CN217713058U - 一种叶轮及其燃油泵 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种叶轮及其燃油泵，叶轮包括与电机转动连接的叶轮轮毂，叶轮轮毂上固定套设有呈圆环状的盖板，盖板一侧的周向上均匀布置有若干第一叶片，第一叶片呈弧形状，相邻的两个第一叶片与盖板之间形成一个增压流道，且相邻的两个第一叶片之间设置有第二叶片；本方案的叶轮结构简单，其叶轮尺寸小，适合应用于在直升机增压燃油泵中；且叶轮的增压能力强，燃油的流动能量损失低，燃油不易发生空化，且当燃油流量在大范围内变化时，其输出压力可以保持恒定。
Description
技术领域
本实用新型涉及叶轮技术领域，具体涉及一种叶轮及燃油泵。
背景技术
直升机燃油泵设计有小型轻量化要求，根据这种设计要求，叶轮尺寸大小受到限制，因此需要分段式的叶片设计以满足燃油泵抗空化和增压值的要求，空化是以液体为介质在机械设备中发生的一种气化现象，在某一温度时，当环境压力降低到某一临界压力时，液体开始气化，形成空泡，空泡随液体流动到压力较高的地方后，泡内的蒸汽重新凝结，空泡溃灭；伴随着空泡产生、发展和溃灭，还会产生一系列的物理和化学变化；在离心式燃油泵中，空化通常发生在叶轮叶片进口位置，叶片进口安放角的不合理设置会导致入口处产生绕流脱流发生，促使空化的产生；同时叶轮的外径尺寸和叶片出口安放角对其增压值影响显著，但由于小尺寸的限制，叶轮外径大小受到限制，因此需要选取合理的叶片出口安放角满足泵的增压值要求，且直升机燃油泵通常需要大范围流量变化工况下恒定的压力输出。
实用新型内容
针对现有技术的上述不足，本实用新型提供了一种叶轮及其燃油泵，解决了现有技术中的燃油泵增压效果差的问题。
为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：
第一方面，提供一种叶轮，其包括与电机转动连接的叶轮轮毂，叶轮轮毂上固定套设有呈圆环状的盖板，盖板一侧的周向上均匀布置有若干第一叶片，第一叶片呈弧形状，相邻的两个第一叶片与盖板之间形成一个增压流道，且相邻的两个第一叶片之间设置有第二叶片。
采用上述技术方案的有益效果为：本方案的叶轮设置在螺旋形蜗壳内，并通过电机带动叶轮轮毂、盖板、第一叶片和第二叶片转动，燃油通过外部管路从叶轮轮毂的上方注入，并流至盖板上，在离心力以及第一叶片和第二叶片的作用下，使燃油通过增压流道后动能增大，并从螺旋形蜗壳的燃油出口处喷出，从而实现对燃油的增压；其中第一叶片对燃油起导向作用，并为燃油提供增压流道，第二叶片对增压流道起分流作用，有利于减少增压流道内的轴向漩涡，从而减小燃油的流动能量损失。
进一步地，第一叶片包括第一直线段和第二直线段，第一直线段的外侧端设置在盖板的外沿上，第一直线段的内侧端通过圆弧段与第二直线段的外侧端平滑连接，且圆弧段向盖板的旋转方向弯曲。
采用上述技术方案的有益效果为：将第一叶片进行分段设计，并通过圆弧段平滑连接，从而提高第一叶片的导向能力，并减少导向时燃油的流动能量损失。
进一步地，第一直线段外侧端的延伸方向与第一直线段外侧端的运动方向的夹角为85°-90°，第二直线段内侧端的延伸方向与第二直线段内侧端的运动方向的夹角为锐角。
采用上述技术方案的有益效果为：第二直线段向盖板的旋转方向倾斜设置，使第二直线段与燃油在离心力作用下的运动方向更加契合，减少了燃油进入增压流道时的流动能量损失，并在圆弧段和第一直线段的导向作用下，使燃油的动能逐渐增大，且第一直线段外侧端的延伸方向与第一直线段外侧端的运动方向的夹角接近90°，有利于提高叶轮增压能力，当燃油流量在大范围内变化时压力可以保持恒定。
进一步地，第一直线段和第二直线段的径向长度均小于第一叶片径向长度的一半；实践表明，这样设置的第一叶片可以同时起到导向和增压的作用。
进一步地，第二叶片呈直线形，第二叶片的外侧端设置在相邻两个第一叶片之间的盖板外沿的中部，且第二叶片的延伸方向与第二叶片外侧端的切线方向垂直设置。
采用上述技术方案的有益效果为：第二叶片对增压流道内的燃油实现均匀的分流，并减少了增压流道进口的排挤，减少了增压流道内的轴向漩涡，从而减小了流动能量损失，进而提高叶轮的增压能力。
进一步地，第一叶片和第二叶片的内侧端均设置为楔形尖端，楔形尖端的楔形角为20°-40°。
采用上述技术方案的有益效果为：楔形尖端可减少燃油对第一叶片和第二叶片内侧端的冲击，有利于第一叶片和第二叶片对燃油进行剪切，防止第一叶片和第二叶片的内侧端处出现绕流和脱流的现象，从而避免了空化的发生。
