用於屏蔽泵的變螺距錐形高抗汽蝕的誘導輪的製作方法
2023-04-27 21:50:46
專利名稱：用於屏蔽泵的變螺距錐形高抗汽蝕的誘導輪的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於屏蔽泵技術領域，具體涉及用於屏蔽泵的誘導輪。
背景技術：
泵的汽蝕餘量是水力學中的一個概念，表示工作液體從泵體吸入口處到葉輪內壓力最低點的壓力差，即壓力降低的多少。其只與泵體和葉輪的水利結構有關，即對相同型號的電泵，泵的汽蝕餘量是一個定值參數。在泵實際運轉過程中，如果泵體的入口壓力本身很低，那麼葉輪內壓力最低點的壓力會更低，如果這個壓力低於工作液體的飽和蒸汽壓，液體便會氣化。在高速運轉的電泵中，氣化所產生的氣體顆粒會對葉輪產生嚴重腐蝕，這種現象被稱為汽蝕現象。在電泵生產製造業中，誘導輪作為針對降低電泵的汽蝕餘量而設計的一種零件，已被廣泛應用。誘導輪通常被安裝於泵體吸入口處，和電機輸出軸相連，在泵工作過程中，通過誘導輪對液體做功，對泵體吸入口處的工作液體進行增壓，從而使葉輪處壓力最低點的壓力仍保持大於液體的飽和蒸汽壓，達到防止產生汽蝕現象的目的。目前電泵常用誘導輪通常為卷板拉伸式誘導輪，其製作過程為由金屬片拉伸成型為等螺距葉片，再通過焊接方式連接在圓柱狀的中心軸上。由於設計與工藝過程的制約，其有如下缺陷1)從結構角度考慮，一方面由於葉輪螺距為等距分布，液體沿其葉片流道流動時，過流面積無變化，導致其水力與汽蝕性能相對較差，另一方面由於誘導輪軸呈圓柱狀，導致泵入口處的液體過流面積減小，使得液體在入口處流速突然增加，降低了泵的抗汽蝕性能。2)從工藝角度考慮，葉片與軸必須通過焊接方式連接，高熱導致葉片變形從而改變了葉片的原有設計尺寸，在批量生產中，誘導輪的個體尺寸差異較大，導致性能以及穩定性不能統一，且差距較大。
發明內容為了解決在流量不變的情況下，增加工作液體的過流面積、降低流速，通過結構改進，本實用新型提供一種用於屏蔽泵的變螺距錐形高抗汽蝕的誘導輪。本實用新型的具體技術方案如下用於屏蔽泵的變螺距錐形高抗汽蝕的誘導輪包括輪軸和螺旋葉片，螺旋葉片在輪軸上形成三段螺距，所述輪軸的前端為圓錐杆，所述螺旋葉片的三段螺距分別為第一螺距LI、第二螺距L2、第三螺距L3，其中第一螺距LI段的葉片和第二螺距L2段的葉片均位於輪軸前端的圓錐杆上。所述第一螺距LI為20 mm,第二螺距L2為30 mm,第三螺距L3為50 mm。所述誘導輪為整體的鑄件。本實用新型的有益技術效果體現在以下方面I、本實用新型的葉片螺距隨液體流動方向漸變增大，因此過流面積也漸變增大，使得液體流速逐漸減慢，壓力逐漸升高，其更符合流體力學的原理，使得工作液體通過流動更為順暢，進而獲得了更優秀的水力效果以及抗汽蝕性能；[0010]2、傳統誘導輪的輪軸為圓柱形，因此在液體將要進入誘導輪流道時刻，流通面積突然變小，導致液體受擠壓流速突然加快，不利於抗汽蝕性能的提高，本實用新型的輪軸前端設計為圓錐杆狀，液體流入處為圓錐尖端，使液體在進入誘導輪處的初始過流面積足夠大，有效解決了液體在進入誘導輪處因流道突然變小而突然提高流速的弊端，更符合水力特點，進而提聞了其抗汽蝕性能；3、本實用新型採用鑄造工藝一次成型，葉片與中心軸為一體化。由於鑄造工藝本身的特點，省去了拉伸以及焊接等對個體尺寸差異影響較大的製作工藝流程，保證了其對個體尺寸差異範圍以及抗汽蝕性能穩定性的管理更為可控，使得對誘導輪的製造與加工更 加方便。
