CN216950962U - 一种低比转速叶轮 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低比转速叶轮，包括第一盖板、第二盖板、第一叶片组和口环，第二盖板上设有轮毂；第一叶片组的两侧分别与第一盖板和第二盖板连接；口环设在第二盖板远离第一盖板一侧；第二盖板上开设有多个平衡孔，多个平衡孔环形阵列分布在轮毂与口环之间。本实用新型提供的低比转速叶轮，第一盖板、第一叶片组和第二盖板依次连接，在第二盖板远离第一盖板的一侧设有口环，并开设多个平衡孔，口环与平衡孔相互配合使用，并将第二叶片组设在第二盖板远离第一盖板一侧，既能提高扬程，又有效地平衡轴向力，保证泵的高效并稳定的运行。

Description

一种低比转速叶轮

技术领域

本实用新型涉及低比转速屏蔽泵的技术领域，特别涉及一种低比转速叶轮。

背景技术

随着核电、石油、化工、航空航天、冶金以及轻工业等领域的高速发展，泵也逐渐向具有高速、高压、高效和结构紧凑等技术特点的方向发展，而低比转速屏蔽泵同时具备低比转速离心泵流量小且扬程高的特点以及屏蔽泵无泄漏、全密封构造、无需外部润滑和结构紧凑的优点，进而受到广泛关注。

屏蔽泵存在的轴向力平衡的问题，屏蔽电机止推轴承能承受的轴向力有限，通常采用改变叶轮平衡孔大小、叶轮后盖板侧密封环尺寸和电机辅叶轮等方法来实现轴向力的调节，避免轴向力过大会导致对泵造成损坏，但低比转速屏蔽泵受其流量小以及扬程高的限制，难以通过传统手段来调节轴向力。

因此，一种能够调节轴向力的低比转速叶轮亟待研究。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的不足之处，本实用新型提供了一种低比转速叶轮，解决了现有技术中低比转速屏蔽泵难以通过传统手段来调节轴向力的问题。

本实用新型提供了一种低比转速叶轮，包括:

第一盖板；

第二盖板，所述第二盖板上设有轮毂；

第一叶片组，所述第一叶片组的两侧分别与所述第一盖板和所述第二盖板连接；

口环，设在所述第二盖板远离所述第一盖板一侧；

所述第二盖板上开设有多个平衡孔，多个所述平衡孔环形阵列分布在所述轮毂与所述口环之间。

进一步的，所述第一叶片组为复合叶片，且所述第一叶片组环形阵列设在所述第一盖板与所述第二盖板之间。

进一步的，所述第一叶片组包括数量相等的长叶片和短叶片，每一所述短叶片设在相邻两个所述长叶片之间。

进一步的，所述长叶片和所述短叶片均为圆柱形叶片。

进一步的，所述长叶片的包角范围为169°～199°，所述短叶片的包角范围为116°～146°。

进一步的，所述低比转速叶轮还包括第二叶片组，所述第二叶片组环形阵列设在所述第二盖板远离所述第一盖板一侧。

进一步的，所述第二叶片组的叶片数量与所述长叶片数量相等，且每一所述第二叶片组的叶片与所述长叶片一一对应设置。

进一步的，所述第二叶片组的叶片外径小于所述第二盖板的直径。

进一步的，所述口环的外圈上设有密封环。

进一步的，所述轮毂设在所述第二盖板的中心处，且所述轮毂的中心开设有轴孔，所述轴孔内开设有键槽，所述键槽与泵轴配合连接。

本实用新型提供的低比转速叶轮，第一盖板、第二盖板和第一叶片组依次连接，在第二盖板远离上第一盖板的一侧设有口环，并开设多个平衡孔，口环与平衡孔相互配合使用，有效地平衡轴向力，保证泵的高效并稳定的运行。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本申请的低比转速叶轮的结构剖视图；

