CN105422503A - 一种组合式叶轮 - Google Patents

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Abstract

本发明属于输送高浓度、高粘度且含高硬度固体颗粒物料的小流量低扬程泵用设备领域，具体涉及一种组合式叶轮。本发明包括叶轮轴以及同轴固接于该叶轮轴一端处的端部叶轮盘，由端部叶轮盘的相对叶轮轴所在端的另一端处同轴布置有一个以上的侧部叶轮盘；各相邻叶轮盘间彼此间隔均布，各相邻叶轮盘之间的配合空隙构成连通泵体出口的导流道，各侧部叶轮盘的轴心处同轴贯穿盘体开设有用于连通泵体吸入室与导流道的进液孔；端部叶轮盘上开设有安装孔，侧部叶轮盘上与之一一对应的同轴开设螺纹孔，各者间构成螺纹配合关系。本发明加工及后期拆装维护更为便捷可靠，使用成本亦可得到有效降低。

Description

一种组合式叶轮
技术领域
本发明属于输送高浓度、高粘度且含高硬度固体颗粒物料的小流量低扬程泵用设备领域，具体涉及一种组合式叶轮。
背景技术
现有的流体输送泵多为离心泵，其叶轮结构分为闭式叶轮和开式叶轮两种，且均有叶片。叶轮结构通常包括盘状轮体，以及位于其轮体内的由叶片形成的沿轮体径向布置的导流道，导流道的进口贯穿轮体一侧端面并连通泵体吸入室；使用时依靠叶轮的高速旋转，从而带动导流道内的介质产生离心现象，以达到不断甩出导流道内介质并持续吸取泵体吸入室内介质的目的。由于上述叶轮的离心输料的工作特性，一方面，构成导流道的叶轮叶片在物料输送中与物料大面积接触，极易出现叶片磨损状况；尤其是物料中含有硬度高的固体颗粒时，磨损现象更加严重，需要频繁的对整个一体式叶轮进行拆装更换操作，随之带来使用成本的急剧增加。另一方面，由于采用叶片式叶轮，叶轮汽蚀现象不可避免，尤其在输送高温、有一定气体含量物料时，汽蚀更加明显，极难满足流量在1m3/h以下，扬程在30m以内的类似小流量低扬程工况。此外的，现有的上述叶轮结构，基本都是以铸造或者焊接而成，由于内应力等因素影响，叶轮会在铸造或焊接过程中产生一定量变形，随之也会对叶轮的实际使用工况产生不利影响。
发明内容
本发明的目的为克服上述现有技术的不足，提供一种结构合理而实用的组合式叶轮，其可避免叶轮采用传统一体铸造或者焊接等方式而造成的叶轮变形及拆装成本过高状况，并可有效降低泵的汽蚀现象，从而解决了目前小流量、低扬程、高粘度、含高硬度固体颗粒、有一定气体含量的物料输送的难题；本发明加工及后期拆装维护更为便捷可靠，使用成本亦可得到有效降低。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种组合式叶轮，包括叶轮轴以及同轴固接于该叶轮轴一端处的端部叶轮盘，由端部叶轮盘的相对叶轮轴所在端的另一端处同轴布置有一个以上的侧部叶轮盘；各相邻叶轮盘间彼此间隔均布，各相邻叶轮盘之间的配合空隙构成连通泵体出口的导流道，各侧部叶轮盘的轴心处同轴贯穿盘体开设有用于连通泵体吸入室与导流道的进液孔；端部叶轮盘上开设有安装孔，侧部叶轮盘上与之一一对应的同轴开设螺纹孔，各者间构成螺纹配合关系。
所述叶轮轴的用于配合端部叶轮盘的一端处布置有轴肩，在轴肩上一一对应各安装孔而轴向贯穿设置螺钉孔；端部叶轮盘上同轴贯穿设置贯穿孔，该贯穿孔套入叶轮轴的上述轴端处且其孔端面与上述轴肩间形成止口配合；紧固螺钉轴向穿入螺钉孔并依次与安装孔及螺纹孔间构成螺纹配合。
各侧部叶轮盘上均与螺纹孔同轴的凸设有用于相邻叶轮盘间形成上述配合空隙的柱状凸台，各柱状凸台的凸设方向轴向的指向端部叶轮盘所在方向处。
所述端部叶轮盘以及侧部叶轮盘的盘面上均凹设有用于增加盘面摩擦力的凹槽和/或凸设有用于增加盘面摩擦力的凸棱。
所述螺纹孔为四个并沿侧部叶轮盘的盘面周向均布；侧部叶轮盘上的各凹槽为槽长沿盘面径向延伸的四条，每条凹槽均对应布置于两螺纹孔之间的盘面处。
所述安装孔为四个并沿端部叶轮盘的盘面周向均布；端部叶轮盘上的各凹槽为槽长沿盘面径向延伸的四条，每条凹槽均对应布置于两安装孔之间的盘面区域处。
本发明的有益效果在于：
