本實用新型涉及流體機械技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種離心式葉輪和具有其的泵。

背景技術(shù)：

隨著加熱、泵送流體一體裝置的開發(fā)，對泵的要求也越來越高，既要滿足加熱的需求又要有較高的性能。而葉輪作為泵的核心部件，也面臨著高性能的壓力，但相關(guān)技術(shù)中的半閉式葉輪普遍存在效率低的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)問題之一。

為此，本實用新型提出一種離心式葉輪，該離心式葉輪的結(jié)構(gòu)簡單，進水阻力小，水力效率高，可以有效地對流體進行分流，工作振動小，有利于提高泵的整體性能。

本實用新型還提出一種具有上述離心式葉輪的泵。

根據(jù)本實用新型第一方面的離心式葉輪，包括：本體；多個主葉片，多個所述主葉片沿所述本體的周向間隔設(shè)置，并均勻分布在所述本體的一側(cè)；多個副葉片，多個所述副葉片沿所述本體的周向間隔設(shè)置，并均勻分布在所述本體的一側(cè)，多個所述副葉片與多個所述主葉片交錯分布，所述主葉片和所述副葉片背向所述本體的一側(cè)的外輪廓形成為階梯狀。

根據(jù)本實用新型的離心式葉輪，通過在本體上設(shè)置交錯布置的多個主葉片和副葉片，并將主葉片和副葉片的設(shè)置成背向本體的一側(cè)呈多個階梯面的結(jié)構(gòu)，對葉輪結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計，可以減少進水阻力，增大出口面積，提高葉輪水力效率，有效地對流體進行分流，減小離心式葉輪在工作時的振動，從而有利于提高泵的整體性能。

另外，根據(jù)本實用新型的離心式葉輪，還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述本體大致形成為環(huán)形，在所述本體的徑向上，所述主葉片和所述副葉片的內(nèi)圈與所述本體之間的垂直距離小于所述主葉片和所述副葉片的外圈與所述本體之間的垂直距離。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，每個所述主葉片上分別設(shè)有m個階梯，m為正整數(shù)且3≤m≤6。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，在所述本體的徑向上，每個所述主葉片的外輪廓從內(nèi)向外依次包括(m+1)個階梯面，相鄰兩個所述階梯面之間的夾角大于90°且小于180°。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述主葉片上設(shè)有四個階梯，在所述本體的徑向上，所述主葉片的外輪廓從內(nèi)向外依次包括第一階梯面、第二階梯面、第三階梯面、第四階梯面和第五階梯面，所述第一階梯面大致垂直于所述本體，所述第二階梯面、第三階梯面、第四階梯面和第五階梯面分別相對于所述本體所在平面傾斜設(shè)置。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述第一階梯面與所述第二階梯面之間限定出的夾角為α，所述第二階梯面與所述第三階梯面之間限定出的夾角為β，所述第三階梯面與所述第四階梯面之間限定出的夾角為γ，所述第四階梯面與所述第五階梯面之間限定出的夾角為δ，90°＜α＜120°，95°＜β＜160°，100°＜γ＜140°105°＜δ＜145°。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，每個所述副葉片上分別設(shè)有n個階梯，n為正整數(shù)且2≤n≤6。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，在所述本體的徑向上，每個所述副葉片的外輪廓從內(nèi)向外依次包括(n+1)個階梯面，相鄰兩個所述階梯面之間的夾角大于90°且小于180°。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述副葉片上設(shè)有三個階梯，在所述本體的徑向上，所述副葉片的外輪廓從內(nèi)向外依次包括第六階梯面、第七階梯面、第八階梯面和第九階梯面，所述第六階梯面、第七階梯面、第八階梯面和第九階梯面分別相對于所述本體所在平面傾斜設(shè)置。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述第六階梯面與所述第七階梯面之間限定出的夾角為A，所述第七階梯面與所述第八階梯面之間限定出的夾角為B，所述第八階梯面與所述第九階梯面之間限定出的夾角為C，90°＜A＜110°，95°＜B＜145°，100°＜C＜150°。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，任意兩個相鄰的所述主葉片之間設(shè)有一個所述副葉片，任意兩個相鄰的所述副葉片之間設(shè)有一個所述主葉片。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述本體的另一側(cè)設(shè)有后蓋板孔，所述后蓋板孔為三個。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述本體的另一側(cè)設(shè)有多個背部葉片，多個所述背部葉片沿所述本體的周向間隔開均勻布置在所述本體的內(nèi)周。

