【技术实现步骤摘要】
一种用于浮动式叶轮离心泵的防摩擦磨损装置
[0001]本专利技术涉及水利工程中的水力机械领域,具体涉及一种用于浮动式叶轮离心泵的防摩擦磨损装置。
技术介绍
[0002]浮动式叶轮离心泵一般用于深井泵,潜水泵,潜油泵等高扬程液体输送系统。在生产实际中发现,当浮动式叶轮离心泵在大流量工况运行时,叶轮往往会被较大的动反力顶起与静止水力部件形成轮毂摩擦副,导致轴功率急剧增大,大大减少了机组工作寿命,甚至造成机组超功率损坏。
技术实现思路
[0003]针对上述存在的问题,本专利技术提供了一种用于浮动式叶轮离心泵的防摩擦磨损装置,通过在浮动式叶轮轮毂或静止水力部件上加工出螺旋槽,使其在旋转时形成水膜,防止了叶轮与静止水力部件的摩擦磨损,确保机组运转安全。
[0004]为实现上述目的,本专利技术提供的技术方案是:
[0005]一种用于浮动式叶轮离心泵的防磨擦磨损装置,其结构包括浮动式叶轮、静止水力部件和驱动源;当所述驱动源在大流量工况下带动离心泵运转时,通过计算确定动反力是否超过叶轮自重顶起叶轮;若叶轮被动反力顶起与静止水力部件形成轮毂摩擦副,则在所述浮动式叶轮轮毂或静止水力部件上加工出螺旋槽和台区,使其旋转时在所述螺旋槽内形成水膜,防止叶轮轮毂与静止水力部件摩擦磨损,确保机组运转安全;
[0006]所述螺旋槽(4
‑
1)和台区(4
‑
2)的设计过程为:设浮动式叶轮离心泵的流量范围为Q
min
≤Q≤Q
max
,浮动式叶轮 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于浮动式叶轮离心泵的防摩擦磨损装置,其特征在于:其结构包括浮动式叶轮(1)、静止水力部件(2)和驱动源(3);当所述驱动源(3)在大流量工况下带动离心泵运转时,通过计算确定动反力是否超过叶轮自重顶起叶轮;若叶轮(1)被动反力顶起与静止水力部件(2)形成轮毂摩擦副,则在所述浮动式叶轮轮毂(1
‑
1)或静止水力部件(2)上加工出螺旋槽(4
‑
1)和台区(4
‑
2),使其旋转时在所述螺旋槽(4
‑
1)内形成水膜,防止叶轮轮毂(1
‑
1)与静止水力部件(2)摩擦磨损,确保机组运转安全;所述螺旋槽(4
‑
1)和台区(4
‑
2)的设计过程为:设浮动式叶轮离心泵的流量范围为Q
min
≤Q≤Q
max
,浮动式叶轮离心泵的设计流量为Q
n
,浮动式叶轮离心泵的设计扬程为H
n
;浮动式叶轮(1)自重为G,浮动式叶轮轮毂(1
‑
1)内径为r1,浮动式叶轮轮毂(1
‑
1)外径为r2;对于浮动式叶轮离心泵,大流量下叶轮推力计算只考虑动反力T,以动反力T等于叶轮自重G为临界平衡条件;若通过计算确定大流量下叶轮(1)会被动反力顶起与静止水力部件(2)摩擦磨损,则在所述叶轮轮毂(1
‑
1)或静止水力部件(2)上设计出螺旋槽(4
‑
1)和台区(4
‑
2),其主要参数包括:螺旋角β、槽宽比δ、槽数N、螺旋槽(4
‑
1)最大深度h1以及倾斜角度2.根据权利要求1所述的用于浮动式叶轮离心泵的防摩擦磨损装置,其特征在于:详细设计步骤如下:S1:选取最大流量Q
max
下叶轮受到的动反力T,其定义为式(一):式中,ρ为水密度,单位是kg/m3;Q
max
为浮动式叶轮离心泵最大流量,单位是m3/h;S1、S2分别为叶轮进口有效冲击面积、叶轮出口有效冲击面积,单位是m2;α为叶轮出口稍后轴面速度与轴线方向的夹角;β1、β2为动量修正系数,取值范围为:0<β1≤2、0<β2≤2;若动反力T≤G,则在最大流量Q
max
下水流作用在叶轮上的动反力不足以推动叶轮(1)与静止水力部件(2)摩擦,设计步骤转至S8结束;若T>G,则需要在浮动式叶轮轮毂(1
‑
1)或静止水力部件(2)上设计出螺旋槽(4
‑
1)和台区(4
‑
2),设计步骤转至S2;S2:选取螺旋槽(4
‑
1)基圆半径r
g
,螺旋槽(4
‑
1)外径r0;若螺旋槽(4
‑
1)开在浮动式叶轮轮毂(1
‑
1)上:螺旋槽(4
‑
1)基圆半径r
g
取值范围:r1≤r
g
≤r1+0.2
·
(r2‑
r1);螺旋槽(4
‑
1)外径r0取值范围:r1+0.8
·
(r2‑
r1)≤r...
【专利技术属性】
技术研发人员:顾延东,孙浩,梁澳,杨阳,王川,王鹏,司乔瑞,成立,
申请(专利权)人:扬州大学,
类型:发明
国别省市:
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