CN213598245U - 一种叶片尾部具有类圆台形凸起结构的离心泵叶轮 - Google Patents

一种叶片尾部具有类圆台形凸起结构的离心泵叶轮 Download PDF

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崔文豪
冯建军
朱国俊
李晨昊
吴广宽
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Abstract

本实用新型公开了一种叶片尾部具有类圆台形凸起结构的离心泵叶轮，包括叶轮本体，叶轮本体上均匀设置有多个叶片，每个叶片上均设置有射流切口，射流切口将叶片分为主叶片和尾部叶片，尾部叶片上设置有分流装置，分流装置包括多排并列设置的涡流组件，每排涡流组件包括多个并排设置的圆台形凸起a，每两排涡流组件之间的间隙处设置有多个圆台形凸起b，且圆台形凸起b与圆台形凸起a呈错位式分布。尾部的分流装置为交错分布的类圆台形凸起结构，流体经过分流装置时，在突起结构的作用下流体被分割成多个小涡流，对大漩涡产生了破坏，流道内的流体流动更加通畅。同时流体在离心力的作用下会在射流切口处产生射流，减少能量损失。

Description

一种叶片尾部具有类圆台形凸起结构的离心泵叶轮
技术领域
本实用新型属于离心泵叶轮技术领域，具体涉及一种叶片尾部具有类圆台形凸起结构的离心泵叶轮。
背景技术
近年来国家大力发展南水北调工程，目的是解决我国北方地区水资源短缺的问题，在南水北调工程中用到的水力机械有很多，而离心泵在其中起着重要的作用。离心泵是利用叶轮旋转而使水发生离心运动来工作的，水泵在启动时泵轴带动叶轮和水做高速旋转运动，水发生离心运动，被甩向叶轮外缘，经蜗形泵壳的流道流入水泵的压水管路。离心泵具有流量和扬程范围宽；流量均匀、运转平稳、振动小；不需要特别减震的基础等优点，广泛的应用于工业、农业、化工等行业中。其耗能约为全国发电量的3/20。
叶轮是离心泵的核心部分，它转速高出力大，而在如今的技术背景下，离心泵的叶轮流道内由于出口回流产生涡流是常见的现象，当涡流产生后，会与主流发生撞击，以致离心泵的工作效率降低，同时撞击还会带来噪声和振动等问题，长期使用还会有叶轮断裂的可能。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种叶片尾部具有类圆台形凸起结构的离心泵叶轮，解决现有技术中由于出口回流形成漩涡而造成的流体能量损失的问题。
本实用新型所采用的技术方案是，一种叶片尾部具有类圆台形凸起结构的离心泵叶轮，包括叶轮本体，叶轮本体后面固定有后盖板，叶轮本体上均匀设置有多个叶片，每个叶片上均设置有射流切口，射流切口将叶片分为主叶片和尾部叶片，尾部叶片上设置有分流装置，分流装置与尾部叶片一体成型；分流装置包括多排并列设置的涡流组件，涡流组件设置在尾部叶片上，每排涡流组件包括多个并排设置的圆台形凸起a，每两排涡流组件之间的间隙处设置有多个圆台形凸起b，且圆台形凸起b与圆台形凸起a呈错位式分布，每个圆台形凸起a和圆台形凸起b的结构和大小均相同，每个圆台形凸起b与圆台形凸起a的上底面均设置有球冠型导流板。
本实用新型的特点还在于，
圆台形凸起a的下底面直径d为尾部叶片宽度的1/10，圆台形凸起a的上底面直径d0为
Figure BDA0002802433640000021
圆台形凸起a的高度h为
Figure BDA0002802433640000022
每排涡流组件的总长度为叶片总长度的1/3，每两排涡流组件之间的间隙距离为
Figure BDA0002802433640000023
球冠型导流板的高度h0为
Figure BDA0002802433640000024
球冠型导流板的直径与圆台形凸起a的上底面直径相同。
每两个左右相邻的圆台形凸起a之间的最大间距为
Figure BDA0002802433640000025
每两个左右相邻的圆台形凸起a之间的最小间距为
Figure BDA0002802433640000026
每两个左右相邻的圆台形凸起b之间的最大间距为
Figure BDA0002802433640000031
每两个左右相邻的圆台形凸起b之间的最小间距为
Figure BDA0002802433640000032
本实用新型的有益效果是：
