[發(fā)明專利]一種具有機翼型導流葉片的離心泵徑向密封環(huán)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810409124.3
• 申請日: 2018-05-02
• 公開（公告）號: CN108825549B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發(fā)明（設計）人: 何秀華;卞榮群;鄧志丹
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: F04D29/08
• 分類號: F04D29/08;F04D29/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開一種裝配在離心泵的蝸殼和葉輪之間的具有機翼型導流葉片的離心泵徑向密封環(huán)，由圓盤和徑向導流葉片組成，在圓盤的一側盤面上沿圓周方向均勻固定布置多個徑向導流葉片，徑向導流葉片的徑向截面的外形輪廓是機翼型；圓盤固定連接在蝸殼上，徑向導流葉片面朝葉輪且與葉輪的前蓋板端面保持Δ＝0.5～1mm的軸向間隙；本發(fā)明是一種非接觸式的密封裝置，采用徑向導流方向，當離心泵葉輪旋轉時，帶動了葉輪和蝸殼之間的液體旋轉，旋轉液體在固定的徑向的導流葉片的誘導下產生定向流動，誘導方向與葉輪和蝸殼之間泄露流體的運動方向相反，從而達到阻止流體從葉輪與蝸殼間隙處泄露的目的。

技術領域

本發(fā)明涉及流體機械領域中的離心泵結構，具體是離心泵的徑向密封裝置，安裝在蝸殼與葉輪之間的間隙處，用于防止蝸殼與葉輪之間的流體泄漏。

背景技術

離心泵作為一種典型的葉片式流體機械，其工作原理是通過原動機驅動葉輪旋轉對流體做功，將機械能轉化為流體的動能和壓能，從而實現(xiàn)流體的輸送。離心泵葉輪做功過程中不可避免地伴隨著能量損失，能量損失主要分為三種類型：流動損失、容積損失和圓盤摩擦損失。其中，容積損失是指通過葉輪轉動與殼體之間的泄露引起的流量損失，泄漏量與作用在間隙兩端的壓力差和間隙結構有關，因此要在發(fā)生泄露的位置設置密封裝置。目前在蝸殼與葉輪之間常用的密封方式有兩種：一是通過將口環(huán)與葉輪之間的泄露間隙設置在一個較小的范圍；二是通過設置復雜的密封結構即采用迷宮密封，但是當間隙設置很小時磨損嚴重，穩(wěn)定性就會變差，而過于復雜的密封結構也不利于加工和裝配。

目前，為了解決減小間隙帶來的磨損嚴重，裝配困難等一系列問題，提出了可以在較大間隙下保證良好的密封性能的非接觸式密封結構。例如中國專利申請?zhí)枮?01420065364.3的文獻中提出了一種葉輪帶有非接觸密封功能的高效離心泵，在葉輪兩側延伸的環(huán)狀葉輪密封環(huán)及泵體內置的與葉輪密封環(huán)相配的泵體耐磨環(huán)內表面加工螺紋，達到減少或阻止葉輪密封環(huán)徑向間隙處產生的泄露，但是葉輪本身的加工工藝就比較復雜，在其密封環(huán)外表面加工螺紋除了會增加加工難度外，還會影響葉輪的水力性能；螺紋密封在使用過程中會產生磨損，一旦磨損過度就需要更換整個葉輪，這會增加維護成本。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種離心泵的徑向密封環(huán)，該密封環(huán)采用機翼型徑向導流葉片產生與泄露方向相反的流動來阻止流體從蝸殼與葉輪間隙處流出，從而降低容積損失，提高離心泵的容積效率。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：本發(fā)明裝配在離心泵的蝸殼和葉輪之間，由圓盤和徑向導流葉片組成，在圓盤的一側盤面上沿圓周方向均勻固定布置多個徑向導流葉片，徑向導流葉片的徑向截面的外形輪廓是機翼型。

進一步地，圓盤固定連接在蝸殼上，徑向導流葉片面朝葉輪且與葉輪的前蓋板端面保持Δ＝0.5～1mm的軸向間隙。

進一步地，圓盤的內圈半徑r為葉輪進口處直徑的二分之一、外圈半徑R為半徑r的1.5～2倍、軸向高度b為半徑r的0.25～0.35倍。

進一步地，徑向導流葉片的數(shù)量比葉輪5的葉片數(shù)多一個。

進一步地，徑向導流葉片的機翼型是RAF-6E翼型、NACA翼型。

進一步地，徑向導流葉片的葉片長度L為半徑r的1.9～2.2倍、軸向上的高度h為半徑r的0.15～0.2倍、出口安放角β為60°～75°。

本發(fā)明的有益效果是：