CN212250602U - 具有消旋导流功能的进水结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及管道进水结构的技术领域，公开了一种具有消旋导流功能的进水结构，包括管道，所述管道上开设有多个沿所述管道的周向均匀分布的进口，所述管道内可拆卸配合有导流器，所述导流器整体呈漏斗状，所述导流器包括同轴连接的分流柱和连接柱，所述分流柱的外侧壁向其轴心线侧凹陷并与连接柱的侧面圆滑过渡，所述分流柱的顶端位于进口上方。本实用新型能够有效消除来流预旋，减小装置后方流体的旋转及扰流，增强装置后方流动的均匀性，避免管内液体由于旋转及抽吸作用引起的液面下凹而导致后方叶轮暴露在空气中，从而提高管道入口流动性能。

Description

具有消旋导流功能的进水结构

技术领域

本实用新型涉及管道进水结构的技术领域，具体涉及一种具有消旋导流功能的进水结构。

背景技术

现有技术中，径向向轴向进水的管路结构非常常见，如现有的一种由径向向轴向进水的离心泵，与离心泵连通的管道内部设有旋转部件(如通过转轴驱动转动的叶轮)，使用时，该管道放入盛装有水的水池中，管道上方暴露在空气中，通过驱动叶轮转动，叶轮产生的离心力将水池内的水吸入管道内，水被吸入管道内的过程中是由径向向轴向进水的一种方式，该进水方式中，由于流体存在粘性，叶轮旋转时会带动叶轮入口前方液体一起旋转，破坏叶轮前方轴向入流条件，产生吸入旋涡，同时由于叶轮做功对叶轮前流体产生抽吸，引起管道内部的液面下凹，由于叶轮离液面距离较短，下凹的液面容易导致叶轮的部分面积暴露在空气中，叶轮对空气做功导致一部分空气被吸入泵内形成复杂的两相流，这样易导致叶轮的动力不足，流体产生水力激振，诱发流体噪声，叶轮运行稳定性降低，使得叶轮的工作性能和作用及泵系统安全受到影响，导致泵产生的出口压力减小，泵性能降低。

实用新型内容

本实用新型意在提供具有消旋导流功能的进水结构，能够避免液面产生旋涡下凹而导致叶轮暴露在空气中，从而提高管道进口流动性能。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：具有消旋导流功能的进水结构，包括管道，所述管道上开设有多个沿所述管道的周向均匀分布的进口，所述管道内可拆卸配合有导流器，所述导流器整体呈漏斗状，所述导流器包括同轴连接的分流柱和连接柱，所述分流柱的外侧壁向其轴心线侧凹陷并与连接柱的侧面圆滑过渡，所述分流柱的顶端位于进口上方。

本方案的原理及优点是：实际应用时，将导流器整体安装在管道内，由于导流器的分流柱顶端位于进口上方，当安装在管道内的叶轮旋转而使液体从管道的进口进入管道内的过程中，分流柱能够对液体起到阻挡作用，并且由于导流器整体呈漏斗状，导流器的分流柱的外侧壁向其轴心线侧凹陷并与连接柱的侧面圆滑过渡，这样使得整个分流柱的外侧壁为圆弧形的壁面，对从管道进口径向进入的液体具有导向的作用，使液体向管道轴向向下流动，从而改变了液体的流动方向，这样能够对从进口进入的液体进行转向和缓冲，避免从不同进口进入的液体相互间碰撞冲击，从而使流体稳定流动，进而避免产生涡旋。另外，本技术方案中的导流器能够使水流更加光滑顺畅的被引入管道，极大的减小了管道进口水力损失，提高了整个进水结构的稳定性，并提高了管道进口流动性能。

同时，当导流器安装在管道内后，只需使导流器整体位于水面液位下方，管道内的叶轮转动的过程中，由于分流柱对从进口进入管道的液体具有导向的作用，而改变液体的流动方向，使与液体从径向转变为轴向，从而减小了从不同进口进入管道内的液体之间的相互碰撞，从而使液体能够平稳流动进入管道，这样能够使得进口处的液体不易出现旋转，从而能够减少进口处的流体预旋，并且由于本技术方案中导流器的设置，导流器将进口以及进口下方的液体与进口上方的液体进行隔开，使进口位于液位下方，这样的设置能够减小对位于进口上方的液体的影响，避免导流器上方的液体产生漩涡，从而有效的避免了现有技术中因叶轮转动产生漩涡而导致液面下凹而使叶轮暴露在空气中的缺陷，进而保证了叶轮的正常工作性能和工作的稳定性。

最后，本技术方案中沿管道周向上开设的多个进口能够使液体从管道的不同方向进入管道内，这样既能够提高进水的速度，同时还能够确保整个进水结构的平稳性，缓解进水的压力，使流体能够均匀的进入管道内。

