CN220081741U - 叶轮和离心泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及离心泵技术领域，尤其是叶轮和离心泵，其中叶轮包括下盖板和设置在所述下盖板上表面、且围绕圆周方向排列的多个叶片，所述下盖板上形成有冲压孔，所述冲压孔的内壁上连接有背叶片，所述背叶片与所述下盖板为一体结构，所述背叶片从所述下盖板的下表面凸出，所述叶片包括与所述下盖板上表面固定连接的下盖板连接部，所述下盖板连接部封闭所述冲压孔。本实用新型的叶轮在不额外增加材料和焊接工序的前提下，平衡叶轮的轴向力，并且减小容积损失。

Description

叶轮和离心泵

技术领域

本实用新型涉及离心泵技术领域，尤其是叶轮和离心泵。

背景技术

离心泵作为能量输送的流体机械，其作用是将机械能转换为流体的能量，以便将流体输送到高处或有更高压力的空间或克服管路阻力将流体输送到远处。

叶轮是离心泵的关键部件，通过旋转将能量传递给流体。叶轮大都采用铸造和冲压的方式制成，由于冲压具有加工生产效率高，操作方便，材料消耗少，互换性好等特点，叶轮逐渐采用冲压后焊接的方式进行制造，具体的，先通过冲压的方式分别制造上盖板、叶片和下盖板，然后再将叶片焊接在下盖板上，上盖板焊接在叶片上，最终形成叶轮。

为了平衡叶轮使用过程中的轴向力，通常会在下盖板上设置平衡孔或者在下盖板远离叶片组件的那面设置背叶片。然而，前者会使流体穿过平衡孔，增加容积损失，大幅降低水泵的容积效率，从而使水泵水力性能降低。后者则需要另外焊接背叶片，增加产品的材料成本与工艺成本。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供叶轮和离心泵，在不额外增加材料和焊接工序的前提下，平衡叶轮的轴向力，并且减小容积损失。

为实现上述目的，第一方面，提供了叶轮，包括下盖板和设置在所述下盖板上表面、且围绕圆周方向排列的多个叶片，所述下盖板上形成有冲压孔，所述冲压孔的内壁上连接有背叶片，所述背叶片与所述下盖板为一体结构，所述背叶片从所述下盖板的下表面凸出，所述叶片包括与所述下盖板上表面固定连接的下盖板连接部，所述下盖板连接部封闭所述冲压孔。

在某些实施例中，所述下盖板连接部通过焊接与所述下盖板固定连接。

在某些实施例中，所述叶片还包括第一片体和第二片体，所述第一片体和所述第二片体分别连接于所述下盖板连接部相对的边缘，第一片体和第二片体向上延伸并在所述第一片体和所述第二片体之间形成用于流体流过的流道。

在某些实施例中，所述第一片体的上端或所述第二片体的上端设置有上盖板连接部，所述上盖板连接部与相邻的另一个所述叶片的第一片体或所述第二片体间隔设置。

在某些实施例中，所述上盖板连接部与相邻的另一个所述叶片的第一片体或所述第二片体间隔0.5～1.5mm。

在某些实施例中，所述叶轮还包括上盖板，所述上盖板与所述上盖板连接部固定连接。

在某些实施例中，所述上盖板通过焊接与所述上盖板连接部固定连接。

在某些实施例中，所述第一片体和所述下盖板连接部的连接处且靠近内端的边缘设置有缺口槽。

在某些实施例中，所述第一片体和所述第二片体朝向所述下盖板连接部的同一侧倾斜延伸。

第二方面，提供了离心泵，包括上述的叶轮。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：下盖板上通过冲压形成冲压孔，并且由于冲压使得背叶片能够连接在冲压孔的内壁上，保证背叶片与下盖板一体成型，从而无需进行背叶片的焊接，避免了额外增加制造背叶片的材料，也省去了背叶片的焊接工序，通过设置背叶片能够实现叶轮轴向力的平衡。此外，叶片上的下盖板连接部将下盖板上因冲压背叶片形成的冲压孔封闭，使得流体不会穿过下盖板，减少容积损失，使得水泵获得高效的水力性能。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的叶轮的示意图。

图2为本实用新型实施例提供的上盖板沿通过中心的平面纵向剖开的剖面图。

图3为本实用新型实施例提供的三个叶片沿圆周方向均匀排列的示意图。

图4为本实用新型实施例提供的其中一个叶片的示意图。

图5为本实用新型实施例提供的其中一个叶片安装在下盖板上的示意图。

图中：1、上盖板；11、流体入口；2、叶片；21、第一片体；22、下盖板连接部；23、第二片体；24、上盖板连接部；25、开口；26、流体出口；27、缺口槽；3、下盖板；31、背叶片；32、冲压孔。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。

