

Description

一种用于动力设备的叶轮装置

技术领域

本实用新型涉及叶轮机技术领域，尤其是涉及一种可用于泵、马达、发动机、压缩机以及真空泵等动力设备的叶轮装置。

背景技术

现有的叶轮系统在泵、马达、发动机、压缩机以及真空泵等动力设备中运用广泛，其特点是结构简单，制造成本低，流量大，工作转速高。无论是径向叶轮装置、轴向叶轮装置、还是综合式叶轮装置，都只有一组运动的主叶轮组，其缺点是提供的压力非常低，工作效率低，亟待改进。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术中的缺点，提供了一种可提高动力设备输送压力，提高工作效率的用于泵、马达、发动机、压缩机以及真空泵等动力设备的叶轮装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种用于动力设备的叶轮装置，包括主轴，固定安装于主轴上的主叶轮；其还包括转动安装于主轴上与主叶轮转动方向相反的副叶轮，以及容纳主叶轮及副叶轮的壳体；所述副叶轮转动支撑于壳体上，所述主叶轮的叶片及副叶轮的叶片交错设置。

优选的是，所述主叶轮包括带径向叶片Ⅰ的主径向盘；所述副叶轮包括带径向叶片Ⅱ的副径向盘，以及副叶轮盖板；所述副径向盘的中部设置流体进入管；所述径向叶片Ⅰ及径向叶片Ⅱ的端部相向交错设置，且副径向盘上外围的径向叶片Ⅱ长度超过主径向盘的端面、与副叶轮盖板固定连接；所述壳体的周缘上镂空形成若干静叶片。

优选的是，所述主轴伸入流体进入管，且其伸入流体进入管的部分设置有轴向叶片Ⅰ，所述流体进入管的内壁上设置有与轴向叶片Ⅰ交错配合的轴向叶片Ⅱ。

优选的是，所述主径向盘上外围的径向叶片Ⅰ基部较其它部分的径向叶片Ⅰ基部浅，于主径向盘上形成容置径向叶片Ⅱ的凹槽Ⅰ。

优选的是，所述副径向盘上外围的径向叶片Ⅱ基部较其它部分的径向叶片Ⅱ基部浅，于副径向盘上形成容置径向叶片Ⅰ的凹槽Ⅱ。

优选的是，所述主径向盘的背部设置有背部叶片，所述副叶轮盖板上设置流体进入孔。

优选的是，还包括驱动连接主轴以及副叶轮的传动机构，所述传动机构为带轮机构或流体驱动机构。

优选的是，所述壳体包括壳罩及与壳罩固定连接的壳盖板。

优选的是，所述主叶轮包括安装于主轴上的轴向叶片Ⅰ；所述副叶轮包括内壁带轴向叶片Ⅱ的导流管；所述导流管的一端转动支承于主轴上，且该端设置有供流体流通的第一流通口；所述轴向叶片Ⅰ及轴向叶片Ⅱ的端部相向交错设置，所述壳体上与第一流通口相邻的端面上设置第二流通口，另一端敞开。

优选的是，所述轴向叶片Ⅰ基部之间形成容置轴向叶片Ⅱ的凹槽Ⅲ，所述轴向叶片Ⅱ基部之间形成容置轴向叶片Ⅰ的凹槽Ⅳ。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

（1）本实用新型通过设置与主叶轮反向转动的副叶轮，可以使主叶轮及副叶轮在工作时互为导叶，从而相互作用提高输送压力。由于主叶轮及副叶轮相对端的间隙互为封闭端，且主叶轮及副叶轮的叶片基部（根部）切割留有一定余量，使其形成相互配合利用的谜宫槽，谜宫槽堵住了对方叶片顶端的间隙，使半开式叶轮实现闭式叶轮的效果，进一步提高流体的输出压力。