优选的，作为一种改进，所述分流柱顶端外壁一体成型有凸缘，所述管道内壁设有环形凸台，所述凸缘卡在所述环形凸台上。

如此设置，能够实现整个导流器与管道之间的可拆卸配合的关系，且本技术方案中在分流柱上设置的凸缘与管道上设置的环形凸台之间的配合更加简单，在向管道内安装导流器的过程也更加方便，易操作，只需将整个导流器放入管道内，即可使凸缘被放置且卡在环形凸台上，环形凸台对凸缘起到限位支撑的效果。

优选的，作为一种改进，所述导流器的外侧壁上固定连接有多个导流板，多个所述的导流板沿导流器的周向均匀分布。

如此设置，多个导流板将管道内部分隔成了多个独立的空间，导流板能够对从进口进入管道内的液体起到分流的作用，使由不同进口进入的液体能够更加均匀的进入到相邻导流板所形成的空间内，实现均匀分流，以保证消旋(消除进口预旋)效果，从而保证进口的过流能力。

优选的，作为一种改进，所述导流板的数量与所述进口的数量相同，且多个所述的导流板分别与多个所述的进口正对设置。

如此设置，本技术方案中导流板与进口正对设置，这样能够对进入管道的液体起到分配的作用，使液体更加均匀的进入到该多个空间内。

优选的，作为一种改进，所述导流器外侧壁上开设有多组导流槽，所述导流槽沿导流器的外侧壁纵向延伸，所述导流槽的形状与所述导流器外侧壁的轮廓形状相同。

本技术方案中导流槽的设置能够起到辅助导流的作用，由于需要确保液体能够从进口进入管道内，并能够顺利的进行流动，因而导流板不宜设置过多，因为导流板设置过多，会对液体流动产生排挤和沿程阻力损失，从而容易导致液体流动不通畅和不必要的能量损失，而本技术方案中导流槽的设置能够与导流板共同起到导流的作用，在不增设导流板的情况下，本技术方案中设置的导流槽的进水结构，能够对流体的导流效果更好。

优选的，作为一种改进，每组所述导流槽分别位于相邻两个导流板之间。

如此设置，能够使进入相邻两个导流板之间的液体均得到较好的导流作用。

优选的，作为一种改进，每组所述导流槽的数量至少为两个。

如此设置，能够提高对液体的导流效果，使液体能够沿着导流槽的方向向轴向流动。

优选的，作为一种改进，所述导流器沿其轴向开设有轴孔，驱动叶轮转动的转轴插入所述轴孔内且与所述轴孔间隙配合。

如此设置，转轴与导流器的轴孔之间的间隙能够起到密封作用，防止上方液体过多被吸入而形成下凹的液位，并且该结构还能够起到辅助轴承的作用，使轴孔对转轴进行支撑限位，并能够使转轴围绕其轴线平稳转动。

优选的，作为一种改进，所述轴孔侧壁开设有环形槽，所述轴孔与驱动叶轮转动的转轴形成迷宫密封。

本技术方案中轴孔与转轴之间采用迷宫密封形式，其密封效果好，不仅能够确保转轴正常转动，还能够实现密封效果，减小对导流器上方液体产生影响。

优选的，作为一种改进，所述轴孔侧壁开设有螺旋设置的螺纹槽，所述轴孔与驱动叶轮转动的转轴形成螺旋密封。

本技术方案提供了轴孔与转轴之间的另一种密封形式，该密封形式的密封效果较好，能够确保转轴正常的转动，并且还能够实现密封的效果，避免导流器上方液体过多被吸入而形成下凹的液位。

附图说明

图1为本实用新型具有消旋导流功能的进水结构实施例一中导流器的主视图；

图2为本实用新型具有消旋导流功能的进水结构实施例一的局部纵截面剖视图；

图3为本实用新型具有消旋导流功能的进水结构实施例二中导流器的立体图；

图4为本实用新型具有消旋导流功能的进水结构实施例二的局部纵截面剖视图；

图5为图4中A-A向的剖视图；

图6为本实用新型具有消旋导流功能的进水结构实施例三中导流器的立体图；

图7为本实用新型具有消旋导流功能的进水结构实施例三的局部纵截面剖视图；

图8为图7中B-B向的剖视图；

图9为本实用新型具有消旋导流功能的进水结构实施例四中转轴与轴孔的密封结构示意图；

图10为本实用新型具有消旋导流功能的进水结构实施例五中转轴与轴孔的密封结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：导流器1、凸缘2、导流板4、转轴5、连接柱6、分流柱7、导流槽8、管道9、进口10。

实施例一

实施例基本如附图2所示：具有消旋导流功能的进水结构，包括呈圆筒状的管道9，管道9侧壁上开设有进口10，本实施例中进口10设有四个，四个进口10沿管道9的周向均匀分布。