本实用新型中限定了一些方位词，在未作出相反说明的情况下，所使用的方位词如“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”这些方位词是为了便于理解而采用的，因而不构成对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

离心泵包括内部具有泵腔的壳体以及设置在泵腔内的叶轮，叶轮在泵腔中旋转，从而将能量传递给泵腔中的流体。

图1示出了本实用新型实施例提供的叶轮的示意图。请参阅图1，叶轮包括上盖板1、叶片2和下盖板3，上盖板1和下盖板3上下间隔设置，多个叶片2位于上盖板1和下盖板3之间，多个叶片2都与上盖板1和下盖板3固定连接，使得叶轮形成整体。上盖板1和下盖板3通常为回转体，因此具有轴线，在图1中上盖板1和下盖板3的轴线在上下方向延伸，本实施例中，将围绕轴线的方向定义为圆周方向，将垂直于轴线的方向定义为径向，将靠近轴线的方向定义为内，反之远离轴线的方向定义为外。

图2示出了本实用新型实施例提供的上盖板1沿通过中心的平面纵向剖开的剖面图，请参阅图2，上盖板1的中心设置有流体入口11，使得流体能够从流体入口11中流入叶片2，此外上盖板1的上表面和下表面分别为曲线，具体的，在图2中上表面和下表面在前后方向上的投影为贝塞尔曲线。

图3示出了本实用新型实施例提供的三个叶片2沿圆周方向均匀排列的示意图。请参阅图3，本实施例中，叶片2有三个，并且三个叶片2在圆周方向均匀排列，从而形成环形的叶片组件，叶片组件的中心设置有与轴线同心的开口25，叶片组件的边缘设置有若干个流体出口26，流道将开口25和流体出口26连通，使得从开口25中进入的流体能够沿着流道中流体出口26流出。流道可以形成在相邻的两个叶片2之间，也可以形成在叶片2内部。可以理解的是，叶片2的数量不限于三个，还可以多于三个或少于三个。

叶轮使用时，叶轮在驱动装置(通常为电机)的驱动下，围绕轴线旋转，流体从上盖板1的流体入口11进入叶片组件的开口25中，随着叶片组件的旋转，流体沿着流道向外流动，最终从流体出口26流出，流体通过叶片组件的旋转获得能量，从而提高流体自身的能量。

图4示出了本实用新型实施例提供的其中一个叶片2的示意图。请参阅图4，叶片2包括第一片体21、下盖板连接部22、第二片体23和上盖板连接部24。

第一片体21和第二片体23为曲型板，并且第一片体21和第二片体23在上下方向上延伸，第一片体21和第二片体23在上盖板1和下盖板3之间的径向上曲线延伸，第一片体21和第二片体23之间间隔设置，从而在第一片体21和第二片体23之间形成扭曲的流道。另外，一个叶片2中的第一片体21与另一个叶片2中的第二片体23之间也间隔设置，从而在相邻的两个叶片2之间形成流道。

下盖板连接部22将第一片体21的下端和第二片体23的下端连接在一起，下盖板连接部22用于与下盖板3连接，实现叶片2和下盖板3之间的固定。本实施例中，下盖板连接部22为平板状，下盖板连接部22通过焊接的方式与下盖板3固定。

上盖板连接部24位于第二片体23的上端，上盖板连接部24用于与上盖板1连接，实现叶片2和上盖板1之间的固定。本实施例中，上盖板连接部24曲线型的片状，上盖板连接部24靠近径向外端的位置用于与上盖板1连接。

需要说明的是，虽然本实施例中，上盖板连接部24位于第二片体23上，但可以理解的，上盖板连接部24也可以位于第一片体21上。

本实施例中，叶片2通过冲压的方式形成，具体的，叶片2在冲压前为一块钢板，经过冲压后，钢板上形成第一片体21、下盖板连接部22、第二片体23和上盖板1连接。将第一片体21和第二片体23间隔设置，并通过下盖板连接部22连接，使得叶轮的冲压成型更容易实现。

如图4所示，第一片体21和下盖板连接部22之间的夹角为锐角，第二片体23和下盖连接部之间的夹角为钝角，第一片体21和第二片体23的倾斜方向一致，有利于以冲压的方式成型。

