CN218030771U - 叶片式叶轮和可调节圆盘泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及离心泵领域，具体而言，涉及一种叶片式叶轮和可调节圆盘泵。叶片式叶轮包括第一盖板、第二盖板、叶片组件以及连接组件；第一盖板与第二盖板间隔设置，且第一盖板与第二盖板同轴；连接组件设置于第一盖板与第二盖板之间，且与第一盖板及第二盖板可拆卸式连接；叶片组件包括多个叶片，且部分叶片与第一盖板朝向第二盖板的面连接，其余叶片与第二盖板朝向第一盖板的面连接。当工况环境发生变化时，通过对叶片式叶轮做出对应调整，能够实现可调节圆盘泵的高效区间调节、扬程调节及输送介质属性调整等多功能目标，方便快捷地满足不同环境工况下的用泵需求。

Description

叶片式叶轮和可调节圆盘泵

技术领域

本实用新型涉及离心泵领域，具体而言，涉及一种叶片式叶轮和可调节圆盘泵。

背景技术

叶片式圆盘泵是一种特殊结构的离心式泵类，其与传统离心泵的主要结构区别在于叶轮中没有传统意义上完全分割流道的叶片。

叶片式圆盘泵的叶片在轴向上是不连续的，因而叶轮内流道分为有叶片过流区(下称“有叶区”)和无叶片过流区(下称“无叶区”)。传统离心泵主要通过叶片对流体进行做功和增压，而叶片式圆盘泵则主要利用叶轮高速旋转产生的边界层以及流体内部分子间的粘性力来牵引输送流体。

基于这种特殊的叶轮结构和边界层工作原理，叶片式圆盘泵特别适合于输送一些高粘性的流体介质，因为粘度越高，边界层和粘性力的牵引做功效果越好，输送性能也越佳。此外，因为其过流通道宽阔，不易堵塞和抗磨损等特点，叶片式圆盘泵也特别适合于输送气、液、固等多相流体介质。因此，叶片式圆盘泵目前在石油化工、污水处理、矿山开采、食品卫生等诸多工程领域内有着广泛的应用。

但是现有的叶片式圆盘泵产品中叶轮结构完全固定，叶轮结构的几何参数无法调整，因此其高效运行区间也完全固定，只能在额定流量或者扬程范围内的工况下运行。

而在工程实际应用中，叶片式圆盘泵时常需要在变化的环境下运行，例如：在非额定流量工况下运行，泵的工作流量偏移会造成泵的实际运行区间偏离高效区间，使泵在低效率状态运行；扬程需求变化，例如所需的扬程提高后，原有的叶片式圆盘泵可能无法达到新要求的扬程高度，此时重新购买新泵的花费巨大；输送介质的属性变化，在输送气、液、固等多相流体时，含气率变化、颗粒直径变化等均可能造成原有的叶片式圆盘泵无法运行；

上述问题出现后，由于原有的叶片式圆盘泵无法满足新的需求，用泵单位往往需要重新购置新型号或新参数的泵来解决问题，在经济成本和时间成本方面的支出都大大增加。

实用新型内容

本实用新型的目的包括，例如，提供了一种叶片式叶轮和可调节圆盘泵，其能够在工况环境发生变化时，对叶片式叶轮做出对应调整，从而实现可调节圆盘泵的高效区间调节、扬程调节及输送介质属性调整等多功能目标，方便快捷地满足不同环境工况下的用泵需求。

