一种无过载低比速离心泵叶轮的制作方法

专利名称：一种无过载低比速离心泵叶轮的制作方法技术领域：本实用新型属流体机械技术领域。以往的离心泵叶轮，特别是小流量、高扬程的低比速离心泵叶轮，存在一个严重问题，即离心泵的轴功率随流量的增加而不断增加，且比转速越低，轴功率曲线随流量增加上升越快，当泵在大流量、低扬程工况运行时，极易使原动机过载甚致烧坏。若选用大功率原动机，又会出现“大马拉小车”的现象。近十年来，在低比速离心泵设计中，普遍采用加大流量设计方法，即加大叶片出口角β2和出口宽度b2及泵体喉部面积F8等。但这样的后果是使泵的轴功率增加，更易产生过载现象。中国专利89212885.2“用于旋转式流体机械的渐开线叶轮”能较好地解决泵轴功率随流量增加而不断增加的问题，但其不足是泵的效率难以提高。例如，《排灌机械》杂志1990年第2期刊文介绍用上述专利设计的潜水泵，泵的效率仅达到国标GB9477－88的B线水平。本实用新型的目的是克服传统离心泵叶轮和上述专利的不足。在保证能制造的前提下，提供一种高效率、无过载的离心泵叶轮。本叶轮设置二个园盘轮盖，分别称为叶轮前后盖板，其中后盖板带有轮毂 通过轮毂与传动轴相连。在前后盖板之间均匀设置1～12片形状相同的叶片，前后盖板和相邻叶片组成了叶轮流道。如图1、2所示。设置的叶轮前后盖板和叶片的几何尺寸满足下列方程式6°≤β2≤20°b2D22＝1396 (Qmax)/(nns2/3)0.104n3D24b2tgβ2≤P其中β2－－叶片出口安放角nS－－泵比转速b2－－叶片出口宽度D2－－叶轮外径(即前后盖板外径)n－－－泵转速Qmax－－最大轴功率处流量P－－原动机额定功率同时，本叶片还可采用保角变换法、扭曲三角形法、逐点计算法、单圆弧法和双圆弧法设计。叶片厚度以均匀厚度为最佳。叶片的轴向高度沿入口到出口作成逐渐减小为最佳。叶轮可由金属或塑料铸造、铆焊等制成。本实用新型与已有技术相比，具有以下优点①泵可以在整个性能范围内各种工况下运行都不会发生因超载而烧坏原动机的现象。②泵的效率高，具有显著的节能效果，装有本叶轮的潜水泵在有关国家法定检测机构试验，结果泵的效率超过国标GB9477－88A线指标的6％。③叶轮的叶片可采用多种设计方法获得。④可通过调整叶轮各几何参数来控制泵最大轴功率值及其位置。本实用新型已经有关技术鉴定部门鉴定，证明是具有优良性能的，如图3所示。图1为等厚叶片的无过载离心泵叶轮的轴向视图。图2为沿A－A剖面的横向截面视图。其中1、后盖板；2、前盖板；3、叶片；4、流道；5、键；6、传动轴；7、紧固螺母；8、垫片。图3为轴功率P与流量Q关系图。其中曲线B为传统叶轮轴功率线；曲线C为本实用新型的轴功率线。本实用新型的实施例叶轮由带有轮毂的后盖板(1)、前盖板(2)和叶片(3)组成。前后盖板和叶片组成流道(4)、叶轮用键(5)固定在传动轴(6)上，并用紧固螺母(7)固紧，叶片出口安放角β2可以是叶片正面的β2，也可以是叶片背面的β2。如附图1、2所示。叶轮出口前后盖板之间的轴向距离即为叶片出口宽度b2，前后盖板和叶片的最大直径即为叶轮的外径D2。权利要求1.一种由轮盖、轮毂、传动轴、键组成的无过载离心泵叶轮，其特征在于该叶轮前后盖板和叶片的几何尺寸由下列方程式决定6°≤β2≤20°b2D22=1396 (Qmax)/(nns2/3)0.104n3D24b2tgβ2≤P]]>式中β2--叶出口安放角；ns--泵比转速；b2--叶片出出口宽度；D2--叶轮外径(即前后盖板外径)；n--泵转速；Qmax--最大轴功率处流量；P--原动机额定功率。2.如权利要求1所述的叶轮，其特征在于叶片可采用保角变换法、扭曲三角形法、逐点计算法、单圆弧法和双圆弧法设计的，叶片的轴向高度沿入口到出口作成逐渐减少的，叶片为均匀等厚的。3.如权利要求1或2所述的叶轮，其特征在于叶片可作成不等厚的。4.如权利要求1或2所述的叶轮，其特征在于该叶轮可由金属，或塑料铸造或铆焊制成。专利摘要本实用新型属流体机械技术领域，以往的离心泵叶轮，当泵在大流量工况运行时极易导致过载甚至烧坏原动机或是泵效率不高。本实用新型叶轮叶片采用新的方程式形成，可使低比速离心泵无过载，并使泵效率提高。同时本叶轮可用多种设计方法所获得，实践证明本实用新型是可行的，性能是优良的。文档编号F04D29/24GK2086336SQ9021460公开日1991年10月9日 申请日期1990年10月9日 优先权日1990年10月9日发明者曹武陵, 袁寿其 申请人:江苏工学院