圖I為本實用新型結構示意圖。圖2為工作時工作液體過流示意圖。上圖中序號輪軸I、螺旋葉片2。
具體實施方式
以下結合附圖，通過實施例對本實用新型作進一步地說明。實施例參見圖1，用於屏蔽泵的變螺距錐形高抗汽蝕的誘導輪包括輪軸I和螺旋葉片2，螺旋葉片2在輪軸上形成三段螺距。參見圖1，輪軸I的前端為圓錐杆，螺旋葉片2的三段螺距分別為第一螺距LI、第二螺距L2、第三螺距L3，其中第一螺距LI段的葉片和第二螺距L2段的葉片均位於輪軸I前端的圓錐杆上。第一螺距LI為20 mm,第二螺距L2為30 mm,第三螺距L3為50 mm。誘導輪為整體的鑄件。參見圖2，誘導輪的輪軸前端為圓錐杆，其直徑隨工作液體流動方向線性增大，誘導輪的輪軸入口處為圓錐的尖端，使工作液體在從管道進入誘導輪處的初始過流面積足夠大，從而保證了工作液體在進入誘導輪處不會因流道突然變小而迅速提高流速，影響其抗汽蝕性能。隨著螺旋葉片2三段螺距的逐漸增大，過流面積也漸變增大，使得工作液體流速逐漸減慢，壓力逐漸升高，其更符合流體力學的原理，使得工作液體通過流動更為順暢，進而獲得了更優秀的水力效果以及抗汽蝕性能。
權利要求1.用於屏蔽泵的變螺距錐形高抗汽蝕的誘導輪，包括輪軸和螺旋葉片，螺旋葉片在輪軸上形成三段螺距，其特徵在於所述輪軸的前端為圓錐杆，所述螺旋葉片的三段螺距分別為第一螺距LI、第二螺距L2、第三螺距L3，其中第一螺距LI段的葉片和第二螺距L2段的葉片均位於輪軸前端的圓錐杆上。
2.根據權利要求I所述的用於屏蔽泵的變螺距錐形高抗汽蝕的誘導輪，其特徵在於所述第一螺距LI為20 mm,第二螺距L2為30 mm,第三螺距L3為50 mm。
3.根據權利要求I所述的用於屏蔽泵的變螺距錐形高抗汽蝕的誘導輪，其特徵在於所述誘導輪為整體的鑄件。
專利摘要本實用新型涉及用於屏蔽泵的變螺距錐形高抗汽蝕的誘導輪。誘導輪包括輪軸和螺旋葉片，輪軸的前端為圓錐杆，螺旋葉片的三段螺距分別為第一螺距L1、第二螺距L2、第三螺距L3，其中第一螺距L1段的葉片和第二螺距L2段的葉片均位於輪軸前端的圓錐杆上；誘導輪為整體的鑄件。本實用新型螺旋葉片的螺距隨液體流動方向漸變增大，在工作液體流量不變的情況下，通過增加過流面積而使液體的流速逐漸降低，使液體增壓的過程更為合理；輪軸前段的直徑隨工作液體流動方向線性增大，液體入口處為圓錐的尖端，使液體在從管道進入誘導輪處的初始過流面積足夠大，保證了液體在進入誘導輪處不會因流道突然變小而迅速提高流速，進而提高了抗汽蝕性能。
文檔編號F04D29/66GK202381410SQ20112055541
公開日2012年8月15日 申請日期2011年12月28日 優先權日2011年12月28日
發明者韓元平 申請人:合肥新滬屏蔽泵股份有限公司