1)、摒弃了采用传统一体铸造或者焊接成型的叶轮所造成的轮体变形及拆装成本过高状况，通过另辟蹊径的将现有的整体式离心泵叶轮均变换为本发明的圆盘式组合叶轮，从而提升其加工及后期拆装维护的便捷可靠性，使用成本亦可得到有效降低。换言之，一方面，通过上述可拆装结构，传统的易于磨损部分如叶片等被完全抛弃，代以刚性的螺纹配合构造，结构的使用寿命可得到显著提升。另一方面，即使因运输硬度高的固体颗粒而造成某一叶轮盘严重摩擦磨损，而最终影响到其实际使用时，也只需通过拆卸旧的叶轮盘并重新安装新叶轮盘的方式来解决，无需整体的更换整个叶轮，更换成本显然得到极大降低。
2)、在上述侧部叶轮盘可拆装的基础上，配合端部叶轮盘的止口定位方式，从而实现了整个叶轮的快速维护及在线拆装效果。具体操作时，当侧部叶轮盘因摩擦磨损而需要拆装维护时，即可通过拧松紧固螺钉而达成更换效果；端部叶轮盘同理，且只需在更换新的端部叶轮盘时，再依靠叶轮轴上的止口配合来实现快速定位，其操作极为快捷方便。
3)、各侧部叶轮盘间以及侧部叶轮盘与端部叶轮盘间的导流道的形成可为多种，或为直接在相邻叶轮盘的盘面上布置插槽，而使用插块沿上述插槽而径向的***叶轮盘上，从而使得各相邻叶轮盘间存在配合空隙；或为采用单独的阶梯状凸柱结构，使其柱面两端分别支撑相邻叶轮盘的盘面，从而达到使相邻叶轮盘间彼此形成配合空隙。本发明优选的结构为，一方面由侧部叶轮盘盘面处轴向凸设柱状凸台，从而利用柱状凸台的长度来形成上述配合空隙。另一方面，柱状凸台是由螺纹孔的孔端同轴向外延伸的，换言之，螺纹孔必然是贯穿柱状凸台的。在柱状凸台的顶端面紧密抵靠在指定叶轮盘盘面处时，上述螺纹配合的螺栓必然完全被包覆在柱状凸台内，从而避免了经过导流道的介质对该螺栓的侵蚀、锈蚀和摩擦状况，进而有效提升了本发明的螺纹配合的使用寿命，成效极为显著。
4)、凹槽和/或凸棱的布置，有助于提升导流道对于介质的离心“抓取”能力，进而提升相应离心泵的工作效能。实际操作时，考虑更多采用凹槽的设计方式，一方面凹槽加工更为方便；另一方面，相较需要凸起并占用原有导流道空间的凸棱结构，凹槽也会给予更多的导流道空间，从而进一步提升离心泵的介质泵输能力，最终确保整个设备的高效可靠工作效果。
附图说明
图1为本发明的装配示意图；
图2为图1的结构***图；
图3为端部叶轮盘的正面示意图；
图4为侧部叶轮盘的正面示意图。
图示各标号与本发明的具体部件名称对应关系如下：
a-凹槽
10-叶轮轴11-轴肩12-螺钉孔
20-端部叶轮盘21-贯穿孔22-安装孔
30-侧部叶轮盘31-进液孔32-螺纹孔33-柱状凸台
40-紧固螺钉
具体实施方式
为便于理解，此处结合图1-4，对本发明的具体实施结构作以下进一步描述：
本发明的具体实施结构如图1-4所示，自图1的由右至左分别同轴布置叶轮轴10、端部叶轮盘20及侧部叶轮盘30，各者间以紧固螺钉40轴向的穿设并螺纹固接彼此。其中，如图3所示，端部叶轮盘20上布置贯穿孔21并套设在叶轮轴10的轴端处，且端部叶轮盘20的朝向叶轮轴10的一侧盘面与叶轮轴10轴端处的轴肩11之间构成止口配合。侧部叶轮盘30在图1-2中为两个，当然，实际操作时可为三个、四个甚至更多，视具体状况而定。侧部叶轮盘30依靠图4所示的四个柱状凸台33而与端部叶轮盘20盘面间构成面抵靠配合，且两者间隙构成用于导流并离心甩出介质的导流道，各侧部叶轮盘30均同轴贯穿布置进液孔31，以供外部介质沿该进液孔31进入导流道中。
本发明实际装配时，将各叶轮盘沿轴向组装完毕后，用锥头内六角螺钉(也即紧固螺钉40)沿相应的螺钉孔12、安装孔22及螺纹孔32穿设并形成螺纹配合，最终形成一体结构。泵体的设计为同心泵体，泵出口在泵体圆的切线上。在电机带动或者其它外力作用下，叶轮得到动能，待输送的介质从叶轮入口也即进液孔31处进入轮体内部的导流道，在各叶轮盘盘面摩擦力作用下，使介质产生离心力，从而使得介质沿叶轮盘的切线方面顺导流道被不断泵出。各叶轮盘盘面附有径向布置的凹槽a，主要目的是为了增加形成导流道的两侧流道壁的摩擦力。
采用本发明的上述的叶轮制造工艺，可避免叶轮采用传统一体铸造或者焊接等方式而造成的叶轮变形及拆装成本过高状况。通过采用合理的各叶轮盘配合空隙和设置合适的凹槽结构，从而使物料在相应盘面的摩擦力作用下产生离心力，进而减小甚至杜绝了采用老式的轮片方式而形成的汽蚀现象，显然极为符合目前用于输送高浓度、高粘度且含高硬度固体颗粒物料的小流量低扬程泵用设备领域的发展需要。

