CN212177488U - 一种具有分段式叶片结构的抗汽蚀离心泵装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有分段式叶片结构的抗汽蚀离心泵装置，包括腔室、叶轮组和动力组件；所述叶轮组旋转设置在所述腔室内；所述动力组件与所述叶轮组对应配合；所述叶轮组包括若干沿环向均匀分布的单元组件；所述单元组件包括第一叶片；所述第一叶片在自身长度方向上设置有分段槽；分段槽的作用在于，减弱了流体堵塞，减少了流道内大尺寸漩涡的产生概率，从而减少了叶轮内的流动损失，提高了水力效率；同时利用分段槽的收窄形态使进入其内的流体能量上升，从而降低长叶片入口处发生汽蚀的概率，增强叶片的抗汽蚀能力，进而兼顾效率提升和抗汽蚀性能提升。

Description

一种具有分段式叶片结构的抗汽蚀离心泵装置

技术领域

本实用新型涉及离心泵技术领域，尤其涉及一种具有分段式叶片结构的抗汽蚀离心泵装置。

背景技术

离心泵作为工业生产及日常生活在常用的水力机械，在船舶、石油、电力、建筑、冶金等行业中被广泛应用。近年来随着工业技术的飞速发展，船舶、核电等行业对高效率、高抗汽蚀性能的离心泵的需求量越来越大。目前所使用的离心泵叶轮在实现高效率的同时往往不能很好地应对汽蚀现象，造成设备的使用寿命缩短、维护成本上升等问题。所以有必要发明一种工作效率高且能够有效抗汽蚀的离心泵装置。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种工作效率高且能够有效抗汽蚀的离心泵装置。

技术方案：为实现上述目的，本实用新型的一种具有分段式叶片结构的抗汽蚀离心泵装置，包括腔室、叶轮组和动力组件；所述叶轮组旋转设置在所述腔室内；所述动力组件与所述叶轮组对应配合；所述叶轮组包括若干沿环向均匀分布的单元组件；所述单元组件包括第一叶片；所述第一叶片在自身长度方向上设置有分段槽。

进一步地，所述分段槽的宽度为所述第一叶片自身厚度的2～3倍。

进一步地，所述单元组件还包括第二叶片和第三叶片；所述第三叶片沿所述第一叶片的旋转方向间隔设置；所述第二叶片间隔设置在所述第一叶片和所述第三叶片之间；所述第一叶片、第二叶片和第三叶片长度依次沿旋转方向依次减小。

进一步地，所述第一叶片靠内一端所对应的转动直径为D0；所述第二叶片靠内一端所对应的转动直径为D1；所述第三叶片靠内一端所对应的转动直径为D2；所述腔室内部对应最大转动直径为D3；(D3-D2)/(D3-D1)＝1/3；(D3-D1)/(D3-D0)＝2/3。

进一步地，所述分段槽处对应的转动直径与所述第二叶片靠内一端所对应的转动直径相同。

进一步地，所述动力组件包括电机、杆件和底座；所述杆件两端分别与电机、叶轮组传动配合；所述底座包括垫层和配重板；所述腔室和所述电机连接设置在所述垫层的顶部；所述垫层底部延伸设置有定位板；所述配重板的顶部设置有嵌槽；所述定位板与所述嵌槽对应配合。

进一步地，若干所述定位板沿垫层中心位置的圆周方向均匀分布。

进一步地，所述定位板在嵌插方向上的横截面为弧形段结构。

有益效果：本实用新型的一种具有分段式叶片结构的抗汽蚀离心泵装置，包括腔室、叶轮组和动力组件；所述叶轮组旋转设置在所述腔室内；所述动力组件与所述叶轮组对应配合；所述叶轮组包括若干沿环向均匀分布的单元组件；所述单元组件包括第一叶片；所述第一叶片在自身长度方向上设置有分段槽；分段槽的作用在于，减弱了流体堵塞，减少了流道内大尺寸漩涡的产生概率，从而减少了叶轮内的流动损失，提高了水力效率；同时利用分段槽的收窄形态使进入其内的流体能量上升，从而降低长叶片入口处发生汽蚀的概率，增强叶片的抗汽蚀能力，进而兼顾效率提升和抗汽蚀性能提升。

