CN106224245A - 一种创新型叶片的离心泵 - Google Patents
一种创新型叶片的离心泵 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106224245A CN106224245A CN201610847000.4A CN201610847000A CN106224245A CN 106224245 A CN106224245 A CN 106224245A CN 201610847000 A CN201610847000 A CN 201610847000A CN 106224245 A CN106224245 A CN 106224245A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- impeller
- pump
- nut
- pump cover
- pump housing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D1/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/18—Rotors
- F04D29/22—Rotors specially for centrifugal pumps
- F04D29/24—Vanes
- F04D29/242—Geometry, shape
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
一种创新型叶片的离心泵,它涉及机械技术领域;泵体的一端连接有泵盖,泵盖与泵体之间通过第二螺柱、弹垫和第二螺母连接有挡板,泵盖的一端通过第一螺母和第一螺柱连接有蜗壳,蜗壳内设置有叶轮,叶轮的中心设置有钢丝螺套和叶轮螺母,叶轮螺母的一侧设置有键,叶轮的左端与蜗壳之间通过紧定螺钉固定有左口环,叶轮的右端与泵盖之间设置有右口环,泵盖内配合有喉部衬套,蜗壳与泵盖之间设置有缠绕垫;所述的泵体与泵盖之间通过第三螺柱和第三螺母连接有机械密封,泵体的右端连接有圆螺母和止动垫圈。本发明所述的一种创新型叶片的离心泵,能实现提高效率,减慢磨蚀,延长叶轮寿命的目的。
Description
技术领域
本发明涉及机械技术领域,具体涉及一种创新型叶片的离心泵。
背景技术
离心泵是一种应用非常广泛的工作机,它可广泛用于电力、冶金、煤炭、建材等行业输送含有固体颗粒的浆体。如火电厂水力除灰、冶金选矿厂矿浆输送、洗煤厂煤浆及重介输送等。无论是在工业生产还是生活中,它都具有不可替代的地位。
近年来,国家越来越重视节能减排。离心泵的节能研究越来越受重视。对于叶轮效率的研究,国内外现在基本都关注泵前后盖板间隙、叶片数和叶轮水力性能的优化;而对于叶轮的抗磨蚀研究,国内外主要集中在空蚀、提高叶片强度等方面。
叶轮作为离心泵的做功部件,离心泵依靠叶轮的高速旋转对液体做功,从而实现对液体的输送,是离心泵的重要部件。离心泵叶轮一般分为闭式叶轮、半开式叶轮、开式叶轮三种。闭式叶轮效率较高,应用最广,适用于输送不含固体颗粒及纤维的清洁液体。半开式叶轮效率介于闭式叶轮和开式叶轮之间,适用于输送易于沉淀或含固体悬浮物的液体。而开式叶轮效率最低,但是结构简单,加工、制造容易,适用于输送含较多固体悬浮物或带纤维的液体,如含沙水流。以上三种叶轮,无论哪种叶轮叶片截面形状都基本相同。开式叶轮应用在某些特殊场合,但也在工程应用中面临诸多问题,如效率低、易磨蚀等。效率低是由其的结构形式决定的,进入叶轮的流体不能完全被输送出去,部分流体回流入泵体;其输送的介质特性又决定了叶轮易被磨蚀,开式叶轮的磨蚀分为物理磨损和空蚀。
在叶轮的设计中,叶片截面一般为矩形,因为叶片工作面为平面,运行中介质对叶轮叶片的阻力较大,能量损失较高;在运行中介质中的固体颗粒以一定速度垂直击中在运行的叶片上,较容易造成物理磨损。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足,提供一种提高效率,减慢磨蚀,延长叶轮使用寿命的创新型离心泵叶片。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:它包含蜗壳、左口环、 紧定螺钉、叶轮、右口环、喉部衬套、缠绕垫、第一螺母、第一螺柱、第二螺柱、弹垫、第二螺母、机械密封、泵体、第三螺柱、第三螺母、键、泵盖、叶轮螺母、钢丝螺套、圆螺母、止动垫圈;所述的泵体的一端连接有泵盖,泵盖与泵体之间通过第二螺柱、弹垫和第二螺母连接有挡板,泵盖的一端通过第一螺母和第一螺柱连接有蜗壳,蜗壳内设置有叶轮,叶轮的中心设置有钢丝螺套和叶轮螺母,叶轮螺母的一侧设置有键,叶轮的左端与蜗壳之间通过紧定螺钉固定有左口环,叶轮的右端与泵盖之间设置有右口环,泵盖内配合有喉部衬套,蜗壳与泵盖之间设置有缠绕垫;所述的泵体与泵盖之间通过第三螺柱和第三螺母连接有机械密封,泵体的右端连接有圆螺母和止动垫圈。