根據(jù)本實用新型第二方面的泵，包括上述實施例所述的離心式葉輪。

本實用新型的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。

附圖說明

本實用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據(jù)本實用新型實施例的離心式葉輪在一個視角的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是根據(jù)本實用新型實施例的離心式葉輪在另一個視角的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是根據(jù)本實用新型實施例的離心式葉輪的主視圖；

圖4是根據(jù)本實用新型實施例的離心式葉輪的側(cè)視圖。

附圖標記：

100：離心式葉輪；

10：本體；11：后蓋板孔；12：輪轂；

20：主葉片；

30：副葉片；

401：第一階梯面；402：第二階梯面；403：第三階梯面；

404：第四階梯面；405：第五階梯面；406：第六階梯面；

407：第七階梯面；408：第八階梯面；409：第九階梯面；

50：背部葉片。

具體實施方式

下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。

下面結(jié)合附圖1至圖4具體描述根據(jù)本實用新型第一方面實施例的離心式葉輪100。

根據(jù)本實用新型實施例的離心式葉輪100包括本體10、多個主葉片20和多個副葉片30。具體而言，多個主葉片20沿本體10的周向間隔設(shè)置，并均勻分布在本體10的一側(cè)，多個副葉片30沿本體10的周向間隔設(shè)置，并均勻分布在本體10的一側(cè)(如圖1所示的上側(cè))，多個副葉片30與多個主葉片20交錯分布，主葉片20和副葉片30背向本體10的一側(cè)(如圖1所示的上端)的外輪廓形成為階梯狀。

換言之，該離心式葉輪100主要由本體10、多個主葉片20和多個副葉片30組成，其中，本體10可以形成布置在水平面(如圖1所示的與上下方向垂直的平面)內(nèi)的板件，多個主葉片20和多個副葉片30均設(shè)在本體10的正面(如圖1所示的上表面)，具體地，多個主葉片20沿本體10的周向均勻間隔開布置，且每個主葉片20形成從本體10的外側(cè)向內(nèi)側(cè)延伸的弧形，多個副葉片30沿本體10的周向均勻間隔開布置，且每個副葉片30形成沿本體10的外側(cè)向內(nèi)側(cè)延伸的弧形，例如多個主葉片20和多個副葉片30可以相對于離心式葉輪100的旋轉(zhuǎn)中心形成渦旋狀，并且多個主葉片20與多個副葉片30沿本體10的周向交錯布置以限定出多個沿本體10的周向間隔開布置的流道。

進一步地，每個主葉片20的形狀相同、尺寸相等，且多個主葉片20相對于本體10的中心呈中心對稱布置；每個副葉片30的形狀相同、尺寸相等，且多個副葉片30相對于本體10的中心呈中心對稱布置，其中，每個主葉片20和副葉片30的背向本體10的一側(cè)表面(如圖1所示的上端面)形成外輪廓線形成階梯形狀。

由此，根據(jù)本實用新型實施例的離心式葉輪100，通過在本體10上設(shè)置交錯布置的多個主葉片20和副葉片30，并將主葉片20和副葉片30的設(shè)置成背向本體10的一側(cè)呈多個階梯面的結(jié)構(gòu)，對葉輪結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計，可以減少進水阻力，增大出口面積，提高葉輪水力效率，有效地對流體進行分流，減小離心式葉輪100在工作時的振動，從而有利于提高泵的整體性能。

可選地，本體10大致形成為環(huán)形，在本體10的徑向上，主葉片20和副葉片30的內(nèi)圈與本體10之間的垂直距離小于主葉片20和副葉片30的外圈與本體10之間的垂直距離。

