CN211398028U - 双吸离心泵叶轮及双吸离心泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水力机械技术领域，公开了一种双吸离心泵叶轮及双吸离心泵，其中双吸离心泵叶轮包括后盖板、两组叶片组和两个前盖板；两组叶片组分别安装于后盖板的两侧，前盖板一一对应地盖设于叶片组；叶片组包括多个叶片，叶片的出口边为弧形，前盖板的外缘所在的圆的半径和后盖板的外缘所在的圆的半径均大于叶片的出口边的外缘所在的圆的半径。该双吸离心泵叶轮结构简单、设计合理、使用方便，有效改善了叶轮出口流场，减少回流进而减少夹含着泥沙的液体对叶片出口边的冲击作用，降低了叶轮叶片出口边的磨损。

Description

双吸离心泵叶轮及双吸离心泵

技术领域

本实用新型涉及水力机械技术领域，尤其涉及一种双吸离心泵叶轮及双吸离心泵。

背景技术

双吸离心泵属于离心泵的一种，主要由吸水室、双吸式叶轮和压水室等部分组成。这种泵型的叶轮由两个对称的离心式叶轮背靠背组成。它的优点是，相对于相同尺寸规格的单吸离心泵具有相同的扬程但流量可增大一倍；两侧叶轮共用一个压水室，双吸离心泵的效率比相同比转速的单吸离心泵效率高；泵壳的水平中开结构使开泵时不需拆卸电动机及管路，令检查和维修方便。双吸离心泵不仅突出了高扬程的特点，为了平衡径向力，有些双吸离心泵的吸水室还采用了双蜗壳形式。在一些大型跨流域调水工程中发挥了不可替代的作用。

大型泵在运行过程中存在着一定的问题，尤其对于双吸离心泵这种结构更为复杂的泵型。从已经投产的泵站，特别是大型泵站的运行情况来看，输运含沙水的机组在不同程度上都存在着磨损问题。作为泵的核心部件，叶轮叶片的磨损是导致泵运行不稳定、扬程效率下降的重要原因，此外还可能引起水泵机组的振动和噪声。近些年，有学者发现有一些用传统的方法设计的、运送介质含有泥沙的大型双吸泵的叶片出口边具有鱼鳞状的磨损痕迹，严重降低了泵的使用寿命和运行稳定性。因此针对双吸离心泵泥沙磨损问题进行特殊的叶轮设计具有非常重要的工程实际意义。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种双吸离心泵叶轮及双吸离心泵，用以解决现有的双吸离心泵输运含沙水时易磨损的问题，以提高双吸离心泵的使用寿命。

本实用新型实施例提供一种双吸离心泵叶轮，包括后盖板、两组叶片组和两个前盖板；两组所述叶片组分别安装于所述后盖板的两侧，所述前盖板一一对应地盖设于所述叶片组；所述叶片组包括多个叶片，所述叶片的出口边为弧形，所述前盖板的外缘所在的圆的半径和所述后盖板的外缘所在的圆的半径均大于所述叶片的出口边的外缘所在的圆的半径。

其中，所述叶片的出口边为半圆形，所述半圆形关于所述叶片的型线对称。

其中，所述半圆形的叶片的出口边的半径存在如下关系：

0.25b≤R₁≤0.5b；

其中，R₁为所述叶片的出口边的半径；b为所述叶片的厚度。

其中，所述叶片的厚度分布沿所述叶片的型线对称。

其中，位于所述后盖板的两侧的叶片组相互交错布置。

其中，两组所述叶片组之间的交错角度存在如下关系：

0°≤θ≤360°/2Z；

其中，θ为交错角度；Z为每组所述叶片组包含的所述叶片的数量。

其中，所述叶片的出口边的外缘所在的圆的半径、所述前盖板的外缘所在的圆的半径和所述后盖板的外缘所在的圆的半径存在如下关系：

L₁＝R₂－R₃；

L₂＝R₄－R₃；

1.0≤L₁/b≤1.3，且1.0≤L₂/b≤1.3；

其中，R₂为所述前盖板的外缘所在的圆的半径；R₃为所述叶片的出口边的外缘所在的圆的半径；R₄为所述后盖板的外缘所在的圆的半径；L₁为第一半径差；L₂为第二半径差；b为所述叶片的厚度。

其中，所述前盖板的外缘所在的圆的半径等于所述后盖板的外缘所在的圆的半径。

本实用新型实施例还提供一种双吸离心泵，包括泵壳以及设置在所述泵壳内的叶轮，所述叶轮为上述所述的双吸离心泵叶轮。

本实用新型实施例提供的双吸离心泵叶轮及双吸离心泵，其中双吸离心泵叶轮包括后盖板、前盖板以及多个叶片组成的叶片组，叶片的出口边由现有的内切于后盖板的外缘改为弧形，能够有效改善出口流场，减少夹含着泥沙的液体对叶轮出口边的冲击作用，降低了叶轮叶片出口边的磨损；同时，叶片的出口边的外缘所在的圆的半径小于后盖板的外缘所在的圆的半径，使叶片的出口边与后盖板的外缘间隔一定距离，能够改善叶轮出口区域的流场，减少回流对叶轮叶片出口边的冲击。该双吸离心泵叶轮结构简单、设计合理、使用方便，有效改善了叶轮出口流场，减少回流进而减少夹含着泥沙的液体对叶片出口边的冲击作用，降低了叶轮叶片出口边的磨损。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例中的一种双吸离心泵叶轮的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中的一种叶片的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中的一种双吸离心泵叶轮在另一个视角下的结构示意图；