进一步地，第一叶片的径向长度为第二叶片径向长度的1.3倍到2倍之间，这样设置使第一叶片与第二叶片配合的增压效果达到最佳，防止第一叶片和第二叶片过长或过短而影响其增压效果。
第二方面，本方案还提供一种燃油泵，其包括泵体和螺旋形蜗壳，叶轮设置在螺旋形蜗壳内。
本实用新型的有益效果为：本方案的叶轮结构简单，其叶轮尺寸小，适合应用于在直升机增压燃油泵中；且叶轮的增压能力强，燃油的流动能量损失低，燃油不易发生空化，且当燃油流量在大范围内变化时，其输出压力可以保持恒定。
附图说明
图1为叶轮的结构示意图。
图2为叶轮的俯视图。
图3为叶轮的剖视图。
图4为叶轮设置在螺旋形蜗壳内的结构示意图。
其中，1、叶轮轮毂，2、盖板，3、第一叶片，4、增压流道，5、第二叶片，6、第一直线段，7、第二直线段，8、圆弧段，9、楔形尖端，10、螺旋形蜗壳，11、燃油出口，12、连接孔。
具体实施方式
下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的实用新型创造均在保护之列。
如图1、图2和图3所示，本方案的叶轮包括与电机转动连接的叶轮轮毂1，叶轮轮毂1上固定套设有呈圆环状的盖板2，盖板2一侧的周向上均匀布置有若干第一叶片3，第一叶片3呈弧形状，相邻的两个第一叶片3与盖板2之间形成一个增压流道4，且相邻的两个第一叶片3之间设置有第二叶片5，其中叶轮轮毂1、盖板2、第一叶片3和第二叶片5通过铸造或冲压一体成型，叶轮轮毂1上设置有与电机的转轴转动连接的连接孔12。
如图4所示，本方案的叶轮设置在燃油泵的螺旋形蜗壳10内，通过电机带动叶轮轮毂1、盖板2、第一叶片3和第二叶片5逆时针方向转动，燃油通过外部管路从叶轮轮毂1的上方注入，并流至盖板2上，在离心力以及第一叶片3和第二叶片5的作用下，使燃油通过增压流道4后动能增大，并从螺旋形蜗壳10的燃油出口11处喷出，从而实现对燃油的增压；其中第一叶片3对燃油起导向作用，并为燃油提供增压流道4，第二叶片5对增压流道4起分流作用，有利于减少增压流道4内的轴向漩涡，从而减小燃油的流动能量损失。
如图2所示，第一叶片3包括第一直线段6和第二直线段7，第一直线段6的外侧端设置在盖板2的外沿上，第一直线段6外侧端的延伸方向与第一直线段6外侧端的运动方向的夹角α为85°-90°；第一直线段6的内侧端通过圆弧段8与第二直线段7的外侧端平滑连接，且圆弧段8向盖板2的旋转方向弯曲，第二直线段7内侧端的延伸方向与第二直线段7内侧端的运动方向的夹角β为锐角。
本方案将第一叶片3进行分段设计，并通过圆弧段8平滑连接，从而提高第一叶片3的导向能力，并减少导向时燃油的流动能量损失；第二直线段7向盖板2的旋转方向倾斜设置，使第二直线段7与燃油在离心力作用下的运动方向更加契合，减少了燃油进入增压流道4时的流动能量损失，并在圆弧段8和第一直线段6的导向作用下，使燃油的动能逐渐增大，且第一直线段6外侧端的延伸方向与第一直线段6外侧端的运动方向的夹角接近90°，有利于提高叶轮增压能力，当燃油流量在大范围内变化时压力可以保持恒定。
如图2所示，第二叶片5呈直线形，第二叶片5的外侧端设置在相邻两个第一叶片3之间的盖板2外沿的中部，且第二叶片5的延伸方向与第二叶片5外侧端的切线方向垂直设置；第二叶片5对增压流道4内的燃油实现均匀的分流，并减少了增压流道4进口的排挤，减少了增压流道4内的轴向漩涡，从而减小了流动能量损失，进而提高叶轮的增压能力。
如图2所示，本方案优选第一叶片3和第二叶片5的内侧端均设置为楔形尖端9，楔形尖端9的楔形角为20°-40°；楔形尖端9可减少燃油对第一叶片3和第二叶片5内侧端的冲击，有利于第一叶片3和第二叶片5对燃油进行剪切，防止第一叶片3和第二叶片5的内侧端处出现绕流和脱流的现象，从而避免了空化的发生。
如图2所示，本方案优选第一直线段6的径向长度(R4-R3)和第二直线段7的径向长度(R2-R1)均小于第一叶片3径向长度的一半((R4-R1)/2)；实践表明，这样设置的第一叶片3可以很好的同时起到导向和增压的作用。
本方案优选第一叶片3的径向长度为第二叶片5径向长度的1.3倍到2倍之间，这样设置使第一叶片3与第二叶片5配合的增压效果达到最佳，防止第一叶片3和第二叶片5过长或过短而影响其增压效果。
特别地，本方案的叶轮的制造材料可以选用铝铁、青铜、高镍铬合金和硬质合金等；实践表明，材料的强度、硬度、韧性和化学稳定性越高，叶轮流道表面越光滑，泵的抗空化性能就越好。
综上所述，本方案的叶轮结构简单，其叶轮尺寸小，适合应用于在直升机增压燃油泵中；且叶轮的增压能力强，燃油的流动能量损失低，燃油不易发生空化，且当燃油流量在大范围内变化时，其输出压力可以保持恒定。
