一种离心泵叶轮制造技术

一种离心泵叶轮，包括叶轮幅板、叶轮幅板正面的叶轮叶片以及叶轮幅板中心的安装孔，叶轮幅板背面为不含有放射状辐条的水平面，且围绕圆心设置有至少一圈凸环，最靠近圆心的凸环内侧开设有若干个凹槽或一圈环形槽，叶轮幅板曲面壁厚内从外侧壁向圆心开设有若干个减压流道，减压流道与凹槽一一对应贯通或与环形槽贯通。无背叶轮，有效防止挖凿性磨损的同时可降低轴密封部位腔体的流体压力。

【技术实现步骤摘要】
一种离心泵叶轮
本专利技术涉及离心泵叶轮，属机械行业，尤其是用以输送料浆的超高分子量聚乙烯离心泵。
技术介绍
本专利技术涉及塑料离心泵的叶轮结构的改良，通过改良能使离心泵节能5~8%左右。现有的塑料离心泵的轴密封有动力密封、填料密封、机械密封，但这些轴密封均有一个使用要求，就是要对密封部位的流体进行减压，通过降低密封部位流体的压力，从而保证密封的安全运行。如图1、2所示，在传统技术中，为密封部位减压的方法是在叶轮1的背面设置多条幅条状态的背叶片1.1。在泵工作时，叶轮旋转运动，背叶片1.1产生离心力，使密封部位的流体朝泵壳方向运动，使轴密封部位腔体的流体压力下降，达到为轴密封降压的目的。但这种为密封部位流体降压的方法存在以下不足：一、高压区和低压区隔断效果不好，泵壳部的高压流体不断向密封部的低压区返流，使减压部件背叶片多做无效功，导致背叶片1.1做功效率低、功耗大，如果要达到密封部位压力降至-0.04~0.04MPa之间，背叶片的功耗达到整个泵机功耗的7~12%（根据泵扬程高低而不同，扬程高的背叶片功耗就偏高）；二、背叶片1.1为裸露结构，叶轮旋转时，背叶片与所输送的料浆动态运动冲击，会在叶轮外周部位的流体高低压力交会处产生对冲性涡流，这种涡流以极高的速度旋转，会对泵壳产生挖凿性磨损，使输送料浆的泵壳损坏，尤其是内衬超高分子量聚乙烯的，挖凿性磨损更快，缩短了泵机组件的使用寿命。中国专利公开号CN105257548B，公开了一种泵，它包括：泵体、泵盖、前盖板、前保险板、叶轮、后盖板、后保险板、密封盒、轴承、主轴。主轴前端延伸至泵体内腔，在主轴前端固定有叶轮，主轴上套有挡酸片、轴套，轴套置于挡酸片与叶轮的之间，所述轴套外壁从内向外依次套有K型密封圈、密封盒，所述密封盒右端盖有密封盒盖，所述密封盒盖内侧与K型密封圈之间设置有顶圈，在K型密封圈上开有一圆孔，在该圆孔上设置冷却水嘴，冷却水嘴穿过密封盒，其端部露出于密封盒外部。本专利技术的泵的叶轮分为二级，二级叶片之间有凸起台阶，与之相匹配的泵体也有凹进的台阶，设置叶轮台阶的目的是阻断泵出口流体压力对轴密封的返流压力，保证和延长轴密封的使用寿命。其叶轮通过通过设置凸起的台阶与泵本凹进的台阶配合从而降低轴密封的返流压力，但其依旧设置有背叶片，故依旧存在对冲性涡流会对泵壳产生挖凿性磨损，使用寿命短，并且背叶片的能耗依旧较大。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供了一种无背叶轮，有效防止挖凿性磨损的同时可降低轴密封部位腔体的流体压力的离心泵叶轮。为实现本专利技术目的，提供了以下技术方案：一种离心泵叶轮，包括叶轮幅板、叶轮幅板正面的叶轮叶片以及叶轮幅板中心的安装孔，其特征在于叶轮幅板背面为不含有放射状辐条的水平面，且围绕圆心设置有至少一圈凸环，最靠近圆心的凸环内侧开设有若干个凹槽或一圈环形槽，叶轮幅板曲面壁厚内从外侧壁向圆心开设有若干个减压流道，减压流道与凹槽一一对应贯通或与环形槽贯通。设置在叶轮幅板内的径向减压流道的数量优选为2~32个，具体根据离心泵的输送压力而定。作为优选，叶轮由金属预埋件和包裹在金属预埋件外周的塑料件整体模压而成，安装孔开设于金属预埋件上，塑料件包括叶轮幅板、叶轮叶片。通过将安装孔设置在金属预埋件上提高连接强度。作为优选，减压流道的内径从外侧向圆心逐渐缩小。作为优选，叶轮为开式、闭式或带口环的半开式。开式叶轮使叶轮能输送高浓度的浆液；闭式叶轮是输送清液时效率较高；带口环的半开式叶轮是为了提升叶片内冲角处的强度。作为优选，塑料件材质为超高分子量聚乙烯。作为优选，减压流道的孔截面为圆孔形、方孔形、椭圆孔形。作为优选，安装孔为通孔或带螺纹的通孔或带螺纹的闷孔。作为优选，减压流道的成型工艺为钻或铣等机械加工，也可以模压、浇注等其它工艺获得，优选为圆孔，方便加工。