一种用于旋涡气泵的单面叶轮及流道的结构制造技术

一种用于旋涡气泵单面叶轮及流道结构的，由一个工作面的叶轮及流道组成，由直线（12）、直线(14)及两个圆弧(13)、圆弧(15)组成的流道轮廓线以及由圆弧(7) 形成的叶轮轮廓线组成了一个空间，该空间由内封间隙(3)、外封间隙(4)进行相对密封。工作时流体沿叶轮弧形圆盘(6)的圆弧(7)向外沿流动，离开叶轮后受到形状为圆弧(15)外沿轮廓的流道约束，流体改变方向沿流道外沿轮廓直线(14)而向水平方向运动，再受到外沿轮廓的形状为圆弧(13)流道约束的向下运动，再经流道外沿轮廓直线(12)而重新进入叶轮的其它叶片所形成的空间。叶轮上的环形外缘(10)不但是外封间隙(4)的一部分，还可以作为叶轮平衡环，供动平衡时去重使用。

A single side impeller and flow channel structure used in the vortex pump

For a single vortex pump impeller and flow passage structure, composed of a working surface of the impeller and the flow channel, by line (12), line (14) and two (13), circular arc (15) composed of the contour line and the circular arc runner (7) formation of impeller contour of a a space, the space from the sealed gap (3), (4) the relative sealing gap seal. When working fluid along the curved impeller disc (6) arc (7) outwards along the flow leaving the impeller by the arc shape (15) along the contour of the fluid flow constraints, change the direction of flow along the contour line along the road (14) and the movement to the horizontal direction, and then by the outer contour shape is circular (13) flow constraint downward movement by channel outer contour line (12) and back into the other space formed by the impeller blade. The annular outer edge (10) on the impeller is not only part of the outer sealing gap (4), but also can be used as the balance ring of the impeller.