Claims (6)
1.一种叶轮，其特征在于，包括与电机转动连接的叶轮轮毂(1)，所述叶轮轮毂(1)上固定套设有呈圆环状的盖板(2)，所述盖板(2)一侧的周向上均匀布置有若干第一叶片(3)，所述第一叶片(3)呈弧形状，相邻的两个所述第一叶片(3)与盖板(2)之间形成一个增压流道(4)，且相邻的两个第一叶片(3)之间设置有第二叶片(5)；
所述第一叶片(3)包括第一直线段(6)和第二直线段(7)，所述第一直线段(6)的外侧端设置在盖板(2)的外沿上，所述第一直线段(6)的内侧端通过圆弧段(8)与第二直线段(7)的外侧端平滑连接，且圆弧段(8)向盖板(2)的旋转方向弯曲；
所述第一直线段(6)外侧端的延伸方向与第一直线段(6)外侧端的运动方向的夹角为85°-90°，所述第二直线段(7)内侧端的延伸方向与第二直线段(7)内侧端的运动方向的夹角为锐角。
2.根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于，所述第一直线段(6)和第二直线段(7)的径向长度均小于第一叶片(3)径向长度的一半。
3.根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于，所述第二叶片(5)呈直线形，所述第二叶片(5)的外侧端设置在相邻两个第一叶片(3)之间的盖板(2)外沿的中部，且第二叶片(5)的延伸方向与第二叶片(5)外侧端的切线方向垂直设置。
4.根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于，所述第一叶片(3)和第二叶片(5)的内侧端均设置为楔形尖端(9)，所述楔形尖端(9)的楔形角为20°-40°。
5.根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于，所述第一叶片(3)的径向长度为第二叶片(5)径向长度的1.3倍到2倍之间。
6.一种燃油泵，其特征在于：包括权利要求1-5任一所述的叶轮，所述叶轮设置在螺旋形蜗壳(10)内。
Priority Applications (1)
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| CN202221038869.1U CN217713058U (zh) | 2022-04-28 | 2022-04-28 | 一种叶轮及其燃油泵 |
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| CN202221038869.1U CN217713058U (zh) | 2022-04-28 | 2022-04-28 | 一种叶轮及其燃油泵 |
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| CN202221038869.1U Active CN217713058U (zh) | 2022-04-28 | 2022-04-28 | 一种叶轮及其燃油泵 |
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| CN (1) | CN217713058U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116857222A (zh) * | 2023-09-04 | 2023-10-10 | 苏州苏磁智能科技有限公司 | 磁悬浮泵用叶轮、泵头、叶轮设计方法 |
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2022
- 2022-04-28 CN CN202221038869.1U patent/CN217713058U/zh active Active
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| CN116857222A (zh) * | 2023-09-04 | 2023-10-10 | 苏州苏磁智能科技有限公司 | 磁悬浮泵用叶轮、泵头、叶轮设计方法 |
| CN116857222B (zh) * | 2023-09-04 | 2024-01-26 | 苏州苏磁智能科技有限公司 | 磁悬浮泵用叶轮、泵头、叶轮设计方法 |
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