專利名稱：徑向結構式離心泵葉輪的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種徑向結構式離心泵葉輪。
上述類型的離心泵葉輪實際上已經公知。它適用在因所提供的排放高度、排放流量和轉速而導致非常大的葉輪外徑與內徑之比的場合，另外也適用在需要葉輪運行特別平穩(wěn)的場合。然而，這種葉輪因為其葉輪側摩擦較大而效率較低。
具體地說，對于在中央供水系統(tǒng)至少局部終止于各設置在樓房屋頂中的儲水箱的區(qū)域中進行的供水，例如在發(fā)展中國家，水通過一種所謂的增壓泵被抽出并輸送到諸放水位置。這種泵的抽水量通常相對較小，例如達到2．0立方米／小時，并將由儲水箱的屋頂結構所確定的水壓(該水壓太小)提高約0．6到0．8巴，以在放水位置實現(xiàn)足夠快的放水。由于居民的財政狀況、不高的技術水平以及增壓泵在居住區(qū)的應用，這些泵應該是制造成本低、無需維修和工作噪聲小。而且，雖然已經有了在供水量、供水頭和一定程度的低制造成本方面滿足需求的單級離心泵裝置，但由于它們的干式運行電動機需要有對泵的軸密封，因而無法實現(xiàn)無需維修，并有煩擾的運行噪聲。此外，也已經有了由濕式運行電動機驅動的離心泵，并已證明可以在居住區(qū)用作供熱循環(huán)泵以及沒有上述缺點。但這些裝置只有較小的供水頭，對于有問題的應用場合大約只能達到增壓泵額定值的一半。
本實用新型的目的在于提供一種用于增壓泵的上述這種類型的徑向結構式泵葉輪，其中，在電源電流頻率下工作的葉輪提供較小的供水流量和約0．8巴的壓升。
本實用新型的上述目的是由這樣一種徑向結構式離心泵葉輪來實現(xiàn)的，它包括一后蓋板和前蓋板，它們之間設置多個葉片而形成流動通道，其中，設置有一從吸入口延伸到葉輪外緣的第一組長葉片和一第二組短葉片，在每兩個長葉片之間設有一短葉片，并且，葉輪的外徑與吸入口直徑之比至少為三，其特點在于，在每兩個長葉片之間設置有幾個短葉片。
本實用新型的離心泵葉輪以相對較小的外徑按照預定目的產生了操作數據，因此是一種較小的高壓葉輪，它能極好地適用于增壓泵場合，并且由于葉片數量的關系，在葉輪出口位置處的壓差較低和較多，因而運行噪聲較低。裝有本實用新型的葉輪的增壓泵的較差效率可以忽略，這是因為靠一流量監(jiān)測器打開和關閉的泵僅在放水時才工作，因而持續(xù)時間較短，相應地也就消耗較少的驅動能量。而且，裝有本實用新型的葉輪的、用于所需供水的增壓泵可以由如在供熱循環(huán)泵技術中所采用的濕式運行電動機來驅動，這種電動機由于其制造技術非常先進，因而制造成本較低。這種電動機另外還有利于本實用新型的增壓泵的低噪聲運行，因而使其可以無需維修地工作，并且制造成本較低。
本實用新型的離心泵葉輪的一個有利結構在于，較短的葉片包括第一分組等長的葉片和第二分組等長的葉片，第二分組的葉片長度小于第一分組的葉片長度，第二分組的至少一個葉片均設置在第一分組的至少一個葉片的兩側。通過這種結構，可以使排放介質非常均勻地流過葉片之間所形成的流動通道。
此外，所有葉片的出口角在85°到105°的范圍內，最好約為95°。更為有利的是，可將長葉片的前端在流入角度方面設計成使得在該前端處有一順暢的流入。
下面將通過附圖所示的實施例來詳細描述本實用新型，附圖中


圖1是該實施例的立體圖；圖2是沿
圖1中的II-II線剖開的剖視圖；圖3是該離心泵葉輪的輪轂的單個零件的立體圖；圖4是
圖1實施例的一個變型實施例的立體圖；圖5是
圖1實施例的局部視圖；圖6是表示葉片角β作為葉輪半徑R的一個函數而變化的曲線圖。

