CN113090578A - 一种叶片可拆卸的离心泵叶轮 - Google Patents

Abstract

本发明涉及了一种叶片可拆卸的离心泵叶轮，包括前盖板、后盖板、前后盖板凸槽、轮毂、螺栓和叶片。其特征在于：前、后盖板上有贯通的圆孔，通过螺栓连接；叶片可为直叶片或者圆弧形叶片；前后盖板和叶片上有可以相互配合的卡槽。本发明不同于传统叶轮的地方在于，通过螺栓可以实现前后盖板的分离，分离后可较为方便的改变叶片数量。另一方面，为了流道的对称性，其他数量叶片叶轮可根据流道对称性按需设计。本发明的叶轮具有既能研究改变叶片数对水力性能的影响，又无需生产多套相关叶轮，操作简单，安装方便，安全可靠，节约成本、提高研究工作效率等优点。

Description

一种叶片可拆卸的离心泵叶轮

技术领域

本发明涉及液体输送领域，尤其涉及一种叶片可拆卸的离心泵叶轮。

背景技术

大型离心泵广泛地服务在海洋船舶、石油化工、航空航天等众多领域，有流体的地方就有泵的应用。作为流体输送关键的动力设备，离心泵的效率和稳定性是关键的性能指标，而叶轮作为其核心的旋转水力过流部件很大程度上决定着整个离心泵的稳定性和效率。随着水泵的应用日趋广泛，叶轮叶片问题也日益受到重视。传统的叶轮都是按照设计工况设计并以固定叶片数为基准,不能随着工况的改变而调节叶片数。当其以非设计工况运行时,会增加摩擦阻力损失，从而降低扬程，影响泵的效率。想要改变叶片数，必须生产多套相关离心泵，工作效率较低且成本高昂。

叶片数的多少对泵的流量、扬程、效率和汽蚀性能有较大的影响。叶片数过少，在一般设计法中会使叶道的相对长度过小，并增加叶道的扩散度，从而会在叶道中形成漩涡使泵效率下降。叶片数过多，会引起液流进入叶轮时过度挤迫，增大摩擦面积从而使水力损失增加,效率下降。此外，还会使叶轮的汽蚀性能恶化，并导致泵扬程曲线出现驼峰，这种特性曲线在泵运行中会出现不稳定现象。

中国专利CN 107100893 B公开了一种叶片可调的离心泵或者风机叶轮，其前后盖板为分体式结构，叶片固定在盖板上，出口叶片是弹性材料制成的一端有叶片孔的叶片，固定轴***所述出口叶片孔中，可以实现出口安装角的调整。中国专利CN 206468579 U公开了一种拆解方便的可调风机叶轮，其轮毂为圆环结构，侧壁均匀设置有通槽轮毂前后壁对应通槽位置设置有截面为“︹”形的安装台，轮毂与叶片插接，方便拆解；并且轮毂设置有多角度通槽,可实现叶片特定角度的调节，有效避免了由于叶片角度变化而引起的安装困难的问题。中国专利CN 202673779 U公开了一种便于拆卸扇叶的风扇，其风扇本体头部设有插槽，扇叶端部设有与插槽相匹配的插榫,通过将插榫插接固定在插槽内,便可将扇叶固定在风扇本体上,使得扇叶的安装和拆卸极为方便。中国专利CN 107614867 B公开了一种具有可拆卸叶片的流体机械的叶轮，其叶轮包括叶轮体和一个或多个曲面状叶片，并且叶片通过固定元件可拆卸地固定在叶轮体。中国专利CN 211623500 U公开了一种气动马达的可拆卸叶片结构，其叶片组件包括连接部和叶片，连接部具有圆形的连接孔和正五边形的外形，且每条边上安装有一三角形的卡嵌部，叶片上设有与卡嵌部相匹配的卡槽，卡嵌部与叶片通过螺纹连接。当使用中叶片发生磨损时，能够低成本地更换叶片。