作为优选,所述的泵体的右部侧壁通过铆钉固定有铭牌。
作为优选,所述的泵体的左端内壁与泵盖之间设置有O型密封圈。
作为优选,所述的泵体内还设置有防尘盘。
作为优选,所述的蜗壳上设置有管堵和垫。
作为优选,所述的泵体的右端底部通过螺栓和弹垫连接有支架。
本发明的工作原理为:工作时,介质从左端进口进入泵内,利用叶轮旋转而使介质发生离心运动来工作的。水泵在启动前,必须使泵壳和吸水管内充满水,然后启动电机,使泵轴带动叶轮和水做高速旋转运动,水发生离心运动,被甩向叶轮外缘,经蜗形泵壳的流道流入水泵的压水管路。叶轮是离心泵的核心部分,它转速高出力大,叶轮上的叶片又起到主要作用,叶轮在装配前要通过静平衡实验。叶轮上的内外表面要求光滑,以减少水流的摩擦损失。轴向力平衡装置,在离心泵运行过程中,由于液体是在低压下进入叶轮,而在高压下流出,使叶轮两侧所受压力不等,产生了指向入口方向的轴向推力,会引起转子发生轴向窜动,产生磨损和振动,因此应设置轴向推力轴承,以便平衡轴向力。
采用上述结构后,本发明产生的有益效果为:本发明所述的一种创新型叶片的离心泵,能实现提高效率,减慢磨蚀,延长叶轮寿命的目的。
附图说明
图1是本发明的结构图;
图2是图1的侧视图;
图3为本具体实施方式原有的叶轮叶片截面形状;
图4为本具体实施方式改进后的一种叶轮叶片截面形状;
图5为本具体实施方式改进后叶轮截面形状的极限形式;
图6为本具体实施方式叶片一次改进的锥形截面结构;
图7为本具体实施方式叶片一次改进的带圆R的截面结构;
图8为本具体实施方式叶片二次改进的锥形截面结构;
图9为本具体实施方式叶片二次改进的带圆R的截面结构;
图10为本具体实施方式叶片三次改进的锥形截面结构;
图11为本具体实施方式叶片三次改进的上平面圆弧的截面结构;
图12为本具体实施方式叶片改进前和改进后的扬程流量曲线图;
图13为本具体实施方式叶片改进前和改进后的流量效率曲线图。
附图标记说明:
蜗壳1、左口环2、 紧定螺钉3、叶轮4、右口环5、喉部衬套6、缠绕垫7、第一螺母8、第一螺柱9、第二螺柱10、弹垫11、第二螺母12、机械密封13、泵体14、铆钉15、铭牌16、螺栓 17、弹垫18、支架19、第三螺柱20、第三螺母21、O型密封圈22、键23、泵盖24、叶轮螺母25、钢丝螺套26、管堵27、垫28、防尘盘29、圆螺母30、止动垫圈31。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
参看如图1——图2所示,本具体实施方式采用如下技术方案:它包含蜗壳1、左口环2、 紧定螺钉3、叶轮4、右口环5、喉部衬套6、缠绕垫7、第一螺母8、第一螺柱9、第二螺柱10、弹垫11、第二螺母12、机械密封13、泵体14、第三螺柱20、第三螺母21、键23、泵盖24、叶轮螺母25、钢丝螺套26、圆螺母30、止动垫圈31;所述的泵体14的一端连接有泵盖24,泵盖24与泵体14之间通过第二螺柱10、弹垫11和第二螺母12连接有挡板,泵盖24的一端通过第一螺母8和第一螺柱9连接有蜗壳1,蜗壳1内设置有叶轮4,叶轮4的中心设置有钢丝螺套26和叶轮螺母25,叶轮螺母25的一侧设置有键23,叶轮4的左端与蜗壳1之间通过紧定螺钉3固定有左口环2,叶轮4的右端与泵盖24之间设置有右口环5,泵盖24内配合有喉部衬套6,蜗壳1与泵盖24之间设置有缠绕垫7;所述的泵体14与泵盖24之间通过第三螺柱20和第三螺母21连接有机械密封13,泵体14的右端连接有圆螺母30和止动垫圈31。
作为优选,所述的泵体14的右部侧壁通过铆钉15固定有铭牌16。
作为优选,所述的泵体14的左端内壁与泵盖24之间设置有O型密封圈22。
作为优选,所述的泵体14内还设置有防尘盘29。
作为优选,所述的蜗壳1上设置有管堵27和垫28。
作为优选,所述的泵体14的右端底部通过螺栓 17和弹垫18连接有支架19。
