用于离心泵的叶轮制造技术

本发明专利技术涉及用于离心泵的叶轮

【技术实现步骤摘要】
用于离心泵的叶轮

技术介绍

[0001]电动车辆冷却系统可能是复杂的，并且可用于调节车辆内多个部件的温度，包括车辆电池包、控制电子装置、电驱动马达和车辆车厢。一个或多个离心流体泵可用作机动车辆的冷却系统中的冷却回路泵。流体泵性能是电动车辆的成功和可靠冷却的关键。泵性能例如可根据泵压力或液压效率来测量，其中，术语“液压效率”是指由泵产生的液压动力与由泵消耗的电功率之比。
[0002]在一些离心流体泵中，内部泄漏和再循环对泵性能具有很强的负面影响。例如，泄漏可能以如下方式发生在泵叶轮的护罩与泵壳(pump casing)之间，即：使得离开叶轮的流体再循环到叶轮入口。因此，减少该位置处的内部泄漏以便提高泵性能将是有利的。

技术实现思路

[0003]公开了一种离心流体泵，其采用减少泵护罩与泵壳之间的内部泄漏和再循环的特征。这些特征包括向后倾斜的泵出叶片。如本文所用的，术语“向后倾斜”是指叶片具有面向与叶轮的旋转方向相反的凹形边缘。这些泵出叶片凹入到护罩的表面中，以便保持叶轮护罩与泵壳之间的轴向和径向空隙。这些泵出叶片用于将流体径向地从泵护罩与泵壳之间的泄漏路径中泵出，从而减少由于内部泄漏和再循环引起的体积损失，并且因此提高泵性能和效率。
[0004]为了使护罩外表面与泵壳体之间的流体泄漏和再循环最小化，考虑到特征之间的相互作用，关于影响泵出叶片的流体泵送效率的泵出叶片的一个或多个特征优化了泵出叶片的构造。优化的特征包括所采用的泵出叶片的数量、泵出叶片的宽度、泵出叶片的直径以及泵出叶片的边缘轮廓。
[0005]在一些方面，一种用于离心泵的叶轮可绕旋转轴线旋转。该叶轮包括护罩，该护罩具有护罩外表面、护罩内表面和护罩外径。该叶轮包括基板，该基板包括基板内表面。另外，该叶轮包括设置在护罩内表面和基板内表面之间的叶轮轮叶。该护罩外表面包括泵出叶片(pump out vane)。每个泵出叶片具有前缘、后缘以及在该前缘和后缘之间延伸的叶片底部。另外，每个泵出叶片具有对应于叶片的径向最外部边缘的末端、对应于前缘和后缘之间的距离的叶片宽度以及对应于旋转轴线和末端之间的距离的叶片外径。每个泵出叶片的叶片底部相对于护罩外表面凹入，并且对于每个泵出叶片，叶片外径与护罩外径之比在0.8至0.98的范围内。
[0006]在一些实施例中，对于每个泵出叶片，叶片外径与护罩外径之比在0.9至0.96的范围内。在其他实施例中，对于每个泵出叶片，叶片外径与护罩外径之比在0.93至0.95的范围内。在再其他的实施例中，对于每个泵出叶片，叶片外径与护罩外径之比为0.94。
[0007]在一些实施例中，护罩外表面没有具有1.0的叶片外径与护罩外径之比的泵出叶片。
[0008]在一些实施例中，对于每个泵出叶片，叶片宽度与护罩外径之比在0.02至0.04的范围内。在其他实施例中，对于每个泵出叶片，叶片宽度与护罩外径之比为0.03。
[0009]在一些实施例中，对于每个泵出叶片，前缘为方形的，并且后缘为倒角的。在其他实施例中，对于每个泵出叶片，前缘为方形的，并且后缘为方形的。
[0010]在一些实施例中，叶片数量为七个。
[0011]在一些实施例中，当沿平行于旋转轴线的方向观察护罩时，每个泵出叶片具有向后倾斜(back skewed)的螺旋形状。
[0012]在一些实施例中，每个泵出叶片沿护罩的半径线性地延伸。
[0013]在一些实施例中，每个泵出叶片在叶片的根部和叶片的末端之间具有恒定的宽度，其中，所述根部对应于叶片的径向最内部边缘。
[0014]在一些方面，一种用于离心泵的叶轮可绕旋转轴线旋转。该叶轮包括护罩、包括基板内表面的基板以及设置在护罩内表面和基板内表面之间的叶轮轮叶。该护罩的外表面包括泵出叶片。每个泵出叶片具有前缘、后缘以及在该前缘和后缘之间延伸的叶片底部。另外，每个泵出叶片具有对应于叶片的径向最外部边缘的末端、对应于前缘和后缘之间的距离的叶片宽度以及对应于旋转轴线和末端之间的距离的叶片外径。泵出叶片的数量为七个。另外，对于每个泵出叶片，前缘具有方形的边缘轮廓，后缘具有倒角的边缘轮廓，叶片外径与护罩外径之比为0.85，并且叶片宽度与护罩外径之比为0.02。
