專利名稱：一種無(wú)過(guò)載低比速離心泵葉輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬流體機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。
以往的離心泵葉輪，特別是小流量、高揚(yáng)程的低比速離心泵葉輪，存在一個(gè)嚴(yán)重問(wèn)題，即離心泵的軸功率隨流量的增加而不斷增加，且比轉(zhuǎn)速越低，軸功率曲線隨流量增加上升越快，當(dāng)泵在大流量、低揚(yáng)程工況運(yùn)行時(shí)，極易使原動(dòng)機(jī)過(guò)載甚致燒壞。若選用大功率原動(dòng)機(jī)，又會(huì)出現(xiàn)“大馬拉小車”的現(xiàn)象。近十年來(lái)，在低比速離心泵設(shè)計(jì)中，普遍采用加大流量設(shè)計(jì)方法，即加大葉片出口角β2和出口寬度b2及泵體喉部面積F8等。但這樣的后果是使泵的軸功率增加，更易產(chǎn)生過(guò)載現(xiàn)象。中國(guó)專利89212885.2“用于旋轉(zhuǎn)式流體機(jī)械的漸開線葉輪”能較好地解決泵軸功率隨流量增加而不斷增加的問(wèn)題，但其不足是泵的效率難以提高。例如，《排灌機(jī)械》雜志1990年第2期刊文介紹用上述專利設(shè)計(jì)的潛水泵，泵的效率僅達(dá)到國(guó)標(biāo)GB9477－88的B線水平。
本實(shí)用新型的目的是克服傳統(tǒng)離心泵葉輪和上述專利的不足。在保證能制造的前提下，提供一種高效率、無(wú)過(guò)載的離心泵葉輪。
本葉輪設(shè)置二個(gè)園盤輪蓋，分別稱為葉輪前后蓋板，其中后蓋板帶有輪轂 通過(guò)輪轂與傳動(dòng)軸相連。在前后蓋板之間均勻設(shè)置1～12片形狀相同的葉片，前后蓋板和相鄰葉片組成了葉輪流道。如


圖1、2所示。設(shè)置的葉輪前后蓋板和葉片的幾何尺寸滿足下列方程式
6°≤β2≤20°b2D22＝1396 (Qmax)/(nns2/3)0.104n3D24b2tgβ2≤P其中β2－－葉片出口安放角nS－－泵比轉(zhuǎn)速b2－－葉片出口寬度D2－－葉輪外徑(即前后蓋板外徑)n－－－泵轉(zhuǎn)速Q(mào)max－－最大軸功率處流量P－－原動(dòng)機(jī)額定功率同時(shí)，本葉片還可采用保角變換法、扭曲三角形法、逐點(diǎn)計(jì)算法、單圓弧法和雙圓弧法設(shè)計(jì)。葉片厚度以均勻厚度為最佳。葉片的軸向高度沿入口到出口作成逐漸減小為最佳。葉輪可由金屬或塑料鑄造、鉚焊等制成。
本實(shí)用新型與已有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)①泵可以在整個(gè)性能范圍內(nèi)各種工況下運(yùn)行都不會(huì)發(fā)生因超載而燒壞原動(dòng)機(jī)的現(xiàn)象。②泵的效率高，具有顯著的節(jié)能效果，裝有本葉輪的潛水泵在有關(guān)國(guó)家法定檢測(cè)機(jī)構(gòu)試驗(yàn)，結(jié)果泵的效率超過(guò)國(guó)標(biāo)GB9477－88A線指標(biāo)的6％。③葉輪的葉片可采用多種設(shè)計(jì)方法獲得。④可通過(guò)調(diào)整葉輪各幾何參數(shù)來(lái)控制泵最大軸功率值及其位置。本實(shí)用新型已經(jīng)有關(guān)技術(shù)鑒定部門鑒定，證明是具有優(yōu)良性能的，如圖3所示。

圖1為等厚葉片的無(wú)過(guò)載離心泵葉輪的軸向視圖。圖2為沿A－A剖面的橫向截面視圖。其中1、后蓋板；2、前蓋板；3、葉片；4、流道；5、鍵；6、傳動(dòng)軸；7、緊固螺母；8、墊片。圖3為軸功率P與流量Q關(guān)系圖。其中曲線B為傳統(tǒng)葉輪軸功率線；曲線C為本實(shí)用新型的軸功率線。
本實(shí)用新型的實(shí)施例葉輪由帶有輪轂的后蓋板(1)、前蓋板(2)和葉片(3)組成。前后蓋板和葉片組成流道(4)、葉輪用鍵(5)固定在傳動(dòng)軸(6)上，并用緊固螺母(7)固緊，葉片出口安放角β2可以是葉片正面的β2，也可以是葉片背面的β2。如附
圖1、2所示。葉輪出口前后蓋板之間的軸向距離即為葉片出口寬度b2，前后蓋板和葉片的最大直徑即為葉輪的外徑D2。
權(quán)利要求1.一種由輪蓋、輪轂、傳動(dòng)軸、鍵組成的無(wú)過(guò)載離心泵葉輪，其特征在于該葉輪前后蓋板和葉片的幾何尺寸由下列方程式?jīng)Q定6°≤β2≤20°b2D22=1396 (Qmax)/(nns2/3)0.104n3D24b2tgβ2≤P]]>式中β2--葉出口安放角；ns--泵比轉(zhuǎn)速；b2--葉片出出口寬度；D2--葉輪外徑(即前后蓋板外徑)；n--泵轉(zhuǎn)速；Qmax--最大軸功率處流量；P--原動(dòng)機(jī)額定功率。
2.如權(quán)利要求1所述的葉輪，其特征在于葉片可采用保角變換法、扭曲三角形法、逐點(diǎn)計(jì)算法、單圓弧法和雙圓弧法設(shè)計(jì)的，葉片的軸向高度沿入口到出口作成逐漸減少的，葉片為均勻等厚的。
3.如權(quán)利要求1或2所述的葉輪，其特征在于葉片可作成不等厚的。
4.如權(quán)利要求1或2所述的葉輪，其特征在于該葉輪可由金屬，或塑料鑄造或鉚焊制成。
專利摘要本實(shí)用新型屬流體機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，以往的離心泵葉輪，當(dāng)泵在大流量工況運(yùn)行時(shí)極易導(dǎo)致過(guò)載甚至燒壞原動(dòng)機(jī)或是泵效率不高。本實(shí)用新型葉輪葉片采用新的方程式形成，可使低比速離心泵無(wú)過(guò)載，并使泵效率提高。同時(shí)本葉輪可用多種設(shè)計(jì)方法所獲得，實(shí)踐證明本實(shí)用新型是可行的，性能是優(yōu)良的。
文檔編號(hào)F04D29/24GK2086336SQ9021460
公開日1991年10月9日 申請(qǐng)日期1990年10月9日 優(yōu)先權(quán)日1990年10月9日
發(fā)明者曹武陵, 袁壽其 申請(qǐng)人:江蘇工學(xué)院