專利名稱：一種開式不連續葉片泵的制作方法
技術領域：
本發明涉及泵主要部件葉輪，尤其涉及一種開式不連續葉片泵葉輪。
背景技術：
在現有技術中，閉式葉輪廣泛用作水泵旋轉做功零件，閉式葉輪的結構是前后蓋板將葉片夾在中間，在輸送含顆粒的流體介質時，流道的部分堵塞將影響液體的正常流動； 此外現有的開式葉輪葉片大部分是連續的，在輸送晶體顆粒時，顆粒難免于葉片發生碰撞， 造成葉片磨損加劇，將嚴重影響泵的穩定性和壽命。
發明內容
本發明的目的在于提供一種高效區較寬，高揚程，抗氣蝕性能良好，可無堵塞通過大顆粒，可高效輸送高粘度，高濃度以及對剪切力較敏感等介質的開式不連續葉片泵葉輪。本發明是通過以下技術方案實現的所述開式不連續葉片泵葉輪，由驅動圓盤、不連續葉片、從動圓環、連接臂構成。所述不連續葉片是指葉片在泵腔內不是一個連續的整體，而是由分別靠近前泵壁和后泵壁的葉片組成，中間是無葉腔。葉片高度建議小于泵腔寬度的1/4，葉片形式可以是徑向直葉片，圓弧曲葉片或者其他形式的葉片。在一個較佳的實施例中，葉片是由兩段葉片組成，第一段葉片由進口方向看葉片向后傾斜，進口角與徑向角度相差30°，第二段葉片與徑向保持平行，且第二段葉片長度為葉片全長的1/3 1/4。所述驅動圓盤與驅動軸共軸，且兩者之間通過連接鍵連接，驅動圓盤最小外徑大于泵進口內徑，最大外徑小于葉片外徑。驅動圓盤與泵后蓋上安裝的口環之間是間隙配合， 驅動圓盤上固定有8個徑向直葉片或其他形式葉片。所述從動圓環與驅動圓盤之間通過4個圓柱形連接臂連接，從動圓環內徑于泵進口內徑相等，從動圓環外徑與驅動圓盤外徑相等，從動圓環上固定有8個徑向直葉片或其他形式葉片。本發明專利的工作原理是所述開式不連續葉片泵葉輪與普通閉式葉輪相比，不僅去除葉輪前后蓋板材料，而且因省去部分葉片材料，較普通開式葉輪重量輕、材料少，從而極大減輕葉輪重量，與普通形式葉輪的泵相比，葉輪懸臂減小，能減小軸的撓度和軸承負荷，保證了使用壽命并節約材料；同時消除葉輪平衡孔泄露帶來的效率損失；并最大程度上減少葉輪所占泵腔體積，允許較大顆粒通過泵體；同時由于固相顆粒主要集中于壓力低的無葉腔區域，從而使的固相顆粒更易通過葉輪。所述開式不連續葉片泵葉輪中間為無葉區，有葉區葉片距泵壁距離較小且無葉輪蓋板，有效避免泵的圓盤損失，極大提高泵的效率，尤其是在輸送超高粘度的流體介質時， 超高粘度流體介質依靠開式不連續的前后葉片的帶動下，利用邊界層效應和粘滯曳力原理將其甩出泵體，效率明顯高于同類型的普通離心泵式葉輪，同時不依靠背葉片而降低軸封腔壓力。驅動圓盤與安裝于后泵蓋的口環間隙配合，防止固相顆粒進入軸封部位。從動圓環與泵殼進口側口環配合，從而減小泵的容積損失。同時顆粒在有葉區也不會發生堵塞現象。
圖1為本發明開式不連續葉片泵一實施例的結構示意圖。圖2為本發明開式不連續葉片泵一驅動葉輪實施例的結構示意圖。圖3為本發明開式不連續葉片泵一從動葉輪實施例的結構示意圖。圖4為本發明開式不連續葉片泵另一較佳驅動葉輪實施例的結構示意圖。圖5為本發明開式不連續葉片泵另一較佳從動葉輪實施例的結構示意圖。圖中，1、泵殼；2、口環；3、從動圓環；4、從動葉片；4a、雙傾斜式從動葉片；5、主動葉片；5a、雙傾斜式主動葉片；6、連接臂；7、驅動圓盤；8、后泵蓋。
