一種前葉輪葉片角度可調的同軸雙葉輪軸流式葉片泵的製作方法

2023-10-06 01:09:09

本實用新型屬於葉片泵技術領域，具體涉及一種前葉輪葉片角度可調的同軸雙葉輪軸流式葉片泵。

背景技術：

葉片泵廣泛應用於農田灌溉、抗旱排澇、生態環境改善及跨流域調水工程等領域，現有的軸流式葉片泵，揚程較低、很少超過10.0m，而且在偏離設計工況點後氣蝕性能惡化、影響其安全運行，並且在高揚程、小流量區存在不穩定的馬鞍區，接近零流量工況時，功率急劇增大，導致配套原動機超載。

技術實現要素：

針對上述現有技術中存在的問題，本實用新型的目的在於提供一種可避免出現上述技術缺陷的前葉輪葉片角度可調的同軸雙葉輪軸流式葉片泵。

為了實現上述實用新型目的，本實用新型提供的技術方案如下：

一種前葉輪葉片角度可調的同軸雙葉輪軸流式葉片泵，包括雙葉輪外殼8以及設置在雙葉輪外殼8內的導水錐1、前葉輪2、前葉輪葉片角度調節機構3、前葉輪葉片角度調節拉杆4、後葉輪5、水泵主軸6和後導葉體7，前葉輪2與後葉輪5固定安放在水泵主軸6上，導水錐1安裝在前葉輪2的頭部，後導葉體7設置在後葉輪5的出口側，前葉輪葉片角度調節機構3設置在前葉輪2的輪轂中，前葉輪葉片角度調節機構3與前葉輪葉片角度調節拉杆4相連接。

進一步地，前葉輪2為葉片角度可調節的軸流式葉片泵。

進一步地，前葉輪2的葉片數為3～5枚。

進一步地，後葉輪5的葉片數為3～5枚。

進一步地，後導葉體7的葉片數為6～8枚。

進一步地，雙葉輪外殼8由前段和後段組成，前段為球面形狀，後段為柱面形狀。

進一步地，前葉輪2、後葉輪5均為軸流式葉輪。

進一步地，後葉輪5的葉片的扭曲率略大於前葉輪2的葉片的扭曲率。

本實用新型提供的前葉輪葉片角度可調的同軸雙葉輪軸流式葉片泵，適用於低揚程立式軸流式水泵，也適用於不同結構型式的臥式貫流泵，大大改善了氣蝕性能和調節性能，明顯提高了工作揚程，拓寬高效率範圍20％以上，功率變化規律為隨流量的增加而緩慢增大，降低了設備成本和運行費用，可以很好地滿足實際應用的需要。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為前葉輪葉片角度可調的同軸雙葉輪軸流式葉片泵性能與常規兩級軸流式葉片泵性能疊加對比圖；

圖中，1-導水錐；2-前葉輪；3-前葉輪葉片角度調節機構；4-前葉輪葉片角度調節拉杆；5-後葉輪；6-水泵主軸；7-後導葉體；8-雙葉輪外殼。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，下面結合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

如圖1所示，一種前葉輪葉片角度可調的同軸雙葉輪軸流式葉片泵，包括導水錐1、前葉輪2、前葉輪葉片角度調節機構3、前葉輪葉片角度調節拉杆4、後葉輪5、水泵主軸6、後導葉體7和雙葉輪外殼8等部件。

前葉輪2為葉片角度可調節的軸流式葉片泵，前葉輪2與後葉輪5採用內法蘭螺母固定安放在水泵主軸6上，法蘭之間設置止口和密封，防止輸送液體進入輪轂，水泵主軸6的端法蘭與後葉輪5的輪轂上部固定，保證前葉輪2和後葉輪5固定在同一水泵主軸6上，為保證雙葉輪軸流式葉片泵的進口流態，在前葉輪2的頭部安裝導水錐1；後葉輪5出口側布置後導葉體7，以回收後葉輪5出口動能。在前葉輪2的輪轂中設置前葉輪葉片角度調節機構3、並通過拉杆4穿過水泵主軸6至接力器，由接力器的上下運動實現前葉輪2的葉片角度調節。雙葉輪外殼8由前段和後段組成，由於前葉輪為葉片角度可調節，因此前段為球面形狀，後段為柱面形狀。前葉輪2、後葉輪5均為軸流式葉輪，結構相同，採用相同的翼型，後葉輪5的葉片的扭曲率略大於前葉輪，前葉輪2和後葉輪5固定安放在同一主軸上，同一方向同速旋轉，水流由導水錐1進入前葉輪2，從前葉輪2獲得升力後直接進入後葉輪5再次獲得升力，後葉輪5的出口處安裝有後導葉體7，水流通過後導葉體7以回收動能。當運行工況改變時，調節前葉輪2的葉片角度，保證該雙葉輪軸流式葉片泵運行在最佳工況。前葉輪2的葉片數可以為3～5枚。後葉輪5的葉片數可以為3～5枚。後導葉體7的葉片數可以為6～8枚。

現以比轉速為1000的軸流式葉片泵為例，對採用前葉輪葉片角度可調的同軸雙葉輪軸流式葉片泵與常規兩級軸流泵的性能採用CFD分析對比，水泵葉輪直徑300mm、轉速1450r/min，輪轂直徑160mm、前葉輪和後葉輪的葉片數均為4枚、後導葉體葉片為7枚。結果表明，前葉輪葉片角度可調的同軸雙葉輪軸流式葉片泵和常規兩級軸流式葉片泵性能曲線形狀明顯不同，其流量～效率曲線、揚程～流量均更加平坦，高效區更寬，軸功率不再是隨著流量的增大而減小，反而是隨著流量的增大而增大的趨勢，且非常平坦，具有良好的調節性能。在最高效率85％的工況點，氣蝕比轉速達到1500以上，明顯優於常規軸流式葉片泵。前葉輪葉片角度可調的同軸雙葉輪軸流式葉片泵性能與常規兩級軸流式葉片泵性能疊加對比如圖2所示。

本實用新型提供的前葉輪葉片角度可調的同軸雙葉輪軸流式葉片泵，適用於低揚程立式軸流式水泵，也適用於不同結構型式的臥式貫流泵，大大改善了氣蝕性能和調節性能，明顯提高了工作揚程，拓寬高效率範圍20％以上，功率變化規律為隨流量的增加而緩慢增大，降低了設備成本和運行費用，可以很好地滿足實際應用的需要。

以上所述實施例僅表達了本實用新型的實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本實用新型專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本實用新型的保護範圍。因此，本實用新型專利的保護範圍應以所附權利要求為準。