專利名稱:一種斜流泵的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種斜流泵，包括泵軸、進(jìn)口段、圓柱外筒和彎管段，所述泵軸穿過所述圓柱外筒和所述彎管段，所述泵軸上安裝有葉片，所述進(jìn)口段的內(nèi)腔壁面由進(jìn)口室壁面和轉(zhuǎn)輪室壁面兩部分構(gòu)成，所述進(jìn)口室壁面呈錐面，所述轉(zhuǎn)輪室壁面呈弧面，所述轉(zhuǎn)輪室壁面與所述圓柱外筒的內(nèi)壁面相切；所述葉片位于所述進(jìn)口段的轉(zhuǎn)輪室內(nèi)，所述進(jìn)口室壁面和轉(zhuǎn)輪室壁面交界處開有環(huán)形槽。本實(shí)用新型的斜流泵能夠減弱進(jìn)口處葉頂泄漏流的強(qiáng)度，減小其對葉輪內(nèi)部流動的影響，提高斜流泵的性能，有效的抑制“駝峰”區(qū)的出現(xiàn)和提高斜流泵的運(yùn)行穩(wěn)定性。
【專利說明】
一種斜流泵
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及到一種斜流栗，尤其涉及一種大流量、低揚(yáng)程、高效區(qū)比較寬的斜流栗。
【背景技術(shù)】
[0002]斜流栗的比轉(zhuǎn)速較高，性能介于軸流栗與離心栗之間。因而斜流栗兼具了軸流栗和離心栗的優(yōu)點(diǎn)，即具有揚(yáng)程變化范圍在3?30m且揚(yáng)程和功率曲線變化平坦、高效區(qū)寬、抗汽蝕性能良好、便于啟動等優(yōu)點(diǎn)，其主要用于農(nóng)業(yè)排灌、市政給排水、南水北調(diào)工程、電廠供循環(huán)水、區(qū)域性調(diào)水等領(lǐng)域，近年來也逐漸向核電、艦船噴水推進(jìn)方面發(fā)展。
[0003]斜流栗葉輪輪緣與轉(zhuǎn)輪室之間存在間隙，葉輪旋轉(zhuǎn)時葉片壓力面的靜壓高于吸力面，流體在壓差的作用下從壓力面經(jīng)過葉頂間隙流向吸力面形成葉頂泄漏流。葉頂泄漏流與主流相互作用形成葉頂泄漏渦，這不僅會影響斜流栗內(nèi)部流動狀態(tài)，甚至還會堵塞流道影響斜流栗的運(yùn)行穩(wěn)定性。小流量工況下葉片進(jìn)口沖角增加，流體容易在葉片進(jìn)口吸力面發(fā)生流動分離形成漩渦，隨著流量的進(jìn)一步降低，流動分離也隨之加劇同時漩渦的旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度也會增加，葉片進(jìn)口吸力面的靜壓值則會迅速降低，促使壓力面與吸力面壓差增加，葉頂泄漏量增加，進(jìn)而增加斜流栗內(nèi)部流動不穩(wěn)定性。此外，葉頂泄漏流會增加相鄰葉片進(jìn)口輪緣處的主流圓周速度分量，葉輪進(jìn)口輪緣處的沖角增大，致使斜流栗臨界失速點(diǎn)向大流量方向偏移，影響斜流栗的安全運(yùn)行。
[0004]經(jīng)檢索，在提高斜流栗穩(wěn)定性方面，江蘇大學(xué)“一種斜流栗葉輪水力設(shè)計方法”(申請?zhí)?CN201410711980)，該專利給出了葉輪主要幾何設(shè)計參數(shù)的設(shè)計公式，通過該設(shè)計方法使斜流栗葉輪的水力效率和斜流栗穩(wěn)定性能得到一定提高。該專利是從葉輪的水力設(shè)計方面來提高葉輪的斜率和穩(wěn)定性而本專利是通過在轉(zhuǎn)輪室壁面開槽減弱葉頂泄漏流強(qiáng)度抑制葉輪旋轉(zhuǎn)失速來提高斜流栗的穩(wěn)定性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]為了減小葉頂泄漏流對斜流栗性能的影響，特別是抑制小流量工況下斜流栗“駝峰”區(qū)的出現(xiàn)，提高斜流栗的運(yùn)行穩(wěn)定性，本實(shí)用新型提供了一種簡單高效、加工方便的斜流栗。