Claims (6)

1.一种组合式叶轮，其特征在于：包括叶轮轴(10)以及同轴固接于该叶轮轴(10)一端处的端部叶轮盘(20)，由端部叶轮盘(20)的相对叶轮轴(10)所在端的另一端处同轴布置有一个以上的侧部叶轮盘(30)；各相邻叶轮盘间彼此间隔均布，各相邻叶轮盘之间的配合空隙构成连通泵体出口的导流道，各侧部叶轮盘(30)的轴心处同轴贯穿盘体开设有用于连通泵体吸入室与导流道的进液孔(31)；端部叶轮盘(20)上开设有安装孔(22)，侧部叶轮盘(30)上与之一一对应的同轴开设螺纹孔(32)，各者间构成螺纹配合关系。
2.根据权利要求1所述的一种组合式叶轮，其特征在于：所述叶轮轴(10)的用于配合端部叶轮盘(20)的一端处布置有轴肩(11)，在轴肩(11)上一一对应各安装孔(22)而轴向贯穿设置螺钉孔(12)；端部叶轮盘(20)上同轴贯穿设置贯穿孔(21)，该贯穿孔(21)套入叶轮轴(10)的上述轴端处且其孔端面与上述轴肩(11)间形成止口配合；紧固螺钉(40)轴向穿入螺钉孔(12)并依次与安装孔(22)及螺纹孔(32)间构成螺纹配合。
3.根据权利要求1或2所述的一种组合式叶轮，其特征在于：各侧部叶轮盘(30)上均与螺纹孔(32)同轴的凸设有用于相邻叶轮盘间形成上述配合空隙的柱状凸台(33)，各柱状凸台(33)的凸设方向轴向的指向端部叶轮盘(20)所在方向处。
4.根据权利要求3所述的一种组合式叶轮，其特征在于：所述端部叶轮盘(20)以及侧部叶轮盘(30)的盘面上均凹设有用于增加盘面摩擦力的凹槽(a)和/或凸设有用于增加盘面摩擦力的凸棱。
5.根据权利要求4所述的一种组合式叶轮，其特征在于：所述螺纹孔(32)为四个并沿侧部叶轮盘(30)的盘面周向均布；侧部叶轮盘(30)上的各凹槽(a)为槽长沿盘面径向延伸的四条，每条凹槽(a)均对应布置于两螺纹孔(32)之间的盘面区域处。
6.根据权利要求5所述的一种组合式叶轮，其特征在于：所述安装孔(22)为四个并沿端部叶轮盘(20)的盘面周向均布；端部叶轮盘(20)上的各凹槽(a)为槽长沿盘面径向延伸的四条，每条凹槽(a)均对应布置于两安装孔(22)之间的盘面区域处。
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