具體實施例方式以下結合附圖及實施例對本發明作進一步說明。參照圖1，本實例包括泵殼1、口環2、從動圓環3、從動葉片4、主動葉片5、連接臂 6、驅動圓盤7及后泵蓋8組成。其中驅動圓盤在驅動軸帶動下高速旋轉，驅動圓盤7與從動圓環3之間通過連接臂6實現連接帶動從動圓環3 —起旋轉，從動葉片4固結與從動圓環3上，主動葉片5固結與驅動圓盤7上。驅動圓盤7與后泵蓋8上的口環間隙配合，從動圓環3與泵殼1上的口環2間隙配合。主動葉片4與從動葉片5高度建議小于泵腔寬度的 1/4，主動葉片4與從動葉片5分別距離泵壁間隙為3 4mm左右。參照圖2為驅動開式葉輪，包括主動葉片5與驅動圓盤7，驅動圓盤最大直徑不大于葉片直徑，最小直徑應大于泵進口直徑，驅動圓盤7主要作用是1、與后泵蓋口環實現間隙配合，阻止大顆粒進入軸封腔；2、固結安裝主動葉片5 ；3、與從動葉輪實現連接。參照圖3為從動開式葉輪，包括從動葉片4和從動圓環3，從動圓環3內徑與泵進口內徑相等，從動圓環3外徑與驅動圓盤7外徑相等。從動圓環3與口環2間隙配合，從而降低泵的容積損失。參照圖4為另一較佳實施例的驅動開式葉輪，與上述所述參照圖2的驅動開式葉輪相比，葉片形式有所不同，由雙傾斜葉片形式fe替代徑向直葉片形式5。雙傾斜葉片是由兩段葉片組成，第一段葉片由進口方向看葉片向后傾斜，進口角與徑向角度相差30°，第二段葉片與徑向保持平行，且第二段葉片長度為葉片全長的1/3 1/4。所述此種雙傾斜葉片形式的開式不連續葉片泵較徑向直葉片形式的開式不連續葉片泵具有更高的效率和揚程。參照圖5為另一較佳實施例的從動開式葉輪，整體結構與參照圖3相似，其中葉片形式與參照圖4的雙傾斜葉片形式相似。即雙傾斜從動葉片如取代徑向直葉片4。本實施例的具體過程是所述開式不連續葉片泵葉輪與普通閉式葉輪相比，不僅去除葉輪前后蓋板材料，而且因省去部分葉片材料，較普通開式葉輪重量輕、材料少，從而極大減輕葉輪重量，與普通形式葉輪的泵相比，葉輪懸臂減小，能減小軸的撓度和軸承負荷，保證了使用壽命并節約材料；同時消除葉輪平衡孔泄露帶來的效率損失；并最大程度上減少葉輪所占泵腔體積，允許較大顆粒通過泵體；同時由于固相顆粒主要集中于壓力低的無葉腔區域，從而使的固相顆粒更易通過葉輪。
所述開式不連續葉片泵葉輪中間為無葉區，有葉區葉片距泵壁距離較小且無葉輪蓋板，有效避免泵的圓盤損失，極大提高泵的效率，尤其是在輸送超高粘度的流體介質時， 超高粘度流體介質依靠開式不連續的前后葉片的帶動下，利用邊界層效應和粘滯曳力原理將其甩出泵體，效率明顯高于同類型的普通離心泵式葉輪，同時不依靠背葉片而降低軸封腔壓力。驅動圓盤與安裝于后泵蓋的口環間隙配合，防止固相顆粒進入軸封部位。從動圓環與泵殼進口側口環配合，從而減小泵的容積損失。同時顆粒在有葉區也不會發生堵塞現象。綜上所述本發明與現有普通葉輪相比具有以下優點1、極大減少葉輪重量、節省材料，從而減小葉輪產生的徑向力和軸向力，進一步的減小軸的撓度和軸承負荷；2、減小圓盤損失，容積損失，明顯提高泵的效率，輸送高粘度流體介質顯著高于同類型的離心泵； 3、與現有普通葉輪相比，加工制造方便，成本明顯降低；4、泵的流量揚程曲線平坦，工作范圍寬；5、通過性能好、葉輪磨損小、工作穩定、噪聲小等。
