專利名稱：軸流式高速葉片泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種抽水用的軸流式高速葉片泵，屬于葉片泵制造的技術(shù)領(lǐng)域。
在現(xiàn)有的軸流式葉片泵的系列產(chǎn)品中，比轉(zhuǎn)速為500～1000米·米3/秒;轉(zhuǎn)/分范圍，普遍發(fā)生不同程度的汽蝕現(xiàn)象，葉輪葉片磨損嚴(yán)重，效率低，當(dāng)汽蝕程度很大時，機器就會產(chǎn)生劇烈的振動和噪聲，甚至?xí)斐晒收鲜绞鹿?。同時，這種葉片泵的運行周期比較短，其壽命一般在1400～2700小時左右，便需要更換式翻修，因此造成維修、更新的費用較高。對一些大型泵站的大直徑的葉輪，由于驅(qū)動電機極數(shù)增多，因此價格昂貴，有的配以齒輪減速箱等一系列輔助機械，泵房的土建工程擴大，使泵站投資經(jīng)費大大增加。
在現(xiàn)有的高速葉片泵的研究中，少量模型泵的試驗里，高比轉(zhuǎn)數(shù)泵葉輪輪殼比都為0.25～0.35之間，葉片為2～3只，葉輪最大圓周速度小于25米/秒，作為實物泵運轉(zhuǎn)，泵內(nèi)汽蝕破壞是主要障礙。
本發(fā)明的目的就是提供一種使用壽命長，流量大且泵成本低的軸流式高速葉片泵。
本發(fā)明的軸流式高速葉片泵比轉(zhuǎn)數(shù)為1250～1600范圍，主要由導(dǎo)水錐(1)、輪殼(2)、進水口(3)、葉片(4)、導(dǎo)葉體(5)、泵座(6)、泵軸(7)、出水彎管(8)所組成。本發(fā)明的要點在于泵的葉輪采用大輪殼比的結(jié)構(gòu)，其輪殼比(d＝di/dh，其中di為葉輪外徑，dh為輪殼外徑)為0.45～0.60，葉輪葉片的數(shù)量為4～5片，葉片根部的葉柵稠密度為0.96～1.10，葉片端面的葉柵稠密度為0.76～0.82。導(dǎo)水錐(1)的外形為圓錐形狀，其軸向剖面的兩側(cè)即錐側(cè)面(1-3)為曲面形狀，其曲率半徑為輪殼直徑的0.96～1.12倍，導(dǎo)水錐(1)的上端口(1-1)的直徑為輪殼直徑的0.72～0.84倍，錐底部(1-2)的直徑為輪殼直徑的0.20～0.24倍。葉片翼弦的長度(即以葉輪的軸心為中心劃圓切割葉片所得的切割端面的長度)其相互之間的關(guān)系為沿葉輪的半徑方向?qū)⑷~片5等分，所切割出的葉片翼弦長度是葉片外緣端面的翼弦長度L1等于葉片外緣端面的葉柵稠密度乘以葉輪外圓周長度再除以葉片數(shù);第二條翼弦長度L2＝0.95L1;第三條翼弦長度L3＝0.9L2;第四條翼弦長度L4＝0.9L3;第五條翼弦長度(即葉片根部端面的翼弦長度)L5＝0.9L4。
采用本發(fā)明的軸流式高速葉片泵其優(yōu)點在于由于采用了以大輪殼高葉柵稠密度和多葉片的獨特設(shè)計方案，以及導(dǎo)水錐和葉片形狀的改進，使本發(fā)明葉輪外緣圓周速度達到30米/秒，且通流元件大部分為層流狀態(tài)，改善了水力穩(wěn)定性，葉片背面的負壓曲線分布均勻，從而具有高汽蝕穩(wěn)定性以及使用壽命長的顯著優(yōu)點。另外，由于本發(fā)明翼形葉片的獨特設(shè)計，提高了水力特性，葉片外緣和葉輪室間隙泄流損失大量減少，使脈動壓力幅值降低，以及機組伴隨的振動和噪聲輕微。


圖1是本發(fā)明軸流式高速葉片泵的結(jié)構(gòu)示意圖。
