本實(shí)用新型涉及塑料離心泵葉輪的改進(jìn)，通過改進(jìn)提升泵的效率2~4%左右，屬機(jī)械行業(yè)。

背景技術(shù)：

塑料離心料漿泵是一種廣泛應(yīng)用于化工、環(huán)保、冶煉、電力、非金屬礦產(chǎn)加工等工業(yè)領(lǐng)域的輸送漿體的輸送泵，具有耐化學(xué)性好、防腐的優(yōu)點(diǎn)，尤其是超高分子量聚乙烯材質(zhì)的離心泵，還具有極好的耐磨性能，因此可以用于輸送腐蝕性、磨蝕性很強(qiáng)的料漿、礦漿等。而且全國用量極大，保守估計(jì)在崗運(yùn)行有200萬臺(tái)左右，每年市場的銷量有近20萬臺(tái)左右。超高分子量聚乙烯材質(zhì)的離心泵雖然防腐性、耐磨性極好，但還是有效率低、強(qiáng)度低、耐溫性差的弱點(diǎn)，尤其是效率比金屬泵要低8~12%左右。產(chǎn)生效率低的原因是多方面的，有葉輪成型工藝問題造成的葉輪葉片曲線達(dá)不到高效率的曲率要求，影響泵效率；也有過流材料因是塑料，熱膨脹系數(shù)大、可塑性大，產(chǎn)生的熱脹冷縮，進(jìn)而產(chǎn)生泵容積效率的降低而影響泵效率的問題；還有因塑料葉輪葉片形態(tài)設(shè)計(jì)不合理引起的泵效率低下的問題。上述因素中塑料離心泵葉輪的葉片的形態(tài)因素影響泵效率值估計(jì)在2~6%左右。

塑料葉輪產(chǎn)生影響泵效率的主因，與金屬葉輪比：金屬葉輪的葉片因是金屬，強(qiáng)度高，可以加工成厚度薄的葉片，葉片形態(tài)好，因此效率高；而塑料葉輪的葉片，因強(qiáng)度低、耐溫性差，因此只能制作較厚的葉片，才能提升葉片的強(qiáng)度，同時(shí)也延長葉輪的抗磨耗壽命；否則塑料葉輪如果加工成金屬葉輪同樣的薄葉片，會(huì)因強(qiáng)度不夠使葉輪的使用壽命縮短。如圖1~3所示，塑料葉輪1的葉片1.1增厚，使得葉輪內(nèi)弧面處的尾葉片增長，改變了葉輪葉片出口處導(dǎo)向角1.1.1的形態(tài)，進(jìn)而使葉輪出液口的液體改變了流速與流向，與泵殼2泵腔內(nèi)流體2.1的流向產(chǎn)生沖突，使泵蝸殼腔內(nèi)的流體產(chǎn)生蝸流區(qū)2.1.1，甚至產(chǎn)生局部逆流區(qū)和緩流區(qū)，再進(jìn)而使泵內(nèi)的流體的流阻增加，使泵效率下降。因此在塑料泵的葉輪厚度（強(qiáng)度）與泵的效率之間難以找到兩全其美的解決方案，即：葉片厚了會(huì)造成泵的效率低，葉片薄了會(huì)造成泵的使用壽命短。

業(yè)內(nèi)也有人用在葉輪葉片中加設(shè)金屬預(yù)埋件，通過增加葉片的鋼性強(qiáng)度，進(jìn)而達(dá)到減少塑料葉輪葉片厚度，提升泵效率的目的，但增加了葉輪成型制作的難度，會(huì)大幅度降低產(chǎn)品的成品率、提高生產(chǎn)成本，因此塑料泵面市數(shù)十年來，在葉輪葉片中加設(shè)增強(qiáng)鋼件的塑料葉輪制作技術(shù)仍未得到廣泛的推廣應(yīng)用。