结合图1和图2所示，管道9内可拆卸配合有导流器1，导流器1包括同轴连接的分流柱7和连接柱6，本实施例中导流器1整体呈漏斗状，分流柱7外侧壁向其轴心线侧凹陷并与连接柱6的侧面圆滑过渡，本实施例中分流柱7的任意一个纵截面的两边均为相互对称的四分之一的圆弧状，从而使得分流柱7具有圆弧形的外壁，连接柱6与分流柱7的小端固定连接，即连接柱6与分流柱7直径最小的一端固定连接，本实施例中连接柱6和分流柱7一体成型，这样的设置能够使导流器1整体的结构更加的稳定，且更加方便成型制造。连接柱6和分流柱7同轴开设有轴孔。

如图2所示，分流柱7的顶端位于进口10上方，且分流柱7的顶端的外周侧壁一体成型有凸缘2，凸缘2的外径大于分流柱7顶端的直径，从而使凸缘2和分流柱7之间形成阶梯状。

管道9内侧壁设有与导流器1可拆卸配合的环形凸台，该环形凸台位于进口10上方，在管道9内安装导流器1时，将整个导流器1同轴放置在管道9内，使分流柱7顶端的凸缘2放置并卡在环形凸台上，环形凸台对凸缘2起到限位和支撑的作用，从而使整个导流器1与管道9之间实现可拆卸配合的安装关系。

本实施例中的进水结构在使用时需要和叶轮等旋转部件配合使用，而通常叶轮上固定连接有驱动其转动的转轴5，转轴5的一端与叶轮连接，转轴5的另一端与驱动其转动的动力装置连接，本实施例中该转轴5同轴插入分流柱7和连接柱6的轴孔内，且转轴5和轴孔间隙配合，本实施例中轴孔的孔壁光滑，与转轴5形成普通平面密封，且转轴5和轴孔内侧壁之间的间隙为0.3-0.5mm，转轴5和轴孔之间形成细长间隙起到密封作用，防止导流器1上方液体过多被吸入而形成下凹的液位，并且该结构能够起到辅助轴承的作用，使轴孔对转轴5进行支撑限位，以使转轴5围绕其轴线平稳转动，这样既能够确保转轴5的顺利转动，同时转轴5在转动的过程中能够在转轴5和轴孔之间形成水膜，起到密封的效果，同时还具有润滑轴承的作用，使转轴5转动得更加顺畅。

使用时，将安装好导流器1的管道9放入盛装有水的水池内，管道9的轴向沿竖向方向设置，且使管道9内的导流器1整体位于水池的液位下方。

当管道9内的叶轮旋转，并吸入液体进入管道9内，此时在分流柱7的作用下能够对从管道9的进口10径向进入管道9内的液体进行导流，而改变液体的流向，使液体从径向流动变成轴向流动，并且导流器1的设置能够起到将各个进口10进行分隔的效果，这样能够减小从不同进口10径向进入的液体之间产生相互碰撞，从而确保流体稳定流动，进而减小了进口10处的预旋。另外，本实施例中导流器1将进口10以及进口10下方的液体与进口1上方的液体进行了隔断，从而减小对位于进口10上方的液体影响，从而有效的避免导流器1上方液体产生漩涡导致液面下凹而产生抽吸的情况，进而避免叶轮暴露在空气中而影响其性能。

并且本实施例中的分流柱7的圆弧壁面能够将进口10径向来流光滑顺畅地引入管道9内并将流动方向变为轴向，避免了不同进口10来流的相互撞击产生的水力损失以及来流、来流固体颗粒对轴的冲刷磨蚀和撞击所产生的不平衡径向力，极大地减小了进口10至导流器1下方的一段距离的水力流动损失、保护轴系并提高了轴系的稳定性。

实施例二

如图3所示，具有消旋导流功能的进水结构，与实施例一的区别在于：导流器1的外侧壁上焊接固定有多个导流板4，导流板4的数量与进口10的数量相同，即导流板4也设置有四个，四个导流板4沿导流器1的周向均匀分布，四个导流板4与导流器1的分流柱7和连接柱6焊接固定，结合图4和图5所示，四个导流板4分别与四个进口10的中部正对设置。

导流板4连接在分流柱7和连接柱6上的一面与分流柱7和连接柱6全面贴合，从而使导流板4与导流器1连接的一端的外轮廓与导流器1的外轮廓相同这样能够使导流板4与导流器1之间连接更加紧密，从而提高导流效果。

本实施例中的四个导流板4将管道9分隔成四个空间，且四个导流板4分别与四个进口10正对设置，这样的设置，能够对从进口10进入的液体起到分流和导流的作用，使液体能够更加均匀的进入管道9内，液体在导流板4和分流柱7的导流作用下，改变了管道9进口10处液体的流动方向，使液体轴向流动，从而能够有效的避免管道9进口10的抽吸作用引起的管内自由液面的旋转下凹，能够消除管道9进口10的预旋。

