冲压焊接半开式叶轮离心泵制造技术

本实用新型专利技术公开了一种冲压焊接半开式叶轮离心泵，包括泵体，安装于泵体开口端的泵后盖、电机，以及设于泵体内的叶轮，叶轮安装于泵轴上，由电机驱动旋转，泵体上设有进水管和出水管，所述的进水管与泵轴同轴安装于泵体轴向面的外侧，所述叶轮为半开式结构，由叶片、轮毂和后盖板组成，所述叶片的前端面与靠近该前端面的泵体轴向面分别为一垂直于泵体轴向的平面，前端面与轴向面形成端面密封；在垂直于进水管轴线以泵体直径构成的平面上，出水管轴线不经过泵体中心，与泵体的径向方向夹角α满足：０°＜α＜１８°，该径向方向为出水管轴线与泵体交点至泵体中心的半径方向。该结构冲压工艺生产方便，流道通畅，提高了泵的水力效率、强度和钢度。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种泵，尤其是一种冲压焊接半开式叶轮离心泵。
技术介绍
冲压焊接成型的离心泵由于结构轻巧、节省材料、效率高、无污染、成本低廉等优 点因而受到消费者的普遍欢迎。而现有技术中，冲压焊接半开式叶轮离心泵还存在着一些 不足，尤其是叶轮入口处的密封问题，一直未得到很好的解决。由于强度、刚度、加工精度等 方面的不足，工作时叶轮径向跳动大，因而叶轮入口处的密封结构往往精度不易保证，容易 损坏，不能有效地防止泄漏。 申请人:早先申请的申请号为200610033320. 2的中国专利公开了一种"冲压焊接 食品泵"，该泵由泵壳、叶轮、和后盖组成，叶轮位于泵壳和后盖组成的密封空间里面，泵壳 上设有进口管和出口管，所述泵壳与进口管相连的轴向面为斜凹槽形，泵壳的径向面则为 圆柱形，所述的泵壳外端设置有进口管支架，所述进口管支架一端与泵壳外侧焊接，另一端 与进口管外表面焊接。该冲压焊接食品泵虽然在叶轮和泵壳之间形成一端面密封结构使 得其密封性能提高，但是，该结构还存在着以下缺点1)对泵壳结构复杂，制造工艺要求提 高，加大了泵壳的制造难度、成本和制造时间；2)由于叶轮和泵壳之间配合的端面是一个 倾斜面，这样就要求叶片前端面必须与泵壳的前壳体平行，增加了叶轮叶片的生产难度。 另外，关于对泵壳冲压工艺结构的改进，如国家知识产权局2006年7月12日授 权公告的CN1800643号中国专利技术专利，公开了一种冲压焊接深井泵，包括离心泵部件和射 流泵部件，所述离心泵部件由金属板冲压、焊接成型，其包括设置有进水管、回水管、出水管 的离心泵泵体、设置于泵体内的叶轮、后盖，所述射流泵部件由喷嘴、射流泵泵体、喉部件组 成，射流泵泵体连接喷嘴和喉部件，使得从喷嘴喷出的水进入喉部件，所述离心泵部件通过 进口管道和回流管道与射流泵部件连接。 上述泵壳结构虽然也得到了改进，但是由于采用梯形断面周壁，泵的水力效率并 没有达到最优化，强度和钢度也存在一些缺陷，使用寿命短，加工成本高。该泵体对固体颗 粒或粘性流体的速度损失很大，对液体的影响也不小。本领域研究人员知道，若将出水管方 向沿泵壳切线方向设计，则能减少液体在泵壳内的冲击损失，但对泵壳强度要求很高、工艺 结构大为复杂。 有鉴于此特提出本技术。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种通过改进半开 式的叶轮和泵壳结构，从而提高半开式叶轮入口处密封效果，改变出泵壳水管位置及其他 部分结构以增大水力效率的冲压焊接半开式叶轮离心泵。 为解决上述技术问题，本技术采用技术方案的基本构思是一种冲压焊接半 开式叶轮离心泵，包括泵体，安装于泵体开口端的泵后盖、电机，以及设于泵体内的叶轮，叶轮安装于泵轴上，由电机驱动旋转，泵体上设有进水管和出水管，所述的进水管与泵轴同轴 安装于泵体轴向面的外侧，所述叶轮为半开式结构，由叶片、轮毂和后盖板组成，所述叶片 的前端面与靠近该前端面的泵体轴向面分别为一垂直于泵体轴向的平面，前端面与泵壳轴 向面之间的距离不大于2毫米，形成端面密封；在垂直于进水管轴线以泵体直径构成的平 面上，出水管轴线不经过泵体中心，与泵体的径向方向夹角a满足，0° < a < 18° ，该径 向方向为出水管轴线与泵体交点至泵体中心的半径方向。 所述的泵体由一金属板整体冲压成型，泵体周壁形状为沿径向向外逐渐增大的螺 旋线型，由所述的出水管连接螺旋线的始点和终点。 所述泵体周壁的轴向断面形状为由直线和分别与直线两端相切的两弧形段构成 的结构，该直线为一条平行于泵轴的直线，泵体周壁轴向断面宽度保持不变，直线两端相切 的两弧形段优选为对称结构。 