一种开式叶轮及使用开式叶轮的小流量高扬程单级离心泵制造技术

本实用新型专利技术提供了一种开式叶轮及使用开式叶轮的小流量高扬程单级离心泵，包括轮毂以及沿其径向延伸的底板，所述底板的中心部件设有均匀排布的流通孔，所述底板的正面和反面均设有叶片，所述正面的叶片包括正面主叶片和正面副叶片，所述背面的叶片包括背面主叶片和背面副叶片，所述正面主叶片和背面主叶片的长度均为所述轮毂至底板外缘的距离，所述正面副叶片和背面副叶片的长度均为所述底板上的流通孔至底板外缘的距离，所述正面主叶片的高度从所述轮毂至所述底板外缘方向均匀减小，所述背面主叶片的高度从所述轮毂至所述底板外缘方向高度相等。本实用新型专利技术的开式叶轮，叶片的导流效果好，避免叶片间的液体漩涡产生，水力效率高。

A kind of open impeller and single stage centrifugal pump with small flow and high lift using open impeller

【技术实现步骤摘要】
一种开式叶轮及使用开式叶轮的小流量高扬程单级离心泵
本技术涉及的领域为流体机械领域，具体而言，尤其涉及一种开式叶轮及使用开式叶轮的小流量高扬程单级离心泵。
技术介绍
在流体输送领域，经常会遇到流量零点几立方到十几立方每小时，扬程到两百多米的输送情况，这种超低比转数离心泵是泵行业公认的技术难题之一，一直困扰着这种离心泵的研制和发展，这是因为这种参数的离心泵有很多特殊的技术难题：大直径窄流道闭式叶轮制造难度大、泵效率低、扬程曲线易出现驼峰，造成泵在小流量区运行时不稳定、轴功率曲线比常规离心泵上升得快，大流量时电机易过载。为了解决上述技术难题，有三种方法：一是采用多级泵：提高单级比转数。增加泵的级数，级数增加会导致轴的长度增加，刚度降低，容易使泵出现摩擦咬合等现象，降低运行可靠性。二是采用打回流的方式。在泵的出口管线上接回流管路，通常情况下回流量大于输送量，额外增加电机功率，耗电量增加，使用成本高。三是采用柱塞泵，但柱塞泵运行时的脉冲振动无法解决，运行可靠性问题较多，同时使用成本高。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种开式叶轮及使用该叶轮的小流量高扬程单级离心泵。本技术通过以下技术方案来实现：一种开式叶轮，包括轮毂以及沿其径向延伸的底板，所述底板的中心部件设有均匀排布的流通孔，所述底板的正面和反面均设有叶片，所述正面的叶片包括正面主叶片和正面副叶片，所述背面的叶片包括背面主叶片和背面副叶片，所述正面主叶片和背面主叶片的长度均为所述轮毂至底板外缘的距离，所述正面副叶片和背面副叶片的长度均为所述底板上的流通孔至底板外缘的距离，所述正面叶片的高度从所述轮毂至所述底板外缘方向均匀减小，所述背面叶片的高度从所述轮毂至所述底板外缘方向高度相等；优选的，所述正面和背面的主叶片数量与流通孔的数量相等；优选的，所述正面和背面的副叶片的数量分别是主叶片数量的4倍；使用开式叶轮的小流量高扬程单级离心泵，包括泵体，泵体上设置泵体入口和泵体出口，泵体内设置有轴，所述轴上设有开式叶轮，所述开式叶轮通过键和叶轮螺母固定在轴上，开式叶轮的两侧分别设有导叶和泵盖，所述导叶与泵盖之间通过螺钉固定，所述开式叶轮与导叶及泵盖之间设有间隙；优选的，所述导叶的内部靠近所述开式叶轮的外缘之间设计有螺旋形液体收集腔；优选的，所述导叶靠近所述泵盖一侧设有扩散通道，所述液体收集腔通过扩散通道与泵体内墙连通；优选的，所述轴伸出泵盖处设有机械密封；优选的，所述轴的靠近所述开式叶轮一侧设有深沟球轴承，所述轴的驱动端一侧设有一对角接触球轴承。本技术的创新点在于：采用了本技术的开式叶轮，叶轮底板上均布的通流孔能够消除叶轮本身的轴向力，正叶片和背叶片能够同时产生扬程，使同叶轮外径下本技术所述的开式叶轮产生的总扬程更高。通过改变所述导叶上的扩散通道入口处的过流面积可以将泵的流量控制到零点几立方。本技术的有益效果在于：使用开式叶轮，没有前后盖板，减少了圆盘损失，效率高于闭式叶轮和半开式叶轮。长短叶片混合布置增加了叶片数量，同时使叶片间的流道扩散度减小，叶片的导流效果好，避免叶片间的液体漩涡产生，水力效率高。本技术取代多级泵和柱塞泵，无需打回流，能精确控制流量，性能可靠稳定，振动极低。附图说明图1为本技术开式叶轮的立体示意图；图2为本技术开式叶轮的正面视图；图3为本技术开式叶轮的背面视图；图4为本技术开式叶轮的侧面视图；图5为本技术导叶的立体示意图；图6为本技术导叶的正面视图；图7为本技术小流量高扬程单级离心泵立体示意图；图8为本技术小流量高扬程单级离心泵结构示意图。零件说明：1、泵体，2、泵入口，3、泵出口，4、泵盖，5、导叶，6、叶轮，7、机械密封，8、轴，9、键，10、深沟球轴承，11、角接触球轴承，101、正面主叶片，102、正面副叶片，201、背面主叶片，202、背面副叶片，301、流通孔，401、轮毂，601、底板，1101、液体收集腔，1102、扩散通道。具体实施为了更好地理解与实施，下面结合附图对技术进行详细的描述。但这些实施方式并不限于本技术，在本技术涉及的领域内设计人员根据这些实施方式做出的结构、方法和功能上的变换均包含在本技术的保护范围内。如图1至4所示，本技术揭示了一种开式叶轮，包括轮毂401以及沿其径向延伸的底板601，底板601的中心部位设有均匀排布的通流孔301，底板601正面设有正面主叶片101和正面副叶片102，底板601背面设有背面主叶片201和背面副叶片202，正面主叶片101背面主叶片201的长度均为轮毂401至底板601外缘的距离，正面副叶片102和背面副叶片202的长度均为底板601通流孔301外缘至底板601外缘的距离，正面主叶片101的高度从轮毂401至底板601外缘方向均匀减小，正面副叶片102的高度从通流孔301外缘至底板601外缘方向均匀减小，背面主叶片201的高度从轮毂401至底板601外缘方向高度相等，背面副叶片202的高度从通流孔301外缘至底板601外缘方向高度相等。带通流孔的开式叶轮优点：一是没有前后盖板，减少了圆盘损失，效率高于闭式和半开式叶轮；二是长短叶片混合布置增加了叶片数量，同时使叶片间的流道扩散度减小，叶片的导流效果好，避免叶片间的液体漩涡产生，水力效率高；三是叶轮底板上的通流孔能够消除叶轮本身的轴向力，正叶片和背叶片能够同时产生扬程，使同叶轮外径下本技术所述的开式叶轮产生的总扬程更高。如图7和图8所示，本技术还揭示了一种使用上述开式叶轮和导叶的小流量高扬程单级离心泵，包括泵体1，设置在所述泵体1上的入口2和出口3，泵体1内设置有轴8，轴8上设有开式叶轮6，开式叶轮6通过键9和叶轮螺母设置在轴8上，轴8的驱动端设置有一对角接触球轴承11，靠近开式叶轮6一侧设置有深沟球轴承10，轴8伸出泵盖4处设置有机械密封7，配套机械密封使用寿命长，密封性能可靠。如图5和图6所示，本技术还揭示了一种和所述开式叶轮配合使用的导叶5，所述导叶5内部为螺旋形液体搜集腔1101，导叶靠近泵盖一侧设有扩散通道1102，液体搜集腔1101通过扩散通道1102与泵体内墙连通。本技术采用的轴承箱外表面布置有散热筋板，可自然冷却或风扇冷却。本技术采用上述的结构特征后，能达到的性能参数范围如下：流量：0.3～44.5m3/h扬程：7～320m转速：1450～2980r/min应理解的是，本说明书是按照实施方式进行了描述，但并非每一个实施方式仅包含一个独立的技术方案，上述提到的流量和扬程的范围是通过多个技术方案实现的，说明书的这种描述方式仅仅是为了能清楚表达意图。上文所列出的一系列的详细说明几年是针对本技术的可行性实施方式的具体描述和说明，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种开式叶轮，包括轮毂（401）以及沿其径向延伸的底板（601），其特征在于所述底板（601）的中心部件设有均匀排布的流通孔（301），所述底板（601）的正面和背面均设有叶片，所述正面的叶片包括正面主叶片（101）和正面副叶片（102），所述背面的叶片包括背面主叶片（201）和背面副叶片（202），所述正面主叶片（101）和背面主叶片（201）的长度均为所述轮毂（401）至底板外缘的距离，所述正面副叶片（102）和背面副叶片（202）的长度均为所述底板（601）上的流通孔（301）至底板外缘的距离，所述正面主叶片的高度从所述轮毂（401）至所述底板（601）外缘方向均匀减小，所述背面主叶片的高度从所述轮毂（401）至所述底板（601）外缘方向高度相等。/n