【技术实现步骤摘要】
一种用于旋涡气泵的单面叶轮及流道的结构
本专利技术涉及一种用于旋涡气泵的单面叶轮及流道的结构，更具体地说，是涉及一种仅用单面叶轮及单面流道来实现提高流体压力从而输送流体的旋涡气泵的结构。
技术介绍
旋涡气泵是产生高压及输送流体的一种气泵，也称为高压风机。现有技术的旋涡气泵均为双面叶轮及双面流道结构，如申请号­为CN200920098502.7公开号­为CN201461489U中国专利《多功能旋涡气泵》所涉及就是这样一台双面叶轮及双面流道的旋涡气泵。如图1所示，双面叶轮是指叶轮的两面都的叶片，而双面流道则是与双面叶轮所配合工作的两个流道。双边的叶轮叶片中间的空气受到了离心力的作用进入流道空腔并混合，并继续沿流道壁折回到叶轮叶片的根部，重新从叶片的起点以同样的方式再进行循环，由此所产生风压比相同叶轮直径的离心风机高。传统的旋涡气泵的双面流道之间是相通的，而且两个流道所产生的流体必将汇入同一个出风口，两个流道中所加速的流体，在其相通之处混合，产生紊流及冲撞，能量损失大，导致效率低；而且，双面叶轮的结构复杂，叶轮及流道所用材料比较多，成本比较高。
技术实现思路
本专利技术的目的是用单面叶轮及单面流道的结构来代替传统的双面叶轮及双面流道的旋涡气泵结构结构，在满足旋涡气泵性能要求的前提下，实现一种比现有技术的旋涡气泵效率高、重量轻、成本低的旋涡气泵。本专利技术是一种用于旋涡气泵的单边叶轮及流道的结构，由叶轮（1）、流道（2）、内封间隙(3)、外封间隙(4)组成，其特征是叶轮（1）只有一个工作面，并对应一个流道（2），流道（2）截面轮廓线为圆弧与直线的组合，多个叶片(5)安放在断面为弧形的圆盘(6)上组成叶轮的工作部分，转动的叶轮（1）的内缘与静止的流道（2）的根部的配合处设一间隙作为内封间隙(3)，叶轮外缘与流道顶部的配合设一间隙作为外封间隙(4)，内封间隙及(3)外封间隙(4)将流道（2）内的压力气体与外界隔离。上述单边叶轮及流道的旋涡气泵结构中的流道（2），其特征是流道截面轮廓线由上下两根平行于轴线的直线（12）、直线(14)及两个圆弧(13)、圆弧(15)组成。上述单边叶轮及流道的旋涡气泵结构中的叶轮（1），其特征是叶轮(1)的弧形圆盘(6)的断面轮廓线为圆弧(7)，该圆弧(7)的起点与流道（2）的起点在同一水平线(8)上，圆弧(7)的终点与过圆弧线(15)终点的垂线(9)相切。上述单边叶轮及流道的旋涡气泵结构中的叶轮（1），其特征是叶轮（1）背面的外沿，该环形外缘(10)与流道顶部的外延处配合形成外封间隙(4)，而且该环形外缘(10)还可以作为叶轮平衡环，供动平衡时去重使用。上述单边叶轮及流道的旋涡气泵结构的叶轮（1），其特征是在叶轮（1）的轮毂上设有压力平衡孔(11)，平衡叶轮前后两个空腔的压力，该平衡孔也作为拆缷叶轮的起吊孔使用。将现在技术的双面叶轮改为单面叶轮结构，首先要将分半后的旋涡气泵的功能部分进行完善，即根据半边叶轮、流道及选用相应的间隙密封。间隙密封是通过旋涡气泵中转动部件与静止两个部件之间的小间隙实现一种相对的密封。由于该间隙很小(在工艺允许下越小越好)，高压区气体(气泵出口及其连通部份)与低压区气体(气泵进口及其连通部份)之间的流通的阻力比较大，从而相成一种相对的密封。本专利技术将现在技术下的两个内封间隙中的一个外移成为外封间隙(4)，本专利技术的内封间隙(3)、外封间隙(4)两个密封间隙形成了气泵轴向断面的相对密封。径向断面的密封(即进、出风口之间高、低压区之间的隔舌)与现有技术的相同。如图2所示，在单面单边叶轮及流道结构中，随着叶轮的转动，受离心力的作用，流道、叶轮所形成的空间中的流体沿叶轮弧形圆盘(6)上的圆弧(7)向外沿流动，离开叶轮后受到形状为圆弧(15)外沿轮廓的流道约束，流体改变方向沿流道外沿轮廓直线(14)而向水平方向运动，再受到外沿轮廓的形状为圆弧(13)流道约束的向下运动，再经流道外沿轮廓直线(12)而重新进入叶轮的其它叶片所形成的空间(因叶轮转动流体不会加到原先的叶片空间)，流体在叶轮、流道所形成的空间中的运动轨迹如图2中的箭头所示。内封间隙(3)、外封间隙(4)功能是将叶轮、流道所形成的空间中的流体相对密封在空间内。这些形成了权利要求1的主要部分。但如果只是简单地将现有技术结构的双面流道分为两半后取其一半进行工作，将导致性能下降，达不到本专利技术的改进目的。