本实用新型的实施例可以这样实现：

第一方面，本实用新型提供一种叶片式叶轮，叶片式叶轮包括第一盖板、第二盖板、叶片组件以及连接组件；

第一盖板与第二盖板间隔设置，且第一盖板与第二盖板同轴；

连接组件设置于第一盖板与第二盖板之间，且与第一盖板及第二盖板可拆卸式连接；

叶片组件包括多个叶片，且部分叶片与第一盖板朝向第二盖板的面连接，其余叶片与第二盖板朝向第一盖板的面连接。

在可选的实施方式中，连接组件包括多个连接螺栓，多个连接螺栓绕第一盖板的轴线依次间隔设置。

在可选的实施方式中，绕第一盖板的轴线，第一盖板及第二盖板的外周分别设置有多个第一安装孔及多个第二安装孔；

多个第一安装孔与多个第二安装孔一一对应，且每个第一安装孔均与对应的第二安装孔共同与一个连接螺栓配合。

在可选的实施方式中，第一盖板上的所有叶片均与第一盖板可拆卸式连接，第二盖板上的所有叶片均与第二盖板可拆卸式连接。

在可选的实施方式中，第一盖板及第二盖板还分别设置有多个第三安装孔及多个第四安装孔；

第三安装孔及第四安装孔均用于安装固定叶片的螺栓。

在可选的实施方式中，多个叶片均弯曲延伸或弯折延伸。

在可选的实施方式中，多个叶片均沿第一盖板的径向方向延伸。

在可选的实施方式中，每个叶片的延伸方向均与第一盖板的径向方向呈30°夹角。

在可选的实施方式中，每个叶片的延伸方向均与第一盖板的径向方向呈60°夹角。

第二方面，本实用新型提供一种可调节圆盘泵，可调节圆盘泵包括主体、壳体以及上述的叶片式叶轮；

壳体与主体连接，并共同形成容腔；叶片式叶轮容置于容腔内。

本实用新型实施例的有益效果包括：

该叶片式叶轮包括第一盖板、第二盖板、叶片组件以及连接组件；第一盖板与第二盖板间隔设置，且第一盖板与第二盖板同轴；连接组件设置于第一盖板与第二盖板之间，且与第一盖板及第二盖板可拆卸式连接；叶片组件包括多个叶片，且部分叶片与第一盖板朝向第二盖板的面连接，其余叶片与第二盖板朝向第一盖板的面连接。当工况环境发生变化时，通过对叶片式叶轮做出对应调整，能够实现可调节圆盘泵的高效区间调节、扬程调节及输送介质属性调整等多功能目标，方便快捷地满足不同环境工况下的用泵需求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例中可调节圆盘泵的分解示意图；

图2为本实用新型实施例中叶片式叶轮第一视角的分解示意图；

图3为本实用新型实施例中叶片式叶轮第二视角的分解示意图；

图4为本实用新型实施例中连接螺栓的安装示意图；

图5为本实用新型实施例中叶片的结构示意图；其中，a为直叶片的结构示意图，b为倾斜叶片的结构示意图，c为复合式叶片的结构示意图，d为折叶片的结构示意图，e为圆弧叶片的结构示意图。

图标：200-可调节圆盘泵；210-主体；220-壳体；230-叶片式叶轮；231-第一盖板；232-第二盖板；233-叶片组件；234-连接组件；235-叶片；236-连接螺栓；237-第一安装孔；238-第二安装孔；239-第三安装孔；241-第四安装孔。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例中的特征可以相互结合。

请参考图1-图3，本实施例提供了一种可调节圆盘泵200，可调节圆盘泵200包括主体210、壳体220以及叶片式叶轮230；

壳体220与主体210连接，并共同形成容腔；叶片式叶轮230容置于容腔内。

叶片式叶轮230包括第一盖板231、第二盖板232、叶片组件233以及连接组件234；

第一盖板231与第二盖板232间隔设置，且第一盖板231与第二盖板232同轴；

连接组件234设置于第一盖板231与第二盖板232之间，且与第一盖板231及第二盖板232可拆卸式连接；

叶片组件233包括多个叶片235，且部分叶片235与第一盖板231朝向第二盖板232的面连接，其余叶片235与第二盖板232朝向第一盖板231的面连接。

请参考图1-图3，该可调节圆盘泵200的工作原理是：

该可调节圆盘泵200在安装的过程中，由于其安装叶片235的第一盖板231及第二盖板232通过连接组件234实现可拆卸式连接，由此，在使用的过程中，能够根据工况环境的需求，通过对连接组件234的调整，从而实现对第一盖板231及第二盖板232间的间距的调整，因而使得该可调节圆盘泵200的叶片式叶轮230能够在工况环境发生变化时，做出对应调整，进而实现可调节圆盘泵200的高效区间调节、扬程调节及输送介质属性调整等多功能目标，方便快捷地满足不同环境工况下的用泵需求。

进一步地，请参考图1-图4，在本实施例中，为实现对第一盖板231及第二盖板232间的间距的调整，故在设置连接组件234时，连接组件234包括多个连接螺栓236，多个连接螺栓236绕第一盖板231的轴线依次间隔设置。