【技术特征摘要】
1.一种开式叶轮，包括轮毂（401）以及沿其径向延伸的底板（601），其特征在于所述底板（601）的中心部件设有均匀排布的流通孔（301），所述底板（601）的正面和背面均设有叶片，所述正面的叶片包括正面主叶片（101）和正面副叶片（102），所述背面的叶片包括背面主叶片（201）和背面副叶片（202），所述正面主叶片（101）和背面主叶片（201）的长度均为所述轮毂（401）至底板外缘的距离，所述正面副叶片（102）和背面副叶片（202）的长度均为所述底板（601）上的流通孔（301）至底板外缘的距离，所述正面主叶片的高度从所述轮毂（401）至所述底板（601）外缘方向均匀减小，所述背面主叶片的高度从所述轮毂（401）至所述底板（601）外缘方向高度相等。


2.如权利要求1所述的一种开式叶轮，其特征在于所述正面和背面的主叶片（101，102）数量与流通孔（301）的数量相等。


3.如权利要求1或2所述的一种开式叶轮，其特征在于所述正面和背面的副叶片（102，202）的数量分别是主叶片（101，102）数量的4倍。


4.使用权利要求1～3任意所述的开式叶轮的小流量高扬程单级离心泵，包括泵体（1），泵体（1）...

【专利技术属性】
技术研发人员：王云平，丁垣利，徐兆芬，
申请(专利权)人：烟台阳光泵业有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37