一种V形切口叶片稳流离心泵制造技术

本实用新型专利技术公开了一种V形切口叶片稳流离心泵。当前离心泵口环间隙的容积损失以及轴向力使得离心泵高效运行范围变窄，缩短了使用寿命。本实用新型专利技术在叶片出口端开设V形切口，从而减小叶轮出口处的回流以及二次流损失；叶轮入口处设置迷宫形结构，叶轮后部与泵壳之间设置平衡盘结构；迷宫形结构有效减小泄漏流，降低口环处泄漏流与主流的相互掺混干扰作用；平衡盘结构实现主流和间隙流的流通，从而实现叶轮轴向力的自动平衡。本实用新型专利技术提高了离心泵运行的可靠性和综合性能，且具有良好的经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于叶轮机械领域，涉及离心泵，具体涉及一种V形切口叶片稳流离心泵。
技术介绍
离心泵是量大面广的通用机械，在机械、化工、能源、航天和民用建筑等国民经济各部门都具有广泛应用。提高离心泵的效率，可以充分利用有限能源，提高经济效益。随着科学技术的发展，泵的应用领域正在迅速扩大，据不同国家统计，泵的耗电量都约占各国总发电量的1/5，可见泵的耗能巨大，因此，提高离心泵的研究和设计水平，对国民经济发展、节约能源和环境保护有重要的影响。离心泵内存在多种间隙(叶轮叶顶间隙、前盘与泵壳间隙、后盘与泵壳间隙、口环密封间隙和诱导轮叶顶间隙等)，这些间隙内的流动不仅降低了容积效率，而且严重影响泵内流动状态及泵的运行稳定性。在航天飞行器的输送系统中，离心泵作为燃料输送泵是保证飞行器正常工作的关键部件，其轴向力对泵的安全稳定运行至关重要。因此离心泵良好的间隙流动情况以及轴向力的平衡可以确保离心泵运行的可靠性，并有效地提高离心泵的效率以及性能。叶轮是离心泵在运行中重要的过流部件，叶轮的流道为扩散通道，扩散通道中比较容易形成边界层分离，且在流道出口部分也较容易出现漩涡、二次流以及射流-尾迹现象。漩涡、二次流以及射流-尾迹现象对离心泵的性能有着较大的影响，因此改善流道内的流动情况对提高离心泵的性能有较大的影响。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种V形切口叶片稳流离心泵，有效改善离心泵间隙流动情况，并使得离心泵轴向力得到自动平衡，可靠性强，工作效率高。本技术包括吸水室、叶轮、泵壳和轴；叶轮包括叶片、叶轮前盖板和叶轮后盖板，叶轮前盖板和叶轮后盖板之间通过n片叶片固定连接，n≥4；所述的叶片出口端开设V形切口；所述的叶轮后盖板固定在轴上；所述的吸水室设置在叶轮进口处，并与泵壳固定；所述叶轮前盖板的前侧面设有外密封环形挡板，泵壳内壁前部设有内密封环形挡板，内密封环形挡板内侧壁与叶轮前盖板之间设置密封圈；所述的内密封环形挡板、密封圈、外密封环形挡板、叶轮前盖板外壁和泵壳内壁合围成迷宫形结构；所述叶轮后盖板的后侧面设有内环形挡板和外环形挡板，并在每相邻两片叶片中间位置开设一个平衡孔；所述泵壳的内壁后部设有泵壳挡板；所述的内环形挡板、外环形挡板、平衡孔和泵壳挡板构成平衡盘结构；内环形挡板与泵壳挡板相对的端面形成轴向间隙；外环形挡板的侧面与泵壳的内壁之间形成径向间隙；外环形挡板、叶轮后盖板后侧面、泵壳的内壁后部、内环形挡板以及泵壳挡板合围成第一泵腔，轴的圆柱面、叶轮后盖板后侧面、泵壳的内壁后部、内环形挡板以及泵壳挡板合围成第二泵腔；所有平衡孔均通过第二泵腔与轴向间隙连通；轴向间隙通过第一泵腔与径向间隙连通。