[發明專利]一種葉輪輪緣開孔的高抗汽蝕噴水推進泵

有效

• 申請號: 201611136029.8
• 申請日: 2016-12-09
• 公開（公告）號: CN106762804B
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 王德忠;龍云;尹俊連;蔡佑林
• 申請（專利權）人: 上海交通大學;中國船舶工業集團公司第七0八研究所
• 主分類號: F04D29/18
• 分類號: F04D29/18;F04D29/52;F04D29/54;B63H11/08;B63H11/103
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

本發明公開了一種葉輪輪緣開孔的高抗汽蝕噴水推進泵，包括吸水彎管、吸入直管、葉輪、導葉、噴嘴、導葉尾椎以及主軸，吸水彎管的出口連接吸入直管入口，吸入直管出口與葉輪入口連接，葉輪的出口依次連接導葉和噴嘴，導葉尾椎連接在導葉尾部，葉輪通過鍵固定在主軸上；葉輪葉片的葉輪葉片輪緣處的葉輪外壁上設有葉輪輪緣開孔。葉輪輪緣開孔為葉輪葉片輪緣處葉輪外壁面輪緣開孔，葉輪輪緣開孔的形狀為軸面流道按轉軸旋轉掃掠而成的環狀流道。本發明通過輪緣開孔將葉輪輪緣處的局部高壓流體引導至葉輪葉片前緣靠輪緣處，使葉輪葉片進口區域壓力增加，抑制空化產生，解決了高速高效噴水推進泵高抗汽蝕問題，同時該結構滿足噴泵設計空間限制。

技術領域

本發明涉及噴水推進泵技術領域，具體地，涉及一種葉輪輪緣開孔的高抗汽蝕噴水推進泵，該噴水推進泵不僅可以滿足高航速時效率高，同時能夠滿足抗汽蝕能力強、振動噪聲小等特殊要求。

背景技術

隨著船舶工業的不斷發展，尤其是戰爭給軍事領域技術帶來的不斷挑戰，推進器技術成為決定海上戰爭的關鍵，隱身技術和精確制導技術要求推進器不僅具有高速度，而且要有低噪聲。在軍用領域的應用方面，噴水推進技術在高速攻擊艇、高速車客渡船、海軍高速運輸艦、護衛艦、輕護衛艦、兩棲裝甲車輛和安靜型核潛艇等領域都有所應用，并在某些方面具有特殊的優勢。噴水推進泵利用推進泵噴出水流的反作用力推動船舶前進，與常規螺旋槳推進技術相比，噴水推進泵具有抗空化性能強、推進效率高、振動和噪聲水平低、操縱性能好及變工況性能強等優點。噴水推進泵是噴水推進裝置的核心部件，須根據船舶的類型、阻力大小、主機類型等來選擇或設計。噴水推進泵要效率高、抗汽蝕性能好、流量系數和揚程系數大，要做到高速化大推力航行，但推進泵的結構尺寸又受安裝空間限制，因此設計難度較大。高效、高抗汽蝕且具有強大做功能力的噴水推進泵的研發成為促進噴水推進技術發展的關鍵。目前，國內噴水推進泵技術普遍低于國外水平，又受制于國外技術的封鎖，這不利于保持軍事領域的競爭性。自主研發噴水推進泵，對加速國內噴水推進技術的發展和高性能船舶的開發都具有較大意義。

噴水推進泵的泵型主要是軸流泵和導葉式混流泵。通常噴水推進泵的設計主要通過對葉輪的設計來保證高航速時效率高，同時滿足抗汽蝕能力強，振動噪聲小等特殊要求。另一種方式是增加轉速提高推進泵效率，但增加轉速將導致葉輪內產生空化并伴有噪聲和水力激振，嚴重影響推進泵安全穩定運行。

目前，高速、高效、高抗汽蝕性能的噴水推進泵的設計，受制于結構尺寸和水力部件葉片空化性能要求的雙重制約，為保證噴水推進泵在高速低噪聲下穩定運行，提出一種葉輪輪緣開孔的高抗汽蝕噴水推進泵設計是十分必要的。

發明內容

針對現有技術中存在的高速高效噴水推進泵高抗汽蝕問題，本發明的目的是提供一種葉輪輪緣開孔的高抗汽蝕噴水推進泵，該噴水推進泵是一種能夠滿足高航速時效率高，同時能夠滿足振動噪聲小、水聲信號低及抗汽蝕能力強等特殊要求的噴水推進泵。

為實現上述目的，本發明是通過以下技術方案實現的。

一種葉輪輪緣開孔的高抗汽蝕噴水推進泵，包括吸水彎管1、吸入直管2、葉輪3、導葉4、噴嘴5、導葉尾椎6以及主軸9，所述吸水彎管1的出口連接吸入直管2入口，吸入直管2出口與葉輪3入口連接，葉輪3的出口依次連接導葉4和噴嘴5，導葉尾椎6連接在導葉4尾部，所述葉輪3通過鍵固定在主軸9上；所述葉輪3的葉輪葉片800的葉輪葉片輪緣802處的葉輪外壁上設有葉輪輪緣開孔803；所述的葉輪3為半開式葉輪。

優選地，所述葉輪輪緣開孔803為半開式葉輪的葉輪葉片輪緣(802)處葉輪外壁面(808)輪緣開孔。

優選地，所述葉輪輪緣開孔803的形狀為軸面流道按轉軸旋轉掃掠而成的環狀流道。