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為:一種斜流栗，包括栗軸、進(jìn)口段、圓柱外筒和彎管段，所述栗軸穿過所述圓柱外筒和所述彎管段，所述栗軸上安裝有葉片，所述進(jìn)口段的內(nèi)腔壁面由進(jìn)口室壁面和轉(zhuǎn)輪室壁面兩部分構(gòu)成，所述進(jìn)口室壁面呈錐面，所述轉(zhuǎn)輪室壁面呈弧面，所述轉(zhuǎn)輪室壁面與所述圓柱外筒的內(nèi)壁面相切;所述葉片位于所述進(jìn)口段的轉(zhuǎn)輪室內(nèi)，所述進(jìn)口室壁面和轉(zhuǎn)輪室壁面交界處開有環(huán)形槽。
[0007]上述方案中，所述葉片的葉輪進(jìn)口邊正對所述進(jìn)口室壁面和轉(zhuǎn)輪室壁面交界處。
[0008]上述方案中，所述環(huán)形槽的縱截面呈J形形狀。
[0009]上述方案中，所述栗軸上安裝有轉(zhuǎn)輪輪轂，所述葉片通過圓柱頭螺釘固定在所述轉(zhuǎn)輪輪轂上。
[0010]上述方案中，所述轉(zhuǎn)輪輪轂上還設(shè)有導(dǎo)水錐，所述導(dǎo)水錐通過內(nèi)六角圓柱頭螺釘固定安裝在所述轉(zhuǎn)輪輪轂?zāi)┒恕?br>[0011]上述方案中，所述進(jìn)口段和所述圓柱外筒、所述圓柱外筒和所述彎管段均通過螺栓固定連接，所述進(jìn)口段和所述圓柱外筒之間、所述圓柱外筒和所述彎管段之間均通過凹凸嵌合的方式進(jìn)行定位。
[0012]上述方案中，所述進(jìn)口段、所述圓柱外筒以及所述彎管段均是通過O型密封圈進(jìn)行密封。
[0013]上述方案中，所述所述栗軸上還安裝有導(dǎo)葉體，所述導(dǎo)葉體位于栗軸上，所述導(dǎo)葉體內(nèi)安裝一個深溝球軸承，在深溝球軸承左右兩端分別裝有軸承左油封和軸承右油封，所述導(dǎo)葉體外側(cè)安裝有導(dǎo)葉。
[0014]上述方案中，所述栗軸上還設(shè)有角接觸球軸承、墊圈油封和聯(lián)軸器。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果:(I)本實(shí)用新型與傳統(tǒng)的斜流栗相比轉(zhuǎn)輪室壁面結(jié)構(gòu)有所不同，本實(shí)用新型斜流栗轉(zhuǎn)輪室壁面圓周方向上分布著環(huán)形槽。當(dāng)流體流入環(huán)形槽時會形成回流，環(huán)形槽內(nèi)的回流在與葉頂泄漏流相互作用時不僅能在一定程度上減弱進(jìn)口處葉頂泄漏流的強(qiáng)度，減小其對葉輪內(nèi)部流動的影響，提高斜流栗的穩(wěn)定性。同時還能削弱葉輪進(jìn)口處葉頂泄漏流圓周速度，從而減小葉頂泄漏流對相鄰葉片進(jìn)口來流圓周速度分量進(jìn)而減小沖角，有效的抑制失速的產(chǎn)生，從而提高斜流栗的穩(wěn)定性，抑制“駝峰”現(xiàn)象的出現(xiàn)。(2)環(huán)形槽還能有效降低小流量工況下葉輪進(jìn)口的逆壓梯度，有效抑制回流的產(chǎn)生，降低了流動損失。
【附圖說明】

[0016]圖1為本實(shí)用新型斜流栗的總裝圖。
[0017]圖2為圖1中的A向截面左視圖。
[0018]圖3為圖1中B處局部放大圖。
[0019]圖4為未開槽與開有環(huán)形槽的斜流栗外特性曲線圖。
[0020]圖中:1.進(jìn)口段，2.內(nèi)六角圓柱頭螺釘，3.導(dǎo)水錐，4.葉片，5.圓柱頭螺釘，6.螺栓，