图4是本实用新型实施例中的交错布置的叶片组的示意图；

图5是现有技术中的叶片出口边的流场放大示意图；

图6是本实用新型实施例中的叶片出口边的流场放大示意图；

附图标记说明：

1：后盖板；2：前盖板；3：叶片；

4：现有的叶片。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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做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。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”“第二”是为了清楚说明产品部件进行的编号，不代表任何实质性区别。“上”“下”“左”“右”均以附图所示方向为准。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实用新型实施例中的具体含义。

需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在实用新型实施例中的具体含义。

图1是本实用新型实施例中的一种双吸离心泵叶轮的结构示意图，图2是本实用新型实施例中的一种叶片的结构示意图，图3是本实用新型实施例中的一种双吸离心泵叶轮在另一个视角下的结构示意图，如图1～图3所示，本实用新型实施例提供的一种双吸离心泵叶轮，包括后盖板1、两组叶片组和两个前盖板2，两组叶片组分别安装于后盖板1的左右两侧，前盖板2一一对应地盖设于叶片组。其中两组叶片组分别为左叶片组和右叶片组，前盖板2也相应地分为左前盖板和右前盖板。左叶片组安装于后盖板1的左侧，左前盖板盖设于左叶片组的左侧。右叶片组安装于后盖板1的右侧，右前盖板盖设于右叶片组的右侧。

叶片组包括多个叶片3，叶片3的出口边为弧形，弧形可以包括圆形、椭圆形或者流线型等等。后盖板1的外缘所在的圆的半径和前盖板2的外缘所在的圆的半径均大于叶片3的出口边的外缘所在的圆的半径。

具体地，两个前盖板2关于后盖板1呈对称设置，前盖板2的外缘所在的圆的半径和后盖板1的外缘所在的圆的半径可以相同，也可以不同，本实施例中以两者相同为例进行说明。

如图2～图3所示，叶片3的出口边为弧形，且叶片3的出口边的外缘所在的圆的半径小于后盖板1的外缘所在的圆的半径和前盖板2的外缘所在的圆的半径。常规的现有的叶片4主要采用随前后盖板圆切的形式(如图5所示)，即叶片的出口边的外缘与前盖板(或后盖板)的外缘重合，形成一个尖角。但是该结构导致叶片头部附近水流速度加快，并且水流直接对叶片头部产生一定的冲击摩擦作用。而本实施例中的叶片3的出口边为弧形，而且叶片3的出口边的外缘距离前盖板(或后盖板)的外缘有一定的间距，如图6所示，这种叶片3能够有效改善出口流场，减少回流同时减少夹含着泥沙的液体对叶片出口边的冲击作用，降低了叶轮叶片出口边的磨损。

本实施例提供的一种双吸离心泵叶轮，包括后盖板、前盖板以及多个叶片组成的叶片组，叶片的出口边由现有的内切于后盖板的外缘改为弧形，能够有效改善出口流场，减少夹含着泥沙的液体对叶轮出口边的冲击作用，降低了叶轮叶片出口边的磨损；同时，叶片的出口边的外缘所在的圆的半径小于后盖板的外缘所在的圆的半径，使叶片的出口边与后盖板的外缘间隔一定距离，能够改善叶轮出口区域的流场，减少回流对叶轮叶片出口边的冲击。该双吸离心泵叶轮结构简单、设计合理、使用方便，有效改善了叶轮出口流场，减少回流进而减少夹含着泥沙的液体对叶片出口边的冲击作用，降低了叶轮叶片出口边的磨损。

进一步地，如图2所示，叶片3的出口边为半圆形，且该半圆形关于叶片3的型线对称。

更进一步地，如图2所示，半圆形的叶片3的出口边的半径存在如下关系：

0.25b≤R₁≤0.5b；

其中，R₁为叶片的出口边的半径；b为叶片的厚度。

具体地，当R₁＜0.5b时，叶片3的出口边应光滑过渡。

更进一步地，叶片3的厚度分布沿叶片3的型线对称，即叶片3的两个侧面距离中间的型线的间距相等。

进一步地，如图1、图3和图4所示，位于后盖板1的两侧的叶片组相互交错布置。通过将叶片的布置形式由对称改进为交错布置，在有效平衡轴向力的基础上，又能够有效改善压力脉动、动静干涉现象等，增加了运行稳定性，对磨损问题也起到了一定的改善作用。