在原有技術(shù)中，業(yè)內(nèi)人員為了增加塑料或陶瓷葉輪的耐磨壽命和葉輪強(qiáng)度，用增厚葉輪葉片的方法來達(dá)到上述目的，而葉輪葉片加厚，葉片1.1的尾部尖角1.1.1（如圖2）也會(huì)隨之延長，進(jìn)而導(dǎo)致葉片的內(nèi)弧線的弧度縮小，使葉片內(nèi)弧更彎曲，彎曲的葉片內(nèi)弧又進(jìn)而對流體產(chǎn)生阻流作用，這種阻流作用又進(jìn)而使葉輪流道中的流體運(yùn)行狀況改變，即：使葉輪葉片的尾角部位的內(nèi)側(cè)產(chǎn)生蝸流區(qū)2.1.1，蝸流被流體沖入泵蝸殼后又進(jìn)而產(chǎn)生局部的逆流區(qū)和緩流區(qū)，使局部流體的流向與泵的出液口方向相反，進(jìn)而產(chǎn)生局部阻流作用，增加了泵的功耗。上述情況就造成了泵的效率降低，降低的幅度根據(jù)葉輪葉片葉型的不同而不同，一般會(huì)在2~4%之間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種無需利用加設(shè)金屬預(yù)埋件減少葉輪葉片厚度，葉片強(qiáng)度大，制作成本低，成本率高，并可提高離心泵2%~4%的效率的離心泵單級塑料葉輪。

為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的，提供了以下技術(shù)方案：一種離心泵單級塑料葉輪，安裝于離心泵蝸殼腔內(nèi)，包括葉輪幅板、葉輪幅板上的葉輪葉片，其特征在于葉輪葉片尾部的內(nèi)彎側(cè)切設(shè)有讓甩出葉輪流道出液口的流體流向角度變大，使流體從葉輪流道出液口朝泵蝸殼流道出液口方向順向流動(dòng)的傾斜導(dǎo)流角。

作為優(yōu)選，傾斜導(dǎo)流角最末端的端點(diǎn)沿弧面的切線與端點(diǎn)和葉輪中心連成的軸線的角度為10~40度。

作為優(yōu)選，葉片外側(cè)面最末端的端點(diǎn)與傾斜導(dǎo)流角最末端的端點(diǎn)的直線距離小于等于30mm。

作為優(yōu)選，傾斜導(dǎo)流角為圓弧形。

作為優(yōu)選，葉輪幅板內(nèi)設(shè)置有金屬預(yù)埋件。

作為優(yōu)選，葉輪材質(zhì)為塑料、陶瓷或碳化硅。

作為優(yōu)選，葉輪為開式葉輪或帶口環(huán)半開式葉輪或閉式葉輪。

作為優(yōu)選，塑料為超高分子量聚乙烯、聚乙烯、聚氨脂、聚丙烯或尼龍。

本實(shí)用新型有益效果：本實(shí)用新型不改變塑料葉輪葉片的厚度、強(qiáng)度，只改變?nèi)~輪葉片尾部的形態(tài)，進(jìn)而改變流體的運(yùn)動(dòng)方向，減少泵腔內(nèi)蝸流區(qū)、逆流區(qū)、緩流區(qū)的生成或和擴(kuò)大，減少了流體的對流性沖擊，提升泵的效率，完成本實(shí)用新型的目的。通過本實(shí)用新型對葉輪尾角的改進(jìn)，能提升塑料離心泵的效率2~4%左右，從而節(jié)電4~8%左右。由于塑料離心泵在我國工業(yè)領(lǐng)域中用（存）量很大，因此此項(xiàng)改進(jìn)能為國內(nèi)的工業(yè)企業(yè)節(jié)約大量能源，對社會(huì)經(jīng)濟(jì)有極好的經(jīng)濟(jì)效益和節(jié)能作用。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)葉輪的正視圖。

圖2為圖1中C部的局部放大圖。

圖3為現(xiàn)有技術(shù)葉輪在泵殼腔體中的運(yùn)轉(zhuǎn)示意圖。

圖4為本實(shí)用新型葉輪的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為圖4的右視圖。

圖6為圖5中C部的局部放大圖。

圖7為圖6中葉片傾斜角的另一種表現(xiàn)形式。

圖8為圖6中葉片傾斜角的另一種表現(xiàn)形式。

圖9為本實(shí)用新型葉輪在泵殼腔體中的運(yùn)轉(zhuǎn)示意圖。

圖10為帶口環(huán)的半開式葉輪的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖11為閉式葉輪的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖12為圖1的軸測示意圖。