所述泵体周壁的螺旋线由多段不同直径的圆弧构成。优选至少为八段不同直径的圆弧，段数越多越好。当为八段不同直径的圆弧构成时，每段圆弧弧度为n /4，该结构更易于冲压工艺生产，钢板冲压更均匀、泵壳强度更高；而且流道也更通畅，泵的水力效率更高。 所述的平行于泵轴的直线，在沿螺旋线径向向外逐渐增大的每段圆弧上，其长度逐渐减小，两边圆弧连接，前端的圆弧的一边与周壁顶端相切，另一边与泵体的前部相切，圆弧的半径逐渐增大，泵体前端倾角13的变化范围在20。 50°之间。 这种的泵体结构，不仅使得泵体的流道更加通畅，提高了水泵的效率，而且更加适应冲压工艺，使得泵体的厚度变化更加均匀，泵体的强度更好，可靠性更高。 所述的叶片由一块金属板冲压成形的一横截面为"L"的结构，"L"形叶片的一边固定在叶轮的后盖板上，另一边突出于后盖板面形成工作叶片，工作叶片沿泵体轴向方向的宽度恒定不变，不仅制造工艺简单、成本低，而且易于与泵体轴向面构成端面密封。"L"形叶片无底角的一面为工作面，另一面为背面，这样不仅可增加叶片的强度和刚度，而且液体在叶轮中的流动更通畅，泵的效率更高。 由于半开式叶轮泵输送的多为含固体颗粒或者粘稠的液体，根据这类液体在叶轮 机械中的运动特点，容易在叶片进口处出现堵塞、在出口出现抽吸的状况。为了改进这种工 作状况，本技术采用加大叶片进口液体过流性能的设计方案，具体结构为(l)采用正 冲角，即加大叶片进口角度，从而增加叶片进口过流面积，减少叶片的排挤，减小叶片的弯 曲；(2)叶片型线采用变曲率的曲线，曲线的曲率在叶片进口处最大，然后逐步减小，在出 口处曲率最小。这种叶型设计方法可减小固体或粘性流体在叶片进口处的堵塞、增大叶片 的进口面积，过流性能更好。 或者，所述的叶片也可以在径向方向采用多段相内切的圆弧构成，叶片曲率分段 减小，从进口至出口方向各段圆弧的曲率由大变小。优选的为三段相内切的圆弧构成， 叶轮内径Dl、外径D2、半径为rl的第一段圆弧与半径为r2的第二段圆弧切点处的直径 为DCl，半径r2的第二段圆弧与半径为r3的第三段圆弧切点处的直径为DC2，其中DC2 < 2*(Dl+D2)/3， DC1 < (D2+Dl)/3。 所述泵体轴向面的外侧设有一支撑所述进水管的进水管支架，所述进水管支架一 端与所述泵体轴向面的外侧固定连接，另一端套合于所述进水管上并与之固定连接。 采用上述技术方案后，本技术与现有技术相比具有以下有益效果。 本技术所述的泵体结构，首先由于泵体轴向面为一平面结构，采用冲压焊接 工艺制造，成形更加简单方便，既降低了生产成本，又克服了铸造工艺的污染、耗电、耗材等 诸多缺点；其次，由于采用半开式叶轮结构，叶片前端面与泵体轴向面为平行的平面结构， 两平面之间的距离不大于2毫米，配合形成端面密封结构，流体的通过性更好；同时，叶片 型线采用的曲线的曲率在叶片进口处最大，然后逐步减小的变曲率曲线，或者采用多段圆 弧构成的曲面，能保证在输送液流较稠或含固体颗粒时，在通过该叶轮时也不容易堵塞，因 此该离心泵不仅适用范围广，可用于抽取各种液体；密封盖板制造、装配简单、实用，成本 低、密封效果好，保证水泵可靠、高效地运行；最后新型的泵壳出水管偏泵体中心结构更易 于流道通畅，泵的水力效率更高、强度和钢度更好。 以下结合附图对本技术的具体实施方式作进一步详细的描述。附图说明图1是本技术所述的离心泵结构示意图； 图2是本技术所述的离心泵泵体示意图； 图3是本技术所述的泵体周壁径向形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冲压焊接半开式叶轮离心泵，包括泵体，安装于泵体开口端的泵后盖、电机，以及设于泵体内的叶轮，叶轮安装于泵轴上，由电机驱动旋转，泵体上设有进水管和出水管，所述的进水管与泵轴同轴安装于泵体轴向面的外侧，所述叶轮为半开式结构，由叶片、轮毂和后盖板组成，其特征在于：所述叶片的前端面与靠近该前端面的泵体轴向面分别为一垂直于泵体轴向的平面，前端面与轴向面之间的距离不大于２毫米，形成端面密封；在垂直于进水管轴线以泵体直径构成的平面上，出水管轴线不经过泵体中心，与泵体的径向方向夹角α满足，０°＜α＜１８°，该径向方向为出水管轴线与泵体交点至泵体中心的半径方向。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：霍春源，梁元敏，彭少华，任宏启，
申请(专利权)人：阳江市新力工业有限公司，
类型：实用新型
国别省市：44[中国|广东]