本专利技术有益效果：1、通过在叶轮幅板背面去除背叶片，并且增设凸环，并在泵壳上设置与之配设的凹槽，偶合安装，缩小了叶轮与泵壳之间的间隙，阻止了泵腔中高压流体向密封部低压区的返流，提升了局部的容积效率；2、通过把原有技术中能起到减压作用的敞开式背叶片，改良成封闭式减压流道，提升了减压功能的工作效率，也同样降低了功率消耗，能节约能耗5~8%；3、通过本技术改良减少了流体尤其是浆体的涡流，因而避免了流体的挖凿性磨损，提升了泵壳的使用寿命一倍以上。附图说明图1为原有技术中叶轮的结构简图。图2为图1的右视图。图3为本专利技术技术中叶轮的结构简图。图4为图3的右视图。图5为本专利技术技术中闭式叶轮的结构简图。图6为本专利技术技术中半开式叶轮的结构简图。图7为本专利技术叶轮装配泵的结构简图。图8为叶轮安装孔为螺纹通孔型的结构简图。图9为叶轮安装孔为螺纹闷孔型的结构简图。图10为叶轮减压流道的过流面积内小外大的结构简图。具体实施方式实施例1：一种离心泵叶轮，包括叶轮幅板2.1、叶轮幅板2.1正面的叶轮叶片2.2以及叶轮幅板2.1中心的安装孔1.1，叶轮幅板2.1背面为不含有放射状辐条的水平面，且围绕圆心设置有一圈凸环2.3，最靠近圆心的凸环2.3内侧开设有15个凹槽2.4，叶轮幅板2.1曲面壁厚内从外侧壁向圆心开设有15个减压流道2.5，减压流道2.5与凹槽2.4一一对应贯通。叶轮由金属预埋件1和包裹在金属预埋件1外周的塑料件整体模压而成，安装孔1.1开设于金属预埋件1上，塑料件包括叶轮幅板2.1、叶轮叶片2.2。实施例2：参照实施例1，其余特征不变，最靠近圆心的凸环2.3内侧开设有一圈环形槽2.4，叶轮幅板2.1曲面壁厚内从外侧壁向圆心开设有15个减压流道2.5与环形槽2.4贯通。任意选取一种规格的耐腐耐磨塑料离心泵叶轮，其制作方法为：第一步开制金属模压模具；第二步选取超高分子量聚乙烯（UHMWPE）粉末，在常温下装模，并同时装入金属预埋件1，然后升温至300℃，恒温2~4小时，上油压机模压，再冷却至80℃左右脱模等工艺，获得新型塑料叶轮的毛坯；第三步是将塑料叶轮毛坯进行按图机加工，其中包括用钻床或铣床加工出减压流道2.5，就可获得本专利技术所述的新型塑料叶轮，再把这种叶轮安装在带有环形凹部的泵壳内，取代原有技术的叶轮，按常规方法组装塑料离心泵后，就可以获得泵轴密封部位腔体流体的压力能控制在-0.04~0.1MPa以内、却能节约能耗8~10%的塑料离心泵，达到本专利技术的目的。在安装过程中，叶轮幅板2.1背部的凸环2.3应与泵壳3上的凹环3.1错位偶合配合，这样安装的目的是增强密封部位腔体4和叶轮外周泵壳腔体3.2之间的流体隔断能力，促使泵机在最少消耗功耗的前提下，也能满足密封的减压要求。上述实施例1或2中所述的叶轮幅板背面的凸环2.3，可以为一道或多道设置。当多道设置时，泵壳3对应部位的凹环3.1也应对应设置，呈迷宫状配合，这样的设置有更好的节能效果。上述实施例1或2中所述的叶轮幅板背面的凸环2.3，也可以在叶轮侧设凹环，在泵壳侧设凸环。上述实施例1或2中所述的叶轮幅板中设置的减压流道2.5的形态，可以是圆孔，也可以是方孔或其它形状，优选为圆孔，方便加工。上述实施例1或2中所述的叶轮幅板中设置的减压流道2.5的数量从2~32个不作限定，减压流道2.5数量的多少依据为泵输送介质流量大小和压力的高低来确定。一般来说，泵输送的介质流量大则减本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种离心泵叶轮，包括叶轮幅板、叶轮幅板正面的叶轮叶片以及叶轮幅板中心的安装孔，其特征在于叶轮幅板背面为不含有放射状辐条的水平面，且围绕圆心设置有至少一圈凸环，最靠近圆心的凸环内侧开设有若干个凹槽或一圈环形槽，叶轮幅板曲面壁厚内从外侧壁向圆心开设有若干个减压流道，减压流道与凹槽一一对应贯通或与环形槽贯通。

【技术特征摘要】
1.一种离心泵叶轮，包括叶轮幅板、叶轮幅板正面的叶轮叶片以及叶轮幅板中心的安装孔，其特征在于叶轮幅板背面为不含有放射状辐条的水平面，且围绕圆心设置有至少一圈凸环，最靠近圆心的凸环内侧开设有若干个凹槽或一圈环形槽，叶轮幅板曲面壁厚内从外侧壁向圆心开设有若干个减压流道，减压流道与凹槽一一对应贯通或与环形槽贯通。2.根据权利要求1所述的一种离心泵叶轮，其特征在于叶轮由金属预埋件和包裹在金属预埋件外周的塑料件整体模压而成，安装孔开设于金属预埋件上，塑料件包括叶轮幅板、叶轮叶片。3.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋列锋，蒋龙福，郭丹枫，蒋凌超，
申请(专利权)人：宜兴市宙斯泵业有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32