附图说明

附图1为叶轮组结构示意图；

附图2为离心泵装置整体结构示意图；

附图3为底座局部结构细节图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

一种具有分段式叶片结构的抗汽蚀离心泵装置，如附图1和附图2所示，包括腔室1、叶轮组2和动力组件3；腔室1具体由前盖板和后盖板扣合而成，此为泵体通用结构，在此不做赘述；所述叶轮组2旋转设置在所述腔室1内；所述动力组件3与所述叶轮组2对应配合，带动叶轮组2同步旋转；根据流体机械原理，液体从叶轮组的入口一侧进入，在离心力作用下，流体流速逐渐增大，并在叶片的末端被甩出；所述叶轮组2包括若干沿环向均匀分布的单元组件21；所述单元组件21包括第一叶片201；所述第一叶片201在自身长度方向上设置有分段槽202；叶轮长度增大可以提升离心泵的工作效率，使流体获得更好的加速效果；而分段槽202的作用在于，减弱了流体堵塞，减少了流道内大尺寸漩涡的产生概率，从而减少了叶轮内的流动损失，提高了水力效率；同时利用分段槽的收窄形态使进入其内的流体能量上升，从而降低长叶片入口处发生汽蚀的概率，增强叶片的抗汽蚀能力，进而兼顾效率提升和抗汽蚀性能提升。

所述分段槽202的宽度W为所述第一叶片201自身厚度h的2～3倍，如果分段槽宽度过大，则流体轻易穿过第一叶片201，会大大削弱叶片对水流的加速效果，降低其工作效率；如果分段槽宽度过小，则没有足够空间来容纳流体，无法达成局部流体能量上升的效果。

所述单元组件21还包括第二叶片203和第三叶片204；所述第三叶片204沿所述第一叶片201的旋转方向间隔设置；所述第二叶片203间隔设置在所述第一叶片201和所述第三叶片204之间；所述第一叶片201、第二叶片203和第三叶片204长度依次沿旋转方向依次减小；通过三个长度不同的叶片相互配合，既可以缓解第一叶片在单叶片使用时面临的受力过大的问题，同时也可以使流体在加速中的受力更加均匀，减少局部漩涡产生概率，提升离心泵的流体输送能力。

如附图1中所示，所述第一叶片201靠内一端所对应的转动直径为D0；所述第二叶片203靠内一端所对应的转动直径为D1；所述第三叶片204靠内一端所对应的转动直径为D2；所述腔室1内部对应最大转动直径为D3；(D3-D2)/(D3-D1)＝1/3；(D3-D1)/(D3-D0)＝2/3；即第三叶片204转动轨迹所对应的区域在三个叶片中最小，其主要作用在于增强对腔室1边缘处流体的带动，从而提升离心泵的整体流体加速能力；而所述分段槽202处对应的转动直径与所述第二叶片203靠内一端所对应的转动直径相同，第二叶片203的设置分担了第一叶片201所受的阻力；由流体机械常识可知，附图1中的叶轮组2的转动沿顺时针方向；在转动过程中，每个单元组件21内的第三叶片204首先将腔室边缘处的流体带动，随后第二叶片203和第一叶片201的靠外一段部分共同带动腔室中部回转区域的流体，而第一叶片201靠内的一段部分则进一步增强对腔室中心处的流体加速；图中为了使各部分结构均表达清晰，在不同部分结构的尺寸比例上与实物存在差异，实际制造中以实际尺寸为准，附图1仅作为叶轮组整体结构的参考。

