叶轮制造技术

本发明专利技术提供一种流经叶片间流路的流体的能量损失减少，且具有高的泵效率的叶轮。所述叶轮是离心泵所具备的叶轮(10)，具备叶片(11)、轮毂(13)及护罩(15)，在叶片(11)的前缘部(20)，叶片(11)的轮毂(13)侧的半径(ri)是护罩(15)侧的半径(ro)的0.30～0.55倍。

Impeller

The present invention provides an impeller with a high energy loss for a fluid flowing through a vane flow path with high pump efficiency. The impeller is an impeller (10) possessed by a centrifugal pump, and has a blade (11), a hub (13) and a shield (15). The radius (RI) of the hub (13) side of the blade (11) is 0.30 to 0.55 times the radius of the side of the shield (15) side (20), and the radius of the hub (13) side of the leaf (11) is ro.

【技术实现步骤摘要】
叶轮
本专利技术涉及一种离心泵或者斜流泵所具备的叶轮。
技术介绍
离心泵和斜流泵通过驱动机使叶轮旋转，向吸入的流体供给动能，通过泵壳将该动能转换为压力能且排出。例如，在专利文献1公开了一种对叶片的入口角度及叶片的角度进行了研究的叶轮(impeller)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特表2014－511973号公报专利技术所要解决的课题在这样的离心泵和斜流泵中，要求开发能量损失少且泵效率良好的叶轮的形状。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述的情况而提出的，其目的在于提供一种流经叶片间流路的流体的能量损失减少且具有高的泵效率的叶轮。用于解决课题的手段为了达成上述的目的，本专利技术的叶轮的特征在于，是离心泵或者斜流泵所具备的叶轮，所述叶轮具有叶片、轮毂及护罩，在所述叶片的前缘部，所述叶片的所述轮毂侧的半径是所述护罩侧的半径的0.30～0.55倍。根据上述的结构，在叶片的前缘部，使叶片的轮毂侧相比于叶片的护罩侧相对地位于径向内侧，从而在作为靠近旋转轴心的径向位置的叶片的轮毂侧，能够将流入至叶轮的流体更早地引导至由叶片、轮毂及护罩包围而构成的叶片间流路，因此，与在作为离旋转轴心远的径向位置的叶片的护罩侧将流入至叶轮的流体引导至叶片间流路的情况相比，能够以相同流量、全扬程使轴动力降低，从而使泵效率提高，并能够提高抑制振动的效果。因为在叶片的前缘部流入至叶轮的流体被顺畅地引导至叶片间流路所以在相接于护罩的流体的流动中难以产生紊乱，因为摩擦损失减少所以能够有助于轴动力的降低。为了达成上述的目的，本专利技术的叶轮的特征在于，是离心泵或者斜流泵所具备的叶轮，具有叶片和轮毂，在所述叶片的前缘部，所述叶片的所述轮毂侧的半径是吸入套筒侧的半径的0.30～0.55倍，该吸入套筒设为隔着所述叶片而与所述轮毂相对。根据上述的结构，在叶片的前缘部，使叶片的轮毂侧相比于叶片的设为隔着叶片而与轮毂相对的吸入套筒侧相对地位于径向内侧，从而在作为靠近旋转轴心的径向位置的叶片的轮毂侧，能够将流入至叶轮的流体更早地引导至由叶片、轮毂及吸入套筒包围而构成的叶片间流路，因此，与在作为离旋转轴心远的径向位置的叶片的吸入套筒侧将流入至叶轮的流体引导至叶片间流路的情况相比，能够以相同流量、全扬程使轴动力降低，从而使泵效率提高，并能够提高抑制振动的效果。因为开式叶轮在叶片与吸入套筒之间存在间隙，所以从该间隙产生泄漏。在该泄漏增大时摩擦损失增大轴动力上升。但是，如上所述，构成为在叶片的轮毂侧将流入至叶轮的流体更早地引导至叶片间流路，从而吸入套筒侧的功相对地降低，因此在流体的流动中紊乱减少，泄漏减少。由于泄漏减少，从而能够以相同全扬程、轴动力输送更多的流量，因此能够使泵效率提高。在本专利技术中，优选的是，在所述前缘部，所述叶片的所述轮毂侧与所述护罩侧或者所述吸入套筒侧的中间部的半径是所述护罩侧或者所述吸入套筒侧的半径的0.50～0.65倍。在叶片的前缘部轮毂侧的半径是护罩侧或者吸入套筒侧的半径的0.30～0.55倍时，在前缘部轮毂侧与护罩侧或者吸入套筒侧的中间部的半径是护罩侧或者吸入套筒侧的半径的0.50～0.65倍，关于这样的叶片，至少在前缘部从轮毂侧向护罩侧或者吸入套筒侧的叶片的弯曲在负压面侧设成凸形状，在压力面侧设成凹形状。即，在压力面侧能够确保叶片间流路宽。在本专利技术中，优选的是，在所述前缘部，所述叶片的半径从所述轮毂侧向所述护罩侧或者所述吸入套筒侧逐渐地增大。叶片至少在前缘部将从轮毂侧向护罩侧或者吸入套筒侧的叶片的弯曲在负压面侧设成平滑的凸形状，从而能够一边抑制使吸入至叶轮的流体的流动紊乱一边将流体引导至叶片间流路。