一種半開式旋流泵葉輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種半開式旋流栗葉輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，特別是涉及一種可拆卸部件旋 流栗半開式葉輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，栗不僅用來輸送各種液體，還有來輸送各種物料(包括固 體）。旋流栗通常用于輸送含雜質(zhì)介質(zhì)，結(jié)構(gòu)上旋流栗葉輪退縮至無葉腔后室，且葉片多采 用直葉片形式。獨(dú)特的結(jié)構(gòu)使其大顆粒和長(zhǎng)纖維污物時(shí)具有不堵塞性，故也稱其為無堵塞 栗。由于其內(nèi)部同時(shí)存在貫通流和循環(huán)流，造成很大的水力損失。故其最大缺點(diǎn)是栗效率偏 低，一般η <50%。因其輸送含固體顆粒，在較長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行之后葉片表面會(huì)被磨損，嚴(yán)重影響 到栗的正常工作。但相對(duì)葉片而言，輪轂及后蓋板處磨損較少，依舊可以正常使用。此時(shí)若 整體換裝葉輪，會(huì)造成較大浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種半開式旋流栗葉輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法。通過改變 旋流栗葉輪幾個(gè)重要設(shè)計(jì)參數(shù)的確定方法，從而改善旋流栗葉輪結(jié)構(gòu)，在出現(xiàn)葉片較大磨 損時(shí)只更換葉片，減少資源浪費(fèi)，由于特殊結(jié)構(gòu)相當(dāng)于附加背葉片，能很好平衡軸向力。
[0004] 實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的設(shè)計(jì)方法：
[0005] 1.葉輪進(jìn)口直徑
[0006] 葉輪進(jìn)口直徑計(jì)算公式
[0008] 式中，Dj-旋流栗葉輪外徑，mm;
[0009] Ko-葉輪進(jìn)口當(dāng)量直徑系數(shù)，Ko取值16~25;
[0010] Mn-旋流栗扭矩，N .m;
[0011] Q-旋流栗流量，m3/s;
[0012] η一旋流栗轉(zhuǎn)速，r/min;
[0013] [τ]-栗軸材料許用切應(yīng)力，Pa;
[0014] 2.葉輪出口直徑
[0015] 葉片出口直徑計(jì)算公式
[0017] 式中，D2-葉片出口直徑，mm;
[0018] ns-旋流栗比轉(zhuǎn)速；
[0019] Q-旋流栗流量，m3/s;
[0020] η一旋流栗轉(zhuǎn)速，r/min;
[0021] dh-旋流栗后蓋板厚度，mm;
[0022] 3.葉片出口寬度
[0023]葉片出口寬度計(jì)算公式
[0025] 式中，b2-葉片出口寬度，mm;
[0026] ns-旋流栗比轉(zhuǎn)速；
[0027] Q-旋流栗流量，m3/s;
[0028] η一旋流栗轉(zhuǎn)速，r/min;
[0029] 4.葉片數(shù)
[0030]葉片數(shù)確定方法
[0031] z = 3 ~5
[0032] 式中：
[0033] z-葉片數(shù)；
[0034] 5.葉片安裝方式及主要尺寸
[0035] 葉輪后蓋板上開有與葉片數(shù)相同數(shù)量的槽，將葉片插入其中并通過平鍵緊固。葉 片輪轂位置位于后蓋板背面的相當(dāng)于附加背葉片用于平衡軸向力。
[0036] bh=S+0.5ev
[0037] t = (0 · 2 ~0 · 3)b2
[0038] s_t〈0.5ev
[0039] Φ =bh+20
[0040] 平鍵選擇標(biāo)準(zhǔn)件，平鍵厚度不得大于后蓋板厚度的0.5倍，長(zhǎng)度約為葉片長(zhǎng)度0.3 倍。
[0041 ]式中，bh-旋流栗后蓋板槽寬，mm;
[0042] δ一葉片厚度，mm;
[0043] t-葉片背葉片處厚度，mm;
[0044] s-背葉片與栗腔間間隙，mm;
[0045] Φ -背葉片寬度，mm;
[0046] θν一旋流栗輸送介質(zhì)中固相顆粒平均直徑，mm;
[0047] 本發(fā)明的有益效果是:通過改變旋流栗葉輪幾個(gè)重要設(shè)計(jì)參數(shù)的確定方法，從而 改善旋流栗葉輪結(jié)構(gòu)，在出現(xiàn)葉片較大磨損時(shí)只更換葉片，減少資源浪費(fèi)，由于特殊結(jié)構(gòu)相 當(dāng)于附加背葉片，能很好平衡軸向力。
【附圖說明】
[0048] 圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的葉輪平面投影圖 [0049]圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的葉輪橫截面圖
