一种潜液泵的叶轮制造技术

本发明专利技术公开了一种潜液泵的叶轮，属于潜液泵领域。所述叶轮在三维空间中的轴面投影包括：前盖板线、后盖板线、出口边线、入口边线和多条轴面线，前盖板线的第一端和后盖板线的第一端位于同一水平线上，出口边线的两端分别与前盖板线的第一端和后盖板线的第一端连接，入口边线布置在前盖板线与后盖板线之间，轴面线布置在出口边线和入口边线之间的前盖板线和后盖板线上，所述叶轮的入口直径与所述叶轮的出口直径之比为0.476～0.542，所述叶轮的叶片出口角度为25°～28°，多条所述轴面线等角度均匀分布在所述出口边线和所述入口边线之间，且多条所述轴面线的角度均为10°～20°。采用上述参数制得的叶轮在满足转速和扬程的需求下，具有良好的抗汽蚀性能。

【技术实现步骤摘要】
一种潜液泵的叶轮
本专利技术涉及潜液泵领域，特别涉及一种潜液泵的叶轮。
技术介绍
潜液泵是用于将液货舱内的液货向外部输送的泵送设备，在潜液泵内当过流部位内的液体的绝对压力下降到汽化压力以下时，液体会因汽化而产生汽泡，这些汽泡能够产生汽蚀现象。潜液泵的叶轮作为最主要的过流部位，是汽蚀最容易发生的地方。由于汽泡连续的产生与破裂，会使潜液泵在运行时的噪音与振动加增，从而降低潜液泵的性能，严重时会中断潜液泵内的液流，使潜液泵不能工作，更重要的是，潜液泵如果长时间在汽蚀条件下工作，过流部位的某些地方会出现麻点甚至穿孔或腐蚀。考虑到潜液泵的安全性和可靠性，作为系统核心转动部件的叶轮必须具有高抗汽蚀的特性。通常潜液泵的转速越高则扬程越高，那么，潜液泵的转速越高汽蚀现象越严重。现有的潜液泵需要具有较高的转速，这使得潜液泵的抗汽蚀性能较差，使潜液泵发生严重的汽蚀现象。
技术实现思路
为了解决现有技术中的潜液泵上的汽蚀现象很严重的问题，本专利技术实施例提供了一种潜液泵的叶轮。所述技术方案如下：本专利技术实施例提供了一种潜液泵的叶轮，所述叶轮在三维空间中的轴面投影包括：前盖板线、后盖板线、出口边线、入口边线和多条轴面线，所述前盖板线与所述后盖板线间隔布置，所述前盖板线的第一端与所述后盖板线的第一端位于同一水平线上，所述出口边线的两端分别与所述前盖板线的第一端和所述后盖板线的第一端连接，所述入口边线布置在所述前盖板线与所述后盖板线之间，多条所述轴面线布置在所述出口边线和所述入口边线之间的所述前盖板线和所述后盖板线上，所述叶轮的叶片入口直径与所述叶轮的叶片出口直径之比为0.476～0.542，所述叶轮的叶片出口角度为25°～28°，多条所述轴面线等角度均匀分布在所述出口边线和所述入口边线之间，且多条所述轴面线间的角度均为10°～20°。具体地，所述前盖板线包括：第一水平线、第一圆弧线和第一出口直线，所述第一圆弧线的两端分别与所述第一水平线和所述第一出口直线连接，且所述第一水平线和所述第一出口直线分别与所述第一圆弧线相切，所述第一出口直线与所述叶轮出口边线的夹角为80°～85°。进一步地，所述第一圆弧线的半径为77毫米～90毫米。具体地，所述后盖板线包括：第二水平线、第二圆弧线和与所述第二水平线垂直布置的第二出口直线，所述第二圆弧线的两端分别与所述第二水平线和所述第二出口直线连接，且所述第二水平线和所述第二出口直线分别与所述第二圆弧线相切，所述第二圆弧线的半径为130毫米～160毫米。具体地，所述叶轮的叶片入口端的厚度为2毫米～4毫米。进一步地，所述叶轮的叶片出口端的厚度为8毫米～12毫米。进一步地，所述叶轮的叶片入口端为弧形。具体地，所述出口边线与所述叶轮的出口直径之比为0.05～0.06。具体地，所述叶轮的叶片入口角度比所述叶轮的叶片入流角大3°～5°。具体地，所述入口边线为光滑曲线。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本专利技术实施例提供的叶轮的入口直径与叶轮的出口直径之比为0.476～0.542，叶轮的入口直径与叶轮的抗汽蚀性能关系密切，由于出口直径越大，则叶轮对液流的做功就越多，扬程越高，但是，出口直径增大会导致叶轮整体尺寸增大，耗功增多，不节能，即出口直径并不是越大越好，叶轮的入口直径与叶轮的出口直径之比为0.476～0.542使得叶轮同时具有较高的扬程和抗汽蚀性能，且叶轮的耗能较低，叶轮的叶片出口角度为25°～28°，出口角度是影响叶轮扬程的关键参数，叶片出口角度越大，叶片弯曲的程度也越大，叶轮对液流做的功也越多，扬程也会越高，但叶片出口角度并不是越大越好，叶片出口角度过大，则导致叶片过度弯曲从而降低了叶轮的效率，因此，叶片出口角度为25°～28°即满足了叶轮的效率又使得叶轮具有较高的抗汽蚀性能，叶轮的轴面线等角度均匀分布在前盖板线和后盖板线之间，且等角度的角度为10°～20°，轴面线等角度均匀分布可使得叶片的表面光滑，从而使叶片表面的压力均匀分布，进而提高叶轮的抗汽蚀性能，本专利技术首先通过控制叶轮入口直径与出口直径的比值，将影响叶轮的扬程和抗汽蚀性能的参数联系起来，使之互相影响并维持在最佳参数值附近，其次通过限定叶轮的叶片出口角度使叶片在取得最大出口角度的同时避免叶片过度弯曲带来的不利影响，最后通过等角度均匀分布的轴面线来保证叶片的光滑过渡，进一步提高叶轮抗汽蚀性能，采用上述参数制得的叶轮在满足转速和扬程的需求下，具有良好的抗汽蚀性能。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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的附图。图1是本专利技术实施例提供的叶轮在三维空间中的轴面投影图；图2是本专利技术实施例提供的叶轮的轴面线的结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的叶轮的叶片以及叶片入口角度和入流角的结构示意图；图4是本专利技术实施例提供的叶轮的叶片的径向截面图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。实施例一本专利技术实施例提供了一种潜液泵的叶轮，如图1所示，该叶轮在三维空间中的轴面投影包括：前盖板线1、后盖板线2、出口边线3、入口边线5和多条轴面线4，前盖板线1和后盖板线2间隔布置，前盖板线1的第一端与后盖板线2的第一端位于同一水平线上，出口边线3的两端分别与前盖板线1的第一端和后盖板线2的第一端连接，入口边线5布置在前盖板线1与后盖板线2之间，多条轴面线4布置在出口边线3和入口边线5之间的前盖板线1和后盖板线2上，叶轮的入口直径D1与叶轮的出口直径D2之比σ1为0.476～0.542，叶轮的叶片出口角度γ为25°～28°，出口角度γ为叶片出口的切线与水平线的夹角，如图2所示，多条轴面线4等角度均匀分布在出口边线3和入口边线5之间，且多条轴面线4间的角度θ均为10°～20°。其中，轴面线4是指叶轮过中心轴X的轴面，轴面线4包括图1及图2中的A线-G线。轴面线4表征着叶轮的叶片形状，轴面线4等角度均匀分布可使得叶片的表面光滑，从而使叶片表面的压力均匀分布，进而提高叶轮的抗汽蚀性能。具体地，前盖板线1可以包括：第一水平线1a、第一圆弧线1b和第一出口直线1c，第一圆弧线1b的两端分别与第一水平线1a和第一出口直线1c连接，且第一水平线1a和第一出口直线1c分别与第一圆弧线1b相切，第一出口直线1c与出口边线3的夹角δ为80°～85°。对于转速较高的潜液泵，夹角δ取值较大则会使流道变得细长，液体流速明显增大，根据伯努利定律，流体的压力将明显降低，可能降低到汽化压力以下，因此极易发生汽蚀；当夹角δ取值小于80°时，流道变宽，液流在进入叶轮的入口后就发生严重扩散，形成漩涡，影响流动的稳定性，损失会变大，效率急剧降低，这也是不可取的，所以80°～85°的夹角δ既可以保证叶轮具有高抗汽蚀性能，又兼顾了叶轮的效率。进一步地，第一圆弧线1b的半径R1可以为77毫米～90毫米。具体地，后盖板线2包括：第二水平线2a、第二圆弧线2b和与第二水平线2a垂直布置的第二出口直线2c，第二圆弧线2b的两端分别与第二水平线2a和第二出口直线2c连接，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种潜液泵的叶轮，所述叶轮在三维空间中的轴面投影包括：前盖板线(1)、后盖板线(2)、出口边线(3)、入口边线(5)和多条轴面线(4)，所述前盖板线(1)与所述后盖板线(2)间隔布置，所述前盖板线(1)的第一端与所述后盖板线(2)的第一端位于同一水平线上，所述出口边线(3)的两端分别与所述前盖板线(1)的第一端和所述后盖板线(2)的第一端连接，所述入口边线(5)布置在所述前盖板线(1)与所述后盖板线(2)之间，多条所述轴面线(4)布置在所述出口边线(3)和所述入口边线(5)之间的所述前盖板线(1)和所述后盖板线(2)上，其特征在于，所述叶轮的入口直径D1与所述叶轮的出口直径D2之比为0.476～0.542，所述叶轮的叶片出口角度γ为25°～28°，多条所述轴面线(4)等角度均匀分布在所述出口边线(3)和所述入口边线(5)之间，且多条所述轴面线(4)间的角度θ均为10°～20°。