在本专利技术中，优选的是，在所述前缘部，所述叶片的所述护罩侧或者所述吸入套筒侧的半径与该叶轮的吸入口的半径相等。使吸入口和叶片的前缘部的护罩侧或者吸入套筒侧接近，从而能够将从吸入口吸入的流体顺畅地引导至叶片间流路。此外，前缘部的护罩侧或者吸入套筒侧的半径若是叶轮的吸入口的半径的0.9～1.2倍左右的范围，则视为两者的半径相等。在本专利技术中，优选的是，在所述前缘部，所述叶片的所述护罩侧或者所述吸入套筒侧相对于所述轮毂侧位于旋转方向前方。在离心泵和斜流泵那样的涡轮泵所具备的叶轮的叶片间流路内，在大致沿着流路流动的主流的基础上，产生起因于叶片间流路内的压力梯度等的二元流、涡流、及流动的剥离等，这成为效率降低的原因之一。叶片构成为在前缘部护罩侧或者吸入套筒侧相对于轮毂侧位于旋转方向前方，从而能够减少成为降低效率的原因的现象的产生，因此能够提高效率。在本专利技术中，优选的是，在所述叶片的后缘部，所述叶片的所述护罩侧或者所述吸入套筒侧相对于所述轮毂侧位于旋转方向前方。在叶片的后缘部，在轮毂侧和护罩侧或者吸入套筒侧在旋转方向上位于相同位置时，在泵壳的舌部通过叶轮产生的流体力在叶片的后缘部从轮毂侧向护罩侧或者吸入套筒侧一次性作用，因此在叶片产生挠曲，通过叶片的挠曲产生的旋转方向的平衡的紊乱，从而不均匀的径向负荷作用于轴承，成为缩短轴承的寿命的原因。叶片构成为在叶片的后缘部护罩侧或者吸入套筒侧相对于轮毂侧位于旋转方向前方，从而在泵壳的舌部通过叶轮产生的流体力在叶片的后缘部从轮毂侧向护罩侧或者吸入套筒侧依次作用，因此能够使流体顺畅地流出，因此能够抑制上述那样的问题的产生。在本专利技术中，优选的是，在隔着该叶轮的旋转轴心而相对的位置具备两片所述叶片。在叶片的片数多时，泵效率提高，但是，因为叶片间流路变窄，所以异物容易堵塞。另一方面，在叶片是一片时，能够确保叶片间流路宽，但是在绕旋转轴心的平衡产生不均衡，起因于此在排出时产生脉动，泵效率降低。将叶片的片数设成两片，从而叶片间流路与叶片是一片的情况相比变窄，但是一边充分地确保异物的通过性一边使绕旋转轴心的平衡不产生不均衡，因此泵效率提高。在本专利技术中，优选的是，异物通过径在76mm以上。将离心泵和斜流泵使用于污水污物的输送，常常伴随着异物的闭塞的问题。为了输送包含异物的流体，从设备侧的要求来看希望是76mm(约3英寸)以上的异物通过径。因此，将叶轮的异物通过径设成76mm以上，从而能够使在叶片间流路夹着异物的可能性降低。此外，异物通过径是能够通过叶片间流路的异物的最大直径。异物通过率是从具备叶轮的泵的排出口径和异物通过径推导出的。附图说明图1是第一实施方式的叶轮的说明图。图2是叶片的形状模型的说明图。图3是泵效率的比较图。图4是第二实施方式的叶轮的说明图。符号说明1：离心泵10：叶轮11：叶片13：轮毂15：护罩19：吸入口20：前缘部21：后缘部30：叶轮31：叶片33：轮毂35：吸入套筒39：吸入口40：前缘部C：旋转轴心r：半径ri：半径rm：半径ro：半径rs：半径具体实施方式一边参照附图一边对本专利技术的叶轮的实施方式进行说明。此外，在以下的说明中，将本专利技术的叶轮是离心泵所具备的离心叶轮的情况作为例子而进行说明。图1表示离心泵1具备的叶轮10和覆盖叶轮10的泵壳2。叶轮10安装于未图示的电动机的输出轴且绕旋转轴心C旋转。泵壳2在内部收容叶轮10的状态下连接固定于所述电动机的电动机壳体(未图示)的端部。在泵壳2中，在所述电动机的所述输出轴的旋转轴心C上设有使流体从外部流入的流入口3，在叶轮10的径向外侧设有将吸入的流体向外部排出的流出口本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种叶轮，是离心泵或者斜流泵所具备的叶轮，其特征在于，具有叶片、轮毂及护罩，在所述叶片的前缘部，所述叶片的所述轮毂侧的半径是所述护罩侧的半径的0.30～0.55倍。

【技术特征摘要】
2016.06.01 JP 2016-1101261.一种叶轮，是离心泵或者斜流泵所具备的叶轮，其特征在于，具有叶片、轮毂及护罩，在所述叶片的前缘部，所述叶片的所述轮毂侧的半径是所述护罩侧的半径的0.30～0.55倍。2.一种叶轮，是离心泵或者斜流泵所具备的叶轮，其特征在于，具有叶片和轮毂，在所述叶片的前缘部，所述叶片的所述轮毂侧的半径是吸入套筒侧的半径的0.30～0.55倍，所述吸入套筒被设为隔着所述叶片而与所述轮毂相对。3.根据权利要求1或2所述的叶轮，其特征在于，在所述前缘部，所述叶片的所述轮毂侧与所述护罩侧或者所述吸入套筒侧的中间部的半径是所述护罩侧或者所述吸入套筒侧的半径的0.50～0.65倍。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的叶轮，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：桥本靖志，作田实，西川正洋，桝谷英俊，
申请(专利权)人：株式会社久保田，
类型：发明
国别省市：日本,JP