所述的外密封环形挡板与泵壳之间的间隙b3取值为1～3mm；内密封环形挡板与外密封环形挡板的径向间隙b2＝k1×b3，k1取值为0.8～1.2；内密封环形挡板与叶轮入口处外壁面之间的径向间隙b1＝k2×b3，k2取值为2～4；泵壳的内密封环形挡板宽度b4＝k3×b3，k3取值为4～5；叶轮前盖板的外密封环形挡板宽度b5＝k4×b3，k4取值为4～5。所述平衡孔的直径为8～16mm，内环形挡板的厚度为30～40mm，外环形挡板的宽度为45～55mm，径向间隙的大小b7取值为8～12mm；叶轮轴向力的自动平衡过程中，轴向间隙的大小b8时刻变化，但设计时需保证b8＝k5×b7，k5取0.8～1.4中的一个值。所述V形切口两侧壁之间的夹角θ取值为140～160°。本技术的有益效果：本技术通过叶轮入口外表面迷宫形结构，减小了口环间隙的泄漏，提高了前泵腔间隙内的流动情况，使其内部流动变得更加均匀，降低了口环处间隙流与叶轮入口主流的干扰、掺混作用，进而提高了离心泵的性能；叶轮是重要的过流部件，叶片出口端的V形切口也有有效减小出口二次流、回流的影响，从而提高离心泵的性能；轴向力对高速旋转的叶轮有着较大的影响，会严重影响着其运行的可靠性和安全性，平衡盘结构通过其内的两个间隙，使得叶轮轴向力实现自动平衡，改善了后泵腔间隙内的流动情况，从而提高离心泵运行的可靠性。通过平衡孔与叶轮流道相连接，实现了叶轮内部流道与平衡盘腔室压力的平衡，最终共同作用实现可靠性强、高性能的离心泵，且具有良好的经济效益。附图说明图1为本技术的整体剖视图；图2为图1中迷宫形结构的局部放大图；图3为图1中平衡盘结构的局部放大图；图4为图1中叶片出口端V形切口的局部放大图。具体实施方式下面结合附图及实施例对本技术做进一步说明。如图1、2、3和4所示，一种V形切口叶片稳流离心泵，包括吸水室1、叶轮、泵壳7和轴13；叶轮包括叶片、叶轮前盖板5和叶轮后盖板9，叶轮前盖板5和叶轮后盖板9之间通过n片叶片固定连接，n＝4；叶片出口端开设V形切口8；叶轮后盖板9固定在轴13上；吸水室1设置在叶轮进口处，并与泵壳7固定，流体经过吸水室1流入到叶轮内；叶轮前盖板5的前侧面设有外密封环形挡板，泵壳7内壁前部设有内密封环形挡板，内密封环形挡板内侧壁与叶轮前盖板5之间设置密封圈2；内密封环形挡板、密封圈2、外密封环形挡板、叶轮前盖板5外壁和泵壳7内壁合围成迷宫形结构4；叶轮后盖板9的后侧面设有内环形挡板和外环形挡板，并在每相邻两片叶片中间位置开设一个平衡孔12；泵壳7的内壁后部设有泵壳挡板；内环形挡板、外环形挡板、平衡孔12和泵壳挡板构成平衡盘结构11；内环形挡板与泵壳挡板相对的端面形成轴向间隙；外环形挡板的侧面与泵壳7的内壁之间形成径向间隙；外环形挡板、叶轮后盖板9后侧面、泵壳7的内壁后部、内环形挡板以及泵壳挡板合围成第一泵腔A，轴13的圆柱面、叶轮后盖板9后侧面、泵壳7的内壁后部、内环形挡板以及泵壳挡板合围成第二泵腔B；所有平衡孔12均通过第二泵腔B与轴向间隙连通；轴向间隙通过第一泵腔A与径向间隙连通。