一種抗汽蝕葉片泵的製作方法
2023-05-31 06:05:11 2
專利名稱：一種抗汽蝕葉片泵的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種水泵，尤其是指一種抗汽蝕葉片泵。
背景技術：
現有的葉片泵中，密封環一般為平直結構，如圖4所示，葉片泵中，葉輪48的進口部位與密封環411相配合處的配合間隙設計成L型；如圖5所示，也有少數葉片泵中將葉片泵葉輪58的進口部位與密封環511相配合處設計成配合間隙為V型。在以上配合的情況下，葉輪出口邊流出的高壓水流，通過葉輪與密封環之間的間隙，流向葉輪進口邊。該高壓水流的流束，一般垂直於泵軸心線，或偏向泵吸入口。對葉片進口邊的壓力提高沒有絲毫改善，反而使得進口流態紊亂，通常會採取極小的間隙控制該洩漏流量。而葉輪進口邊壓力過低會產生汽蝕，導致水泵葉輪表面產生剝落和損壞。
實用新型內容本實用新型的目的是為了克服現有技術存在的問題，提供一種能夠改善泵的抗汽蝕性能的抗汽蝕葉片泵。本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的:一種抗汽蝕葉片泵，所述葉片泵包含:與泵軸連接的電機，支撐泵軸的軸承，通過葉輪螺母固定在泵軸上的葉輪，設在葉輪外側的導葉體，通過螺釘安裝在泵的進水喇叭管上的密封環，所述進水喇叭管與導葉體之間裝有0型密封圈，並通過螺柱和螺母連接在一起，其中:葉輪的進口 部位與密封環相配合處的配合間隙呈倒V型錐面，兩錐面之間有一夾角，其配合間隙由大到小均勻變化，使洩漏出的高壓液流，對準葉片進口邊；葉輪後蓋板靠近葉片進口邊部位，鑽通數個小孔，作為射流孔，射流孔緊靠葉片背面與後蓋板的交線。所述密封環內徑小於所述葉輪入口內徑。所述倒V型錐面的配合間隙中最小間隙彡0.3mm。所述射流孔的孔徑為3mm-15mm。所述射流孔的數量與葉片數相等或是葉片數的整數倍數。本實用新型的有益效果:本實用新型的葉片泵中將葉片泵葉輪的進口部位與密封環相配合處設計成配合間隙為錐面，使葉輪出口流出的高壓水流，流向葉片進口邊；此外，在葉輪後蓋板靠近葉片進口邊部位，鑽通數個小孔，作為射流孔，射流孔靠近葉片背面，使葉輪出口流出的高壓水流，流向葉片進口邊背面附近。由於本葉片泵採用上述2個改進方案，改善了原葉輪進口邊附近較低壓力分布的狀況，從而避免因壓力過低而產生汽蝕，大大改善了葉片泵的抗汽蝕性能。為進一步說明本實用新型的上述目的、結構特點和效果，以下將結合附圖對本實用新型進行詳細說明。
圖1為本實用新型的抗汽蝕葉片泵結構示意圖；圖2為現有葉片泵中平衡孔示意圖；圖3為本實用新型中射流孔示意圖；圖4為現有的葉輪進口部位與密封環相配合處的配合間隙為L型的示意圖；圖5為現有的葉輪進口部位與密封環相配合處的配合間隙為V型的示意圖；圖6為本實用新型的葉輪進口部位與密封環相配合處的配合間隙為倒V型的示意圖；圖7為圖6的放大圖。
具體實施方式
下面結合實施例的附圖對本實用新型的具體實施方式
進行詳細說明。參見圖1，本實用新型的抗汽蝕葉片泵包含:與泵軸13連接的電機(未圖示)，支撐泵軸13的軸承12，通過葉輪螺母2固定在泵軸13上的葉輪8，設在葉輪8外側的導葉體7，通過螺釘3安裝在泵的進水喇叭管I上的密封環11，所述進水喇叭管I與導葉體7之間裝有0型密封圈6以防洩漏，並通過螺柱4和螺母5連接在一起。本實用新型中將葉片泵葉輪8的進口部位與密封環11相配合處的配合間隙10為錐面，兩錐面之間有一夾角，其間隙由大到小均勻變化，呈倒V型(S卩「A」型)，使洩漏出的高壓液流，對準葉片進口邊。其結構參見圖6所示，該結構使葉輪8出口流出的高壓水流，流向葉片進口邊，即該高壓水流的流束，對準葉片進口邊，對葉片進口邊的壓力提高有很大改善，從而抑制了汽蝕的產生。上述密封環11內徑稍小於葉輪8入口內徑，通過泵軸13的上下移動，可調節葉輪8與密封環11之間配合間隙10的間隙距離，通過調整配合間隙10的間隙距離，可以控制高壓水流的流量，在效率和汽蝕之間找到適當平衡點。