圖1中示出了徑向結構式離心泵葉輪1的第一實施例，它包括一第一后蓋板2、一具有一吸入口4的前蓋板3(僅示出一半)和多個設置在兩塊蓋板之間的葉片。這些葉片包括從吸入口4區(qū)域一直延伸到葉輪1外壁的長葉片5以及設置在長葉片之間并且端部同樣位于葉輪1外緣處的短葉片6和7。長葉片5構成第一葉片組，短葉片6、7構成第二葉片組。
所有的葉片5、6、7都設計成例如由一合適的塑料通過注塑與后蓋板2形成一體。前蓋板3最好由塑料構成，它焊接于葉片，為此，葉片具有焊接用突起8。
后蓋板2包括一中央輪轂9，一金屬軸襯10剛性焊接于其中。該金屬軸襯清楚地示于圖3中，可以看出，其外周邊具有多個徑向突起11，用以通過主動配合將其固定于輪轂9中，并確保葉輪1可靠的驅動轉動。金屬軸襯10在其內周面12上，具有多個較低的軸向肋13，它們可確保葉輪在泵驅動軸(未圖示)上的簡單而可靠的非主動裝配，尤其是在軸由陶瓷構成時。
葉輪1的直徑尺寸選擇成可產生供給的壓升或壓差。因此，葉輪的外徑D2與吸入口直徑D1之比至少為三，最好是4到6。
較短的葉片6和7可具有不同的長度，如
圖1所示。在所示的例子中，每兩個長葉片5之間有三個短葉片6和7，其中，中等長度的葉片6長于設置在其兩側的短葉片7。因此，按照
圖1所示，較短葉片6、7設置在較長葉片5之間，使得在一較長葉片5與中等長度葉片6之間均設有一更短的葉片7。對于
圖1的實例，包括所有短葉片的第二葉片組被進一步分成兩個分組，也就是分成第一分組等長葉片6和第二分組等長葉片7，其中第二分組的葉片長度小于第一分組的葉片長度。如果空間條件允許，也可以在每兩個長葉片5之間設置一個以上的較短葉片6和兩個以上的更短葉片7。
除了前端，所有葉片均設計成沿整個長度具有恒定厚度和厚度高度。而且，長葉片5的前端設計成，對于葉輪1的一給定排水流量，在這些葉片處有一順暢的流入。
如
圖1所示，所有葉片5、6、7的端部相對于葉輪外周邊大致成直角，最好有約95°的出口角。然而，葉片的線路也可以是這樣，即所有葉片的出口角在85°到105°的范圍內。這取決于葉輪1或裝有該葉輪的離心泵的具體應用場合。
以公知方式形成于所有恒定高度的葉片之間的流動通道14具有一流動寬度，對于
圖1的葉輪來說，流動寬度的最終值與葉片起點處的初始值之比不超過系數三。而且，所有流動通道14的橫截面的尺寸制成這樣，即沿每條流動通道形成相等的最小完全自由通路。通過這種方式，確保葉輪可以傳送混有固體顆粒的流體，其中，這些固體顆粒的最大尺寸由預定最小完全自由通路測量確定。
圖4表示
圖1、2和3所示實施例的一變型實施例。圖4中所示的葉輪20在主要構件上同樣包括一后蓋板21、一具有一吸入口23的前蓋板22和多個設置在兩個蓋板之間的葉片。該實施例與上述實施例的主要不同在于，由較短葉片構成的第二葉片組包括幾個都有相同長度的葉片24。在圖示的該例子中，在每兩個長葉片5之間設有三個等長的短葉片24，但也可以設置更多個或是僅兩個葉片24，長葉片5構成第一葉片組，它們從吸入口23一直延伸到葉輪20的外徑。葉輪20的其它部分與針對葉輪1所描述的一樣。
圖5和6說明了葉輪1和20的所有葉片從它們的流入端到外緣處的流出端的一較佳的線路。從圖5、但也可以從
圖1和4看出，葉片略微向前彎曲，其中葉片在各自的起始部分處的曲率最大，并朝葉輪的外緣而顯著變小。這由圖6得出，圖中示出三條由實驗取得的、表示長葉片角度β變化的曲線(25，26，27)，這些曲線表示角度β作為葉片的半徑比R／R2的一個函數的變化關系。這些曲線適用于端部與葉輪外周邊約成95°角的葉片。對于短葉片，適用所示曲線的相應段，也就是那些與長葉片相比以較大半徑比R／R2開始的曲線段。