如图2所示，外密封环形挡板与泵壳7之间的间隙为b3，b3取1～3mm中的一个值；内密封环形挡板与外密封环形挡板的径向间隙为b2，b2＝k1×b3，k1取0.8～1.2中的一个值；内密封环形挡板与叶轮入口处外壁面之间的径向间隙为b1，b1＝k2×b3，k2取2～4中的一个值；泵壳7的内密封环形挡板宽度为b4，b4＝k3×b3，k3取4～5中的一个值；叶轮前盖板5的外密封环形挡板宽度为b5，b5＝k4×b3，k4取4～5中的一个值。迷宫形结构能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种V形切口叶片稳流离心泵，包括吸水室、叶轮、泵壳和轴；叶轮包括叶片、叶轮前盖板和叶轮后盖板，叶轮前盖板和叶轮后盖板之间通过n片叶片固定连接，n≥4；其特征在于：所述的叶片出口端开设V形切口；所述的叶轮后盖板固定在轴上；所述的吸水室设置在叶轮进口处，并与泵壳固定；所述叶轮前盖板的前侧面设有外密封环形挡板，泵壳内壁前部设有内密封环形挡板，内密封环形挡板内侧壁与叶轮前盖板之间设置密封圈；所述的内密封环形挡板、密封圈、外密封环形挡板、叶轮前盖板外壁和泵壳内壁合围成迷宫形结构；所述叶轮后盖板的后侧面设有内环形挡板和外环形挡板，并在每相邻两片叶片中间位置开设一个平衡孔；所述泵壳的内壁后部设有泵壳挡板；所述的内环形挡板、外环形挡板、平衡孔和泵壳挡板构成平衡盘结构；内环形挡板与泵壳挡板相对的端面形成轴向间隙；外环形挡板的侧面与泵壳的内壁之间形成径向间隙；外环形挡板、叶轮后盖板后侧面、泵壳的内壁后部、内环形挡板以及泵壳挡板合围成第一泵腔，轴的圆柱面、叶轮后盖板后侧面、泵壳的内壁后部、内环形挡板以及泵壳挡板合围成第二泵腔；所有平衡孔均通过第二泵腔与轴向间隙连通；轴向间隙通过第一泵腔与径向间隙连通。

【技术特征摘要】
1.一种V形切口叶片稳流离心泵，包括吸水室、叶轮、泵壳和轴；叶轮
包括叶片、叶轮前盖板和叶轮后盖板，叶轮前盖板和叶轮后盖板之间通过n片
叶片固定连接，n≥4；其特征在于：所述的叶片出口端开设V形切口；所述
的叶轮后盖板固定在轴上；所述的吸水室设置在叶轮进口处，并与泵壳固定；
所述叶轮前盖板的前侧面设有外密封环形挡板，泵壳内壁前部设有内密封环形
挡板，内密封环形挡板内侧壁与叶轮前盖板之间设置密封圈；所述的内密封环
形挡板、密封圈、外密封环形挡板、叶轮前盖板外壁和泵壳内壁合围成迷宫形
结构；所述叶轮后盖板的后侧面设有内环形挡板和外环形挡板，并在每相邻两
片叶片中间位置开设一个平衡孔；所述泵壳的内壁后部设有泵壳挡板；所述的
内环形挡板、外环形挡板、平衡孔和泵壳挡板构成平衡盘结构；内环形挡板与
泵壳挡板相对的端面形成轴向间隙；外环形挡板的侧面与泵壳的内壁之间形成
径向间隙；外环形挡板、叶轮后盖板后侧面、泵壳的内壁后部、内环形挡板以
及泵壳挡板合围成第一泵腔，轴的圆柱面、叶轮后盖板后侧面、泵壳的内壁后
部、内环形挡板以及泵壳挡板合围成第二泵腔；所有平衡孔均...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑路路，窦华书，陈小平，魏义坤，杨徽，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33