參見圖7，配合間隙10的最小間隙距離L (是指靠近葉片進口邊一端的間隙)控制在> 0.3mm (葉輪8直徑的1%以下)，另外，在葉輪8後蓋板靠近葉片進口邊部位，鑽通數個小孔，作為射流孔9，如圖3所示，射流孔6緊靠葉片背面與後蓋板的交線，射流孔的數量與葉片數相等或是葉片數的整數倍數。射流孔9的孔徑為3mm-15mm。射流孔6使葉輪8出口流出的高壓水流流向葉片進口邊背面附近。該結構主要是為了增加葉片進口邊附近背面靠近後蓋板區域的壓力，以進一步抑制汽蝕的產生，同時還能使氣泡在葉片背面局部不易堆積。該洩漏液流避開了從葉輪8進口吸入的主液流，對效率下降影響不大。該結構與上述配合間隙10為倒V型結構的設計，能夠大大改善葉片泵的抗汽蝕性能，同時該結構還可以平衡少量軸向力，以減小推力軸承的負荷，降低振動和噪音，使泵運行得更加平穩，提高泵的使用壽命。圖3中的標記101說明:所述配合間隙10由兩個配合面構成，一個為葉輪配合面101，另一個為密封環11的配合面。上述射流孔9與現有技術中的平衡孔29 (圖2所示)有本質區別。射流孔9主要抑制汽蝕產生，設在葉片背面根部，孔徑較小，通過射流孔9的液流避開了葉輪8進口的主流，對效率下降影響甚微。平衡孔29主要平衡軸向力，在相鄰葉片中間，孔徑較大，通過平衡孔的液流對葉輪28進口的主流擾動較大，對效率下降影響較大。本葉片泵中，通過對液體回流的定向定量導入，減小了葉片進口邊附近的低壓區面積，抑制了汽蝕的產生，同時避開了從葉輪進口吸入的主液流，對效率下降影響不大。經過ANASYS13.0模擬計算分析及試驗驗證，汽蝕餘量有明顯降低。對現有零件的改動量較小，葉輪不需要再做模具，節約成本，本葉片泵普遍適用於各種比轉速的離心泵以及部分混流泵。本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本實用新型的目的，而並非用作對本實用新型的限定，只要在本實用新型的實質範圍內，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本實用新型的權利要求的範圍內。
權利要求1.一種抗汽蝕葉片泵，所述葉片泵包含:與泵軸連接的電機，支撐泵軸的軸承，通過葉輪螺母固定在泵軸上的葉輪，設在葉輪外側的導葉體，通過螺釘安裝在泵的進水喇叭管上的密封環，所述進水喇叭管與導葉體之間裝有O型密封圈，並通過螺柱和螺母連接在一起，其特徵在於: 葉輪的進口部位與密封環相配合處的配合間隙呈倒V型錐面，兩錐面之間有一夾角，其配合間隙由大到小均勻變化，使洩漏出的高壓液流，對準葉片進口邊； 葉輪後蓋板靠近葉片進口邊部位，鑽通數個小孔，作為射流孔，射流孔緊靠葉片背面與後蓋板的交線。
2.如權利要求1所述的抗汽蝕葉片泵，其特徵在於: 所述密封環內徑小於所述葉輪入口內徑。
3.如權利要求1所述的抗汽蝕葉片泵，其特徵在於: 所述倒V型錐面的配合間隙中最小間隙> 0.3mm。
4.如權利要求1所述的抗汽蝕葉片泵，其特徵在於: 所述射流孔的孔徑為3mm-15mm。
5.如權利要求1所述的抗汽蝕葉片泵，其特徵在於: 所述射流孔的數量與葉片數相等或是葉片數的整數倍數。
專利摘要本實用新型為一種抗汽蝕葉片泵，屬於水泵，改善葉片泵抗汽蝕性能，本葉片泵包含與泵軸連接的電機，通過葉輪螺母固定在泵軸上的葉輪，設在葉輪外側的導葉體，安裝在泵進水喇叭管上的密封環，進水喇叭管與導葉體間裝有O型密封圈，並通過螺柱連接一起，其中葉輪進口部位與密封環相配合處的配合間隙呈倒V型錐面，配合間隙由大到小均勻變化，使洩漏出的高壓液流，對準葉片進口邊；葉輪後蓋板靠近葉片進口邊部位，鑽通數個射流孔，射流孔緊靠葉片背面與後蓋板的交線。本葉片泵使葉輪出口流出的高壓水流，流向葉片進口邊及進口邊背面附近，改善了葉輪進口邊附近較低壓力分布的狀況，從而避免因壓力過低而產生汽蝕，改善了葉片泵的抗汽蝕性能。
文檔編號F04D13/06GK203009310SQ20122064635
公開日2013年6月19日 申請日期2012年11月29日 優先權日2012年11月29日
發明者霍幼文, 湯企平, 高君, 周文朝, 徐金星 申請人:上海凱士比泵有限公司