圖13為圖4的軸測示意圖。

圖14為現(xiàn)有技術(shù)的帶口環(huán)的半開式葉輪的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖15為圖10的軸測示意圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：如圖4~6，一種離心泵塑料葉輪，安裝于離心泵蝸殼腔內(nèi)，包括葉輪葉片1.1、葉輪幅板1.2、金屬預(yù)埋件1.3，葉輪葉片1.1尾部的內(nèi)彎側(cè)切設(shè)有讓甩出葉輪流道出液口2的流體流向角度變大，使流體從葉輪流道出液口2朝泵蝸殼流道出液口方向順向流動(dòng)的傾斜導(dǎo)流角1.1.1。葉片外側(cè)面最末端的端點(diǎn)A與傾斜導(dǎo)流角最末端的端點(diǎn)B的直線距離小于等于30mm。傾斜導(dǎo)流角1.1.1最末端的端點(diǎn)B沿弧面的切線與端點(diǎn)B和葉輪中心O連成的軸線形成的夾角D為10~40度。

設(shè)置的傾斜導(dǎo)流角的作用：是讓被輸送的流體，在旋轉(zhuǎn)葉輪的離心作用下，通過葉輪葉片的離心推力甩出葉輪流道出液口2，進(jìn)入泵蝸殼腔流道2.1時(shí)的流向改變（如圖9），讓甩出葉輪流道出液口的流體的流向角度變大，盡量朝泵出液口方向順向流動(dòng)，減少葉輪出液口流體對泵蝸殼內(nèi)流體的逆向沖擊，進(jìn)而減少因流體逆向沖擊或和產(chǎn)生的緩流、蝸流區(qū)所消耗泵的功率，再進(jìn)而提升離心泵的效率。

本技術(shù)方案中所述的葉輪材質(zhì)可以為塑料或陶瓷。

本技術(shù)方案中所述的塑料，可以為超高分子量聚乙烯、聚乙烯、聚氨脂、聚丙烯、尼龍等材料，優(yōu)選超高分子量聚乙烯材料。

本實(shí)用新型中所述葉輪尾部位置的傾斜導(dǎo)流角1.1.1，也可以設(shè)置為斜坡形（如圖6、7）、圓弧形（如圖8）等形態(tài)。

本實(shí)用新型中所述葉輪包括開式塑料葉輪（如圖4），帶口環(huán)的半開式塑料葉輪（如圖10）及閉式葉輪（如圖11）。

為了增加葉輪強(qiáng)度，本實(shí)用新型中所述的塑料葉輪中設(shè)有金屬預(yù)埋件。

本實(shí)用新型中所述塑料葉輪的葉片數(shù)量不作限定。

本實(shí)用新型中所述葉輪尾部位置的傾斜導(dǎo)流角，也可以設(shè)置應(yīng)用于陶瓷類非金屬離心泵，例如氧化鋁陶瓷、碳化硅陶瓷等離心泵的陶瓷葉輪上，也有同樣提升泵效率的作用。

本實(shí)施例中所述在塑料葉輪的幅板1.2中加設(shè)金屬預(yù)埋件1.3，目的在于增加塑料葉輪的機(jī)械強(qiáng)度，增加葉輪的抗扭曲能力。金屬預(yù)埋件上設(shè)有與主軸組合安裝的通孔或和螺紋。

為了增強(qiáng)金屬預(yù)埋件1.3與葉輪幅板1.2的偶合強(qiáng)度，較好的方法是在金屬預(yù)埋件上設(shè)置孔、槽等偶合結(jié)構(gòu)。

為了增加泵的容積效率，本實(shí)施例中所述的葉輪可以設(shè)計(jì)為帶口環(huán)1.4的開式葉輪（如圖10）。

為了進(jìn)一步提升大型塑料泵的效率，本實(shí)施例中所述的葉輪可以為帶前幅板1.5的閉式塑料葉輪（如圖11）。

本實(shí)施例中所述的葉輪上的傾斜導(dǎo)流角的形態(tài)可以是過渡式斜坡形（如圖6）或喇叭狀擴(kuò)散形（如圖7），也可以是圓弧形（如圖8）等多種形態(tài)，都能起到導(dǎo)流作用，都有提升泵效率的功效，均在本實(shí)用新型的涵蓋范圍之內(nèi)。

本實(shí)施例中所述的塑料葉輪葉片尾部設(shè)置傾斜導(dǎo)流角，不僅適用于各種塑料泵的塑料葉輪，也適用于陶瓷、碳化硅、橡膠等機(jī)械強(qiáng)度較低、抗沖擊性能差、葉輪葉片厚的非金屬離心泵的葉輪葉片上，同樣也能提高這類離心泵的效率，也應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。