[0015]在一些方面，一种用于离心泵的叶轮可绕旋转轴线旋转。该叶轮包括护罩、包括基板内表面的基板以及设置在护罩内表面和基板内表面之间的叶轮轮叶。该护罩的外表面包括泵出叶片。每个泵出叶片包括前缘、后缘以及在该前缘和后缘之间延伸的叶片底部。另外，每个泵出叶片包括对应于叶片的径向最外部边缘的末端、对应于前缘和后缘之间的距离的叶片宽度以及对应于旋转轴线和末端之间的距离的叶片外径。泵出叶片的数量为七个。另外，对于每个泵出叶片，前缘具有方形的边缘轮廓，后缘具有方形的边缘轮廓，叶片外径与护罩外径之比为0.9，并且叶片宽度与护罩外径之比为0.03。
附图说明
[0016]图1是图示了流体输送系统的示意图，该流体输送系统包括构造成驱动其中的流体的蜗壳式离心流体泵。
[0017]图2是蜗壳式离心流体泵的分解图。
[0018]图3是流体泵的湿部分的剖视图。
[0019]图4是图3的流体泵的放大部分，其图示了叶轮附近的流体流动，其中，实线箭头表示叶轮入口和泵壳体的蜗壳之间的主流体路径，并且虚线箭头表示再循环和/或泄漏流体路径。
[0020]图5是叶轮的透视图。
[0021]图6A是如沿图5的线6
‑
6所见的叶轮的剖视图。
[0022]图6B是叶轮的俯视图。
[0023]图7是如沿图5的线7
‑
7所见的泵出叶片的剖视图，其图示了具有方形的前缘和后缘轮廓的泵出叶片。
[0024]图8是一替代实施例的泵出叶片的剖视图，其图示了具有倒角的前缘轮廓和方形的后缘轮廓的泵出叶片。
[0025]图9是另一替代实施例的泵出叶片的剖视图，其图示了具有方形的前缘轮廓和倒
角的后缘轮廓的泵出叶片。
[0026]图10是护罩的一部分的俯视图，其图示了三种可能的叶片直径。
[0027]图11是护罩的一部分的俯视图，其图示了三种可能的叶片宽度。
[0028]图12是一表格，其呈现了用于确定护罩泵出叶片的设计参数的最佳组合的四个变量的正交阵列。
[0029]图13A是一柱状图，其图示了在每小时1600升的流体流率下操作的泵的泵压力(kPa)和液压效率(百分比)。针对包括没有泵出叶片的护罩的泵(由虚线表示)以及包括具有根据测试4构造的泵出叶片的护罩的泵(由实线表示)提供了结果。
[0030]图13B是一柱状图，其图示了在每小时2350升的流体流率下操作的泵的泵压力(kPa)和液压效率(百分比)。针对包括没有泵出叶片的护罩的泵(由虚线表示)以及包括具有根据测试4构造的泵出叶片的护罩的泵(由实线表示)提供了结果。
[0031]图14是包括线性的、径向延伸的泵出叶片的替代实施例的护罩的透视图。
具体实施方式
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于离心泵的叶轮，所述叶轮能够绕旋转轴线旋转，所述叶轮包括：护罩，其包括：护罩外表面，护罩内表面，以及护罩外径；基板，其包括基板内表面；以及叶轮轮叶，其设置在所述护罩内表面和所述基板内表面之间，所述护罩外表面包括泵出叶片，每个泵出叶片包括：前缘；后缘；在所述前缘和所述后缘之间延伸的叶片底部；末端，其对应于所述叶片的径向最外部边缘，叶片宽度，其对应于所述前缘和所述后缘之间的距离，叶片外径，其对应于所述旋转轴线和所述末端之间的距离，其中，每个泵出叶片的所述叶片底部相对于所述护罩外表面凹入，并且对于每个泵出叶片，所述叶片外径与所述护罩外径之比在0.8至0.98的范围内。2.根据权利要求1所述的叶轮，其中，对于每个泵出叶片，所述叶片外径与所述护罩外径之比在0.9至0.96的范围内。3.根据权利要求1所述的叶轮，其中，对于每个泵出叶片，所述叶片外径与所述护罩外径之比在0.93至0.95的范围内。4.根据权利要求1所述的叶轮，对于每个泵出叶片，所述叶片外径与所述护罩外径之比为0.94。5.根据权利要求1所述的叶轮，其中，所述护罩外表面没有具有1.0的所述叶片外径与所述护罩外径之比的泵出叶片。6.根据权利要求1所述的叶轮，其中，对于每个泵出叶片，所述叶片宽度与所述护罩外径之比在0.02至0.04的范围内。7.根据权利要求1所述的叶轮，其中，对于每个泵出叶片，所述叶片宽度与所述护罩外径之比为0.03。8.根据权利要求1所述的叶轮，其中，对于每个泵出叶片，所述前缘为方形的，并且所述后缘为倒角的。9.根据权利要求1所述的叶轮，其中，对于每个泵出叶片，所述前缘为方形的，并且所述后缘为方形的。10.根据权利要求1所述的叶轮，其中，叶片的数量为七个。11.根据权利要求1所述的叶轮，其中，当沿平行于所述旋转轴线的方向观察所述护罩时，每个泵出叶片具有向后倾斜...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：发明
国别省市：