通过叶片尾部设置的分流装置，在吸力面处由漩涡造成的流道堵塞问题得到改善。尾部的分流装置为交错分布的类圆台形凸起结构，流体经过分流装置时，在突起结构的作用下流体被分割成多个小涡流，对大漩涡产生了破坏，流道内的流体流动更加通畅。同时流体在离心力的作用下会在射流切口处产生射流，对聚集在吸力面的大漩涡有冲击作用，能最大程度的打散大漩涡，解决流道堵塞问题，提高流体流速，减少能量损失。涡流减少后，气泡溃灭所产生的噪音及对叶片的伤害也会相应减少，以此避免叶片产生较大冲击振动和疲劳破坏。
附图说明
图1是本实用新型一种叶片尾部具有类圆台形凸起结构的离心泵叶轮的结构示意图；
图2是本实用新型一种叶片尾部具有类圆台形凸起结构的离心泵叶轮中叶片的结构示意图；
图3是本实用新型一种叶片尾部具有类圆台形凸起结构的离心泵叶轮中分流装置的结构示意图；
图4是本实用新型一种叶片尾部具有类圆台形凸起结构的离心泵叶轮中圆台形凸起a的结构示意图；
图5是本实用新型一种叶片尾部具有类圆台形凸起结构的离心泵叶轮中圆台形凸起a的截面图。
图中，1.后盖板，2.分流装置，3.叶片，4.射流切口，5.主叶片，6.尾部叶片，7.圆台形凸起a，8.圆台形凸起b，9.球冠型导流板。
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。
本实用新型一种叶片尾部具有类圆台形凸起结构的离心泵叶轮，包括叶轮本体，如图1所示，叶轮本体后面固定有后盖板1，叶轮本体上均匀设置有多个叶片3，每个叶片3上均设置有射流切口4，如图2所示，射流切口4将叶片3分为主叶片5和尾部叶片6，尾部叶片6上设置有分流装置2，分流装置2与尾部叶片6一体成型；分流装置2包括多排并列设置的涡流组件，涡流组件设置在尾部叶片6上，如图3所示，每排涡流组件包括多个并排设置的圆台形凸起a7，每两排涡流组件之间的间隙处设置有多个圆台形凸起b8，且圆台形凸起b8与圆台形凸起a7呈错位式分布；圆台形凸起a7和圆台形凸起b8的结构和大小均相同；圆台形凸起b8与圆台形凸起a7的上底面均设置有球冠型导流板9，球冠型导流板9的直径与圆台形凸起a7的上底面直径相同；
如图4及图5所示，圆台形凸起a7的下底面直径d为尾部叶片6宽度的1/10，圆台形凸起a7的上底面直径d0为
Figure BDA0002802433640000041
圆台形凸起a7的高度h为
Figure BDA0002802433640000042
球冠型导流板的高度h0为
Figure BDA0002802433640000043
每两个左右相邻的圆台形凸起a7之间的最大间距为
Figure BDA0002802433640000051
每两个左右相邻的圆台形凸起a7之间的最小间距为
Figure BDA0002802433640000052
每两个左右相邻的圆台形凸起b8之间的最大间距为
Figure BDA0002802433640000053
每两个左右相邻的圆台形凸起b8之间的最小间距为
Figure BDA0002802433640000054
每排涡流组件的总长度为叶片3总长度的1/3，每两排涡流组件之间的间隙距离为
Figure BDA0002802433640000055
每一排涡流组件中靠近尾部叶片6边缘处的圆台形凸起a7与尾部叶片6边缘处之间的最小间距为
Figure BDA0002802433640000056
叶片3的数量优选为5-7个；
本实用新型一种叶片尾部具有类圆台形凸起结构的离心泵叶轮，其具体工作原理是：
工作时，离心泵顺时针旋转,流体跟随叶片3一起旋转进入后盖板1，流体产生离心运动，分流装置2和叶片3之间会产生失速现象，失速团使流道通流能力减弱，严重时会造成流道堵塞，从而引起振动和水力噪声。流体由分流装置2间的空间流出时，由于多个凸起结构对流体有扰流作用，在分流装置2中出现了多个均匀分布的小涡流，同时离心泵在工作时，叶片3在离心力的作用下旋转，流体在射流切口4处会产生射流，对于在叶片吸力面处产生的漩涡有破坏作用，抑制大涡的发展，解决流体堵塞问题提高了流速，从而提高离心泵的工作效率，并在一定程度上减少了叶片震动噪声和叶片磨损。
本实用新型的叶轮，通过在叶片上设置分流装置，能够提高流体在流道内的流通能力，在加强流通能力的同时很大程度上解决了涡流带来的效率降低、叶片震动产生噪音以及叶片磨损问题，进一步提高了泵的内外特性。

