[發(fā)明專利]離心式葉輪機械

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710860778.3
• 申請日: 2017-09-21
• 公開（公告）號: CN107503985A
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李輝;陳擁軍
• 申請（專利權(quán)）人: 上海上涵自動化科技有限公司
• 主分類號: F04D29/42
• 分類號: F04D29/42;F04D29/08;F04D15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及離心式葉輪機械領(lǐng)域，特別是涉及一種離心式葉輪蝸殼。

背景技術(shù)

離心式葉輪機械廣泛的應(yīng)用于電力、石化、冶金、建筑、煤礦、車輛、船舶、航空航天、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。蝸殼作為重要的過流部件，有著集流、導(dǎo)流并將部分動能轉(zhuǎn)化為壓能的作用，蝸殼和葉輪之間的匹配性決定了離心式葉輪機械的性能。蝸殼參數(shù)中，隔舌安放角Φ₀、隔舌角α₀、隔舌與葉輪的間隙d₀、喉部面積S₀對葉輪機械性能有著重要影響；其中，蝸殼喉部面積S₀對確定葉輪的葉輪機械最優(yōu)工況點位置起了主要決定作用。

傳統(tǒng)的蝸殼只能保證單一的工況下離心式葉輪機械工作效率達到最高，而實際的情況是運行條件復(fù)雜多變，離心式葉輪機械需要在多種工況下運行；在偏離設(shè)計工況下，蝸殼流道內(nèi)流體速度和方向與葉輪出流不一致性加大，增加了撞擊損失，破壞流動穩(wěn)定性，蝸殼與葉輪流動的不匹配將導(dǎo)致葉輪機械運行效率降低。因此，在不同的工況下，蝸殼的過流面積也要隨之而變。

為改變蝸殼的過流面積，目前采用的方法有：

通過伸長或縮短喉部隔舌，或者更換不同長寬度的環(huán)形隔板而改變蝸殼面積，但這些方式不能在運行過程中實時調(diào)節(jié)，達不到所需要的效果。

在蝸殼喉部附近增加可旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)流片，以及在蝸殼上配備一個樞轉(zhuǎn)壁或彎曲的楔形區(qū)段改變蝸殼的流道面積，雖然可以改變蝸殼的流道面積，但破壞了流道的連續(xù)性，增大了局部損失。

根據(jù)運行工況通過控制隔板或閥門的開閉，實現(xiàn)對具有兩個或多個流道的蝸殼過流面積進行調(diào)節(jié)；該方法雖然改變了蝸殼的流道面積，但不能保證流道面積連續(xù)變化，且該蝸殼的形狀結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，不易加工。

在蝸殼出口安裝開度可調(diào)的開孔裝置來調(diào)節(jié)過流面積；該方法雖然能將高效點向小流量偏移，但由于面積變化的不連續(xù)，使得效率的提高并不理想。

因此，我們要設(shè)計出一種能夠有效解決上述問題的離心式葉輪機械。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種離心式葉輪機械，能夠根據(jù)實際的工況實時調(diào)節(jié)隔舌的相對蝸殼的位置，從而控制隔舌安放角Φ₀、隔舌角α₀、隔舌與葉輪的間隙d₀、喉部面積S₀等參數(shù)的變化，使得在偏離設(shè)計工況時，蝸殼與葉輪也能取得較佳的匹配性。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是：提供一種離心式葉輪機械，包括：蝸殼、蝸殼上的隔舌以及設(shè)置在蝸殼內(nèi)的葉輪；還包括傳動裝置和動力裝置，所述傳動裝置設(shè)置在蝸殼外側(cè)壁上靠近隔舌的位置，所述動力裝置為傳動裝置的動作提供動力；所述隔舌與蝸殼是相互獨立的，蝸殼上對應(yīng)隔舌的位置設(shè)置有與隔舌相匹配的弧形導(dǎo)槽，隔舌一端設(shè)置在弧形導(dǎo)槽內(nèi)，隔舌另一端伸出蝸殼與所述傳動裝置傳動連接，傳動裝置動作帶動隔舌沿著弧形導(dǎo)槽移動；所述蝸殼上對應(yīng)隔舌的出口處設(shè)置有密封件，密封件封閉蝸殼與隔舌之間的空隙。

優(yōu)選的，所述隔舌可在蝸殼弧形導(dǎo)槽內(nèi)的兩極限位置之間往復(fù)運動，兩極限位置之間的截面面積連續(xù)變化，其擴散角θ范圍為：7°～13°。

優(yōu)選的，所述蝸殼內(nèi)部靠近隔舌下表面的側(cè)壁為渦室螺旋壁，蝸殼出口處靠近隔舌上表面的側(cè)壁為渦室擴散壁，隔舌的下表面與渦室螺旋壁相內(nèi)切，隔舌的上表面與渦室擴散壁相外切。

優(yōu)選的，所述傳動裝置包括蝸桿、蝸桿支架和蝸桿蓋板；所述蝸桿支架固定在所述蝸殼上，所述蝸桿安裝在所述蝸桿支架上；所述隔舌的伸出端對應(yīng)設(shè)置有與所述蝸桿相配合的蝸輪齒，蝸輪齒與蝸桿相互嚙合；所述蓋板封閉蝸桿與隔舌的嚙合部位。

優(yōu)選的，所述傳動裝置包括齒輪、齒輪支架和齒輪蓋板；所述齒輪支架固定在所述蝸殼上，所述齒輪安裝在所述齒輪支架上；所述隔舌的伸出端對應(yīng)設(shè)置有與所述齒輪相配合的從動齒，從動齒與齒輪相互嚙合；所述蓋板封閉齒輪與隔舌的嚙合部位。

優(yōu)選的，所述隔舌的豎截面呈長條形；所述弧形導(dǎo)槽包容所述隔舌或為對應(yīng)隔舌兩側(cè)邊的凹槽。

優(yōu)選的，所述隔舌的伸出端上還設(shè)置有刻度。

優(yōu)選的，所述密封件包括雙向密封橡膠圈和密封壓蓋，密封壓蓋限定雙向密封橡膠圈抵在所述隔舌和蝸殼上。

優(yōu)選的，所述密封橡膠圈上對應(yīng)隔舌的表面的粗糙度要求為Ra<3.2μm；密封橡膠圈上對應(yīng)蝸殼的表面的粗糙度要求為Ra<6.3μm；所述蝸殼與所述隔舌在密封處的單邊間隙<0.1mm。