一种抑制叶顶泄漏涡的圆弧型凹槽叶顶及具有其的叶片泵的制作方法

本发明涉及泵，尤其是涉及一种抑制叶顶泄漏涡的圆弧型凹槽叶顶及具有其的叶片泵。

背景技术：

1、泵是一种水力机械，其可以将机械旋转的动能传送给流体，使流体能量增加，以达到输送流体或使流体增压的目的。相关技术中，叶片顶部与泵壳体之间存在间隙，当叶片旋转做功时，流体在压差的作用下通过叶顶间隙从叶片的压力侧流至叶片的吸力侧，以诱发间隙泄漏涡，导致泄漏涡与叶轮内的主流相互干扰和掺混，容易引起更加复杂的旋涡运动和叶轮内流态的恶化，降低了泵的整体性能，因此如何减少叶顶间隙泄漏涡，具有一定的研究空间。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种抑制叶顶泄漏涡的圆弧型凹槽叶顶，所述圆弧型凹槽叶顶可以减少叶顶间隙泄漏涡，提高叶片泵的整体性能。

2、本发明还提出一种具有抑制叶顶泄漏涡的圆弧型凹槽叶顶的叶片泵。

3、根据本发明第一方面实施例的抑制叶顶泄漏涡的圆弧型凹槽叶顶，所述圆弧型凹槽叶顶设于泵壳体内且与所述泵壳体之间具有间隙，所述圆弧型凹槽叶顶形成圆弧面，且所述圆弧型凹槽叶顶设有凹槽。

4、根据本发明实施例的抑制叶顶泄漏涡的圆弧型凹槽叶顶，通过在圆弧型凹槽叶顶的圆弧面上设置凹槽，使得流体可以在圆弧型凹槽叶顶做功时流入凹槽内以形成涡流，可以抑制流体流经叶顶间隙，可以减少流道内的间隙泄漏涡，降低间隙泄漏涡与主流相互干扰的概率，可以提高叶片的工作效率，且可以提高叶片工作的稳定性，进而提高叶片泵的整体性能；且通过在圆弧型凹槽叶顶开设凹槽以减少间隙泄漏涡，可以简化叶片的结构，便于加工，且有利于提高叶片的适配性，以便于叶片应用于多种叶片泵。

5、根据本发明的一些实施例，定义一平面，所述平面与所述圆弧型凹槽叶顶的宽度方向垂直，将所述圆弧型凹槽叶顶投影于所述平面；定义一中线，所述圆弧型凹槽叶顶在所述平面的投影关于所述中线对称；在所述平面上，所述凹槽的槽底与所述中线相交点为坐标零点，且在所述中线上，所述坐标零点和所述泵壳体之间的距离为δ，所述中线作为y轴，垂直于所述中线且经过所述坐标零点的线为x轴，在所述x轴上，所述圆弧型凹槽叶顶的最小厚度尺寸为b，其中，所述圆弧型凹槽叶顶的圆弧面在所述平面上的投影曲线控制方程为y＝a(x-b)(x+b)，a＝-0.5δ/b2。

6、在一些示例中，所述凹槽在所述平面上的投影呈半圆形，所述半圆形的直径为δ。

7、在一些示例中，所述圆弧型凹槽叶顶包括：本体部和叶顶部，所述叶顶部设于所述本体部的朝向泵壳体的一侧且与所述本体部连接，所述叶顶部的背离所述本体部的一侧表面形成圆弧面，所述凹槽设于所述叶顶部，其中，在所述x轴上，所述叶顶部的最大厚度尺寸大于所述本体部的最大厚度尺寸。

