一种自平衡多级泵四涡室出水结构制造技术

本发明专利技术涉及一种自平衡多级泵四涡室出水结构，包括泵体，所述泵体的中心设有主轴轴，所述主轴上左侧安装有所述正叶轮与所述末级正叶轮，所述主轴上右侧安装有所述反叶轮与所述末级反叶轮，所述泵体的中部设置有出水段，所述出水段设置有四个涡室，所述正叶轮与所述末级正叶轮对称布置在所述出水段左侧的两个涡室内，所述末级反叶轮与所述反叶轮对称布置在所述出水段右侧的两个涡室内，所述出水段左侧安装有所述正导叶，所述出水段右侧安装有所述反导叶；所述涡室一与涡室三均为圆形涡室，所述涡室二为螺旋形涡室，所述涡室四为螺旋抛物形涡室。本发明专利技术通过独特的结构设计，提高了泵的效率、降低了噪声、延长了泵的使用寿命。延长了泵的使用寿命。延长了泵的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种自平衡多级泵四涡室出水结构


[0001]本专利技术涉及多级泵
，具体涉及一种自平衡多级泵四涡室出水结构。

技术介绍

[0002]自平衡多级离心泵均由定子部件和转子部件组成，其中，定子部件由进水段、中段、正导叶、反导叶、出水段、次级进水段、前、后轴承体、过渡管等零件组成，转子部件由主轴、正叶轮、反叶轮、轴套、轴承挡套、中、后节流轴套、联轴器等组成。原动机驱动水泵旋转，从进水段吸入介质，经过正叶轮组的加压、通过过渡管流入次级进水段、经过反叶轮组的再次加压，从出水段流出，从而源源不断的进行介质输送。
[0003]现有的多级泵均多为自平衡多级泵、平衡盘型多级泵，其出水段级长度较长、主轴刚性差、可靠性低。现有的多级泵涡室均为螺旋形或圆形，当高扬程大流量水流从螺旋形涡室甩出时，存在出水阻力较大、流量不均匀、噪声大、汽蚀严重的问题。现有的涡室形状及出水角度设计不完全符合流体力学作用原理，不能保证水流非常均匀地进入出水管，水力存在一定的损失，尤其是水流对涡室的螺旋形尾部一段冲刷阻力较大、磨损较大、噪声较大、汽蚀较大。另外，现有多级泵的泵舌的形状均为简单的三角形、斜面形或圆弧形，与水力作用不匹配，泵舌汽蚀严重、磨损大、噪声大，容易损坏，极大地减少了泵的使用寿命。