图2为本申请的低比转速叶轮的侧视局部剖视图。

图中：

1-第一盖板；

2-第二盖板，201-轮毂，2011-轴孔，2012-键槽，202-口环，203-平衡孔；

3-第一叶片组，301-长叶片，302-短叶片；

4-第二叶片组。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型提供了一种低比转速叶轮，参见图1和图2，包括第一盖板1、第二盖板2、第一叶片组3和口环202，第二盖板2上设有轮毂201；第一叶片组3的两侧分别与第一盖板1和第二盖板2连接；口环202设在第二盖板2远离第一盖板1一侧；第二盖板2上开设有多个平衡孔203，多个平衡孔203环形阵列分布在轮毂201与口环202之间。

本实用新型提供的低比转速叶轮，第一盖板1、第二盖板2和第一叶片组3依次连接，在第二盖板2远离上第一盖板1的一侧设有口环202，并开设多个平衡孔203，口环202与平衡孔203相互配合使用，有效地平衡轴向力，保证泵的高效并稳定的运行。

具体地，平衡孔203的数量以及尺寸大小需要依据泵所需平衡的轴向力数值来确定，平衡孔的面积应选取合适的数值，当确保平衡孔的面积为合适的数值时，继续扩大平衡孔会增加泵的容积损失，减小对轴向力的影响，并且持续降低泵的运行效率。

具体地，在上述实施例中，第一叶片组3为复合叶片，且第一叶片组3环形阵列设在第一盖板1与第二盖板2之间。在本实施方式中，第一叶片组3采用复合叶片，可有效的防止叶片背面上流体的分离和脱流，进而改善低比转速叶轮内部的速度分布和出口处的流场分布，降低水力损失，提高泵的性能和运行稳定性，同时，采用复合叶片增大了有限叶片的数修正系数，减少叶轮内流体因惯性产生的轴向漩涡运动以及叶轮进口因堵塞和冲击造成的损失。

具体地，在上述实施例中，第一叶片组3包括数量相等的长叶片301和短叶片302，每一短叶片302设在相邻两个长叶片301之间。在本实施方式中，短叶片302沿低比转速叶轮旋转方向偏转0.5θ，其中θ为相邻两个长叶片301之间的夹角，即短叶片302位于相邻两个长叶片301的正中间，相邻的长叶片301和短叶片302之间距离相等，使得叶轮流道形状相同，使得介质流出更加稳定。

进一步的，长叶片301和短叶片302均为圆柱形叶片。在本实施方式中，由于叶轮的细长比，即叶轮出口宽度与叶轮的外径之比数值较小，而叶轮的包角偏大，因此，长叶片301与短叶片302均选用圆柱形叶片，以满足加工制造的要求。

进一步的，长叶片301的包角范围为169°～199°，短叶片302的包角范围为116°～146°。在本实施方式中，可根据泵实际的使用参数要求来选择合适的长叶片301与短叶片302具体的包角数值，其中短叶片302的进口直径与长叶片301的外径之比优选为0.43～0.5。

具体地，在上述实施例中，低比转速叶轮还包括第二叶片组4，第二叶片组4环形阵列设在第二盖板2远离第一盖板1一侧。

在本实施方式中，通过在第二盖板2远离第一盖板1的一侧增加第二叶片组4，使得叶轮在运转时减小了第二盖板2背面的压力，有效地平衡轴向力，降低对泵内轴承的冲击力，提高泵的可靠性和使用寿命；同时，第二叶片组4提高了泵的扬程，改善了泵的水力性能，低比转速叶轮在泵轴的带动下高速旋转，第二叶片组4的叶片随叶轮高速旋转，在离心力的作用下将第二盖板2与配合壳体之间的介质甩出，可有效防止叶轮出口介质流入第二盖板2与配合壳体之间的间隙，并能在第二叶片组4的根部形成低压区，可以持续维持密封状态。

