CN214036242U - 一种单级离心泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单级离心泵，包括泵体、泵轴，泵轴上安装有叶轮，所述叶轮包括相对设置的前盖板、后盖板及连接前后盖板的叶片，所述叶片为沿圆周方向均匀分布的三片，所述前盖板及后盖板在轴向方向上投影的外形轮廓呈缺角的三角状，缺角部区域位于叶片末端，缺角部呈与叶轮同圆心的圆弧状，所述叶片包覆在前盖板及后盖板内。本实用新型在不改变现有离心泵整体结构的前提下，将叶轮的前后盖板的外形轮廓设计成呈缺角的三角状，叶轮旋转时，在叶片参与对液体做功的同时，盖板也参与对液体的做功，有效消除了泵扬程曲线的驼峰现象，泵送系统稳定，而采用三片叶片，减轻了叶轮成品重量，节约了材料，节约了成本，通用性好。

Description

一种单级离心泵

技术领域

本实用新型涉及一种单级离心泵。

背景技术

目前，公知的传统单级离心泵由泵体、叶轮、泵盖部件、轴系部件组成，通过泵轴带动叶轮旋转做功。泵盖部件与泵体共同形成泵的工作空间，轴系部件包含轴、轴承、轴承支架及联轴器组件，其作用是将原动机的动力传递给叶轮，带动叶轮旋转。叶轮是核心工作部件，泵的流量、扬程等性能参数由其产生，性能曲线的形状也主要由其决定。一般单级离心泵的叶轮由前盖板、后盖板、叶片、轮毂组成，一般情况下，前盖板上设计有前口环，后盖板上设计有后口环，叶片夹在前盖板和后盖板之间，各部位所起的作用是：前口环和后口环与壳体配合形成微小间隙限制液体回流量以防止浪费效率，前盖板、后盖板和叶片共同形成数个空间扭曲且沿圆周方向均匀分布的流道，液体就是在这些流道内在叶轮旋转带动下受离心力的作用从叶轮的中心部位向外径处流动，从而产生泵的流量和扬程。在叶轮在泵体中运转时，对液体做功的主要部位是弯曲的、筋状的叶片，传统的叶轮，由于其前后盖板均为规则的圆盘状，所以，在旋转中，盖板并不参与对液体的做功，也就是说盖板不对液体产生离心力。影响叶轮性能的主要几何尺寸有：叶轮外径、出水宽度b、前后盖板厚度k、叶片个数等，叶轮外径大小影响扬程高低，出水宽度b大小影响流量大小，前后盖板厚度k大小影响着叶轮结构强度高低，叶片个数通常在3—9片之间，由设计者根据性能要求计算选择。传统的单级离心泵，其扬程曲线有不小的概率会出现驼峰现象，具有驼峰现象的泵在其小流量使用区域会引起泵送系统不稳定，这是离心泵技术领域至今没有得到很好解决的技术难题之一。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种可消除离心泵扬程曲线驼峰现象的、泵送系统稳定的单级离心泵。

为解决上述技术问题，本实用新型包括泵体、泵轴，泵轴上安装有叶轮，所述叶轮包括相对设置的前盖板、后盖板及连接前后盖板的叶片，其结构特点是所述叶片为沿圆周方向均匀分布的三片，所述前盖板及后盖板在轴向方向上投影的外形轮廓呈缺角的三角状，缺角部区域位于叶片末端，缺角部呈与叶轮同圆心的圆弧状，所述叶片包覆在前盖板及后盖板内。

所述叶片形状呈弯曲筋状。

所述前盖板及后盖板在叶轮出水口端的盖板厚度之和与叶片出水口端的轴向宽度的比值≥0.5。

采用上述结构后，本实用新型在不改变现有离心泵整体结构的前提下，将叶轮的前后盖板的外形轮廓设计成呈缺角的三角状，叶轮旋转时，在叶片参与对液体做功的同时，盖板也参与对液体的做功，有效消除了泵扬程曲线的驼峰现象，泵送系统稳定，而采用三片叶片，减轻了叶轮成品重量，节约了材料，节约了成本，通用性好。前盖板及后盖板在叶轮出水口端的盖板厚度之和与叶片出水口端的轴向宽度的比值≥0.5，对驼峰的解决效果更明显。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中叶轮纵剖的结构示意图；

