[發(fā)明專利]一種具有徑向力平衡盤的單流道泵葉輪

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610047592.1
• 申請日: 2016-01-25
• 公開（公告）號: CN105570185A
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 譚林偉;施衛(wèi)東;張德勝;張啟華;黃俊;趙睿杰
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號: F04D29/22
• 分類號: F04D29/22;F04D29/24;F04D29/66;F04D7/04
• 代理公司: 常州市英諾創(chuàng)信專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32258
• 代理人: 王美華

本發(fā)明公開了一種具有徑向力平衡盤的單流道泵葉輪，該葉輪為閉式葉輪，由一枚大包角高扭曲葉片形成一個流道，流道過流斷面為橢圓形，并且葉輪后蓋板處裝有一個偏心圓盤，通過偏心圓盤產(chǎn)生的離心力平衡葉輪運行時產(chǎn)生的徑向力。偏心圓盤重心可方便調(diào)整，安裝時通過調(diào)整圓盤重心的位置，一種規(guī)格的圓盤可應(yīng)用于不同系列的單流道泵葉輪。其主要特點是無堵塞、抗纏繞能力強，適用于輸送含有長纖維和固體顆粒或?qū)o損性較高的物料；徑向力基本平衡，提高了泵的運行穩(wěn)定性及可靠性；降低了加工工藝要求，適合批量生產(chǎn)，降低了生產(chǎn)成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種徑向力自平衡的無堵塞泵葉輪，特別適用于輸送含有長纖維和固體顆粒的物料，屬于流體機械技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

當(dāng)泵抽送含有任意形狀懸浮固體物及纖維狀物質(zhì)時，常出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，導(dǎo)致出流量減小、振動加劇、甚至導(dǎo)致電機燒毀，因此目前市場上開發(fā)出了多種無堵塞泵葉輪，主要有半開式葉輪、螺旋離心式葉輪、流道式葉輪等。半開式葉輪效率較低、軸向力大；螺旋式葉輪制造困難、次品率高；流道式葉輪抗纏繞、無堵塞性能最佳，泵效率較高，功率曲線平坦，耐磨性能也比較好，應(yīng)用廣泛。流道式葉輪主要有單流道和雙流道式，減少葉輪葉片數(shù)可有效增大葉輪流道過流斷面面積，葉片數(shù)越少其通過能力越強，因此單流道泵葉輪具有極佳的抗纏繞、防堵塞能力，同時單流道泵高效區(qū)寬、揚程曲線較陡、無損性能好具有廣闊的應(yīng)用前景。但是由于單流道泵的非對稱結(jié)構(gòu)，其質(zhì)量難以平衡，同時葉輪在運行時其壓力圓周分布不對稱，存在較大水力不平衡。這導(dǎo)致單流道泵殘余徑向力較大，運行穩(wěn)定性得不到保障，影響了泵的使用壽命。目前生產(chǎn)廠家主要采取在單流道泵葉輪蓋板配重、切削的辦法來平衡。為了達(dá)到較高精度的平衡，往往需要經(jīng)過多次平衡測試及切削加工。該方法生產(chǎn)效率較低，生產(chǎn)成本高，不適合批量生產(chǎn)，限制了單流道泵的推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本專利發(fā)明了一種具有徑向力平衡盤的單流道泵葉輪，目的在于提供一種適合批量生產(chǎn)的單流道泵葉輪，以滿足市政、環(huán)保、污水處理、食品、紡織、化工等行業(yè)對泵抗纏繞、無堵塞、運行可靠的要求。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案：本發(fā)明的徑向力平衡盤是一個偏心圓盤，葉輪采用一枚大包角高扭曲葉片，包角為320°～420°之間，包絡(luò)形成一個單一流道，葉片由進(jìn)口部分內(nèi)凹逐漸過渡到出口部外凸，流道過流斷面為橢圓形，增大了葉輪流道過流斷面面積，減小輸送顆粒、纖維等纏繞、鉤掛、堵塞的可能性。葉輪后蓋板處裝有一個圓盤，圓盤隨葉輪同步旋轉(zhuǎn)，圓盤外徑小于葉輪外徑，圓盤的重心偏離其幾何中心，圓盤中心開有一個橢圓的孔，重心與橢圓長軸在同一直線上。葉輪旋轉(zhuǎn)時帶動圓盤同步旋轉(zhuǎn)，圓盤由于質(zhì)量偏心產(chǎn)生離心力，由圓盤的離心力平衡泵運行時葉輪產(chǎn)生的徑向力。由數(shù)值模擬及測試確定未安裝圓盤的單流道泵的徑向力，安裝時通過調(diào)整圓盤重心的徑向位置改變離心力的大小，調(diào)整圓盤圓周位置使離心力方向與徑向力方向相反，同一尺寸的圓盤可平衡不同的徑向力，能夠適應(yīng)不同規(guī)格的單流道葉輪。

本發(fā)明具有的有益效果是：單流道葉輪采用大包角高扭曲葉片形成的一個具有橢圓斷面的流道，顯著提高了葉輪的通過能力，真正達(dá)到了泵運行的無堵塞要求；在葉輪后蓋板安裝偏心圓盤，平衡了泵運行時產(chǎn)生的徑向力，提高了泵的運行穩(wěn)定性及可靠性，偏心圓盤重心可方便調(diào)整，一種規(guī)格的圓盤可應(yīng)用于不同系列的單流道泵葉輪，降低了加工工藝要求，適合批量生產(chǎn)，降低了生產(chǎn)成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖，(a)為單流道泵葉輪的剖視圖，(b)為單流道泵葉輪的俯視圖。

圖2是單流道泵葉輪三維圖。

圖3是單流道泵葉輪葉片三維圖。

圖4是偏心圓盤三維圖。