为此，本专利技术将单边流道适当放大，并采用了如图2所示的由直线()、圆弧()、直线()、圆弧()这四段线条所形成的流道外沿轮廓线。计算及实验证明这种外沿轮廓线可以将单边可以代替双边流道的功能，达到性能不下降的要求。同样，如果只是简单地将现有技术结构的双面叶轮分为两半后取其一半进行工作，也将导致性能下降，达不到改进的目的。为此，与上述流道改进相匹配，本专利技术将单边叶轮适当放大，并将叶轮轮廓线设计为一条圆弧，该圆弧(7)的起点与流道（2）的起点在同一水平线(8)上，圆弧(7)的终点与过圆弧线(15)终点的垂线(9)相切，实际上已规定了这个圆弧所具有的特征是：气体向外流动的阻力最小、及圆弧的直径最大使得流经的气体路径最短。所设置一个环形外缘(10)，主要的目的是形成外封间隙(4)，同时由于这个地方比较厚，也可以做为叶轮平衡环，即在叶轮动平衡时，将偏重的部分通过钻或铣的方式去重，从而达到叶轮的动平衡，以减少运行时的振动。由于单边叶轮（1）结构只有一面工作面，叶轮的两个面的压力不同，将受压轮毂上设有压力平衡孔(11)，平衡叶轮前后两个空腔的压力，该平衡孔也作为拆缷叶轮的起吊孔使用。附图说明图1为现在技术的旋涡气泵的双面的叶轮及流道的结构剖面示意图，图2为本专利技术的用于旋涡气泵单面叶轮及流道结构的轴向剖面示意图，图3是本专利技术的单面叶轮及流道结构的径向剖面示意图，图4是本专利技术的一个实施例--一台采用了本专利技术的单面叶轮及流道结构的旋涡气泵的示意图。具体实施例如图4所示，一台采用单面叶轮及流道结构的旋涡气泵，由直线（12）、直线(14)及两个圆弧(13)、圆弧(15)组成流道轮廓线以及圆弧(7)叶轮轮廓线形成了一个空间，该空间与外界由内封间隙(3)、外封间隙(4)两个密封间隙形成了旋涡气泵轴向断面的相对密封。随着叶轮的转动，受离心力的作用，中的流体沿叶轮弧形圆盘(6)的圆弧(7)向外沿流动，离开叶轮后受到形状为圆弧(15)外沿轮廓的流道约束，流体改变方向沿流道外沿轮廓直线(14)而向水平方向运动，再受到外沿轮廓的形状为圆弧(13)流道约束的向下运动，再经流道外沿轮廓直线(12)而重新进入叶轮的其它叶片所形成的空间(因叶轮转动流体不会加到原先的叶片空间)，流体在叶轮、流道所形成的空间中的运动轨迹如图2中的箭头所示。如此，流体每离开叶轮再进入叶轮一次，其压力及速度就有所增加，多次发生的这种循环使得气泵中的流体离开时具有一定的压力及速度，实现了旋涡气泵的功能。叶轮上的环形外缘(10)不但是外封间隙(4)的一部分，还可以作为叶轮平衡环，供动平衡时去重使用。有益效果：由于采用了单面叶轮及流道结构，该旋涡气泵与同功率同尺寸的双面叶轮及流道结构的现有技术的旋涡气泵相比，风压及流量均相同，性能保持不变，气泵效率可提高2个百分点，重量减了8%，成本下降了5%，市场竞争本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于旋涡气泵的单面叶轮及流道的结构，由叶轮（1）、流道（2）、内封间隙(3)、外封间隙(4)组成，其用于旋涡气泵直线的组合，多个叶片(5)安放在断面为弧形的圆盘(6)上组成叶轮的工作部分，转动的叶轮（1）的内缘与静止的流道（2）的根部的配合处设一间隙作为内封间隙(3)，叶轮外缘与流道顶部的配合设一间隙作为外封间隙(4)，内封间隙(3)及外封间隙(4)将流道（2）内的压力气体与外界隔离。

【技术特征摘要】
1.一种用于旋涡气泵的单面叶轮及流道的结构，由叶轮（1）、流道（2）、内封间隙(3)、外封间隙(4)组成，其用于旋涡气泵直线的组合，多个叶片(5)安放在断面为弧形的圆盘(6)上组成叶轮的工作部分，转动的叶轮（1）的内缘与静止的流道（2）的根部的配合处设一间隙作为内封间隙(3)，叶轮外缘与流道顶部的配合设一间隙作为外封间隙(4)，内封间隙(3)及外封间隙(4)将流道（2）内的压力气体与外界隔离。2.如权利要求1所述的一种用于旋涡气泵的单面叶轮及流道的结构的流道（2），其特征是流道截面轮廓线由上下两根平行于轴线的直线（12）、(14)及两个圆弧线(13)、(15)组成。3.如权利要求1所述的一种用于旋涡气泵的单面叶轮及流道的结构的...

【专利技术属性】
技术研发人员：林文瀚，
申请(专利权)人：福安市康盛电机有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35