（2）本实用新型实现了多级径向轴向组合，且径向和轴向可分开加工组合，没有釆用传统叶轮的组合复杂扭曲面加工方式，使加工更简单，成本更低。

（3）本实用新型通过设置与主叶轮反向转动的副叶轮，轴向和径向多级组合，使叶轮装置的压力得以累积提高，有效的扩宽了叶轮装置的使用范围，其可用于泵、马达、发动机、压缩机以及真空泵等动力设备使用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型第一个实施例的结构示意图。

图2为图1中A-A的截面图。

图3为图1中B-B的剖视图。

图4为本实用新型采用另一种传动机构的示意图。

图5为图1所示叶轮装置与蜗壳组合构成叶片泵后的示意图。

图6为本实用新型第二个实施例的结构示意图。

图7为本实用新型第三个实施例的结构示意图。

图中：主轴1、主叶轮2、副叶轮3、壳体4、壳罩41、壳盖板42、径向叶片Ⅰ5、主径向盘6、径向叶片Ⅱ7、副径向盘8、副叶轮盖板9、流体进入管10、轴向叶片Ⅰ11、轴向叶片Ⅱ12、凹槽Ⅰ13、凹槽Ⅱ14、背部叶片15、流体进入孔16、凹槽Ⅲ17、凹槽Ⅳ18、换向座19、转轴20、换向轮21、带轮Ⅰ22、带轮Ⅱ23、皮带24、进气管25、喷气管26、蜗壳27、静叶片28、导流管29、第一流通口30、第二流通口31、径向叶片Ⅰ基部32、径向叶片Ⅱ基部33、轴向叶片Ⅰ基部34、轴向叶片Ⅱ基部35。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

图1-3所示用于动力设备的叶轮装置，采用径向叶轮结构，其包括主轴1，固定安装于主轴1上的主叶轮2；其还包括转动安装于主轴1上与主叶轮2转动方向相反的副叶轮3，以及容纳主叶轮2及副叶轮3的壳体4；所述副叶轮3转动支撑于壳体4上，所述主叶轮2的叶片及副叶轮3的叶片交错设置。

其中，所述主叶轮2包括带径向叶片Ⅰ5的主径向盘6；所述副叶轮3包括带径向叶片Ⅱ7的副径向盘8，以及副叶轮盖板9；所述副径向盘8的中部设置流体进入管10；所述径向叶片Ⅰ5及径向叶片Ⅱ7的端部相向交错设置，且副径向盘8上外围的径向叶片Ⅱ7长度超过主径向盘6的端面、与副叶轮盖板9固定连接；所述壳体4的周缘上镂空形成若干静叶片28，实现流体的流出。

其中所述壳体4包括壳罩41及与壳罩41固定连接的壳盖板42。

作为进一步的改进，所述主径向盘6上外围的径向叶片Ⅰ5基部32较其它部分的径向叶片Ⅰ5基部浅，于主径向盘6上形成容置径向叶片Ⅱ7的凹槽Ⅰ13。所述副径向盘8上外围的径向叶片Ⅱ7基部33较其它部分的径向叶片Ⅱ7基部浅，于副径向盘8上形成容置径向叶片Ⅰ5的凹槽Ⅱ14。凹槽Ⅰ13与径向叶片Ⅱ7、凹槽Ⅱ14与径向叶片Ⅰ5之间构成谜宫槽式密封，可有效提高叶轮装置的输出压力。

作为进一步的改进，所述主径向盘6的背部设置有背部叶片15，所述副叶轮盖板9上设置流体进入孔16。通过背部叶片的旋转，在背部叶片该侧形成负压，起到射流式真空泵作用，使流体从流体进入孔进入后从主径向盘的外缘高速流出，作用于副径向盘上，增加副径向盘的驱动力，降低副径向盘驱动件的输出，弥补了皮带传递动力不足，易打滑的缺点。同时可以推动一部分空气或水进入从动径向叶片15的最外层，起到射流式真空泵作用。