[0050]圖中：1.葉輪進(jìn)口直徑，2.葉輪出口直徑，3.葉片出口寬度，4.葉輪后蓋板槽寬，5. 葉輪后蓋板厚度，6 .葉片厚度，7.背葉片厚度，8.背葉片寬度，9.平鍵鍵槽寬度，10 .平鍵鍵 槽長(zhǎng)度。
【具體實(shí)施方式】
[0051]圖1和圖2共同確定了旋流栗的葉輪形狀及安裝。它改善旋流栗葉輪結(jié)構(gòu)，在出現(xiàn) 葉片較大磨損時(shí)只更換葉片，減少資源浪費(fèi)，由于特殊結(jié)構(gòu)相當(dāng)于附加背葉片，能很好平衡 軸向力。本發(fā)明通過以下幾個(gè)關(guān)系式來確定葉輪進(jìn)口直徑（1)、.葉輪出口直徑(2)、葉片出 口寬度(3)、葉輪后蓋板槽寬(4)、背葉片厚度(7)、背葉片寬度(8)和葉片數(shù)。
[0060]以上，為本發(fā)明專利參照實(shí)施例做出的具體說明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施 例，也包含本發(fā)明構(gòu)思范圍內(nèi)的其他實(shí)施例或變形例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種半開式旋流累葉輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，其特征在于:旋流累葉輪幾何參數(shù)適合W下 關(guān)系：式中，Dj-旋流累葉輪外徑，mm; Ko-葉輪進(jìn)口當(dāng)量直徑系數(shù)，Ko取值16~25; Mn-旋流累扭矩，N ? m; Q-旋流累流量，m3/s; n-旋流累轉(zhuǎn)速，r/min; [T]-累軸材料許用切應(yīng)力，Pa。2. 如權(quán)利要求1所述的一種半開式旋流累葉輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，其特征在于:旋流累葉輪 幾何參數(shù)適合W下關(guān)系：式中，〇2-葉片出口直徑，mm; Hs-旋流累比轉(zhuǎn)速； Q-旋流累流量，m3/s; n-旋流累轉(zhuǎn)速，r/min; dh-旋流累后蓋板厚度，mm。3. 如權(quán)利要求1所述的一種半開式旋流累葉輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，其特征在于:旋流累葉輪 幾何參數(shù)適合W下關(guān)系： 式中，te-葉片出口寬度，mm;ns-旋流累比轉(zhuǎn)速； Q-旋流累流量，m3/s; n-旋流累轉(zhuǎn)速，r/min。4. 如權(quán)利要求1所述的一種半開式旋流累葉輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，其特征在于:旋流累葉輪 葉片數(shù)滿足W下關(guān)系： z = 3 ~5 式中： Z-葉片數(shù)。5. 如權(quán)利要求1所述的一種半開式旋流累葉輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，其特征在于:葉輪后蓋板 上開有與葉片數(shù)相同數(shù)量的槽，將葉片插入其中并通過平鍵緊固；葉片輪穀位置位于后蓋 板背面的相當(dāng)于附加背葉片用于平衡軸向力； bh = 5+0.5ev t=(0.2 ~0.3)b2 s-t<0.5ev 本二 bh+20 平鍵選擇標(biāo)準(zhǔn)件，平鍵厚度不得大于后蓋板厚度的0.5倍，長(zhǎng)度約為葉片長(zhǎng)度0.3倍。 式中，bh-旋流累后蓋板槽寬，mm; 5-葉片厚度，mm; t-葉片背葉片處厚度，mm; S-背葉片與累腔間間隙，mm; O-背葉片寬度，mm; ev-旋流累輸送介質(zhì)中固相顆粒平均直徑，mm。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種半開式旋流泵葉輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法。它給出了葉輪進(jìn)口直徑、葉輪出口直徑、葉片出口寬度、葉輪后蓋板槽寬、背葉片厚度、背葉片寬度和葉片數(shù)的設(shè)計(jì)公式。根據(jù)本設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)的旋流泵能改善旋流泵葉輪結(jié)構(gòu)，在出現(xiàn)葉片較大磨損時(shí)只更換葉片，減少資源浪費(fèi)，由于特殊結(jié)構(gòu)相當(dāng)于附加背葉片，能很好平衡軸向力。
【IPC分類】F04D29/22, F04D29/24
【公開號(hào)】CN105508292
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510955548
【發(fā)明人】朱榮生, 楊愛玲, 陳宗良
【申請(qǐng)人】江蘇國(guó)泉泵業(yè)制造有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2015年12月17日