技术实现思路

[0004]本专利技术解决的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种自平衡多级泵四涡室出水结构及其涡室设计方法。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案予以实现的：一种自平衡多级泵四涡室出水段，包括主轴、正叶轮、正导叶、末级正叶轮、出水段、节流轴套、末级反叶轮、反导叶、反叶轮、泵体，所述泵体的中心设有主轴，所述主轴上中部安装有节流轴套，所述主轴上左侧安装有所述正叶轮与所述末级正叶轮，所述主轴上右侧安装有所述反叶轮与所述末级反叶轮，所述泵体的中部设置有出水段，所述出水段设置有四个涡室，所述正叶轮与所述末级正叶轮对称布置在所述出水段左侧的两个涡室内，所述末级反叶轮与所述反叶轮对称布置在所述出水段右侧的两个涡室内，所述出水段左侧安装有所述正导叶，所述出水段右侧安装有所述反导叶。
[0006]优选的，所述出水段共设置有四个涡室，分别为涡室一、涡室二、涡室三、涡室四；所述涡室一、涡室二设置在出水段的左侧，所述涡室一内安装有正叶轮和正导叶，所述涡室二内安装有末级正叶轮，所述正导叶内设有第一导流通道，所述第一导流通道将正叶轮的出口与末级正叶轮的进口相连通；所述涡室三、涡室四设置在出水段的右侧，所述涡室三内安装有反叶轮和反导叶，所述涡室四内安装有末级反叶轮，所述反导叶设有第二导流通道，所述第二导流通道将反叶轮的出口与末级反叶轮的进口相连通。
[0007]优选的，所述涡室一与涡室三的形状结构相同、位置对称，所述涡室二与涡室四位置对称； 所述涡室一与涡室三均为圆形涡室，所述涡室一与涡室三的涡室半径R1相等、涡
室宽度b1相同。
[0008]优选的，所述涡室二、涡室四均为螺旋抛物形涡室，所述涡室二、涡室四的平均半径R2小于涡室一、涡室三的涡室半径R1，所述涡室二、涡室四的涡室宽度b2小于涡室一、涡室三的涡室宽度b1。
[0009]优选的，所述涡室二、涡室四的平均半径R2为涡室一、涡室三的涡室半径R1的0.7～0.8倍，所述涡室二、涡室四的涡室宽度b2为涡室一、涡室三的涡室宽度b1的0.7～0.8倍。
[0010]优选的，所述螺旋抛物形涡室的外形由螺旋线、抛物线组成，所述螺旋线的基圆直径D1为末级反叶轮D2的1.04～1.09倍，将螺旋抛物形涡室以基圆的圆心为中心按顺时针方向划分为八个区域，其中七个区域的涡室外形为螺旋线，一个区域的涡室外形为抛物线，所述螺旋线的终点即为抛物线的起点。
[0011]优选的，以螺旋线的终点作为坐标原点，以螺旋线的终点指向基圆圆心的方向作为Y轴，以穿过螺旋线的终点与Y轴垂直且指向螺旋线末端的方向为X轴，建立直角坐标系及抛物线方程，所述抛物线方程为x2=2Py，其中，P=（0.6～0.7）D1，
‑
0.6 D1≤x≤0。
[0012]优选的，以基圆圆心为起点作指向螺旋线起点的射线一，所述射线一与抛物线的交点作为抛物线的终点一。
[0013]优选的，将射线一绕顺时针方向旋转角度α得到射线二，以射线二与抛物线的交点作为抛物线的终点二，以射线二与螺旋线的交点作为泵舌安放位置，其中，10
°
≤α≤25
°
。
[0014]优选的，所述泵舌为抛物线形状，所述泵舌的抛物线形状根据抛物线方程x2=2P1y确定，其中3≤P1≤8，x的取值范围
‑
0.08D1≤x≤0.08D1，D1为基圆直径本专利技术具有以下技术效果：本专利技术通过以上技术方案中各构件之间的配合，提高了效率，出水段长度大大缩短，本专利技术装有正叶轮、正导叶、末级正叶轮、反叶轮、反导叶、末级反叶轮，一共装有四级叶轮，比自平衡多级泵出水段缩短2级，比平衡盘型多级泵还短0.5级。主轴长度缩短、转子刚性提高，泵可靠性提高。