如图4所示，在第一片体21和下盖板连接部22的连接处并且靠近径向内端的位置设置有缺口槽27，设置缺口槽27的目的在于降低第一片体21和下盖板3连接处边缘的折弯应力集中，防止连接处开裂。本实施例中，缺口槽27为弧形槽，但不限于此，根据实际的需要，可以选择合适的外形。

如图3所示，上盖板连接部24与相邻的另一个叶片2中的第一片体21之间间隔设置，具体的间隙在0.5mm～1.5mm之间。设置该间隙的目的在于，本实施例中叶片2通过焊接的方式固定在下盖板3上，因此不可避免的会存在焊接残余应力，进而产生焊接变形，设置间隙可以确保叶片2之间不会因为焊接变形而挤压，能够提高叶轮的成型精度，保证良好的水力性能。

图5示出了本实用新型实施例提供的其中一个叶片2安装在下盖板3上的示意图。请参阅图5，下盖板3的下表面设置有通过冲压形成的背叶片31，本实施例中，背叶片31的数量为三个，并且沿着圆周方向均匀分布，背叶片31的外形不做限定，但通常是沿着径向延伸。下盖板3上设置有贯穿上表面和下表面的冲压孔32，背叶片31连接在冲压孔32的内壁，本实施例中下盖板3的外形通过冲压形成，从而在冲压出背叶片31后，会在下盖板3上留下原先背叶片31位置对应的冲压孔32。设置背叶片31能够有效平衡叶轮的轴向力，减小水泵轴承组件的冲击与磨损，改善水泵的水力工况，提高水泵的使用寿命和可靠性。叶片2上的下盖板连接部22盖住在冲压孔32的上方，从而将冲压孔32封闭，避免流道中的流体通过冲压孔32向流道外侧泄漏，减小容积损失。

本实施例中，由于背叶片31通过冲压的方式设置在下盖板3上，避免了现有技术中需要在下盖板3的下表面额外焊接背叶片31，能够节省材料和焊接工艺成本，另外，叶片2上的下盖板连接部22将背叶片31冲压后形成的冲压孔32完全封闭，能够避免流道中的流体穿过冲压孔32，减小容积损失。

以上为对本实用新型实施例的描述，通过对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的。本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.叶轮，其特征在于，包括下盖板(3)和设置在所述下盖板(3)上表面、且围绕圆周方向排列的多个叶片(2)，所述下盖板(3)上形成有冲压孔(32)，所述冲压孔(32)的内壁上连接有背叶片(31)，所述背叶片(31)与所述下盖板(3)为一体结构，所述背叶片(31)从所述下盖板(3)的下表面凸出，所述叶片(2)包括与所述下盖板(3)上表面固定连接的下盖板连接部(22)，所述下盖板连接部(22)封闭所述冲压孔(32)。

2.根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于，所述下盖板连接部(22)通过焊接与所述下盖板(3)固定连接。

3.根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于，所述叶片(2)还包括第一片体(21)和第二片体(23)，所述第一片体(21)和所述第二片体(23)分别连接于所述下盖板连接部(22)相对的边缘，第一片体(21)和第二片体(23)向上延伸并在所述第一片体(21)和所述第二片体(23)之间形成用于流体流过的流道。

4.根据权利要求3所述的叶轮，其特征在于，所述第一片体(21)的上端或所述第二片体(23)的上端设置有上盖板连接部(24)，所述上盖板连接部(24)与相邻的另一个所述叶片(2)的第一片体(21)或所述第二片体(23)间隔设置。

5.根据权利要求4所述的叶轮，其特征在于，所述上盖板连接部(24)与相邻的另一个所述叶片(2)的第一片体(21)或所述第二片体(23)间隔0.5～1.5mm。

6.根据权利要求4所述的叶轮，其特征在于，所述叶轮还包括上盖板(1)，所述上盖板(1)与所述上盖板连接部(24)固定连接。

7.根据权利要求6所述的叶轮，其特征在于，所述上盖板(1)通过焊接与所述上盖板连接部(24)固定连接。

8.根据权利要求3所述的叶轮，其特征在于，所述第一片体(21)和所述下盖板连接部(22)的连接处且靠近内端的边缘设置有缺口槽(27)。

9.根据权利要求3所述的叶轮，其特征在于，所述第一片体(21)和所述第二片体(23)朝向所述下盖板连接部(22)的同一侧倾斜延伸。

10.离心泵，其特征在于，包括权利要求1～9任意一项所述的叶轮。