更进一步地，两组叶片组之间的交错角度存在如下关系：

0°≤θ≤360°/2Z；

其中，θ为交错角度；Z为每组叶片组包含的叶片的数量。交错角度即为两个相对应的叶片3上对应位置与叶轮的中心连线所成的最小的角。具体地，以叶片数Z＝6为例，交错角度θ可以选取为30°。

进一步地，如图3所示，叶片3的出口边的外缘所在的圆的半径、前盖板2的外缘所在的圆的半径和后盖板1的外缘所在的圆的半径存在如下关系：

L₁＝R₂－R₃；

L₂＝R₄－R₃；

1.0≤L₁/b≤1.3，和/或1.0≤L₂/b≤1.3；

其中，R₂为前盖板2的外缘所在的圆的半径；R₃为叶片3的出口边的外缘所在的圆的半径；R₄为后盖板1的外缘所在的圆的半径；L₁为第一半径差；L₂为第二半径差；b为叶片3的厚度。具体地，本实施例中的R₂＝R₄,L₁＝L₂。更具体地，本实施例中的叶片3的厚度为20mm，L₁＝L₂＝27mm。

本实用新型实施例还提供一种双吸离心泵，包括泵壳以及设置在泵壳内的叶轮，叶轮为上述的双吸离心泵叶轮。泵壳上具有液体进口与液体出口。双吸离心泵还包括转轴，转轴贯入泵壳，双吸离心泵叶轮套设于转轴位于泵壳内的轴段，转轴位于泵壳外的轴段连接于外界的电机等动力设备，通过带动转轴转动，进而带动双吸离心泵叶轮，由旋转产生离心力使液体由进口吸入，再从出口被甩出。

通过以上实施例可以看出，本实用新型提供的双吸离心泵叶轮及双吸离心泵，其中双吸离心泵叶轮包括后盖板、前盖板以及多个叶片组成的叶片组，叶片的出口边由现有的内切于后盖板的外缘改为弧形，能够有效改善出口流场，减少夹含着泥沙的液体对叶轮出口边的冲击作用，降低了叶轮叶片出口边的磨损；同时，叶片的出口边的外缘所在的圆的半径小于后盖板的外缘所在的圆的半径，使叶片的出口边与后盖板的外缘间隔一定距离，能够改善叶轮出口区域的流场，减少回流对叶轮叶片出口边的冲击。该双吸离心泵叶轮结构简单、设计合理、使用方便，有效改善了叶轮出口流场，减少回流进而减少夹含着泥沙的液体对叶片出口边的冲击作用，降低了叶轮叶片出口边的磨损。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种双吸离心泵叶轮，包括后盖板、两组叶片组和两个前盖板；两组所述叶片组分别安装于所述后盖板的两侧，所述前盖板一一对应地盖设于所述叶片组；所述叶片组包括多个叶片，其特征在于，所述叶片的出口边为弧形，所述前盖板的外缘所在的圆的半径和所述后盖板的外缘所在的圆的半径均大于所述叶片的出口边的外缘所在的圆的半径。

2.根据权利要求1所述的双吸离心泵叶轮，其特征在于，所述叶片的出口边为半圆形，所述半圆形关于所述叶片的型线对称。

3.根据权利要求2所述的双吸离心泵叶轮，其特征在于，所述半圆形的叶片的出口边的半径存在如下关系：

0.25b≤R₁≤0.5b；

其中，R₁为所述叶片的出口边的半径；b为所述叶片的厚度。

4.根据权利要求3所述的双吸离心泵叶轮，其特征在于，所述叶片的厚度分布沿所述叶片的型线对称。

5.根据权利要求1所述的双吸离心泵叶轮，其特征在于，位于所述后盖板的两侧的叶片组相互交错布置。

6.根据权利要求5所述的双吸离心泵叶轮，其特征在于，两组所述叶片组之间的交错角度存在如下关系：

0°≤θ≤360°/2Z；

其中，θ为交错角度；Z为每组所述叶片组包含的所述叶片的数量。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的双吸离心泵叶轮，其特征在于，所述叶片的出口边的外缘所在的圆的半径、所述前盖板的外缘所在的圆的半径和所述后盖板的外缘所在的圆的半径存在如下关系：

L₁＝R₂－R₃；

L₂＝R₄－R₃；

1.0≤L₁/b≤1.3，且1.0≤L₂/b≤1.3；

其中，R₂为所述前盖板的外缘所在的圆的半径；R₃为所述叶片的出口边的外缘所在的圆的半径；R₄为所述后盖板的外缘所在的圆的半径；L₁为第一半径差；L₂为第二半径差；b为所述叶片的厚度。

8.根据权利要求7所述的双吸离心泵叶轮，其特征在于，所述前盖板的外缘所在的圆的半径等于所述后盖板的外缘所在的圆的半径。

9.一种双吸离心泵，其特征在于，包括泵壳以及设置在所述泵壳内的叶轮，所述叶轮为权利要求1至8中任一项所述的双吸离心泵叶轮。

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