如附图2和附图3所示，所述动力组件3包括电机31、杆件32和底座33；所述杆件32两端分别与电机31、叶轮组2传动配合；所述底座33包括垫层331和配重板332；所述腔室1和所述电机31连接设置在所述垫层331的顶部；所述垫层331底部延伸设置有定位板333；所述配重板332的顶部设置有嵌槽334；所述定位板333与所述嵌槽334对应配合，可以实现二者的快速定位与拆装；配重板332本身质量较大，在电机和叶轮组转动时可以保持离心泵装置自身的稳定，而当需要进行维修或搬运时，可以利用垫层与配重板之间的快拆式设计，将装置分开搬运，降低搬运难度；垫层和配重板之间通过边缘处的螺栓进一步紧固，避免定位板333因震动与嵌槽334发生松脱。

若干所述定位板333沿垫层331中心位置的圆周方向均匀分布，当需要对腔室的进水口和出水口朝向进行调整时，可以将垫层331转动，利用定位板与嵌槽之间的错位配合设计，进行固定角度的快速旋转调节；且旋转调节的精度对应相邻嵌槽与转动中心之间的夹角大小。

所述定位板333在嵌插方向上的横截面为弧形段结构，相比于传统的平板式结构，弧形板面可以使定位板在各个方向上的抗冲击能力提升，避免侧向受力易弯折变形的问题。

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 (8)

1.一种具有分段式叶片结构的抗汽蚀离心泵装置，其特征在于：包括腔室(1)、叶轮组(2)和动力组件(3)；所述叶轮组(2)旋转设置在所述腔室(1)内；所述动力组件(3)与所述叶轮组(2)对应配合；所述叶轮组(2)包括若干沿环向均匀分布的单元组件(21)；所述单元组件(21)包括第一叶片(201)；所述第一叶片(201)在自身长度方向上设置有分段槽(202)。

2.根据权利要求1所述的具有分段式叶片结构的抗汽蚀离心泵装置，其特征在于：所述分段槽(202)的宽度为所述第一叶片(201)自身厚度的2～3倍。

3.根据权利要求2所述的具有分段式叶片结构的抗汽蚀离心泵装置，其特征在于：所述单元组件(21)还包括第二叶片(203)和第三叶片(204)；所述第三叶片(204)沿所述第一叶片(201)的旋转方向间隔设置；所述第二叶片(203)间隔设置在所述第一叶片(201)和所述第三叶片(204)之间；所述第一叶片(201)、第二叶片(203)和第三叶片(204)长度依次沿旋转方向依次减小。

4.根据权利要求3所述的具有分段式叶片结构的抗汽蚀离心泵装置，其特征在于：所述第一叶片(201)靠内一端所对应的转动直径为D0；所述第二叶片(203)靠内一端所对应的转动直径为D1；所述第三叶片(204)靠内一端所对应的转动直径为D2；所述腔室(1)内部对应最大转动直径为D3；(D3-D2)/(D3-D1)＝1/3；(D3-D1)/(D3-D0)＝2/3。

5.根据权利要求4所述的具有分段式叶片结构的抗汽蚀离心泵装置，其特征在于：所述分段槽(202)处对应的转动直径与所述第二叶片(203)靠内一端所对应的转动直径相同。

6.根据权利要求1所述的具有分段式叶片结构的抗汽蚀离心泵装置，其特征在于：所述动力组件(3)包括电机(31)、杆件(32)和底座(33)；所述杆件(32)两端分别与电机(31)、叶轮组(2)传动配合；所述底座(33)包括垫层(331)和配重板(332)；所述腔室(1)和所述电机(31)连接设置在所述垫层(331)的顶部；所述垫层(331)底部延伸设置有定位板(333)；所述配重板(332)的顶部设置有嵌槽(334)；所述定位板(333)与所述嵌槽(334)对应配合。

7.根据权利要求6所述的具有分段式叶片结构的抗汽蚀离心泵装置，其特征在于：若干所述定位板(333)沿垫层(331)中心位置的圆周方向均匀分布。

8.根据权利要求7所述的具有分段式叶片结构的抗汽蚀离心泵装置，其特征在于：所述定位板(333)在嵌插方向上的横截面为弧形段结构。

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