通过这样的设置方式，能够在对第一盖板231及第二盖板232间的间距(如图4中的标记L所示)进行调整的过程中，通过调整连接螺栓236的参数，便可对第一盖板231及第二盖板232间的间距进行调整。需要说明的是，由于叶片式叶轮230是通过多个连接螺栓236起到连接第一盖板231及第二盖板232的作用，故，在调整的过程中，需要对叶片式叶轮230上的所有的连接螺栓236进行统一调整，即，调整前的连接螺栓236的参数一致，调整后的连接螺栓236的参数一致。

需要说明的是，在调整连接螺栓236的参数，可选用不同长度的连接螺栓236使得螺栓的非螺纹段的长度得到调整，进而对第一盖板231及第二盖板232间的间距进行调整。

为实现连接螺栓236与第一盖板231及第二盖板232之间的可拆卸式连接，故，绕第一盖板231的轴线，第一盖板231及第二盖板232的外周分别设置有多个第一安装孔237及多个第二安装孔238；其中，多个第一安装孔237与多个第二安装孔238一一对应，且每个第一安装孔237均与对应的第二安装孔238共同与一个连接螺栓236配合。

进一步地，请参考图1-图4，在本实施例中，为对叶片235的安装状态进行调整，故，第一盖板231上的所有叶片235均与第一盖板231可拆卸式连接，第二盖板232上的所有叶片235均与第二盖板232可拆卸式连接。

由此，通过这样的设置方式，能够在工况环境发生变化时，可通过对第一盖板231或第二盖板232上的叶片235的参数进行调整，从而适应工况环境。

基于上述的结构设置，为便于叶片235的安装，故，第一盖板231及第二盖板232还分别设置有多个第三安装孔239及多个第四安装孔241；第三安装孔239及第四安装孔241均用于安装固定叶片235的螺栓。

基于上述内容，请参考图1-图5，在叶片235采用可拆卸式连接方式与第一盖板231和第二盖板232连接的结构基础上，多个叶片235可以沿直线方向延伸，也可以弯曲延伸，还可以弯折延伸。

由此，叶片235的形状可改变，具体的，可以是直叶片235(如图5中的a所示)、倾斜叶片235(如图5中的b所示)、复合式叶片235(如图5中的c所示)、折叶片235(如图5中的d所示)或圆弧叶片235(如图5中的e所示)等。在需要调节叶片235形状时，只需卸下固定叶片235的螺栓，安装上对应所需的叶片235形状即可。其外，需要说明的是，叶片235高度也可调节，由此，可以根据不同的扬程或效率需求，更换适合的叶片235高度，使叶片235占比系数(叶片235高度与圆盘间距的比值)达到最优值，以满足不同的性能要求。

其中，在使用的过程中，能够根据使用的需求，对叶片235进行适应性的选取和安装，也可以在使用工况发生变化时，在不同类型的叶片235中进行替换。

进一步地，请参考图1-图5，在本实施例中，叶片235的安装角度对流体在叶片式叶轮230出口的流动方向影响较大，因此要根据实际工况调节叶片235的安装角度。由此，在多个叶片235沿直线方向延伸为条形件并安装于第一盖板231和第二盖板232时，其相对于第一盖板231和第二盖板232的安装角度可以根据使用的工况需求进行调整，即可以在以下安装方式中选择其中一种进行安装，具体的，多个叶片235均沿第一盖板231的径向方向延伸、每个叶片235的延伸方向均与第一盖板231的径向方向呈30°夹角或每个叶片235的延伸方向均与第一盖板231的径向方向呈60°夹角。

需要说明的是，在多个叶片235均沿第一盖板231的径向方向延伸时，每个叶片235的延伸方向均与第一盖板231的径向方向呈0°夹角，由此，在本实施例中，安装叶片235时，每个叶片235的延伸方向均与第一盖板231的径向方向呈0°、30°或60°夹角。而在本实用新型的其他实施例中，其安装角度还可以为前述角度以外的其他角度。需要说明的是，在调整叶片235的安装角度时，需要对应调整第三安装孔239及第四安装孔241的位置，以调节叶片235安装角度。

综上，请参考图1-图5，本实施例提供的叶片式叶轮230以及可调节圆盘泵200的调节功能体现在以下方面：

包括叶片式叶轮230圆盘间距的调节，叶片235形状和高度的调节，以及叶片235安装角度的调节。

其中，叶片式叶轮230圆盘间距的调节是通过改变第一盖板231及第二盖板232之间的连接螺栓236来实现，即，改变叶片式叶轮230的圆盘间距，流体在叶片式叶轮230出口的过流面积因此而变化，使得泵的高效点流量左移或右移，以便泵在不同工况下始终保持在高效区范围内运行；此外，间距的改变也会影响可调节圆盘泵200可输送的多相流含气率和最大颗粒介质等参数；