本發(fā)明的實施方案如下以葉輪直徑為1152毫米的軸流式高速葉片泵為例，當(dāng)設(shè)計揚程為4米，流量為6.4立方米/秒時，比轉(zhuǎn)數(shù)為1600轉(zhuǎn)/分，輪殼比為0.504，轉(zhuǎn)速為490轉(zhuǎn)/分，葉片數(shù)為4，輪殼直徑為581mm。導(dǎo)水錐(1)的上端口(1-1)直徑為478.4mm(即輪殼直徑的0.8倍)，錐底部(1-2)的直徑為131.56mm(即輪殼直徑的0.22倍)，錐側(cè)面(1-3)的曲率半徑為581(即與輪殼的直徑數(shù)值相同)。葉片外緣端面的葉柵稠密度為0.8，則葉片外緣端面的翼弦長度L1＝723mm，L2＝687mm，L3＝618mm，L4＝557mm，L5＝501mm。葉片外緣端面的安放角為16°，葉片根部端面的安放角為35°。葉片采用球墨鑄鐵材料，鑄造熱處理硬度HB為204-247，葉片翼形表面粗糙度Ra為25-50微米，其它機械性能指標(biāo)無特殊要求，以降低成本。根據(jù)以上所述，便可制成本發(fā)明的軸流式高速葉片泵。
權(quán)利要求
1.一種軸流式高速葉片泵由導(dǎo)水錐(1)、輪殼(2)、進水口(3)、葉片(4)、導(dǎo)葉體(5)、泵座(6)、泵軸(7)、出水彎管(8)所組成，其特征在于葉輪的輪殼比為0.45～0.60，葉輪上葉片(4)的數(shù)量為4～5片，葉片根部的葉柵稠密度為0.96～1.10，葉片外緣端面的葉柵稠密度為0.76～0.82。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸流式高速葉片泵，其特征在于導(dǎo)水錐(1)的軸向剖面的兩側(cè)即錐側(cè)面(1-3)為曲面形狀，其曲率半徑為輪殼直徑的0.96～1.12倍，導(dǎo)水錐(1)的上端口(1-1)的直徑為輪殼直徑的0.72～0.84倍，錐底部(1-2)的直徑為輪殼直徑的0.20～0.24倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軸流式高速葉片泵，其特征在于沿葉輪的半徑方向?qū)⑷~片5等分，所切割出的葉片翼弦長度關(guān)系為葉片外緣端面的翼弦長度L1等于葉片外緣端面的葉柵稠密度乘以葉輪外圓周長度再除以葉片數(shù);第二條翼弦長度L2＝0.95L1;第三條翼弦長度L3＝0.9L2;第四條翼弦長度L4＝0.9L3;第五條翼弦長度(即葉片根部端面的翼弦長度)L5＝0.9L4。
全文摘要
軸流式高速葉片泵是一種抽水用的大流量葉片泵，它主要采用大輪殼比(0.45—0.6)、多葉片數(shù)(4～5片)、高葉柵稠密度(根部0.96～1.10，外緣0.76～0.82)的特殊設(shè)計，以及導(dǎo)水錐的特殊設(shè)計，(導(dǎo)水錐的上端口直徑為輪殼直徑的0.72～0.84倍，錐底部直徑為輪殼直徑的0.2～0.24倍，錐側(cè)面的曲率半徑為輪殼直徑的0.96～1.12倍)。使本發(fā)明葉輪外緣圓周的線速度達到30米/秒，并且有高汽蝕穩(wěn)定性以及使用壽命長的顯著優(yōu)點，機組伴隨的振動和噪音都很輕微。
文檔編號F04D3/00GK1085993SQ9311175
公開日1994年4月27日 申請日期1993年9月23日 優(yōu)先權(quán)日1993年9月23日
發(fā)明者季海林 申請人:季海林