作为进一步的改进，本实施例还包括驱动连接主轴1以及副叶轮3的传动机构，所述传动机构为带轮机构，该带轮机构包括换向座19，安装于换向座19上的转轴20，两个分别安装于转轴20两端的换向轮21，安装于主轴1上的带轮Ⅰ22，安装于副叶轮3上且与带轮Ⅰ22位于同一侧的带轮Ⅱ23，以及摩擦啮合带轮Ⅰ22、带轮Ⅱ23及换向轮21的皮带24；所述皮带24的相对两端分别绕接于带轮Ⅰ22、带轮Ⅱ23上，位于带轮Ⅰ22、带轮Ⅱ23两侧的带轮边则分别绕接于相应侧的换向轮21上，实现带轮Ⅰ22、带轮Ⅱ23的反向旋转。

作为传动机构的另一种替代形式，如图4所示，该传动机构采用流体驱动机构（流体驱动），该流体驱动机构包括设置于主轴1内的进气管25，多根沿主径向盘径6向均布设置于主径向盘6上且与进气管25连通的喷气管26。喷气管26的朝向主径向盘6外圆的一端直接将动力气源高速喷出，主径向盘6在气源的反作用力下实现旋转，同时副径向盘8在动力气源的高速喷射下，与主径向盘6反向旋转，进而在其中心形成负压，实现流体的输送。同时流体驱动除了作为驱动力，还起到了射流式真空泵的作用。显然，传动机构也可以采用齿轮传动等适用的结构形式。显而易见的，也可以在同一套叶轮装置上同时设置带轮机构及流体驱动机构，根据使用方式合理选用任一传动机构。

图5所示为本实用新型与蜗壳27组合构成叶片泵后的示意图，显然本实用新型的叶轮装置还可以用于马达、发动机、压缩机等动力设备及相关技术领域。

实施例二

图6所示用于动力设备的叶轮装置，采用轴向叶轮及径向叶轮的综合形式，其除了含有实施例一中的结构外，其还具有如下结构：其主轴1伸入流体进入管10，且其伸入流体进入管10的部分设置有轴向叶片Ⅰ11，所述流体进入管10的内壁上设置有与轴向叶片Ⅰ11交错配合的轴向叶片Ⅱ12。

作为进一步的改进，所述轴向叶片Ⅰ11基部34之间形成容置轴向叶片Ⅱ12的凹槽Ⅲ17，所述轴向叶片Ⅱ12基部35之间形成容置轴向叶片Ⅰ11的凹槽Ⅳ18。凹槽Ⅲ17与轴向叶片Ⅰ11、凹槽Ⅳ18与轴向叶片Ⅱ12之间形成谜宫槽式密封，可进一步提高叶轮装置的输出压力。

工作时，副叶轮3在换向皮带24的带动下作反向旋转，轴向叶片Ⅱ12从进气口往内将进入气体抽取至轴向叶片Ⅰ11。以串联的方式继续将空气往泵内部推。经过两级四道轴向叶片加压后，进入真空泵中心。径向叶片Ⅰ5旋转，将气体排出到径向叶片Ⅱ7，由于径向叶片Ⅰ5最里层的斜面设计，陆续有空气被叶片离心甩到下一级，通过多级组合一级一级往外推动，经过四级八道轴向叶片加压后，最后将空气从静叶片28排出。交替的工作就增加了真空泵的真空度，使吸尘器吸力更强。壳体4设计成静叶方式，不仅让壳体4也起到增加静压的作用，空气还可以从四周排出，减小了排气阻力，也有利于采用现有的磁悬浮轴承。

上述实施例中，轴向四级和径向八级叶片数量仅为本实例设计需要，实际应用可采用任意级数，也可以采用任一形式的叶片或者组合。

实施例三

图7所示用于动力设备的叶轮装置，采用轴向叶轮机构，即与实施例二中的部分构造相同。其包括主轴1，固定安装于主轴1上的主叶轮2；其还包括转动安装于主轴1上与主叶轮2转动方向相反的副叶轮3，以及容纳主叶轮2及副叶轮3的壳体4；所述副叶轮3转动支撑于壳体4上，所述主叶轮2的叶片及副叶轮3的叶片交错设置。