本具体实施方式的工作原理为:工作时,介质从左端进口进入泵内,利用叶轮旋转而使介质发生离心运动来工作的。水泵在启动前,必须使泵壳和吸水管内充满水,然后启动电机,使泵轴带动叶轮和水做高速旋转运动,水发生离心运动,被甩向叶轮外缘,经蜗形泵壳的流道流入水泵的压水管路。叶轮是离心泵的核心部分,它转速高出力大,叶轮上的叶片又起到主要作用,叶轮在装配前要通过静平衡实验。叶轮上的内外表面要求光滑,以减少水流的摩擦损失。轴向力平衡装置,在离心泵运行过程中,由于液体是在低压下进入叶轮,而在高压下流出,使叶轮两侧所受压力不等,产生了指向入口方向的轴向推力,会引起转子发生轴向窜动,产生磨损和振动,因此应设置轴向推力轴承,以便平衡轴向力。
参看如图3——图5所示,本具体实施方式的叶片截面形状为三角形,叶片背面不变,依旧为平面,工作面变为一个锥面,这样能够减少能量损失,同时锥形工作面,在固体颗粒击中叶片时,叶片的斜面,使原来垂直于工作面的力,方向变为和工作面成一定角度,这时固体颗粒作用在工作面上的力可分解为垂直于工作面方向的力f2和平行于工作面方向的力f1两个分力,根据受力分解和三角形法则一个力的分力小于本身。
参看如图6——图7所示,根据以上分析,以此设计出了两种叶片截面形状,叶片厚度H,分析后得出,在工作中,对输送介质的约束大大降低,对叶轮和前后盖板之间的间隙要求较高,较难实现。
参看如图8——图9所示,对叶片截面形状进行改进,叶片厚度H,在原有叶片厚度上保留原来厚度的1/2-2/3,即保留厚度b,将其余的厚度改为锥形,改形后截面成为了一个五边形。但是此次改形和预期结果相比,稍微有一点差距。
参看如图10——图11所示,进行第三次改形,叶片厚度H,在原有叶片厚度h的基础上,适当增加厚度,最大增加厚度a不超过1.5mm,将截面改为锥形或者将上平面改为圆弧形状,保留了原有叶片对流体的约束效果,顶端改为圆弧,比圆锥效果好。
参看如图12——图13所示,以第三次改进为基础,对改进前后的离心泵进行建模,用ICEM进行网格划分和计算域的离散,用Fluent进行流场分析,用清水计算改进前后的性能,发现相比改前,泵性能有一定提高,特别是在小流量区域,效率和扬程提高比较明显。
用固液两相流进行磨损率的分析,固体颗粒直径为0.05mm,体积分数为5%。
表1为叶片改形前和改形后的磨损率结果对比表:
磨蚀率(kg/m2s-1) | |
改形前 | 1.6287649×10-8 |
改形后 | 1.4207703×10-8 |
由上表1可知,磨损率改进后降低了12.5%,工作面磨损降低30%以上。
采用上述结构后,本具体实施方式产生的有益效果为:本发明所述的一种创新型叶片的离心泵,简单易实现的叶轮截面形状改变,能实现效率提高,磨蚀减慢,叶轮寿命得以提高的预期目标。相比其它研究思路,改变叶片截面形状在工程上比较容易实现;同时,在不改变叶轮原有材质的情况下,达到甚至超出原有的设计工况和寿命,这将在工程上有巨大的实际应用价值和应用潜力。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种创新型叶片的离心泵,其特征在于:它包含蜗壳、左口环、 紧定螺钉、叶轮、右口环、喉部衬套、缠绕垫、第一螺母、第一螺柱、第二螺柱、弹垫、第二螺母、机械密封、泵体、第三螺柱、第三螺母、键、泵盖、叶轮螺母、钢丝螺套、圆螺母、止动垫圈;所述的泵体的一端连接有泵盖,泵盖与泵体之间通过第二螺柱、弹垫和第二螺母连接有挡板,泵盖的一端通过第一螺母和第一螺柱连接有蜗壳,蜗壳内设置有叶轮,叶轮的中心设置有钢丝螺套和叶轮螺母,叶轮螺母的一侧设置有键,叶轮的左端与蜗壳之间通过紧定螺钉固定有左口环,叶轮的右端与泵盖之间设置有右口环,泵盖内配合有喉部衬套,蜗壳与泵盖之间设置有缠绕垫;所述的泵体与泵盖之间通过第三螺柱和第三螺母连接有机械密封,泵体的右端连接有圆螺母和止动垫圈。
2.根据权利要求1所述的一种创新型叶片的离心泵,其特征在于:所述的泵体的右部侧壁通过铆钉固定有铭牌。
3.根据权利要求1所述的一种创新型叶片的离心泵,其特征在于:所述的泵体的左端内壁与泵盖之间设置有O型密封圈。
4.根据权利要求1所述的一种创新型叶片的离心泵,其特征在于:所述的泵体内还设置有防尘盘。
5.根据权利要求1所述的一种创新型叶片的离心泵,其特征在于:所述的蜗壳上设置有管堵和垫。
6.根据权利要求1所述的一种创新型叶片的离心泵,其特征在于:所述的泵体的右端底部通过螺栓和弹垫连接有支架。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610847000.4A CN106224245A (zh) | 2016-09-23 | 2016-09-23 | 一种创新型叶片的离心泵 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610847000.4A CN106224245A (zh) | 2016-09-23 | 2016-09-23 | 一种创新型叶片的离心泵 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106224245A true CN106224245A (zh) | 2016-12-14 |
