一種使離心泵徑向受力平衡的三擴散管蝸殼結構的製作方法

2023-06-30 07:43:36 1

專利名稱：一種使離心泵徑向受力平衡的三擴散管蝸殼結構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種離心泵蝸殼結構，特別是使離心泵徑向受力平衡的三擴散管蝸殼。
背景技術：
作為重要的能量轉換裝置和流體輸送設備，離心泵廣泛的應用在國民經濟的各個領域。傳統的離心泵蝸殼結構如圖1所示，是單隔舌單蝸室的。在設計流量下，葉輪周圍的壓力是均勻的，在非設計流量下葉輪周圍的壓力是非均勻分布的，因而葉輪上必然形成一個大小方向隨時間變化的徑向力。離心泵內部流動為複雜的三維非定常湍流，常伴有流動分離、空化、水力振動等影響離心泵穩定運行特性的現象，而這些不穩定現象常常引起離心泵徑向力的產生，不平穩的徑向力會引起軸的撓動，進而引起泵的振動及影響密封機構和軸承的壽命。在圖2所示的雙蝸室蝸殼結構存在兩個相隔180°的隔舌，可以產生兩個方向相反的徑向力，理論上可以很好的平衡掉，但由於徑向力的大小和方向均隨時間變化，而兩個隔舌的弧段不容易製造的完全一樣，因此用兩個方向相反的徑向力並不能達到完全平衡。圖3所示的在葉輪跟蝸殼之間的流道內布置多個導葉來平衡徑向力的方法可以大大減小徑向力，但受擴散管的限制，增加了製造安裝成本，也加大了蝸殼的徑向尺寸。經檢索，本文採用的關於使離心泵徑向受力平衡的蝸殼結構沒有相關報導。
發明內容本實用新型的目的是解決離心泵運行過程中葉輪徑向受力不平衡問題，從而減小離心泵流動誘導振動，使其運行更加平穩，延長使用壽命。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是:設置3的倍數個擴散管，所述擴散管形狀結構相同，沿葉輪的軸心均勻布置；包括呈120°相差布置的第一擴散管、第二擴散管、第三擴散管；三個擴散管出口將液體通過出口管輸送到不同的泵出口，或匯集在一起由一個泵的出口輸出。具體包括呈120°相差布置的第一擴散管、第二擴散管、第三擴散管，變一個蝸殼內多個隔舌的方式為3個擴散管。第一擴散管、第二擴散管、第三擴散管的作用是收集從葉輪中流出的液體，並輸送到排出口。將傳統的一個蝸殼擴散管變為三個的目的是使三個隔舌製造的一樣，從而其產生的徑向力大小也一樣。同時，與一個蝸殼擴散管內多個隔舌的方案相比，本實用新型大大縮小了蝸殼的徑向尺寸。擴散管數目為三個且呈120°相差布置的目的是使徑向力的平衡更加穩定，使產生的三個徑向力合力為零。當液流經葉輪加壓後進入蝸殼，三個蝸殼同時充滿液體，由於第一擴散管、第二擴散管、第三擴散管的特徵完全一樣，於是液流作用在三個隔舌上產生三個大小相等的徑向力，由於三個徑向力呈120°相差布置，所以三個徑向力在一個平面內合力為零，並且達到一個平衡狀態。相對於兩個大小方向相反的徑向力，三個力的平衡更加穩定。本說明書所述的蝸殼結構不僅限於3個蝸室，運用這種均勻分布多個擴散管使產生的徑向力在一個平面內達到平衡的思想均可。[0007]工作過程為:流體經葉輪進口進入葉輪後被加壓甩出，進入第一擴散管、第二擴散管、第三擴散管，通過第一擴散管、第二擴散管、第三擴散管的出口連接不同的出口管分別輸送到不同的泵出口，或匯集在一起由一個泵的出口輸出。本實用新型的優點在於:使離心泵徑向受力平衡，運行平穩，增加使用壽命；結構不受流道限制，加工容易方便；不增加蝸殼的徑向尺寸，多級泵的應用中更為便利；可由一臺泵向不同的出口輸送液體。

圖1:傳統單隔舌蝸殼結構示意圖。圖2:雙隔舌蝸殼結構示意圖。圖3:加導葉蝸殼結構示意圖。圖4:本實用新型採用的蝸殼結構圖。圖5:圖4的A-A剖視圖。圖中，1，葉輪；2，第一擴散管；3，第二擴散管；4，第三擴散管。
具體實施方式
在圖4中，使離心泵徑向受力平衡的蝸殼結構，包括第一擴散管2、第二擴散管3、第三擴散管4，三個擴散管呈120°相差布置。三個擴散管出口將液體通過出口管輸送到不同的泵出口，或匯集在一起由一個泵的出口輸出。當液流通過葉輪I進口進入葉輪，經過加壓後甩出進入蝸殼，第一擴散管2、第二擴散管3、第三擴散管4同時充滿了液流。液流對三個蝸殼均有徑向力，但由於呈120°相差布置，三個徑向力在同一平面上達到平衡。
權利要求1.一種使離心泵徑向受力平衡的三擴散管蝸殼結構，其特徵在於:設置3的倍數個擴散管，所述擴散管形狀結構相同，沿葉輪(I)的軸心均勻布置；三個擴散管出口將液體通過出口管輸送到不同的泵出口，或匯集在一起由一個泵的出口輸出。
2.根據權利要求1所述的一種使離心泵徑向受力平衡的三擴散管蝸殼結構，其特徵在於:設置3個擴散管，呈120°相差布置的第一擴散管(2)、第二擴散管(3)和第三擴散管(4);三個擴散管出口將液體通過出口管輸送到不同的泵出口，或匯集在一起由一個泵的出口輸出。
專利摘要本實用新型公開了一種使離心泵徑向受力平衡的三擴散管蝸殼結構。包括呈120°相差布置的第一擴散管(2)、第二擴散管(3)、第三擴散管(4)。三個蝸殼出口將液體通過管道輸送到共同的泵出口。本實用新型的有益效果是使離心泵徑向受力平衡，運行更加平穩，可以輸送到多個出口。
文檔編號F04D29/44GK202991653SQ20122010782
公開日2013年6月12日 申請日期2012年3月21日 優先權日2012年3月21日
發明者司喬瑞, 袁壽其, 袁建平, 王川, 裴吉 申請人:江蘇大學