其中，所述主叶轮2包括安装于主轴1上的轴向叶片Ⅰ11；所述副叶轮3包括内壁带轴向叶片Ⅱ12的导流管29（相当于实施例二中的流体进入管）；所述导流管29的一端转动支承于主轴1上，且该端设置有供流体流通的第一流通口30；所述轴向叶片Ⅰ11及轴向叶片Ⅱ12的端部相向交错设置，所述壳体4上与第一流通口30相邻的端面上设置第二流通口31，另一端敞开。其通过第一流通口30、第二流通口31以及壳体4的敞开端共同实现流体的输送，其流体走向由主叶轮2的转动方向决定。

作为进一步的改进，所述轴向叶片Ⅰ11基部34之间形成容置轴向叶片Ⅱ12的凹槽Ⅲ17，所述轴向叶片Ⅱ12基部35之间形成容置轴向叶片Ⅰ11的凹槽Ⅳ18。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于动力设备的叶轮装置，包括主轴，固定安装于主轴上的主叶轮；其特征在于：还包括转动安装于主轴上与主叶轮转动方向相反的副叶轮，以及容纳主叶轮及副叶轮的壳体；所述副叶轮转动支撑于壳体上，所述主叶轮的叶片及副叶轮的叶片交错设置。

2.根据权利要求1所述用于动力设备的叶轮装置，其特征在于：所述主叶轮包括带径向叶片Ⅰ的主径向盘；所述副叶轮包括带径向叶片Ⅱ的副径向盘，以及副叶轮盖板；所述副径向盘的中部设置流体进入管；所述径向叶片Ⅰ及径向叶片Ⅱ的端部相向交错设置，且副径向盘上外围的径向叶片Ⅱ长度超过主径向盘的端面、与副叶轮盖板固定连接；所述壳体的周缘上镂空形成若干静叶片。

3.根据权利要求2所述用于动力设备的叶轮装置，其特征在于：所述主轴伸入流体进入管，且其伸入流体进入管的部分设置有轴向叶片Ⅰ，所述流体进入管的内壁上设置有与轴向叶片Ⅰ交错配合的轴向叶片Ⅱ。

4.根据权利要求2或3所述用于动力设备的叶轮装置，其特征在于：所述主径向盘上外围的径向叶片Ⅰ基部较其它部分的径向叶片Ⅰ基部浅，于主径向盘上形成容置径向叶片Ⅱ的凹槽Ⅰ。

5.根据权利要求2或3所述用于动力设备的叶轮装置，其特征在于：所述副径向盘上外围的径向叶片Ⅱ基部较其它部分的径向叶片Ⅱ基部浅，于副径向盘上形成容置径向叶片Ⅰ的凹槽Ⅱ。

6.根据权利要求2或3所述用于动力设备的叶轮装置，其特征在于：所述主径向盘的背部设置有背部叶片，所述副叶轮盖板上设置流体进入孔。

7.根据权利要求2或3所述用于动力设备的叶轮装置，其特征在于：还包括驱动连接主轴以及副叶轮的传动机构，所述传动机构为带轮机构或流体驱动机构。

8.根据权利要求2或3所述用于动力设备的叶轮装置，其特征在于：所述壳体包括壳罩及与壳罩固定连接的壳盖板。

9.根据权利要求1所述用于动力设备的叶轮装置，其特征在于：所述主叶轮包括安装于主轴上的轴向叶片Ⅰ；所述副叶轮包括内壁带轴向叶片Ⅱ的导流管；所述导流管的一端转动支承于主轴上，且该端设置有供流体流通的第一流通口；所述轴向叶片Ⅰ及轴向叶片Ⅱ的端部相向交错设置，所述壳体上与第一流通口相邻的端面上设置第二流通口，另一端敞开。

10.根据权利要求3或9所述用于动力设备的叶轮装置，其特征在于：所述轴向叶片Ⅰ基部之间形成容置轴向叶片Ⅱ的凹槽Ⅲ，所述轴向叶片Ⅱ基部之间形成容置轴向叶片Ⅰ的凹槽Ⅳ。