Family
ID=58077170
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610847000.4A Pending CN106224245A (zh) | 2016-09-23 | 2016-09-23 | 一种创新型叶片的离心泵 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106224245A (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108999788A (zh) * | 2018-08-02 | 2018-12-14 | 徐雪兰 | 一种可变叶宽的离心泵 |
CN114526253A (zh) * | 2022-04-24 | 2022-05-24 | 佛山市南海九洲普惠风机有限公司 | 小型锅炉引风机 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1994021923A1 (en) * | 1993-03-18 | 1994-09-29 | Warman International Limited | Centrifugal seal assembly |
CN2921386Y (zh) * | 2006-03-31 | 2007-07-11 | 河南省高山阀门有限公司 | 立式单级消防泵组 |
CN201412354Y (zh) * | 2009-06-26 | 2010-02-24 | 上海水泵集团有限公司 | 热水循环泵 |
CN101709720A (zh) * | 2009-11-05 | 2010-05-19 | 浙江工业大学 | 新型高效节能泵 |
CN101846096A (zh) * | 2009-03-27 | 2010-09-29 | 株式会社山田制作所 | 封闭式叶轮的制造方法 |
US20130121817A1 (en) * | 2010-07-08 | 2013-05-16 | Ksb Aktiengesellschaft | Centrifugal Pump |
WO2014130060A1 (en) * | 2013-02-25 | 2014-08-28 | Greenheck Fan Corporation | Fan assembly and fan wheel assemblies |
CN204878045U (zh) * | 2015-05-29 | 2015-12-16 | 宁波中甬汽车部件有限公司 | 一种发动机水泵叶轮改进结构 |
CN105518308A (zh) * | 2013-07-02 | 2016-04-20 | 苏尔寿管理有限公司 | 用于离心式流体机械的转子和离心式流体机械 |
CN206111656U (zh) * | 2016-09-23 | 2017-04-19 | 兰州理工大学 | 一种创新型叶片的离心泵 |
-
2016
- 2016-09-23 CN CN201610847000.4A patent/CN106224245A/zh active Pending
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1994021923A1 (en) * | 1993-03-18 | 1994-09-29 | Warman International Limited | Centrifugal seal assembly |
CN2921386Y (zh) * | 2006-03-31 | 2007-07-11 | 河南省高山阀门有限公司 | 立式单级消防泵组 |
CN101846096A (zh) * | 2009-03-27 | 2010-09-29 | 株式会社山田制作所 | 封闭式叶轮的制造方法 |
CN201412354Y (zh) * | 2009-06-26 | 2010-02-24 | 上海水泵集团有限公司 | 热水循环泵 |
