[發(fā)明專利]一種斜流泵

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610154110.2
• 申請日: 2016-03-18
• 公開（公告）號: CN105673553A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張德勝;劉俊龍;耿琳琳;石磊;陳健
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號: F04D29/18
• 分類號: F04D29/18;F04D29/40;F04D29/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到一種斜流泵，尤其涉及一種大流量、低揚程、高效區(qū)比較寬的斜流泵。

背景技術(shù)

斜流泵的比轉(zhuǎn)速較高,性能介于軸流泵與離心泵之間。因而斜流泵兼具了軸流泵和離心泵的優(yōu)點，即具有揚程變化范圍在3~30m且揚程和功率曲線變化平坦、高效區(qū)寬、抗汽蝕性能良好、便于啟動等優(yōu)點，其主要用于農(nóng)業(yè)排灌、市政給排水、南水北調(diào)工程、電廠供循環(huán)水、區(qū)域性調(diào)水等領(lǐng)域，近年來也逐漸向核電、艦船噴水推進方面發(fā)展。

斜流泵葉輪輪緣與轉(zhuǎn)輪室之間存在間隙，葉輪旋轉(zhuǎn)時葉片壓力面的靜壓高于吸力面，流體在壓差的作用下從壓力面經(jīng)過葉頂間隙流向吸力面形成葉頂泄漏流。葉頂泄漏流與主流相互作用形成葉頂泄漏渦，這不僅會影響斜流泵內(nèi)部流動狀態(tài)，甚至還會堵塞流道影響斜流泵的運行穩(wěn)定性。小流量工況下葉片進口沖角增加，流體容易在葉片進口吸力面發(fā)生流動分離形成漩渦，隨著流量的進一步降低，流動分離也隨之加劇同時漩渦的旋轉(zhuǎn)強度也會增加，葉片進口吸力面的靜壓值則會迅速降低，促使壓力面與吸力面壓差增加，葉頂泄漏量增加，進而增加斜流泵內(nèi)部流動不穩(wěn)定性。此外，葉頂泄漏流會增加相鄰葉片進口輪緣處的主流圓周速度分量，葉輪進口輪緣處的沖角增大，致使斜流泵臨界失速點向大流量方向偏移，影響斜流泵的安全運行。

經(jīng)檢索，在提高斜流泵穩(wěn)定性方面，江蘇大學(xué)“一種斜流泵葉輪水力設(shè)計方法”（申請?zhí)枺篊N201410711980），該專利給出了葉輪主要幾何設(shè)計參數(shù)的設(shè)計公式，通過該設(shè)計方法使斜流泵葉輪的水力效率和斜流泵穩(wěn)定性能得到一定提高。該專利是從葉輪的水力設(shè)計方面來提高葉輪的斜率和穩(wěn)定性而本專利是通過在轉(zhuǎn)輪室壁面開槽減弱葉頂泄漏流強度抑制葉輪旋轉(zhuǎn)失速來提高斜流泵的穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容

為了減小葉頂泄漏流對斜流泵性能的影響，特別是抑制小流量工況下斜流泵“駝峰”區(qū)的出現(xiàn)，提高斜流泵的運行穩(wěn)定性，本發(fā)明提供了一種簡單高效、加工方便的斜流泵。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：一種斜流泵，包括泵軸、進口段、圓柱外筒和彎管段，所述泵軸穿過所述圓柱外筒和所述彎管段，所述泵軸上安裝有葉片，所述進口段的內(nèi)腔壁面由進口室壁面和轉(zhuǎn)輪室壁面兩部分構(gòu)成，所述進口室壁面呈錐面，所述轉(zhuǎn)輪室壁面呈弧面，所述轉(zhuǎn)輪室壁面與所述圓柱外筒的內(nèi)壁面相切；所述葉片位于所述進口段的轉(zhuǎn)輪室內(nèi)，所述進口室壁面和轉(zhuǎn)輪室壁面交界處開有環(huán)形槽。

上述方案中，所述葉片的葉輪進口邊正對所述進口室壁面和轉(zhuǎn)輪室壁面交界處。

上述方案中，所述環(huán)形槽的縱截面呈J形形狀。

上述方案中，所述泵軸上安裝有轉(zhuǎn)輪輪轂，所述葉片通過圓柱頭螺釘固定在所述轉(zhuǎn)輪輪轂上。

上述方案中，所述轉(zhuǎn)輪輪轂上還設(shè)有導(dǎo)水錐，所述導(dǎo)水錐通過內(nèi)六角圓柱頭螺釘固定安裝在所述轉(zhuǎn)輪輪轂?zāi)┒恕?

上述方案中，所述進口段和所述圓柱外筒、所述圓柱外筒和所述彎管段均通過螺栓固定連接，所述進口段和所述圓柱外筒之間、所述圓柱外筒和所述彎管段之間均通過凹凸嵌合的方式進行定位。

上述方案中，所述進口段、所述圓柱外筒以及所述彎管段均是通過O型密封圈進行密封。

上述方案中，所述所述泵軸上還安裝有導(dǎo)葉體，所述導(dǎo)葉體位于泵軸上，所述導(dǎo)葉體內(nèi)安裝一個深溝球軸承，在深溝球軸承左右兩端分別裝有軸承左油封和軸承右油封，所述導(dǎo)葉體外側(cè)安裝有導(dǎo)葉。

上述方案中，所述泵軸上還設(shè)有角接觸球軸承、.墊圈油封和聯(lián)軸器。

本發(fā)明的有益效果：（1）本發(fā)明與傳統(tǒng)的斜流泵相比轉(zhuǎn)輪室壁面結(jié)構(gòu)有所不同，本發(fā)明斜流泵轉(zhuǎn)輪室壁面圓周方向上分布著環(huán)形槽。當(dāng)流體流入環(huán)形槽時會形成回流，環(huán)形槽內(nèi)的回流在與葉頂泄漏流相互作用時不僅能在一定程度上減弱進口處葉頂泄漏流的強度，減小其對葉輪內(nèi)部流動的影響，提高斜流泵的穩(wěn)定性。同時還能削弱葉輪進口處葉頂泄漏流圓周速度，從而減小葉頂泄漏流對相鄰葉片進口來流圓周速度分量進而減小沖角，有效的抑制失速的產(chǎn)生，從而提高斜流泵的穩(wěn)定性，抑制“駝峰”現(xiàn)象的出現(xiàn)。（2）環(huán)形槽還能有效降低小流量工況下葉輪進口的逆壓梯度，有效抑制回流的產(chǎn)生，降低了流動損失。

附圖說明

圖1為本發(fā)明斜流泵的總裝圖。

圖2為圖1中的A向截面左視圖。

圖3為圖1中B處局部放大圖。

圖4為未開槽與開有環(huán)形槽的斜流泵外特性曲線圖。