[發(fā)明專利]離心流體機械

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 00103859.1
• 申請日: 1994-10-18
• 公開（公告）號: CN1271817A
• 公開（公告）日: 2000-11-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 長岡嘉浩;田中定司;巖瀨幸司;井田道秋;石丸博敏;巖崎三郎;植山淑治;吉田哲也
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: F04D29/42
• 分類號: F04D29/42
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務(wù)所
• 代理人: 馬浩

本申請是1994年10月18日提交的題為“離心流體機械”的94117306.2號申請的分案申請。

本發(fā)明涉及諸如泵或壓縮機之類的離心流體機械，更具體地說，涉及其中噪聲和壓力脈動可以適當減小的離心流體機械。

由于葉片的厚度和在葉片之間出現(xiàn)的副流動或邊界層，在葉輪葉片的后緣處會出現(xiàn)周緣方向不均勻的流動分布。這種不均勻的脈動流動干擾擴散器葉片的前緣或蝸旋舌，導致周期性的壓力脈動并引起噪聲。在某些情況下，這種壓力脈動使擴散器振動，而且經(jīng)裝配部分使殼體或其殼體外部振動，進而使振動傳播到泵周圍的空氣中而產(chǎn)生噪聲。

在如在Zulzer?Technical?Review?62卷第1號(1980)第24-26頁中公開的離心泵中，借助于改變?nèi)~輪葉片后緣的半徑或在轉(zhuǎn)動軸方向上改變?nèi)~片后緣的周邊位置而降低噪聲。此外，在如日本專利公開出版物No.51-91006中公開的一種電風扇中，壓力增加部分和噪聲減小部分(噪聲小部分是蝸旋舌的周邊位置在轉(zhuǎn)動軸方向變化處的部分)形成在蝸殼殼體的蝸殼壁上，并且使噪聲減小部分的周邊距離大致等于葉輪中互鄰的葉片后緣之間的周邊距離，因而來自葉輪的流動不會全部馬上碰撞蝸旋舌。以這種方式，在流動與蝸旋舌之間的干擾中出現(xiàn)轉(zhuǎn)動軸方向的相移，由此減輕周期性的壓力脈動以導致噪聲的減小。

在上述的現(xiàn)有技術(shù)中，卻存在著這樣的問題：當葉輪葉片后緣的半徑沿轉(zhuǎn)動軸方向變化時，由于在葉輪葉片后緣的半徑與擴散器葉片前緣的半徑或蝸旋舌的半徑之間的比率沿轉(zhuǎn)動軸方向被改變的事實，其壓頭(head)或效率也被降低。此外，當與葉輪葉片后緣半徑沿轉(zhuǎn)動軸方向受到改變事實相關(guān)聯(lián)地使葉輪主罩與前罩的外半徑互不相同時，由于在轉(zhuǎn)動軸方向上主罩的和前罩的投射面積之間不同，會出現(xiàn)一種軸向推力。在葉輪葉片后緣的周邊位置沿轉(zhuǎn)動軸方向變化的情況下，雖然在葉輪葉片后緣與擴散器葉片前緣或蝸旋舌之間的周邊距離是變化的，但這種變化量尚未得到優(yōu)化。在蝸旋舌的舌的周邊位置沿轉(zhuǎn)動軸方向是變化的且這一變化量大致等于互鄰葉輪葉片的后緣之間的周邊距離的情況下，在蝸殼殼體中用于實現(xiàn)壓力恢復的部分變短，那么在此便不能獲得足夠的壓力恢復。

本發(fā)明的一個目的在于，提供一種離心流體機械，其中在減小噪聲和壓力脈動的同時控制壓頭和效率的降低或軸向推力的出現(xiàn)。

在擴散器泵的情況下，上述目的可以這樣得以實現(xiàn)，使葉輪葉片的后緣半徑和擴散器葉片的前緣半徑沿轉(zhuǎn)動軸方向單調(diào)增大或減小，并且在葉輪后緣和擴散器前緣的子午平面上的傾斜取向相同。

或者，也可以這樣來實現(xiàn)，使葉輪葉片后緣在沿轉(zhuǎn)動軸方向的中心處的半徑大于沿轉(zhuǎn)動軸方向兩端處的半徑，而使擴散器葉片前緣在中心處沿轉(zhuǎn)動軸方向的半徑大于沿轉(zhuǎn)動軸方向兩端處的半徑。

或者，還可以這樣來實現(xiàn)，使葉輪葉片后緣在沿轉(zhuǎn)動軸方向中心處的半徑小于沿轉(zhuǎn)動軸方向兩端處的半徑，而使擴散器葉片前緣在沿轉(zhuǎn)動方向中心處的半徑小于沿轉(zhuǎn)動方向兩端處的半徑。

或者，也可以這樣來實現(xiàn)，使葉輪葉片的后緣半徑和擴散器葉片的前緣半徑沿轉(zhuǎn)動軸方向是變化的，而使葉輪葉片的的后緣半徑與擴散器葉片的前緣半徑之間的比率沿轉(zhuǎn)動軸方向為常數(shù)。

或者，還可以這樣來實現(xiàn)，使葉輪葉片后緣與擴散器葉片前緣之間的周邊距離沿轉(zhuǎn)動軸方向變化，并使葉輪葉片后緣與擴散器葉片前緣之間的周邊距離的最大值與最小值之差等于在葉輪中互鄰葉片后緣之間的周邊距離或者等于整數(shù)等分該周邊距離而得到的一部分。

或者，也可以這樣來實現(xiàn)，當擴散器葉片的前緣和葉輪葉片的后緣被投影到擴散器前緣的圓柱形展開面上時，使葉片的前緣與后緣在圓柱形展開面上相互垂直。

在蝸殼泵的情況下，上述目的可以這樣來實現(xiàn)：使葉輪葉片的后緣半徑和蝸殼殼體的蝸旋舌的半徑沿轉(zhuǎn)動軸方向單調(diào)增大或減小，并且使在葉輪葉片后緣和蝸旋舌的子午平面上的傾斜被設(shè)置為相同的取向。

或者，也可以這樣來實現(xiàn)，使葉輪葉片的后緣在沿轉(zhuǎn)動軸方向中心處的半徑大于沿轉(zhuǎn)動軸方向兩端處的半徑，而使蝸殼殼體的蝸旋舌在沿轉(zhuǎn)動軸方向中心處的半徑大于沿轉(zhuǎn)動軸方向兩端處的半徑。

或者，還可以這樣來實現(xiàn)，使葉輪葉片后緣在沿轉(zhuǎn)動軸方向中心處的半徑小于沿轉(zhuǎn)動軸方向兩端處的半徑，而使蝸殼殼體中的蝸旋舌在沿轉(zhuǎn)動軸方向中心處的半徑小于沿轉(zhuǎn)動軸方向兩端處的半徑。

或者，亦可以這樣來實現(xiàn)，使葉輪葉片的后緣半徑和蝸殼殼體的蝸旋舌半徑沿轉(zhuǎn)動軸方向變化，而使葉輪葉片的后緣半徑與蝸旋舌的半徑之間的比率沿轉(zhuǎn)動軸方向為常數(shù)。