具體地，如圖1和圖2所示，在本實施例中，本體10形成布置在水平面內(nèi)的圓環(huán)形板件，多個主葉片20和多個副葉片30均設(shè)在圓環(huán)形本體10的正面，每個主葉片20和每個副葉片30的背向本體10的一側(cè)表面(如圖1所示的上端面)的外輪廓線均形成階梯面，且主葉片20的位于外側(cè)的上端面與本體10之間的垂直距離大于主葉片20的位于內(nèi)側(cè)的上端面與本體10之間的垂直距離，副葉片30的位于外側(cè)的上端面與本體10之間的垂直距離大于副葉片30的位于內(nèi)側(cè)的上端面與本體10之間的垂直距離。

也就是說，主葉片20的位于最外側(cè)的結(jié)構(gòu)高度高于位于最內(nèi)側(cè)的結(jié)構(gòu)高度，副葉片30的位于最外側(cè)的結(jié)構(gòu)高度高于位于最內(nèi)側(cè)的結(jié)構(gòu)高度，其中，主葉片20和副葉片30的位于最內(nèi)側(cè)高度較低的結(jié)構(gòu)更有利于減小進水阻力，而主葉片20和副葉片30的位于最外側(cè)高度較高的結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)避空，進一步保證一定的出水量，還減小回流現(xiàn)象。

有利地，每個主葉片20上分別設(shè)有m個階梯，m為正整數(shù)且3≤m≤6。例如，每個主葉片20上分別設(shè)有3個、5個或者6個階梯，對應(yīng)地，每個主葉片20具有4個、6個或者7個階梯面，每個階梯面與本體10之間的垂直距離不相等。將每個主葉片20的背向本體10的一側(cè)的階梯結(jié)構(gòu)控制在上述范圍內(nèi)，可以保證在加工難度較小的基礎(chǔ)上、提升離心式葉輪100的工作效率，從而提升泵的整體性能，保證離心式葉輪100的性價比。

在本實用新型的一些具體實施方式中，主葉片20上設(shè)有四個階梯，在本體10的徑向上，主葉片20的外輪廓從內(nèi)向外依次包括第一階梯面401、第二階梯面402、第三階梯面403、第四階梯面404和第五階梯面405，第一階梯面401大致垂直于本體10，第二階梯面402、第三階梯面403、第四階梯面404和第五階梯面405分別相對于本體10所在平面傾斜設(shè)置。

具體地，如圖1和圖3所示，主葉片20設(shè)在本體10的正面(如圖1所示的上表面)，主葉片20從本體10的外側(cè)向本體10的內(nèi)側(cè)延伸，主葉片20的背向本體10的一側(cè)表面(如圖1所示的上表面)形成沿本體10的徑向由內(nèi)之外依次布置的第一階梯面401、第二階梯面402、第三階梯面403、第四階梯面404和第五階梯面405，即第一階梯面401位于本體10的最內(nèi)側(cè)，且第一階梯面401大致形成垂直于本體10所在的假想平面的平面，第五階梯面405位于本體10的最外側(cè)，且第二階梯面402、第三階梯面403、第四階梯面404和第五階梯面405分別相對于本體10所在的假想平面傾斜設(shè)置。

由此，將主葉片20設(shè)置成背向本體10的一側(cè)呈多個階梯面的結(jié)構(gòu)，可以減少進水阻力，增大出口面積，提高葉輪水力效率，有效地對流體進行分流，減小離心式葉輪100在工作時的振動，從而有利于提高泵的整體性能。

可選地，每個主葉片20的外輪廓從內(nèi)向外依次包括(m+1)個階梯面，相鄰兩個階梯面之間的夾角大于90°且小于180°。

具體地，第一階梯面401與第二階梯面402之間限定出的夾角為α，第二階梯面402與第三階梯面403之間限定出的夾角為β，第三階梯面403與第四階梯面404之間限定出的夾角為γ，第四階梯面404與第五階梯面405之間限定出的夾角為δ，90°＜α＜180°，90°＜β＜180°，90°＜γ＜180°，90°＜δ＜180°。