權利要求
1.一種開式不連續葉片泵，其特征在于所述開式不連續葉片泵由開式不連續葉輪、 泵殼、泵后蓋、前口環和后口環組成。
2.一種開式不連續葉片泵，如權利要求1所述，其特征在于所述的開式不連續葉輪去除葉輪前后蓋板，即葉輪是開式的；其葉片是不連續的，即葉輪中間區域存在無葉區。
3.一種開式不連續葉片泵，如權利要求2所述，其葉輪由驅動圓盤、主動葉片、連接臂、 從動圓環及從動葉片構成，主動葉片與從動葉片之間是不連續的；主動葉片固結與驅動圓盤，從動葉片固結與從動圓環，驅動圓盤與從動圓環之間通過連接臂連接。
4.如權利要求書3所述，主動葉片數目與從動葉片數目相等，均為8片；葉片形式可以是徑向直葉片、圓弧過渡葉片或者是雙傾斜葉片。
5.如權利要求書4所述，雙傾斜葉片形式是指葉片是由兩段葉片組成，第一段葉片由進口方向看葉片向后傾斜，進口角與徑向角度相差30°，第二段葉片與徑向保持平行，且第二段葉片長度為葉片全長的1/3 1/4。
6.如權利要求書3所述，所述驅動圓盤與驅動軸共軸，且兩者之間通過連接鍵連接，驅動圓盤最小外徑大于泵進口內徑，最大外徑小于葉片外徑；從動圓環內徑于泵進口內徑相等，從動圓環外徑與驅動圓盤外徑相等。
7.如權利要求書3所述，驅動圓盤與泵后蓋上安裝的口環間隙配合，從動圓環與泵殼上安裝的口環間隙配合，從而減少固相顆粒進入軸封腔內，同時減小容積損失和圓盤損失。
全文摘要
一種開式不連續葉片泵，其包括開式不連續葉片的葉輪、進口端口環、驅動端口環及泵殼等組成。所述開式不連續葉片的葉輪，其葉輪省去前后蓋板，其葉片是不連續的，分為主動葉片與從動葉片，葉片形式可以是徑向直葉片形式、圓弧曲葉片形式或是雙傾斜葉片形式。所述主動葉片固結于驅動圓盤上，從動葉片固結于從動圓環。所述驅動圓盤由驅動軸帶動高速旋轉，驅動圓盤最小外徑大于泵進口內徑，最大外徑小于葉片外徑；從動圓環內徑等于泵進口內徑，外徑等于驅動圓盤外徑，驅動圓盤與從動圓環之間通過連接臂連接；驅動圓盤與安裝在后泵蓋上的驅動端口環配合，從動圓環與安裝在泵殼上的進口端口環配合。本發明葉輪因省去葉輪前后蓋板和部分葉片材料，可減輕軸的撓度和軸承負荷，保證了使用壽命并節約材料；且開式不連續葉片葉輪減小圓盤損失，固相顆粒主要集中于葉輪無葉區，開式葉片可降低軸封腔壓力，防止晶體顆粒進入軸封腔，同時驅動圓盤與從動圓環與泵殼間隙配合，降低容積損失，提高泵的效率，降低泵葉輪成本。
文檔編號F04D29/22GK102297137SQ20111021851
公開日2011年12月28日 申請日期2011年7月26日 優先權日2011年7月26日
發明者周昌靜, 尹樹孟, 徐長航, 陳國明, 高本金 申請人:中國石油大學(華東)