图3为图2去掉前盖板后左视的结构示意图。

具体实施方式

参照附图，该单级离心泵为卧式结构，包括泵体1，叶轮螺母2、叶轮3、密封组件4、泵盖5、挡水圈6、悬架体7、泵轴8、加油盖9、油标10、轴承11、轴承压盖12、悬架支架13、联轴器组件14等主要零部件组成。液体由位于泵体1一侧的进口沿水平方向入内，经叶轮3旋转做功后从位于泵体1正上方的出口排出。叶轮螺母2、叶轮3、挡水圈6、泵轴8、轴承11、联轴器组件14为旋转部件，其余为静止部件。悬架体7是轴系的支承部件。泵盖5内装有密封组件4（填料密封或机械密封），可防止泄漏。联轴器组件14可与任何可提供动力的旋转式驱动机联接而通过轴8带动叶轮3旋转做功。为了消除单级离心泵扬程曲线有不小的概率会出现驼峰现象，发明人对现有的离心泵叶轮进行了优化设计，该叶轮3包括相对设置的前盖板32及后盖板34，前盖板32与后盖板34之间设有叶片33，叶片33为沿圆周方向均匀分布的三片，前盖板32上设有前口环31，后盖板34上设有后口环35，叶轮后盖板35中心设有轮毂36，叶片33夹在前盖板32和后盖板34之间连接前后盖板。前盖板32及后盖板34在轴向方向上投影的外形轮廓呈缺角的三角状，缺角部区域位于叶片33末端，缺角部呈与叶轮同圆心的圆弧状，叶片33包覆在前盖板32及后盖板34内。各部位所起的作用是：前口环31和后口环35与壳体配合形成微小间隙限制液体回流量以防止浪费效率，前盖板32、后盖板34和叶片33共同形成数个空间扭曲且沿圆周方向均匀分布的流道，液体就是在这些流道内在叶轮旋转带动下受离心力的作用从叶轮的中心部位向外径处流动，从而产生泵的流量和扬程。叶轮通过轮毂36安装在泵体内使用，即该离心泵叶轮安装在泵轴上。

影响叶轮性能的主要几何尺寸有：叶轮外径、出水宽度b、前后盖板厚度k、叶片个数等，叶轮外径大小影响扬程高低，出水宽度b大小影响流量大小，前后盖板厚度k大小影响着叶轮结构强度高低，叶片个数通常由设计者根据性能要求计算选择。参见图2，本实施例中，前盖板32及后盖板34在叶轮出水口端的盖板厚度为k，叶片33出水口端的轴向宽度(即出水流道口宽度)为b，前盖板32及后盖板34在叶轮出水口端的盖板厚度之和与叶片33出水口端的轴向宽度的比值≥0.5，即（2k/b）≥0.5。参见图3，叶片33形状为弯曲筋状，沿圆周方向均匀分布，叶片末端与叶轮外圆周相交处形成两个角（该角是指叶片径向筋状轮廓线与叶轮外圆周线所形成的叶片末端的两个角），一侧为锐角，一侧为钝角，前盖板32及后盖板34在轴向方向上投影的外形轮廓呈缺角的三角状，缺角部区域位于叶片33末端，缺角部呈与叶轮同圆心的圆弧状，是指：叶轮的形状具有三个长边，三个短边，其三长边为直线状，三短边为圆弧状，每个直线边，其一端起于叶片末端与叶轮外圆周相交形成的锐角顶点处，另一端止于相邻叶片末端部附近的外圆周上一点，该点靠近叶片末端与叶轮外圆周相交形成的钝角处，该两点连线与相邻叶片弧状轮廓线相切；三个直线边建立后，作为叶轮外圆的三条弦将外圆周切割掉，余下的三段较短的圆弧成为前后盖板的三条短边，则叶片33包覆在前盖板32及后盖板34内，叶轮的外形轮廓整体大致呈缺角的三角状，图中虚线为叶轮旋转的轨迹线。

本实用新型在不改变现有离心泵整体结构的前提下，只是将叶轮的前后盖板的外形轮廓设计成呈缺角的三角状，即采用非圆盘状盖板，叶轮旋转时，在叶片参与对液体做功的同时，盖板也参与对液体的做功，有效消除了泵扬程曲线的驼峰现象，即消除离心泵扬程曲线的驼峰现象，使离心泵的扬程曲线变成一条“零”流量点扬程最高，然后随流量增加，渐次下降的曲线。而采用三片叶片，相对于圆盘状盖板，减轻了叶轮成品重量，节约了材料，节约了成本。前盖板及后盖板在叶轮出水口端的盖板厚度之和与叶片出水口端的轴向宽度的比值≥0.5，经试验表明，对驼峰的解决效果更明显。

Claims (3)

1.一种单级离心泵，包括泵体（1）、泵轴（8），泵轴（8）上安装有叶轮（3），所述叶轮（3）包括相对设置的前盖板（32）、后盖板（34）及连接前后盖板的叶片（33），其特征是所述叶片（33）为沿圆周方向均匀分布的三片，所述前盖板（32）及后盖板（34）在轴向方向上投影的外形轮廓呈缺角的三角状，缺角部区域位于叶片（33）末端，缺角部呈与叶轮同圆心的圆弧状，所述叶片（33）包覆在前盖板（32）及后盖板（34）内。

2.根据权利要求1所述的单级离心泵，其特征是所述叶片（33）形状呈弯曲筋状。

3.根据权利要求1或2所述的单级离心泵，其特征是所述前盖板（32）及后盖板（34）在叶轮出水口端的盖板厚度之和与叶片（33）出水口端的轴向宽度的比值≥0.5。

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