若第一階梯面401相對于本體10所在的平面垂直設(shè)置，第二階梯面402相對于本體10所在的平面傾斜設(shè)置且第二階梯面402所在的平面與第一階梯面401所在的平面之間的夾角α為100°、120°、160°或170°等；第三階梯面403相對于本體10所在的平面傾斜設(shè)置且第三階梯面403所在的平面與第二階梯面402所在的平面之間的夾角β為110°、150°或160°等；第四階梯面404相對于本體10所在的平面傾斜設(shè)置且第四階梯面404所在的平面與第三階梯面403所在的平面之間的夾角γ為95°、120°、160°或175°等；第五階梯面405相對于本體10所在的平面傾斜設(shè)置且第二階梯面402所在的平面與第四階梯面404所在的平面之間的夾角為110°、140°或160°等。通過對主葉片20的結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計，可以提高泵的整體性能，并且主葉片20的結(jié)構(gòu)簡單，加工、制造容易，生產(chǎn)成本低。

優(yōu)選地，90°＜α＜120°，95°＜β＜160°，100°＜γ＜140°105°＜δ＜145°。也就是說，第一階梯面401與第二階梯面402之間限定出的夾角α滿足大于90°且小于120°的條件，第二階梯面402與第三階梯面403之間限定出的夾角β滿足大于95°且與160°的條件，第三階梯面403與第四階梯面404之間限定出的夾角γ滿足大于100°且小于140°的條件，第四階梯面404與第五階梯面405之間限定出的夾角δ滿足大于105°且小于145°的條件，可以保證第一階梯面401、第二階梯面402、第三階梯面403、第四階梯面404、第五階梯面405沿本體10的徑向由內(nèi)之外高度逐漸增加，從而進一步保證可以達到減少進水阻力、增大出口面積、提高葉輪水力效率的目的，從而有效地提高泵的整體性能。

有利地，每個副葉片30上分別設(shè)有n個階梯，n為正整數(shù)且2≤n≤6。例如，每個主葉片20上分別設(shè)有2個、5個或者6個階梯，對應(yīng)地，每個主葉片20具有3個、6個或者7個階梯面，每個階梯面與本體10之間的垂直距離不相等。將每個副葉片30的背向本體10的一側(cè)的階梯結(jié)構(gòu)控制在上述范圍內(nèi)，可以保證在加工難度較小的基礎(chǔ)上、提升離心式葉輪100的工作效率，從而提升泵的整體性能，保證離心式葉輪100的性價比。

在本實用新型的一些具體實施方式中，副葉片30上設(shè)有三個階梯，在本體10的徑向上，副葉片30的外輪廓從內(nèi)向外依次包括第六階梯面406、第七階梯面407、第八階梯面408和第九階梯面409，第六階梯面406、第七階梯面407、第八階梯面408和第九階梯面409分別相對于本體10所在平面傾斜設(shè)置。

具體地，如圖1和圖3所示，副葉片30設(shè)在本體10的正面(如圖1所示的上表面)，副葉片30從本體10的外側(cè)向本體10的內(nèi)側(cè)延伸，副葉片30的背向本體10的一側(cè)表面(如圖1所示的上表面)形成沿本體10的徑向由內(nèi)之外依次布置的第六階梯面406、第七階梯面407、第八階梯面408、第九階梯面409，即第六階梯面406位于本體10的最內(nèi)側(cè)，第九階梯面409位于本體10的最外側(cè)，且第六階梯面406、第七階梯面407、第八階梯面408和第九階梯面409分別相對于本體10所在的假想平面傾斜設(shè)置。

由此，將副葉片30的設(shè)置成背向本體10的一側(cè)呈多個階梯面的結(jié)構(gòu)，對葉輪結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計，可以減少進水阻力，增大出口面積，提高葉輪水力效率，有效地對流體進行分流，減小離心式葉輪100在工作時的振動，從而有利于提高泵的整體性能。

可選地，每個副葉片30的外輪廓從內(nèi)向外依次包括(n+1)個階梯面，相鄰兩個階梯面之間的夾角大于90°且小于180°。

具體地，第六階梯面406與第七階梯面407之間限定出的夾角為A，第七階梯面407與第八階梯面408之間限定出的夾角為B，第八階梯面408與第九階梯面409之間限定出的夾角為C，90°＜A＜180°，90°＜B＜180°，90°＜C＜180°。