8、在一些示例中，在所述x轴上，所述本体部的厚度尺寸为b。

9、在一些示例中，在所述x轴上，所述叶顶部凸出所述本体部的一部分形成凸起，所述凸起具有靠近所述本体部的第一侧面，所述第一侧面为弧面。

10、在一些示例中，在所述平面上，所述第一侧面和所述圆弧型凹槽叶顶的圆弧面相交形成尖角。

11、在一些示例中，所述第一侧面和所述本体部的侧壁面相切。

12、在一些示例中，所述第一侧面为以0.5b为半径的圆弧面，且所述第一侧面的圆心与所述y轴的距离为b，所述圆心与所述x轴的距离为0.5b。

13、根据本发明第二方面实施例的具有抑制叶顶泄漏涡的圆弧型凹槽叶顶的叶片泵，包括泵壳体和根据本发明第一方面实施例的抑制叶顶泄漏涡的圆弧型凹槽叶顶，通过采用上述圆弧型凹槽叶顶，可以减少流道内的间隙泄漏涡，降低间隙泄漏涡与主流相互干扰的概率，可以提高叶片泵的运行效率，且可以提高叶片泵运行的稳定性，进而可以提高叶片泵的整体性能。

14、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种抑制叶顶泄漏涡的圆弧型凹槽叶顶，其特征在于，所述圆弧型凹槽叶顶设于泵壳体内且与所述泵壳体之间具有间隙，所述圆弧型凹槽叶顶形成圆弧面，且所述圆弧型凹槽叶顶设有凹槽。

2.根据权利要求1所述的抑制叶顶泄漏涡的圆弧型凹槽叶顶，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的抑制叶顶泄漏涡的圆弧型凹槽叶顶，其特征在于，所述凹槽在所述平面上的投影呈半圆形，所述半圆形的直径为δ。

4.根据权利要求2所述的抑制叶顶泄漏涡的圆弧型凹槽叶顶，其特征在于，所述圆弧型凹槽叶顶包括：本体部和叶顶部，所述叶顶部设于所述本体部的朝向泵壳体的一侧且与所述本体部连接，所述叶顶部的背离所述本体部的一侧表面形成圆弧面，所述凹槽设于所述叶顶部，

5.根据权利要求4所述的抑制叶顶泄漏涡的圆弧型凹槽叶顶，其特征在于，在所述x轴上，所述本体部的厚度尺寸为b。

6.根据权利要求4所述的抑制叶顶泄漏涡的圆弧型凹槽叶顶，其特征在于，在所述x轴上，所述叶顶部凸出所述本体部的一部分形成凸起，所述凸起具有靠近所述本体部的第一侧面，所述第一侧面为弧面。

7.根据权利要求6所述的抑制叶顶泄漏涡的圆弧型凹槽叶顶，其特征在于，在所述平面上，所述第一侧面和所述圆弧型凹槽叶顶的圆弧面相交形成尖角。

8.根据权利要求6所述的抑制叶顶泄漏涡的圆弧型凹槽叶顶，其特征在于，所述第一侧面和所述本体部的侧壁面相切。

9.根据权利要求6所述的抑制叶顶泄漏涡的圆弧型凹槽叶顶，其特征在于，所述第一侧面为以0.5b为半径的圆弧面，且所述第一侧面的圆心与所述y轴的距离为b，所述圆心与所述x轴的距离为0.5b。

10.一种具有抑制叶顶泄漏涡的圆弧型凹槽叶顶的叶片泵，其特征在于，包括泵壳体和根据权利要求1-9中任一项所述的抑制叶顶泄漏涡的圆弧型凹槽叶顶。

技术总结本发明公开了一种抑制叶顶泄漏涡的圆弧型凹槽叶顶及具有其的叶片泵，抑制叶顶泄漏涡的圆弧型凹槽叶顶设于泵壳体内且与泵壳体之间具有间隙，圆弧型凹槽叶顶形成圆弧面，且圆弧型凹槽叶顶设有凹槽。根据本发明实施例的抑制叶顶泄漏涡的圆弧型凹槽叶顶，通过在圆弧型凹槽叶顶的圆弧面上设置凹槽，使得流体可以在圆弧型凹槽叶顶做功时流入凹槽内以形成涡流，可以抑制流体流经叶顶间隙，可以减少流道内的间隙泄漏涡，降低间隙泄漏涡与主流相互干扰的概率，可以提高叶片的工作效率，且可以提高叶片工作的稳定性，进而提高叶片泵的整体性能。技术研发人员：吴国颖,陆少鹏,樊红刚,张海丽,林远航,邱海云,周福宁,高琳,刘帅受保护的技术使用者：中水珠江规划勘测设计有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/23