叶片235为可拆式叶片235，经过拆卸替换可方便快捷的实现叶片235的形状、高度及安装角度的调节，叶片235的形状、高度和角度均会影响可调节圆盘泵200的扬程和效率等性能参数。通过上述叶片式叶轮230，可以使可调节圆盘泵200在面临运行工况变化或运行需求变化时，不必购买新的一整套泵来满足需求，只需要通过上述叶片式叶轮230调节功能来满足新需求，解决新问题，大大降低工程中的时间和经济成本。

由此，相对于普通叶片式圆盘泵的前后盖板通过连接柱焊接而连成一体的方式，使其在实际运行时，面对不同的工作条件，泵会在非设计工况下工作，若叶轮结构一直保持不变，必然会使泵在非高效区范围内运行，无法满足在变工况条件下高效的输送流体介质。要想改变泵的高效工况点，则需调节叶轮的结构参数，此时只能购买不同型号参数的泵来满足需求，耗时耗力成本高；

而本实施例提供的可调节圆盘泵200在面对不同的工作条件时，能够对叶片式叶轮230结构进行调整，不需要重新够买整套设备，只需配置相应的标准件，如不同结构的叶片235、盖板和连接螺柱等，即可得到具有不同高效区间、不同扬程和介质输送能力的叶片式叶轮230，这将大幅度节约时间与成本。同时，可拆式结构能够很方便快捷的调节叶片式叶轮230参数，在工程现场就能完成叶片式叶轮230结构参数的改变，以使泵始终保持高效运行，适应复杂多变的运行条件。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种叶片式叶轮，其特征在于：

所述叶片式叶轮包括第一盖板、第二盖板、叶片组件以及连接组件；

所述第一盖板与所述第二盖板间隔设置，且所述第一盖板与所述第二盖板同轴；

所述连接组件设置于所述第一盖板与所述第二盖板之间，且与所述第一盖板及所述第二盖板可拆卸式连接；

所述叶片组件包括多个叶片，且部分所述叶片与所述第一盖板朝向所述第二盖板的面连接，其余所述叶片与所述第二盖板朝向所述第一盖板的面连接。

2.根据权利要求1所述的叶片式叶轮，其特征在于：

所述连接组件包括多个连接螺栓，多个连接螺栓绕所述第一盖板的轴线依次间隔设置。

3.根据权利要求2所述的叶片式叶轮，其特征在于：

绕所述第一盖板的轴线，所述第一盖板及所述第二盖板的外周分别设置有多个第一安装孔及多个第二安装孔；

多个所述第一安装孔与多个所述第二安装孔一一对应，且每个所述第一安装孔均与对应的所述第二安装孔共同与一个所述连接螺栓配合。

4.根据权利要求1所述的叶片式叶轮，其特征在于：

所述第一盖板上的所有所述叶片均与所述第一盖板可拆卸式连接，所述第二盖板上的所有所述叶片均与所述第二盖板可拆卸式连接。

5.根据权利要求4所述的叶片式叶轮，其特征在于：

所述第一盖板及所述第二盖板还分别设置有多个第三安装孔及多个第四安装孔；

所述第三安装孔及所述第四安装孔均用于安装固定所述叶片的螺栓。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的叶片式叶轮，其特征在于：

多个所述叶片均弯曲延伸或弯折延伸。

7.根据权利要求1-5中任意一项所述的叶片式叶轮，其特征在于：

多个所述叶片均沿所述第一盖板的径向方向延伸。

8.根据权利要求1-5中任意一项所述的叶片式叶轮，其特征在于：

每个所述叶片的延伸方向均与所述第一盖板的径向方向呈30°夹角。

9.根据权利要求1-5中任意一项所述的叶片式叶轮，其特征在于：

每个所述叶片的延伸方向均与所述第一盖板的径向方向呈60°夹角。

10.一种可调节圆盘泵，其特征在于：

所述可调节圆盘泵包括主体、壳体以及如权利要求1-9中任意一项所述的叶片式叶轮；

所述壳体与所述主体连接，并共同形成容腔；所述叶片式叶轮容置于所述容腔内。

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