[發明專利]一種具有對旋轉子結構的離心泵

在審

• 申請號: 202011334906.9
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112524041A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 高波;顧嘉嶸;張寧;倪丹
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: F04D1/00
• 分類號: F04D1/00;F04D13/06;F04D29/66;F04D29/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種具有對旋轉子結構的離心泵，屬于流體機械領域。本發明通過兩個電機獨立調節前葉輪和后葉輪的轉速以實現兩個葉輪以相反的旋向進行旋轉，拓寬泵運行工況范圍，增強變工況適應能力，為智能控制提供更多可調節參數。與相同參數的傳統設計相比，后葉輪對流體的再做功可顯著提高功率密度，后葉輪進口的負預旋能減小葉輪外徑，降低葉輪線速度，有利于減振降噪。

技術領域

本發明涉及一種具有對旋轉子結構的離心泵，屬于流體機械領域。

背景技術

泵作為一種通用機械，在石化、能源、電力、國防軍事等領域起著重要作用，其性能呈高參數化，運行呈特殊化、極端化、智能化發展趨勢，總體朝高功率密度、低振動噪聲、多工況運行等方向發展。高速化是提升泵功率密度最簡單有效的方式，但受空化、強度及振動噪聲限制，潛力有限；多級葉輪設計可降低葉輪線速度，已得到應用，但泵軸向尺寸增大。有限的調控方式束縛了泵變工況適應能力，偏工況運行時泵內二次流、分離流加劇，性能、振動噪聲惡化。傳統的泵設計與調節方式顯然已無法完全滿足現代需求，必須探索新的設計理念和方法，以突破現有技術瓶頸。

對旋式葉輪機械打破了傳統設計理念，具有高功率密度、振動噪聲性能好等優點。目前對旋轉子結構僅出現在混流泵與軸流泵中。例如“一種對旋混流泵結構”(專利號：201710190776.8)公開了一種雙電機驅動的使用雙道口環密封結構的對旋混流泵。“一種高效對旋軸流泵”(專利號：201810473638.5)公開了一種對旋軸流泵，對對旋軸流泵前后置葉輪耦合流動處的翼型安放角進行了合理流動設定。目前尚未出現具有對旋轉子結構的離心泵的相關專利報道。本發明提出的一種具有對旋轉子結構的離心泵后葉輪通過兩個電機獨立調節前葉輪和后葉輪的轉速以實現兩個葉輪以相反的旋向進行旋轉，拓寬泵運行工況范圍，增強變工況適應能力，為智能控制提供更多可調節參數。與相同參數的傳統設計相比，后葉輪對流體的再做功可顯著提高功率密度，后葉輪進口的負預旋能減小葉輪外徑，降低葉輪線速度，有利于減振降噪。本發明具有實際的工程應用意義。

發明內容

本發明提供了一種效率高、振動噪聲性能好、結構緊湊的具有對旋轉子結構的離心泵。

一種具有對旋轉子結構的離心泵，該結構包括泵體、蝸殼、前葉輪、后葉輪、外軸、后泵蓋、壓蓋A、壓蓋B、機械密封、深溝球軸承和內軸。該離心泵的主要特征在于：前葉輪固定在內軸一端上，內軸另一端連接到標準三相異步電動機，后葉輪的后蓋板與外軸一端相固定，外軸另一端連接到空心軸三相異步電動機。內軸與外軸的旋轉方向相反，帶動前葉輪與后葉輪以相反的方向旋轉。前葉輪為離心葉輪，其葉片數為6～15片，后葉輪為徑向葉輪，其葉片數為4～12片，前葉輪葉片數多于后葉輪葉片數。前葉輪和后葉輪之間留有徑向間隙C，徑向間隙C的取值范圍為前葉輪外徑D的2％～10％。間隙的大小必須合適，太小的間隙會導致前后葉輪干涉作用大，效率低；太大的間隙會導致泄露量增加。內軸與外軸之間通過安裝深溝球軸承固定，深溝球軸承和機械密封由內軸軸肩、壓蓋A和壓蓋B固定。

本發明的有益效果在于：本發明通過兩個電機獨立調節前葉輪和后葉輪的轉速以實現兩個葉輪以相反的旋向進行旋轉，拓寬泵運行工況范圍，增強變工況適應能力，為智能控制提供更多可調節參數。與相同參數的傳統設計相比，后葉輪對流體的再做功可顯著提高功率密度，后葉輪進口的負預旋能減小葉輪外徑，降低葉輪線速度，有利于減振降噪。

附圖說明

下面結合附圖對本發明作進一步說明：

圖1是本發明的具有對旋轉子結構的離心泵整體結構示意圖。

圖2是本發明的具有對旋轉子結構的離心泵軸截面示意圖。

具體實施方式