实施例三

如图6所示，具有消旋导流功能的进水结构，与实施例二的区别在于：导流器1外侧壁上开设有多组导流槽8，每组导流槽8分别位于相邻两个导流板4之间，本实施例中每组导流槽8的数量至少为两个。结合图7和图8所示，本实施例中，导流槽8设有四组，每一组导流槽8的数量为两个。

本实施例中导流槽8沿导流器1的外侧壁纵向延伸，使导流槽8的形状与导流器1外侧壁的轮廓形状相同，从而使导流槽8也具有圆弧段和直线段，这样对液体的导流效果更佳。本实施例中导流槽8均为上下贯通的通槽结构，即导流槽8的两端分别与分流柱7的顶端以及连接柱6的底端相互贯通。

本实施例中的导流槽8的设置能够起到辅助导流的作用，由于需要确保液体能够从进口10进入管道9内，并能够顺利的进行流动，因而导流板4不宜设置过多，因为导流板4设置过多，会对液体流动产生阻碍，而容易导致液体流动不通畅，而本技术方案中导流槽8的设置能够与导流板4共同起到导流的作用，因此本实施例中的导流板4的数量只需要设置四个即可，在不增设导流板4的情况下仍然能够对液体的流动起到较好的导流作用。

实施例四

如图9所示，具有消旋导流功能的进水结构，与实施例一的区别在于：本实施例中转轴5和导流器1的轴孔间隙配合，且本实施例中轴孔侧壁开设有环形槽，与转轴5形成迷宫密封，本实施例中提供了转轴5与轴孔之间的另一种密封形式，其密封效果好，且能够起到辅助轴承的作用，确保转轴5能够正常的转动，且还能够实现密封的效果，避免导流器1上方液体过多被吸入而形成下凹的液位。

实施例五

如图10所示，具有消旋导流功能的进水结构，与实施例一的区别在于：本实施例中转轴5和导流器1的轴孔间隙配合，且本实施例中轴孔侧壁开设有螺旋设置的螺纹槽，与转轴5形成螺旋密封，本实施例中提供了转轴5与轴孔之间的另一种密封形式，其密封效果好，且能够起到辅助轴承的作用，确保转轴5能够正常的转动，并且还能够实现密封的效果，避免导流器1上方液体过多被吸入而形成下凹的液位。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.具有消旋导流功能的进水结构，包括管道，其特征在于：所述管道上开设有多个沿所述管道的周向均匀分布的进口，所述管道内可拆卸配合有导流器，所述导流器整体呈漏斗状，所述导流器包括同轴连接的分流柱和连接柱，所述分流柱的外侧壁向其轴心线侧凹陷并与连接柱的侧面圆滑过渡，所述分流柱的顶端位于进口上方。

2.根据权利要求1所述的具有消旋导流功能的进水结构，其特征在于：所述分流柱顶端外壁一体成型有凸缘，所述管道内壁设有环形凸台，所述凸缘卡在所述环形凸台上。

3.根据权利要求1所述的具有消旋导流功能的进水结构，其特征在于：所述导流器的外侧壁上固定连接有多个导流板，多个所述的导流板沿导流器的周向均匀分布。

4.根据权利要求3所述的具有消旋导流功能的进水结构，其特征在于：所述导流板的数量与所述进口的数量相同，且多个所述的导流板分别与多个所述的进口正对设置。

5.根据权利要求3所述的具有消旋导流功能的进水结构，其特征在于：所述导流器外侧壁上开设有多组导流槽，所述导流槽沿导流器的外侧壁纵向延伸，所述导流槽的形状与所述导流器外侧壁的轮廓形状相同。

6.根据权利要求5所述的具有消旋导流功能的进水结构，其特征在于：每组所述导流槽分别位于相邻两个导流板之间。

7.根据权利要求6所述的具有消旋导流功能的进水结构，其特征在于：每组所述导流槽的数量至少为两个。

8.根据权利要求1所述的具有消旋导流功能的进水结构，其特征在于：所述导流器沿其轴向开设有轴孔，驱动叶轮转动的转轴插入所述轴孔内且与所述轴孔间隙配合。

9.根据权利要求8所述的具有消旋导流功能的进水结构，其特征在于：所述轴孔侧壁开设有环形槽，所述轴孔与驱动叶轮转动的转轴形成迷宫密封。

10.根据权利要求8所述的具有消旋导流功能的进水结构，其特征在于：所述轴孔侧壁开设有螺旋设置的螺纹槽，所述轴孔与驱动叶轮转动的转轴形成螺旋密封。

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