CN207864244U - 一种离心泵用叶片 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的一种离心泵用叶片，包括叶片本体，叶片本体吸力面上开设有凹槽，凹槽内设置有射流器，射流器包括压电陶瓷元件，压电陶瓷元件一表面与凹槽接触，压电陶瓷元件另一表面上连接有振动金属片，振动金属片两端分别连接有第一连接杆，第一连接杆另一端连接有第二连接杆，第一连接杆、第二连接杆及振动金属片形成腔体，第二连接杆上开设有喷口。采用压电陶瓷元件，利用其对电信号反应快、分辨率高、推力大且体积小等特点，能根据需要快速、准确控制流道内流体的流动状态。

Description

一种离心泵用叶片

技术领域

本实用新型属于离心泵技术领域，涉及一种离心泵用叶片。

背景技术

离心泵在小流量工况下运行时会发生失速，失速团使流道的通流能力减弱，严重时甚至会造成流道堵塞，加剧了叶轮-蜗壳之间的动静干涉作用，从而引起振动和水力噪声，严重影响泵系统的可靠性和稳定性。现有的控制失速方式为被动式控制，改变了原有叶片的结构，使原有叶片的强度降低，一部分改型虽然延迟了小流量下失速涡的形成，但却降低了在设计工况下运行时的外特性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种离心泵用叶片，能避免离心泵在小流量工况下运行时出现失速现象。

本实用新型所采用的技术方案是，一种离心泵用叶片，包括叶片本体，叶片本体吸力面上开设有凹槽，凹槽内设置有射流器，射流器包括压电陶瓷元件，压电陶瓷元件一表面与凹槽接触，压电陶瓷元件另一表面上连接有振动金属片，振动金属片两端分别连接有第一连接杆，第一连接杆另一端连接有第二连接杆，第一连接杆、第二连接杆及振动金属片形成腔体，第二连接杆上开设有喷口。

本实用新型的特点还在于，

第二连接杆上表面与叶片本体表面位于同一水平面。

压电陶瓷元件的形状为圆形、方形或者环形。

本实用新型的有益效果在于：

(1)本实用新型的叶片，采用压电陶瓷元件，利用其对电信号反应快、分辨率高、推力大且体积小等特点，能根据需要快速、准确控制流道内流体的流动状态；

(2)本实用新型的叶片，通过射流器实现流道内流体的零净质量流量，无需借助流体输送管道和其他机械部件；通过改变压电陶瓷元件电压控制振动金属片的振幅，从而进一步调节射流速度；

(3)本实用新型的叶片，在小流量工况下，通过射流器向边界层注入高速流体，濒临分离的边界层能从高速流体中获得的额外能量重新激活边界层，延迟边界层分离，从而阻止失速涡的传播，并且在正常工况下对外特性以及空化和压力脉动特性无影响；

(4)本实用新型的叶片，结构简单，操作方便，成本低，无需改变叶片的形状。

附图说明

图1是本实用新型一种离心泵用叶片的结构示意图；

图2是本实用新型一种离心泵用叶片内射流器的结构示意图。

图中，1.叶片，2.压电陶瓷元件，3.振动金属片，4.喷口，5.腔体， 6.第一连接杆，7.第二连接杆。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型一种离心泵用叶片，如图1所示，包括叶片本体1，叶片本体1的吸力面上开设有凹槽8内设置有射流器，射流器包括压电陶瓷元件2，压电陶瓷元件2一表面与凹槽8接触；如图2所示，压电陶瓷元件2另一表面上连接有振动金属片3，压电陶瓷元件2上表面上连接有振动金属片3，振动金属片3两端分别连接有互相平行的第一连接杆6，第一连接杆6另一端连接有第二连接杆7，第一连接杆6、第二连接杆7及振动金属片3形成腔体5，第二连接杆7上开设有喷口4。通过改变压电陶瓷元件2的电压控制振动金属片3振幅，从而进一步调节射流速度。

喷口5至叶片本体1进水口断面的距离为叶片弦长的10％～30％，第二连接杆7上表面与叶片本体1表面位于同一水平面。

优选的，压电陶瓷元件2的形状为圆形、方形或者环形。

使用时，如果喷射器工作频率过高会造成能源浪费，增加不必要的支出；如果喷射器工作频率太小，液体喷射器无法及时对于失速涡的形成做出反应。根据不同离心泵选择合适的喷射器的工作频率，喷射器的工作频率选择过程如下：

在叶轮每个流道进口处沿周向方向均匀布置监视点，当监视点为6个时，监视这6个点相应位置压力随时间变化的瞬时值，以获取失速特征参数。

测量任意两个相邻的监测点，Δθ为两个监测点之间的夹角，当失速区的信号传播到第一个监视点时，第一个监视点接到一个压力突变的信号，经过一段时间，失速区传到第二个监视点，第二个监视点接到一个压力突变的信号，先记录两个监视点的输出信号和时间，然后找出两个监测点的相同压力突变信号对应的时间并计算时间差，得到一个失速团经过角度Δθ所需要的时间Δt。

所以，喷射器两次喷射间隔时间小于Δt，失速涡就只会在产生它的流道内发生交替失速，避免造成旋转失速。

本实用新型一种离心泵用叶片的工作过程如下：

使用时，水流从叶轮流道经过叶片本体1，打开射流器开关，压电陶瓷元件2将电能转换为机械能并传递给振动金属片3，振动金属片3将能量传送至腔体5内的流体，使流体从喷口4喷出；当流体喷出腔体5内后，切断压电陶瓷元件2电源，此时，由于压差的存在，叶轮流道内的液体会从喷口 4进入腔体5内，从而将腔体5注满，以此循环工作。

通过以上方式，本实用新型的叶片，在小流量工况下，通过射流器向边界层注入高速流体，濒临分离的边界层能从高速流体中获得的额外能量重新激活边界层，延迟边界层分离，从而阻止失速涡的传播；本实用新型的叶片，结构简单，操作方便，成本低，无需改变叶片的形状。

Claims (3)

1.一种离心泵用叶片，其特征在于，包括叶片本体(1)，所述叶片本体(1)吸力面上开设有凹槽(9)，所述凹槽(9)内设置有射流器，所述射流器包括压电陶瓷元件(2)，所述压电陶瓷元件(2)一表面与凹槽(8)接触，所述压电陶瓷元件(2)另一表面上连接有振动金属片(3)，所述振动金属片(3)两端分别连接有第一连接杆(6)，所述第一连接杆(6)另一端连接有第二连接杆(7)，所述第一连接杆(6)、第二连接杆(7)及振动金属片(3)形成腔体(5)，所述第二连接杆(7)上开设有喷口(4)。

2.如权利要求1所述的一种离心泵用叶片，其特征在于，所述第二连接杆(7)上表面与叶片本体(1)表面位于同一水平面。

3.如权利要求1或2所述的一种离心泵用叶片，其特征在于，所述压电陶瓷元件(2)的形状为圆形、方形或者环形。