本发明融合以上专利的优点，采用卡槽和螺栓双固定方式，提出了一种结构简单、生产较为方便、调节简单的叶片可拆卸离心泵叶轮。

发明内容

本发明根据现有的技术设计了一种叶片可拆卸的离心泵叶轮。本发明所要解决的是针对不同工况运行时，叶片过多或过少影响效率，并且产生漩涡和汽蚀的问题，提出了一种叶片可拆卸的离心泵叶轮。其中，叶片可拆卸的离心泵叶轮可以根据不同流量或扬程来调节叶片数量，所以可使叶片数在合适的范围内，提高了水利效率，减少了漩涡；也可研究叶片数对离心泵的水力性能影响。其原理是通过螺栓柱来分离或固定前后盖板，实现对叶片数的更改。

本发明通过以下技术方案实现：

一种叶片可拆卸的离心泵叶轮，其特征在于：由前盖板，通孔，后盖板，前盖板凸槽，轮毂，后盖板凸槽，螺栓，含有通孔的叶片，不含通孔叶片，叶片凹槽组成。

所述叶片可拆卸的离心泵叶轮主要部件，前后盖板上有贯通的通孔，通过螺栓连接；前后盖板和叶片上均有卡槽，通过螺栓可以实现前后盖板的分离，分离后可调整叶片的数量。相比传统的叶轮，可以较为方便的改变叶片数量。达到既能研究改变叶片数对水力性能的影响，又无需生产多套相关叶轮的目的，并能节约成本、提高研究工作效率。

所述叶轮可为8叶片形式、6叶片形式、以及符合流道对称性的多叶片形式。

所述叶片可为直叶片或圆弧叶片，圆弧形叶片的半径由叶轮中心至叶轮外径逐渐变大。

所述前后盖板为了固定的稳定性可选择四边形或者三角形打孔。

所述前后盖板通过螺栓连接固定，每组螺栓位于前盖板轮盖半径内侧靠外周四分之一处。

所述前后盖板含有凸槽，叶片上含有凹槽。

所述叶片凹槽和前后盖板凸槽相契合。

所述前后盖板凸槽和叶片上凹槽沿径向长度相同，前盖板凸槽比后盖板凸槽短。

本发明有益性：叶轮将至少两个叶片设置成可拆卸，叶片凹槽和前后盖板凸槽为光滑过度的方式，所以契合度相对较高。通过利用叶片的可拆卸作用，可以根据运行工况来调节叶片数，从而减小摩擦损失，提高效率。相比传统叶轮，为了改变叶片数，需要再造一个完整的叶轮；叶片可拆卸叶轮则不需要重新建造，节省了材料。也极大程度上方便了叶片数对离心泵性能影响的研究。

附图说明

图1为本发明的实施例一等轴测视图；

图2为本发明的实施例一正视图；

图3为本发明的实施例一右视图；

图4为本发明的实施例一左视图；

图5为本发明的实施例一轴面剖视右视图；

图6为本发明的实施例一轴面剖视左视图；

图7为本发明的实施例一叶片等轴测视图；

图8为本发明的实施例二等轴测视图；

图9为本发明的实施例二轴面剖视右视图；

图10为本发明的实施例二轴面剖视左视图；

图11位本发明的实施例二叶片等轴侧视图

图中，1是前盖板，2是通孔，3是后盖板，4是前盖板凸槽，5是轮毂，6是后盖板凸槽，7是螺栓，8是含有通孔的叶片，9是不含通孔叶片，10是叶片凹槽。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对8叶片形式进一步说明，其余形式只有微小改变，不做具体说明。具体实施方式是对本发明原理的进一步说明，不以任何方式显示本发明，与本发明相同或类似技术均没有超出本发明保护的范围。

结合附图。

实施例一

包括叶轮前盖板1以及前盖板1上用来连接的通孔2和前盖板凸槽4，在后盖板3面上有与发电机轴承连接的轮毂5以及后盖板凸槽6，前盖板1通过圆柱形螺栓7连接后盖板3和含有通孔的叶片8，叶片8、9为没有弧度的直叶片。

