【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及航天液体火箭推进，具体地，涉及一种双涡室泵壳结构及高速离心泵。
技术介绍
1、随着空间推进技术的发展，泵增压式空间推进系统具有轻质化、高比冲、易于实现多种工况调节的优点，可应用于运载火箭上面级、高轨卫星、深空探测等飞行器的轨姿控发动机系统。空间推进用增压泵通常为流量小、扬程高的轻小化高速泵，涡壳是其重要过流部件，用于将叶轮出口高速流体汇集，并通过扩张减速、将高速流体动能转换为压力能，涡壳的加工质量、可靠性直接影响泵性能及运行稳定性。
2、现有常用的离心泵涡壳包括常规的单涡室、双涡室结构，单涡室结构由于圆周方向流道不对称、会产生较大的径向力，影响泵运行平稳和可靠性，因此通常与导叶轮配合使用，零部件增加，高速流体先通过导叶轮再进入涡室，输送介质损耗增加；双涡室结构由于圆周方向流道对称、可有效平衡叶轮及转子的径向力，泵运行更加平稳、提高了可靠性。现有涡壳结构主要采用铸造或者3d打印及后处理加工成型，对于小尺寸的涡壳采用铸造加工难度大，且铸件过流表面加工精度较低、内部过流型面难检测、质量无法保证；采用3d打印可适应复杂的表面结构加工，但同样存在局部坍陷导致的加工表面与设计表面存在一定差异、内部去支撑、过流表面抛光处理难度大、型面难以检测的缺点。
3、针对上述问题，本专利技术提出了一种新的双涡室泵壳结构，结构紧凑简单，能够平衡叶轮径向力，泵运行平稳，便于涡室复杂型面生产加工制造，涡室过流表面精度高、有利于提高泵效率，并可对涡室型面进行准确的测量，提高产品的可靠性。
技术实现
1、针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种双涡室泵壳结构及高速离心泵。
2、根据本专利技术提供的一种双涡室泵壳结构,包括双涡室泵壳，所述双涡室泵壳包括进口管段、过流涡室段、壳体、出口管段以及安装法兰，所述双涡室泵壳的过流涡室采用周向对称的双涡室结构，所述过流涡室的流向截面形成周向对称的两个流道，且沿流向为光滑扩散截面，所述双涡室泵壳沿所述泵涡室段轴向分成主体部分和分体部分，所述主体部分和所述分体部分独立加工后紧固连接。
3、优选地，所述过流涡室的流向截面引导线包括多段圆弧或螺旋线结构。
4、优选地，所述过流涡室的垂直于流向截面包括对称结构或非对称结构，采用圆角过渡。
5、优选地，双涡室之间采用隔板，所述隔板的厚度为1～5mm。
6、优选地，所述主体部分包括所述进口管段、出口管段、壳体、安装法兰及部分所述泵涡室段，所述分体部分包括部分所述泵涡室段和部分所述出口管段，所述主体部分和所述分体部分独立加工后通过扩散钎焊联结成所述双涡室泵壳。
7、根据本专利技术提供的一种高速离心泵，采用上述的双涡室泵壳结构，还包括：法兰、闭式离心叶轮、诱导轮以及泵轴，所述双涡室泵壳与所述泵轴同轴设置，所述双涡室泵壳紧固安装在所述法兰上，所述闭式离心叶轮和所述诱导轮均安装在所述泵轴上，所述双涡室泵壳和所述法兰之间设置有密封圈，所述双涡室泵壳与所述诱导轮、所述闭式离心叶轮前盖板之间设置有前口环衬套，所述双涡室泵壳与所述闭式离心叶轮后盖板之间设置有后口环衬套。
8、优选地，所述前口环衬套与所述双涡室泵壳通过过盈配合紧固连接。
9、优选地，所述后口环衬套安装在所述法兰上，通过销钉进行周向定位，且通过所述双涡室泵壳压装进行轴向固定。
10、优选地，所述法兰上设置有密封槽，所述密封圈设置在所述密封槽内。
11、优选地，所述进口管段、所述出口管段二者与系统管路通过带锥面密封螺纹连接，或通过带密封槽的法兰连接。
12、与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
13、1、本专利技术通过双涡室采用分体结构，单件零件可采用机械加工制造，两件零件生产完成后通过焊接组合成完整的泵壳，双涡室泵壳结构生产简单方便、流道便于精确测量；对于空间小流量泵，表面质量对性能影响大，通过轴向分体设计加工，过流表面质量高、有利于提高泵效率。
14、2、本专利技术通过双涡室结构采用独立的对称流道可平衡径向力，介质在涡室中流动顺畅、阻力较小，有利于提高泵效率，降低轴承的径向负载，运行平稳可靠、可提高离心泵的使用寿命。