例如，第六階梯面406相對于本體10所在的平面傾斜設(shè)置，第七階梯面407相對于本體10所在的平面傾斜設(shè)置且第七階梯面407所在的平面與第六階梯面406所在的平面之間的夾角A為100°、120°、160°或170°等；第八階梯面408相對于本體10所在的平面傾斜設(shè)置且第八階梯面408所在的平面與第七階梯面407所在的平面之間的夾角B為110°、150°或160°等；第九階梯面409相對于本體10所在的平面傾斜設(shè)置且第九階梯面409所在的平面與第八階梯面408所在的平面之間的夾角C為95°、120°、160°或175°等。

優(yōu)選地，90°＜A＜110°，95°＜B＜145°，100°＜C＜150°。換言之，第七階梯面407與第六階梯面406之間限定出的夾角A滿足大于90°且小于110°的條件，第八階梯面408與第七階梯面407之間限定出的夾角B滿足大于95°且與145°的條件，第九階梯面409與第八階梯面408之間限定出的夾角C滿足大于100°且小于150°的條件，可以保證第六階梯面406、第七階梯面407、第八階梯面408、第九階梯面409沿本體10的徑向由內(nèi)之外高度逐漸增加，從而進一步保證可以達到減少進水阻力、增大出口面積、提高葉輪水力效率的目的，從而有效地提高泵的整體性能。

其中，任意兩個相鄰的主葉片20之間設(shè)有一個副葉片30，任意兩個相鄰的副葉片30之間設(shè)有一個主葉片20。參照圖3，多個主葉片20和多個副葉片30分別沿本體10的周向間隔開布置，且主葉片20的數(shù)量與副葉片30的數(shù)量相等，并且任意相鄰兩個主葉片20沿本體10的徑向的距離相等，任意相鄰兩個副葉片30沿本體10的徑向的距離相等。將多個主葉片20和多個副葉片30交錯且間隔開布置，可以有效地對流體進行分流，減小離心式葉輪100工作時因流體的沖擊而造成的振動，有利于提高泵工作時的整體性能。

可選地，主葉片20的外端與副葉片30的外端在本體10的周向上平齊，且主葉片20的內(nèi)端在本體10的徑向上、超出副葉片30的內(nèi)端，即主葉片20的長度大于副葉片30的長度，對主葉片20和副葉片30的布置方式進行優(yōu)化設(shè)計，有利于提高離心式葉輪100的整體性能。

此外，本體10的另一側(cè)設(shè)有后蓋板孔11，后蓋板孔11為三個。參照圖3，本體10上設(shè)有三個后蓋板孔11，且三個后蓋板孔11分別位于相鄰設(shè)置的主葉片20和副葉片30之間，可以達到降低葉輪背壓的效果，提高離心式葉輪100的工作性能，從而提升泵的整體性能。

有利地，本體10的另一側(cè)設(shè)有多個背部葉片50，多個背部葉片50沿本體10的周向間隔開均勻布置在本體10的內(nèi)周。具體地，如圖2所示，本體10的中部設(shè)有輪轂12，多個背部葉片50沿其周向間隔開布置在本體10的背面(如圖2所示的下表面)且與輪轂12相連，即多個背部葉片50位于本體10的內(nèi)圈，離心式葉輪100在工作時，多個背部葉片50可以用來抵消一部分或者全部的軸向力，提升離心式葉輪100的工作性能。

根據(jù)本實用新型第二方面實施例的泵包括上述實施例的離心式葉輪100。泵內(nèi)的離心式葉輪100在工作時，流體從離心式葉輪100的軸向入口進入，流體通過葉輪作用后，沿離心式葉輪100的徑向流出，該結(jié)構(gòu)的離心式葉輪100的結(jié)構(gòu)有利于減小進水阻力，提高葉輪水力效率，有效地降低回流，保證葉輪的出水量，提升整體性能。若對于需對流體加熱的泵，該結(jié)構(gòu)的葉輪還可以增加流體與加熱元件直接的剪切力，提高加熱效率。

由于根據(jù)本實用新型實施例的離心式葉輪100具有上述技術(shù)效果，因此，根據(jù)本實用新型實施例的泵也具有上述技術(shù)效果，即該泵的結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，進水阻力小、水力效率高、出水量大，整體性能高。

根據(jù)本實用新型實施例的離心式葉輪100以及泵的其他構(gòu)成以及操作對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言都是已知的，這里不再詳細描述。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。

在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本實用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下在本實用新型的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。