前盖板1上的通孔2为了连接后盖板3，防止前后盖板分离。轮毂5是为了与发电机转动轴承配合。为了固定的稳定性4个含孔叶片间隔90°布置，想要添加或减少叶片，需要拧开螺栓7分离前后盖板，取下或添加相应叶片。为了保证流道的对称性，推荐一次对称增加或减少4个叶片，所以可调整为4叶片或8叶片形式。之后用前后盖板夹紧叶片用螺栓7紧固，防止旋转过程中脱落。

实施例二

参照实施例一，其余特征不变，将前盖板凸槽4、后盖板凸槽6以及叶片8、9和叶片凹槽改为圆弧形。靠近轮毂5的叶片界面弧度最小，弧度沿叶轮外径方向逐渐变大。

实施例三

参照实施例一，叶片数可改为6叶片形式，叶片可为直叶片或圆弧叶片；为了固定稳定性，可选择三角形固定形式，3个含孔叶片间隔120°布置。拧开螺栓7分离前后盖板来改变叶片数。为了保证流道的对称性，推荐一次对称增加或减少3个叶片，所以可调整为3叶片或6叶片形式。

所述实施例为本发明的优选实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下,本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种叶片可拆卸的离心泵叶轮，其特征在于：由前盖板(1)，通孔(2)，后盖板(3)，前盖板凸槽(4)，轮毂(5)，后盖板凸槽(6)，螺栓(7)，含有通孔的叶片(8)，不含通孔叶片(9)，叶片凹槽(10)组成；

所述叶片可拆卸的离心泵叶轮可为8叶片形式，为了固定稳定性采用四边形固定，4个含有通孔的叶片(8)间隔90°布置，为了保证流道对称性，推荐一次对称增加或减少4个叶片，所以可调整为4叶片或8叶片形式。

2.根据权利要求1所述的一种叶片可拆卸的离心泵叶轮，其特征在于：叶轮叶片可为6叶片形式，为了固定稳定性采用三角形固定，3个含有通孔的叶片(8)间隔120°布置，为了保证流道对称性，推荐一次对称增加或减少3个叶片，所以可调整为3叶片或6叶片形式。

3.根据权利要求1所述的一种叶片可拆卸的离心泵叶轮，其特征在于：叶轮叶片可为多叶片形式，可以根据流道对称性，按需设计。

4.根据权利要求1所述的一种叶片可拆卸的离心泵叶轮，其特征在于：叶片(8，9)可以是直叶片也可是圆弧叶片。采用圆弧形叶片的叶轮因比直叶片的叶轮效率高，性能好，所以应用范围比直叶片的广泛。

5.根据权利要求1所述的一种叶片可拆卸的离心泵叶轮，其特征在于：叶轮的前盖板(1)、后盖板(3)与叶片(8，9)为非一体式结构，通过螺栓连接，以方便拆卸来改变叶片数量。

6.根据权利要求1所述的一种叶片可拆卸的离心泵叶轮，其特征在于：所述前盖板(1)与后盖板(3)通过螺栓(7)连接固定。

7.根据权利要求1所述的一种叶片可拆卸的离心泵叶轮，其特征在于：每组螺栓位于前盖板(1)轮盖半径内侧靠外四分之一处。

8.根据权利要求1所述的一种叶片可拆卸的离心泵叶轮，其特征在于：调节叶片时需要把螺栓(7)打开，分离前盖板(1)与后盖板(3)，取下或添加叶片(8，9)。

9.根据权利要求1所述的一种叶片可拆卸的离心泵叶轮，其特征在于：叶片上含有卡槽与前后盖板上的相互契合，叶片数量调整完毕后，拧紧螺栓，防止叶片松动。之后把叶轮固定在转轴上，叶片跟随前后盖板一起转动。

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