CN101709720A (zh) * | 2009-11-05 | 2010-05-19 | 浙江工业大学 | 新型高效节能泵 |
US20130121817A1 (en) * | 2010-07-08 | 2013-05-16 | Ksb Aktiengesellschaft | Centrifugal Pump |
WO2014130060A1 (en) * | 2013-02-25 | 2014-08-28 | Greenheck Fan Corporation | Fan assembly and fan wheel assemblies |
CN105518308A (zh) * | 2013-07-02 | 2016-04-20 | 苏尔寿管理有限公司 | 用于离心式流体机械的转子和离心式流体机械 |
CN204878045U (zh) * | 2015-05-29 | 2015-12-16 | 宁波中甬汽车部件有限公司 | 一种发动机水泵叶轮改进结构 |
CN206111656U (zh) * | 2016-09-23 | 2017-04-19 | 兰州理工大学 | 一种创新型叶片的离心泵 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
向伟: "《流体机械》", 1 March 2016, 西安电子科技大学 * |
杨诗成、王喜魁: "《泵与风机(第五版)》", 1 July 2016, 中国电力出版社 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108999788A (zh) * | 2018-08-02 | 2018-12-14 | 徐雪兰 | 一种可变叶宽的离心泵 |
CN114526253A (zh) * | 2022-04-24 | 2022-05-24 | 佛山市南海九洲普惠风机有限公司 | 小型锅炉引风机 |
CN114526253B (zh) * | 2022-04-24 | 2022-07-05 | 佛山市南海九洲普惠风机有限公司 | 小型锅炉引风机 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106224245A (zh) | 一种创新型叶片的离心泵 | |
CN206111656U (zh) | 一种创新型叶片的离心泵 | |
CN201747618U (zh) | 双吸多级离心泵 | |
CN101709720B (zh) | 新型高效节能泵 | |
CN206035843U (zh) | 高效节能单吸立式管道离心泵 | |
CN203670219U (zh) | 一种耐磨渣浆泵 | |
CN215672726U (zh) | 水平中开式双壳体高扬程多级渣浆泵 | |
CN202646156U (zh) | 一种双隔舌蜗壳离心泵 | |
CN103994097A (zh) | 一种双吸叶轮及双吸旋流泵 | |
CN203560151U (zh) | 一种副叶轮及渣浆泵 | |
CN107299911B (zh) | 一种双流道超空化离心泵叶轮 | |
CN207974967U (zh) | 一种新型纸浆泵 | |
CN204738966U (zh) | 一种离心泵 | |
CN207554350U (zh) | 旋流泵 | |
CN203822702U (zh) | 深井泵用导流壳 | |
CN106337835B (zh) | 一种无损式超空化离心泵叶轮 | |
CN103016408A (zh) | 一种一维线性空心导流叶片 | |
CN102734223B (zh) | 石油化工流程泵 | |
CN207004941U (zh) | 一种泵的平衡鼓机构 | |
CN105604977A (zh) | 一种具有开缝式单枚包络状叶片的单流道泵叶轮 | |
CN105332950B (zh) | 一种具有低噪声特性的离心泵 | |
CN205744584U (zh) | 一种具有开缝式单枚包络状叶片的单流道泵叶轮 | |
CN205578281U (zh) | 一种自平衡轴向力的深井泵 | |
CN204253452U (zh) | 高温高压耐磨泵 | |
CN202170895U (zh) | 一种新型轴流泵 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20161214 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |