CN211715337U

CN211715337U - 一种高效吸砂泵

Info

Publication number: CN211715337U
Application number: CN201922229637.9U
Authority: CN
Inventors: 袁珩博
Original assignee: Xinyi Liyuan Machinery Co ltd
Current assignee: Xinyi Liyuan Machinery Co ltd
Priority date: 2019-12-13
Filing date: 2019-12-13
Publication date: 2020-10-20
Anticipated expiration: 2029-12-13

Abstract

本实用新型属于机械泵领域，具体公开了一种高效吸砂泵，包括底座、电机、泵壳和叶轮；电机和泵壳固定于底座上，叶轮设于泵壳内，叶轮与电机动力连接；叶轮包括主轴、上盖板、下盖板、一组叶片和搅锥；下盖板与主轴一体连接，一组叶片围绕下盖板的中心均匀地一体固定于下盖板上，上盖板盖合在叶片上并与叶片一体连接，上盖板的中心设置圆形的流道口，下盖板的重心与上盖板的重心均位于主轴的旋转轴上，上盖板下盖板叶片共同形成的通道为流道，搅锥包括锥形座和螺旋叶片，螺旋叶片围绕锥形座表面并与锥形座一体连接，锥形座可拆卸地与主轴连接。该高效吸砂泵，工作稳定高效，维护简单方便，内部叶轮不易磨损，使用寿命长，综合效益高。

Description

一种高效吸砂泵

技术领域

本实用新型属于机械泵领域，更具体地说，涉及一种高效吸砂泵。

背景技术

吸砂泵是用于输送含固体颗粒的常用设备，在河道疏浚、清淤固堤、煤矿开采和油气钻探等领域有着广泛的应用，其输送介质浓度可达40%以上。但是，在实际使用过程中，吸砂泵叶轮的磨损通常较为严重，从而导致吸砂泵在长期使用过程中出现性能下降能耗升高等问题。导致吸砂泵叶轮磨损的原因是多方面的。一方面，由于所输送的介质中含有大量颗粒物，工作时叶轮与颗粒物不断地高速摩擦，造成磨损。另一方面，由于所输送的介质的通常黏度较大流动性较差，导致吸砂泵在工作时容易产生气蚀现象。气蚀主要发生在介质从叶轮吸入口流向叶轮中的流道的一瞬间，这个过程中介质从负压瞬间转变为高压，一部分因负压转变为气态的易挥发性物质和可溶性物质产生的气泡瞬间消失，再加上其他难溶性气泡被快速压缩，导致无数细小的微液柱直接撞向叶片，造成较严重的损伤。因此，通过改进叶轮的设计以减轻磨损，进而提高吸砂泵的使用寿命具有非常重要的现实意义。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型提供一种高效吸砂泵，该高效吸砂泵，通过一些列结构改进设计，能够改善介质在吸砂泵入口处的流动状态，显著降低介质通过叶轮流道口过程中的压力梯度，有效提升吸砂泵的工作效率和使用寿命。

为了达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案来实现：一种高效吸砂泵，包括底座、电机、泵壳和叶轮；所述电机和所述泵壳固定于所述底座上，所述叶轮设于所述泵壳内，所述叶轮与所述电机动力连接；所述叶轮包括主轴、上盖板、下盖板、一组叶片和搅锥；所述下盖板与所述主轴一体连接，一组所述叶片围绕所述下盖板的中心均匀地一体固定于所述下盖板上，所述上盖板盖合在所述叶片上并与所述叶片一体连接，所述上盖板的中心设置圆形的流道口，所述下盖板的重心与所述上盖板的重心均位于所述主轴的旋转轴上，所述上盖板所述下盖板所述叶片共同形成的通道为流道，所述搅锥包括锥形座和螺旋叶片，所述螺旋叶片围绕所述锥形座表面并与所述锥形座一体连接，所述锥形座可拆卸地与所述主轴连接。

本实用新型设计的高效吸砂泵，对叶轮进行了优化设计，在流道口处设置搅锥，同时对泵壳进行了适应性设计。第一方面，改变了介质流经流道口前后的流动状态，常规叶轮工作时，介质沿着旋转轴方向直接撞向叶轮，容易造成叶轮工作状态不稳定、介质流动混乱以及局部压力梯度过大等问题；设置搅锥后，介质沿着旋转轴方向流向叶轮前，会先沿着锥形座的表明向四周发散，逐步将轴向流动的介质转变为向四周发散流动，避免介质垂直撞向叶轮。由于介质的流动状态更加顺畅，磨损得到有效遏制，压力梯度显著降低。第二方面，搅锥表面设有螺旋叶片，转动时会将介质向流道口内搅动，改变了常规叶轮仅靠流道口处的负压驱动介质向流道口内流动的状态，显著缓解了流道口处的压力梯度。改进后，即使介质粘度大流动性差，流道口处的压力梯度仍可以得到显著降低，从而有效抑制气蚀的发生。此外，即便叶轮在长期运行过程中仍可能产生轻微磨损，磨损也主要发生在搅锥上，从而有效地保护的叶片，只需卸下并更换搅锥即可，从而有效降低了维护成本，提高了使用寿命。

进一步地，上述的高效吸砂泵，所述泵壳为蜗形泵壳，所述泵壳上设有入口和出口，所述入口轴向设置并与所述叶轮的旋转中心相对，所述出口径向偏心设置并与所述叶轮外缘的旋转方向相切。

进一步地，上述的高效吸砂泵，所述叶轮同过连接轴与所述电机动力连接，所述连接轴的一端与所述主轴固定，所述连接轴的另一端与所述电机的输出轴固定。

进一步地，上述的高效吸砂泵，所述连接轴上还套设有轴套密封装置，所述轴套密封装置与所述泵壳连接固定。设有轴套密封装置，提高连接轴与泵壳之间的密封性能，防止该高效吸砂泵工作时出现渗漏的问题。

进一步地，上述的高效吸砂泵，所述叶片为后弯式叶片。使用后弯式叶片的吸砂泵，其流量与轴功率的关系曲线是一条比较平缓的上升曲线，不容易出现驼峰曲线，因而电动机可以在一个功率变化不大的范围内有效工作。采用后弯式叶片，吸砂泵工作稳定，效率高。

进一步地，上述的高效吸砂泵，所述锥形座底部轮廓线与所述主轴旋转轴的夹角a为32-35°；所述锥形座顶部轮廓线与所述主轴旋转轴的夹角b为6-10°所述锥形座的高与底面圆的直径的比为2.5-2:1。优化锥形座的形状，有利于介质从轴向运动转为向四周发散运动的过程更加顺畅，并同时考虑了螺旋叶片合理的做功效能。

进一步地，上述的高效吸砂泵，位于流道入口处所述下盖板轮廓线与所述主轴旋转轴的夹角c为40-46°；位于流道入口处所述上盖板轮廓线与所述主轴旋转轴的夹角d为25-30°。通过优化流道口的形状，使介质流动更顺畅，同时防止介质从下盖板表面脱流。

进一步地，上述的高效吸砂泵，所述叶片背面还设有流线型的整流凸起。吸砂泵工作时，叶片背面为负压区，且负压在叶片的前端尤为显著，因此，介质从流道口沿着叶片流入流道时，容易发生脱流致使稳定性和工作效率下降。在叶片背面靠前的部位设置流线型的整流凸起，可以有效防止介质在叶片背面产生脱流并诱发涡流回流等扰动。

进一步地，上述的高效吸砂泵，所述锥形座底部与所述主轴顶部通过螺纹配合连接，便于拆卸和安装。

对上述的高效吸砂泵的结构进行进一步优化。定义所述螺旋叶片距所述主轴旋转轴的最远距离为h，所述上盖板圆形开口的半径为r₁，所述锥形座的底面圆的半径为r₂，所述叶片末端与所述主轴旋转轴的距离为r₃。优选地：h: r₁=5:8，r₁: r₂=2.8:1，r₁: r₃=9:16。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型所述的高效吸砂泵，工作稳定高效，维护简单方便，内部叶轮不易磨损，使用寿命长，综合效益高。

附图说明

图1为本实用新型所述的高效吸砂泵的主视图；

图2和3为本实用新型所述的高效吸砂泵的叶轮的示意图；

图4为本实用新型所述的高效吸砂泵的搅锥的示意图；

图5为本实用新型所述的高效吸砂泵的叶轮主体的示意图；

图6为本实用新型所述的高效吸砂泵的叶片的示意图。

图中，1底座、2电机、3泵壳、4叶轮、5连接轴、6轴套密封装置、31入口、32出口、41主轴、42上盖板、43下盖板、44叶片、45搅锥、441整流凸起、451锥形座、452螺旋叶片。

具体实施方式

结合附图和具体实施例，进一步阐述本实用新型。

实施例1

一种高效吸砂泵，如图1至5所示，包括底座1、电机2、泵壳3和叶轮4；所述电机2和所述泵壳3固定于所述底座1上，所述叶轮4设于所述泵壳3内，所述叶轮4与所述电机动力连接；所述叶轮4包括主轴41、上盖板42、下盖板43、一组叶片44和搅锥45；所述下盖板43与所述主轴41一体连接，一组所述叶片44围绕所述下盖板43的中心均匀地一体固定于所述下盖板43上，所述上盖板42盖合在所述叶片44上并与所述叶片一体连接，所述上盖板42的中心设置圆形的流道口，所述下盖板43的重心与所述上盖板42的重心均位于所述主轴41的旋转轴上，所述上盖板42所述下盖板43所述叶片44共同形成的通道为流道，所述搅锥45包括锥形座451和螺旋叶片452，所述螺旋叶片452围绕所述锥形座451表面并与所述锥形座451一体连接，所述锥形座451可拆卸地与所述主轴41连接。

实施例2

一种高效吸砂泵，如图1至6所示，包括底座1、电机2、泵壳3和叶轮4；所述电机2和所述泵壳3固定于所述底座1上，所述叶轮4设于所述泵壳3内，所述叶轮4与所述电机动力连接；所述叶轮4包括主轴41、上盖板42、下盖板43、一组叶片44和搅锥45；所述下盖板43与所述主轴41一体连接，一组所述叶片44围绕所述下盖板43的中心均匀地一体固定于所述下盖板43上，所述上盖板42盖合在所述叶片44上并与所述叶片一体连接，所述上盖板42的中心设置圆形的流道口，所述下盖板43的重心与所述上盖板42的重心均位于所述主轴41的旋转轴上，所述上盖板42所述下盖板43所述叶片44共同形成的通道为流道，所述搅锥45包括锥形座451和螺旋叶片452，所述螺旋叶片452围绕所述锥形座451表面并与所述锥形座451一体连接，所述锥形座451可拆卸地与所述主轴41连接。

本实施例中，所述泵壳3为蜗形泵壳，所述泵壳上设有入口31和出口32，所述入口31轴向设置并与所述叶轮4的旋转中心相对，所述出口32径向偏心设置并与所述叶轮4外缘的旋转方向相切。

本实施例中，所述叶轮4同过连接轴5与所述电机2动力连接，所述连接轴5的一端与所述主轴41固定，所述连接轴5的另一端与所述电机2的输出轴固定。

本实施例中，所述连接轴5上还套设有轴套密封装置6，所述轴套密封装置6与所述泵壳3连接固定。

本实施例中，所述叶片44为后弯式叶片。

本实施例中，所述叶片44背面还设有流线型的整流凸起441。

本实施例中，所述锥形座451底部与所述主轴41顶部通过螺纹配合连接。

实施例3

本实施例中，所述叶片44为后弯式叶片。

本实施例中，所述锥形座451底部轮廓线与所述主轴41旋转轴的夹角a为32-35°；所述锥形座451顶部轮廓线与所述主轴41旋转轴的夹角b为6-10°所述锥形座451的高与底面圆的直径的比为2.5-2:1。

本实施例中，位于流道入口处所述下盖板43轮廓线与所述主轴41旋转轴的夹角c为40-46°；位于流道入口处所述上盖板42轮廓线与所述主轴41旋转轴的夹角d为25-30°。

本实施例中，所述叶片44背面还设有流线型的整流凸起441。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，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的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种高效吸砂泵，其特征在于：包括底座（1）、电机（2）、泵壳（3）和叶轮（4）；所述电机（2）和所述泵壳（3）固定于所述底座（1）上，所述叶轮（4）设于所述泵壳（3）内，所述叶轮（4）与所述电机动力连接；所述叶轮（4）包括主轴（41）、上盖板（42）、下盖板（43）、一组叶片（44）和搅锥（45）；所述下盖板（43）与所述主轴（41）一体连接，一组所述叶片（44）围绕所述下盖板（43）的中心均匀地一体固定于所述下盖板（43）上，所述上盖板（42）盖合在所述叶片（44）上并与所述叶片一体连接，所述上盖板（42）的中心设置圆形的流道口，所述下盖板（43）的重心与所述上盖板（42）的重心均位于所述主轴（41）的旋转轴上，所述上盖板（42）所述下盖板（43）所述叶片（44）共同形成的通道为流道，所述搅锥（45）包括锥形座（451）和螺旋叶片（452），所述螺旋叶片（452）围绕所述锥形座（451）表面并与所述锥形座（451）一体连接，所述锥形座（451）可拆卸地与所述主轴（41）连接。

2.根据权利要求1所述的高效吸砂泵，其特征在于：所述泵壳（3）为蜗形泵壳，所述泵壳上设有入口（31）和出口（32），所述入口（31）轴向设置并与所述叶轮（4）的旋转中心相对，所述出口（32）径向偏心设置并与所述叶轮（4）外缘的旋转方向相切。

3.根据权利要求1所述的高效吸砂泵，其特征在于：所述叶轮（4）同过连接轴（5）与所述电机（2）动力连接，所述连接轴（5）的一端与所述主轴（41）固定，所述连接轴（5）的另一端与所述电机（2）的输出轴固定。

4.根据权利要求3所述的高效吸砂泵，其特征在于：所述连接轴（5）上还套设有轴套密封装置（6），所述轴套密封装置（6）与所述泵壳（3）连接固定。

5.根据权利要求1-4任一项所述的高效吸砂泵，其特征在于：所述叶片（44）为后弯式叶片。

6.根据权利要求5所述的高效吸砂泵，其特征在于：所述锥形座（451）底部轮廓线与所述主轴（41）旋转轴的夹角a为32-35°；所述锥形座（451）顶部轮廓线与所述主轴（41）旋转轴的夹角b为6-10°所述锥形座（451）的高与底面圆的直径的比为2.5-2:1。

7.根据权利要求5所述的高效吸砂泵，其特征在于：位于流道入口处所述下盖板（43）轮廓线与所述主轴（41）旋转轴的夹角c为40-46°；位于流道入口处所述上盖板（42）轮廓线与所述主轴（41）旋转轴的夹角d为25-30°。

8.根据权利要求5所述的高效吸砂泵，其特征在于：所述叶片（44）背面还设有流线型的整流凸起（441）。

9.根据权利要求5所述的高效吸砂泵，其特征在于：所述锥形座（451）底部与所述主轴（41）顶部通过螺纹配合连接。