沿長葉片5的中線(為便于理解)，表示各葉片的角β的曲線25、26和27可以由以下函數表示β(R)=β+(β2-β1)·[1-(R2-RR2-R1)n]1n]]>其中β1長葉片的入口角β2所有葉片的出口角R1長葉片的最小半徑R2所有葉片的最大半徑R葉片在R1到R2之間的一個半徑N1．5到3．0之間的一個數值按照以上所示的函數，實曲線25對指數n的2．1數值有效，而虛曲線26和27對指數n的1．5和3．0數值有效。指數值n在1．5到3．0之間的葉片可產生較大的壓升，其中具有
圖1葉輪的增壓泵可實現(xiàn)最佳的壓升，這是因為其葉片是為2．1的指數n而設計的。
權利要求1．一種徑向結構式離心泵葉輪，它包括一后蓋板和前蓋板，它們之間設置多個葉片而形成流動通道，其中，設置有一從吸入口延伸到葉輪外緣的第一組長葉片和一第二組短葉片，在每兩個長葉片之間設有一短葉片，并且，葉輪(1，20)的外徑與吸入口直徑之比至少為三，其特征在于，在每兩個長葉片(5)之間設置有短葉片(6，7；24)。
2．如權利要求1所述的離心泵葉輪，其特征在于，短葉片(6，7)包括一第一分組等長葉片(6)和一第二分組等長葉片(7)，第二分組的葉片長度小于第一分組的葉片長度，第二分組的至少一個葉片(7)均設置在第一分組的至少一個葉片(6)的兩側。
3．如權利要求2所述的離心泵葉輪，其特征在于，位于所有高度恒定的葉片(5，6，7)之間的流動通道(14)具有一流動寬度，其最終值與初始值之比不超過系數三。
4．如權利要求1、2或3所述的離心泵葉輪，其特征在于，所有葉片的出口角在85°到105°的范圍內。
5．如權利要求4所述的離心泵葉輪，其特征在于，所有葉片的出口角為95°。
6．如權利要求1所述的離心泵葉輪，其特征在于，有預定排出流量的長葉片(5)的前端設計成在這些葉片處有順暢的流入。
7．如權利要求1所述的離心泵葉輪，其特征在于，流動通道(14)的橫截面的尺寸制成沿每條流動通道實現(xiàn)相等的最小完全自由通路。
8．如權利要求1所述的離心泵葉輪，其特征在于，葉片(5，6，7；24)具有恒定的厚度。
9．如權利要求5、6、7或8所述的離心泵葉輪，其特征在于，沿它們的中線觀察，尤其是長葉輪葉片(5)的線路，在葉片角β方面對應于以下函數β(R)=β+(β2-β1)·[1-(R2-RR2-R1)n]1n]]>其中β1長葉片的入口角β2所有葉片的出口角R1長葉片的最小半徑R2所有葉片的最大半徑R葉片在R1到R2之間的一個半徑N1．5到3．0之間的一個數值
10．如權利要求1所述的離心泵葉輪，其特征在于，后蓋板(2；21)具有一塑料中央輪轂(9)，該輪轂包括一剛性設置在其中的金屬軸襯(10)。
11．如權利要求10所述的離心泵葉輪，其特征在于，具有中央輪轂(9)的后蓋板(2；21)和所有葉片(5，6，7；24)由一單件構件構成，前蓋板(3；22)焊接于葉片。
12．如權利要求10所述的離心泵葉輪，其特征在于，金屬軸襯(10)在其內周面上具有多個軸向低肋(13)。
專利摘要一種徑向結構式離心泵葉輪,它包括一后蓋板和前蓋板,它們之間設置多個葉片而形成流動通道。設置有一從吸入口延伸到葉輪外緣的第一組長葉片和一第二組短葉片。在每兩個長葉片之間設有幾個短葉片,并且,葉輪的外徑與吸入口直徑之比至少為三。
文檔編號F04D29/24GK2426027SQ00203380
公開日2001年4月4日 申請日期2000年3月13日 優(yōu)先權日1999年3月13日
發(fā)明者尼爾斯, 迪尤, 延森, 約恩, 施密特 申請人:格倫德福什聯(lián)合股份有限公司