[0015]蜗室的主要作用是汇集叶轮甩出的水流，将高速水流的动能转为静压能。在多级泵中，现有的蜗室为环形蜗室或螺旋线蜗室，环形蜗室一般作为螺旋线蜗室的前一级蜗室，这种形状结构的蜗室在高速水流流出时，对蜗室的螺旋形尾部一段的出口侧边存在较大的冲击、冲刷作用，容易引起气蚀和较大的噪声，对高速流体进入出水管存在一定的阻力和压力损失。本专利技术将蜗室最后一个出水区域的形状改为抛物线形状，并且创新性地以螺旋线的终点为原点建立直角坐标系，经过大量实验摸索出抛物线的最佳参数，将抛物线起点无缝对接螺旋线的终点，并运用抛物线的性质，使蜗室内叶轮甩出的高速离心水流更加符合抛物流体的力学性能，同时创造性地运用三种方法确定抛物线的终点位置，使高速离心水流沿抛物线甩出进入到出水口或出水管，大幅减小高速水流对蜗室的出口段侧边的冲击、冲刷作用，可以有效地降低噪声，避免气蚀的发生，减少高速水流的阻力和压力损失，提高泵的效率和扬程。
[0016]泵舌是蜗室与出水口的连接处，形状如舌头。当旋转叶轮通道出口处的水流掠过泵舌附近时，泵舌就把它们一分为二：大部分水流顺着通道流向了多级泵的出口，少部分水流则通过泵舌与叶轮之间的间隙流回蜗室,在蜗室内随叶轮旋转达一周后重返泵舌处参与新的分流。为泵舌为界，一边为低压区，一边为高压区，高压区的水流通过蜗室出口转变为
动能。泵舌的形状设计，与泵的噪声大小、稳定性、气蚀、使用寿命相关。现有的泵舌形状为三角形、斜面形、圆弧形等，这些泵舌形状与水力作用不匹配，泵舌汽蚀严重、磨损大、噪声大，容易损坏，极大地减少了泵的使用寿命。本专利技术的泵舌为抛物线形状，泵舌的两边采用对称的抛物线，能更好地适应流体力学性能，减少高速高压流体对泵舌舌尖的冲击，极大地减少气蚀和冲刷作用，降低泵运行时的噪声，增加泵的稳定性，避免泵的颤动现象发生，提高泵的使用寿命。
附图说明
[0017]图1为本专利技术的结构示意图。
[0018]图2为涡室一或涡室三的结构示意本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自平衡多级泵四涡室出水段，其特征在于：包括主轴、正叶轮、正导叶、末级正叶轮、出水段、节流轴套、末级反叶轮、反导叶、反叶轮、泵体，所述泵体的中心设有主轴，所述主轴上中部安装有节流轴套，所述主轴上左侧安装有所述正叶轮与所述末级正叶轮，所述主轴上右侧安装有所述反叶轮与所述末级反叶轮，所述泵体的中部设置有出水段，所述出水段设置有四个涡室，所述正叶轮与所述末级正叶轮对称布置在所述出水段左侧的两个涡室内，所述末级反叶轮与所述反叶轮对称布置在所述出水段右侧的两个涡室内，所述出水段左侧安装有所述正导叶，所述出水段右侧安装有所述反导叶。2.根据权利要求1所述的一种自平衡多级泵四涡室出水结构，其特征在于：所述出水段共设置有四个涡室，分别为涡室一、涡室二、涡室三、涡室四；所述涡室一、涡室二设置在出水段的左侧，所述涡室一内安装有正叶轮和正导叶，所述涡室二内安装有末级正叶轮，所述正导叶内设有第一导流通道，所述第一导流通道将正叶轮的出口与末级正叶轮的进口相连通；所述涡室三、涡室四设置在出水段的右侧，所述涡室三内安装有反叶轮和反导叶，所述涡室四内安装有末级反叶轮，所述反导叶设有第二导流通道，所述第二导流通道将反叶轮的出口与末级反叶轮的进口相连通。3.根据权利要求2所述的一种自平衡多级泵四涡室出水结构，其特征在于：所述涡室一与涡室三的形状结构相同、位置对称，所述涡室二与涡室四位置对称； 所述涡室一与涡室三均为圆形涡室，所述涡室一与涡室三的涡室半径R1相等、涡室宽度b1相同。4.根据权利要求3所述的一种自平衡多级泵四涡室出水结构，其特征在于：所述涡室二、涡室四均为螺旋抛物形涡室，所述涡室二、涡室四的平均半径R2小于涡室一、涡室三的涡室半径R1，所述涡室二、涡室四的涡室宽度b2小于涡室一、涡室三的涡室宽度b1。5.根据权利要求4所述的一种自平衡多级泵四涡室出水结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗优，龚贤辉，彭胜前，
申请(专利权)人：长沙佳能通用泵业有限公司，
类型：发明
国别省市：