Claims (6)

1.一种叶片尾部具有类圆台形凸起结构的离心泵叶轮，其特征在于，包括叶轮本体，所述叶轮本体后面固定有后盖板(1)，所述叶轮本体上均匀设置有多个叶片(3)，每个所述叶片(3)上均设置有射流切口(4)，所述射流切口(4)将叶片(3)分为主叶片(5)和尾部叶片(6)，所述尾部叶片(6)上设置有分流装置(2)，所述分流装置(2)与尾部叶片(6)一体成型；所述分流装置(2)包括多排并列设置的涡流组件，所述涡流组件设置在尾部叶片(6)上，每排所述涡流组件包括多个并排设置的圆台形凸起a(7)，每两排所述涡流组件之间的间隙处设置有多个圆台形凸起b(8)，且圆台形凸起b(8)与圆台形凸起a(7)呈错位式分布，每个所述圆台形凸起a(7)和圆台形凸起b(8)的结构和大小均相同，每个所述圆台形凸起b(8)与圆台形凸起a(7)的上底面均设置有球冠型导流板(9)。
2.根据权利要求1所述的一种叶片尾部具有类圆台形凸起结构的离心泵叶轮，其特征在于，所述圆台形凸起a(7)的下底面直径d为尾部叶片(6)宽度的1/10，所述圆台形凸起a(7)的上底面直径d0为
Figure FDA0002802433630000011
所述圆台形凸起a(7)的高度h为
Figure FDA0002802433630000012
3.根据权利要求2所述的一种叶片尾部具有类圆台形凸起结构的离心泵叶轮，其特征在于，每排涡流组件的总长度为叶片(3)总长度的1/3，每两排涡流组件之间的间隙距离为
Figure FDA0002802433630000013
4.根据权利要求2所述的一种叶片尾部具有类圆台形凸起结构的离心泵叶轮，其特征在于，所述球冠型导流板(9)的高度h0为
Figure FDA0002802433630000021
所述球冠型导流板(9)的直径与圆台形凸起a(7)的上底面直径相同。
5.根据权利要求2所述的一种叶片尾部具有类圆台形凸起结构的离心泵叶轮，其特征在于，每两个左右相邻的圆台形凸起a(7)之间的最大间距为
Figure FDA0002802433630000022
每两个左右相邻的圆台形凸起a(7)之间的最小间距为
Figure FDA0002802433630000023
6.根据权利要求2所述的一种叶片尾部具有类圆台形凸起结构的离心泵叶轮，其特征在于，每两个左右相邻的圆台形凸起b(8)之间的最大间距为
Figure FDA0002802433630000024
每两个左右相邻的圆台形凸起b(8)之间的最小间距为
Figure FDA0002802433630000025
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