进一步的，第二叶片组4的叶片数量与长叶片301数量相等，且每一第二叶片组4的叶片与长叶片301一一对应设置。在本实施方式中，第二叶片组4的旋转方向与第一叶片组3的旋转方向相同，从叶轮进水口方向看,为逆时针方向旋转，第二叶片组4的叶片的高度应根据泵的串量、叶轮第二盖板2与配合壳体之间的距离以及需平衡的轴向力具体的数值等来因素确定，其中，第二叶片组4的叶片与配合壳体之间的间隙越小，平衡轴向力的效果越明显；同时，当泵存在变温运行工况时，例如在常温和高温两种不同的运行工况下，温度变化会对间隙值产生影响，避免因间隙值的变化导致第二叶片组4与配合壳体之间发生研磨。

进一步的，第二叶片组4的叶片外径小于第二盖板2的直径。在本实施方式中，第二叶片组4的叶片均匀分布在第二盖板2远离第一盖板1的一侧，第二叶片组4的叶片外径的具体数值可根据需要平衡的轴向力数据而定，同时，第二叶片组4的叶片可与口环202相连，也可与口环202之间留有一定间隙，具体情况根据加工制造方式决定。

具体地，在上述实施例中，口环202的外圈上设有密封环。在本实施方式中，在口环202的外圈上镶嵌有配套的密封环，可通过调节配套的密封环外径，来达到调节轴向力的目的。

具体地，在上述实施例中，轮毂201设在第二盖板2的中心处，且轮毂201的中心开设有轴孔2011，轴孔2011内开设有键槽2012，键槽2012与泵轴配合连接。在本实施方式中，键槽2012的设置便于低比转速叶轮与泵轴配合连接，确保低比转速叶轮在与泵轴连接的叶轮键的带动下随泵轴同步高速旋转。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种低比转速叶轮，其特征在于，包括:

第一盖板(1)；

第二盖板(2)，所述第二盖板(2)上设有轮毂(201)；

第一叶片组(3)，所述第一叶片组(3)的两侧分别与所述第一盖板(1)和所述第二盖板(2)连接；

口环(202)，设在所述第二盖板(2)远离所述第一盖板(1)一侧；

所述第二盖板(2)上开设有多个平衡孔(203)，多个所述平衡孔(203)环形阵列分布在所述轮毂(201)与所述口环(202)之间。

2.根据权利要求1所述的低比转速叶轮，其特征在于，所述第一叶片组(3)为复合叶片，且所述第一叶片组(3)环形阵列设在所述第一盖板(1)与所述第二盖板(2)之间。

3.根据权利要求2所述的低比转速叶轮，其特征在于，所述第一叶片组(3)包括数量相等的长叶片(301)和短叶片(302)，每一所述短叶片(302)设在相邻两个所述长叶片(301)之间。

4.根据权利要求3所述的低比转速叶轮，其特征在于，所述长叶片(301)和所述短叶片(302)均为圆柱形叶片。

5.根据权利要求4所述的低比转速叶轮，其特征在于，所述长叶片(301)的包角范围为169°～199°，所述短叶片(302)的包角范围为116°～146°。

6.根据权利要求3所述的低比转速叶轮，其特征在于，所述低比转速叶轮还包括第二叶片组(4)，所述第二叶片组(4)环形阵列设在所述第二盖板(2)远离所述第一盖板(1)一侧。

7.根据权利要求6所述的低比转速叶轮，其特征在于，所述第二叶片组(4)的叶片数量与所述长叶片(301)数量相等，且每一所述第二叶片组(4)的叶片与所述长叶片(301)一一对应设置。

8.根据权利要求7所述的低比转速叶轮，其特征在于，所述第二叶片组(4)的叶片外径小于所述第二盖板(2)的直径。

9.根据权利要求1所述的低比转速叶轮，其特征在于，所述口环(202)的外圈上设有密封环。

10.根据权利要求1所述的低比转速叶轮，其特征在于，所述轮毂(201)设在所述第二盖板(2)的中心处，且所述轮毂(201)的中心开设有轴孔(2011)，所述轴孔(2011)内开设有键槽(2012)，所述键槽(2012)与泵轴配合连接。

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