15、3、本专利技术通过双涡室壳泵与法兰通过螺栓连接，法兰面对双涡室泵壳进行轴向支撑，减小焊缝的受力，法兰上设置密封槽，实现泵壳与法兰装配面之间的密封，结构简单可靠；双涡室壳泵与前后口环衬套配合使用，便于调节前后口环间隙，对于前后口环衬套易磨损的情况，便于更换零件。
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1.一种双涡室泵壳结构，其特征在于，包括双涡室泵壳(1)，所述双涡室泵壳(1)包括进口管段(11)、过流涡室段(12)、壳体(13)、出口管段(14)以及安装法兰(15)，所述双涡室泵壳(1)的过流涡室采用周向对称的双涡室结构，所述过流涡室的流向截面形成周向对称的两个流道，且沿流向为光滑扩散截面，所述双涡室泵壳(1)沿所述泵涡室段(12)轴向分成主体部分(101)和分体部分(102)，所述主体部分(101)和所述分体部分(102)独立加工后紧固连接。
2.如权利要求1所述的双涡室泵壳结构，其特征在于，所述过流涡室的流向截面引导线包括多段圆弧或螺旋线结构。
3.如权利要求1所述的双涡室泵壳结构，其特征在于，所述过流涡室的垂直于流向截面包括对称结构或非对称结构，采用圆角过渡。
4.如权利要求1所述的双涡室泵壳结构，其特征在于，双涡室之间采用隔板，所述隔板的厚度为1～5mm。
5.如权利要求1所述的双涡室泵壳结构，其特征在于，所述主体部分(101)包括所述进口管段(11)、出口管段(14)、壳体(13)、安装法兰(15)及部分所述泵涡室段
6.一种高速离心泵，其特征在于，采用权利要求1-5任一所述的双涡室泵壳结构，还包括：法兰(2)、闭式离心叶轮(4)、诱导轮(5)以及泵轴(6)，所述双涡室泵壳(1)与所述泵轴(6)同轴设置，所述双涡室泵壳(1)紧固安装在所述法兰(2)上，所述闭式离心叶轮(4)和所述诱导轮(5)均安装在所述泵轴(6)上，所述双涡室泵壳(1)和所述法兰(2)之间设置有密封圈(3)，所述双涡室泵壳(1)与所述诱导轮(5)、所述闭式离心叶轮(4)前盖板之间设置有前口环衬套(7)，所述双涡室泵壳(1)与所述闭式离心叶轮(4)后盖板之间设置有后口环衬套(8)。
7.如权利要求6所述的高速离心泵，其特征在于，所述前口环衬套(7)与所述双涡室泵壳(1)通过过盈配合紧固连接。
8.如权利要求6所述的高速离心泵，其特征在于，所述后口环衬套(8)安装在所述法兰(2)上，通过销钉进行周向定位，且通过所述双涡室泵壳(1)压装进行轴向固定。
9.如权利要求6所述的高速离心泵，其特征在于，所述法兰(2)上设置有密封槽，所述密封圈(3)设置在所述密封槽内。
10.如权利要求6所述的高速离心泵，其特征在于，所述进口管段(11)、所述出口管段(14)二者与系统管路通过带锥面密封螺纹连接，或通过带密封槽的法兰连接。
...【技术特征摘要】
1.一种双涡室泵壳结构，其特征在于，包括双涡室泵壳(1)，所述双涡室泵壳(1)包括进口管段(11)、过流涡室段(12)、壳体(13)、出口管段(14)以及安装法兰(15)，所述双涡室泵壳(1)的过流涡室采用周向对称的双涡室结构，所述过流涡室的流向截面形成周向对称的两个流道，且沿流向为光滑扩散截面，所述双涡室泵壳(1)沿所述泵涡室段(12)轴向分成主体部分(101)和分体部分(102)，所述主体部分(101)和所述分体部分(102)独立加工后紧固连接。
2.如权利要求1所述的双涡室泵壳结构，其特征在于，所述过流涡室的流向截面引导线包括多段圆弧或螺旋线结构。
3.如权利要求1所述的双涡室泵壳结构，其特征在于，所述过流涡室的垂直于流向截面包括对称结构或非对称结构，采用圆角过渡。
4.如权利要求1所述的双涡室泵壳结构，其特征在于，双涡室之间采用隔板，所述隔板的厚度为1～5mm。
5.如权利要求1所述的双涡室泵壳结构，其特征在于，所述主体部分(101)包括所述进口管段(11)、出口管段(14)、壳体(13)、安装法兰(15)及部分所述泵涡室段(12)，所述分体部分(102)包括部分所述泵涡室段(12)和部分所述出口管段(14)，所述主体部分(101)和所述分体部分(102)独立加工后通过扩散钎焊联结成所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：周治华，王园丁，田桂，郭曼丽，薛翔，刘新宇，李小芳，
申请(专利权)人：上海空间推进研究所，
类型：发明
国别省市：
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