【技术特征摘要】
1.一种潜液泵的叶轮，所述叶轮在三维空间中的轴面投影包括：前盖板线(1)、后盖板线(2)、出口边线(3)、入口边线(5)和多条轴面线(4)，所述前盖板线(1)与所述后盖板线(2)间隔布置，所述前盖板线(1)的第一端与所述后盖板线(2)的第一端位于同一水平线上，所述出口边线(3)的两端分别与所述前盖板线(1)的第一端和所述后盖板线(2)的第一端连接，所述入口边线(5)布置在所述前盖板线(1)与所述后盖板线(2)之间，多条所述轴面线(4)布置在所述出口边线(3)和所述入口边线(5)之间的所述前盖板线(1)和所述后盖板线(2)上，其特征在于，所述叶轮的入口直径D1与所述叶轮的出口直径D2之比为0.476～0.542，所述叶轮的叶片出口角度γ为25°～28°，多条所述轴面线(4)等角度均匀分布在所述出口边线(3)和所述入口边线(5)之间，且多条所述轴面线(4)间的角度θ均为10°～20°，所述出口边线(3)的宽度与所述叶轮的出口直径D2之比为0.05～0.06，所述前盖板线(1)包括：第一水平线(1a)、第一圆弧线(1b)和第一出口直线(1c)，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈飞，赵雷刚，杨勤，罗力，黄书才，
申请(专利权)人：武汉船用机械有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42