7.導(dǎo)葉，8.圓柱外筒，9.彎管段，10.機(jī)械密封，11.角接觸球軸承，12.墊圈油封，13.聯(lián)軸器，14.環(huán)形槽，15.葉輪進(jìn)口邊，16.轉(zhuǎn)輪室壁面，17.轉(zhuǎn)輪輪轂，18.導(dǎo)葉體，19.軸承左油封，20.內(nèi)六角平圓頭螺釘，21.深溝球軸承，22.軸承右油封，23.0型密封圈，24.栗軸，25.進(jìn)口室壁面。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0022]由圖1圖2和圖3可以看出，該斜流栗是由進(jìn)口段I，內(nèi)六角圓柱頭螺釘2，導(dǎo)水錐3，葉片4，圓柱頭螺釘5，螺栓6，導(dǎo)葉7，圓柱外筒8，彎管段9，機(jī)械密封10，角接觸球軸承11，墊圈油封12，聯(lián)軸器13，環(huán)形槽14，轉(zhuǎn)輪輪轂17，導(dǎo)葉體18，軸承左油封19，內(nèi)六角平圓頭螺釘20，深溝球軸承21，軸承右油封22; O型密封圈23，栗軸24。進(jìn)口段I通過螺栓6與圓柱外筒8進(jìn)行連接固定，進(jìn)口段I和圓柱外筒8通過凹凸嵌合的方式進(jìn)行定位和保證同心度；圓柱外筒8和彎管段9也是由螺栓6通過法蘭進(jìn)行連接固定，為了確保安裝方便快捷以及同心度的準(zhǔn)確性圓柱外筒法蘭和彎管段法蘭也是采用凹凸嵌入的方式;進(jìn)口段I的內(nèi)腔壁面由進(jìn)口室壁面25和轉(zhuǎn)輪室壁面16兩部分構(gòu)成，所述進(jìn)口室壁面25呈錐面，所述轉(zhuǎn)輪室壁面16呈弧面，所述轉(zhuǎn)輪室壁面16與所述圓柱外筒8的內(nèi)壁面相切;所述葉片4位于所述進(jìn)口段I的轉(zhuǎn)輪室內(nèi)，所述所述葉片4的葉輪進(jìn)口邊15剛好正對所述進(jìn)口室壁面25和轉(zhuǎn)輪室壁面16交界處。所述進(jìn)口室壁面25和轉(zhuǎn)輪室壁面16交界處開有縱截面為J形形狀的環(huán)形槽14。進(jìn)口段1、圓柱外筒8以及彎管段10均是通過O型密封圈22進(jìn)行密封;導(dǎo)水錐3用內(nèi)六角圓柱頭螺釘2固定在轉(zhuǎn)輪輪轂17上；導(dǎo)水錐不僅對葉輪進(jìn)口來流起到導(dǎo)流作用，還能確定轉(zhuǎn)輪輪轂17在栗軸24上的軸向位置;葉片4通過圓柱頭螺釘5固定在轉(zhuǎn)輪輪轂17上;在導(dǎo)葉體18內(nèi)安裝一個深溝球軸承21，通過深溝軸承實(shí)現(xiàn)靜止部件與轉(zhuǎn)動部件的連接;在深溝球軸承21左右兩端分別裝有軸承左油封19和軸承右油封22，防止液體通過栗軸24與導(dǎo)葉體18之間的間隙進(jìn)入深溝球軸承21內(nèi)造成軸承的銹蝕，此外還有防雜質(zhì)作用;栗軸24上還設(shè)有角接觸球軸承11、墊圈油封12和聯(lián)軸器13。聯(lián)軸器13連接栗軸25和電機(jī)轉(zhuǎn)軸。
[0023]如圖4所示是運(yùn)用CR)模擬軟件得到的本實(shí)用新型斜流栗未開槽與開有環(huán)形槽的外特性曲線圖，本實(shí)用新型斜流栗比轉(zhuǎn)速829r/min，進(jìn)口段直徑200mm，葉輪進(jìn)口直徑90.43mm，葉輪出口直徑107.88mm，葉輪葉片數(shù)3片，導(dǎo)葉葉片數(shù)5片，出口段直徑250mm，轉(zhuǎn)速1450r/min，槽的深度h=lmm，槽的長度l=26mm。從圖中可以看出，在大流量工況下開槽對斜流栗性能影響較小，但隨著流量的降低開有環(huán)形槽的揚(yáng)程與未開槽的揚(yáng)程差值逐漸增大，說明小流量工況下環(huán)形槽對減小斜流栗葉頂泄漏流強(qiáng)度有顯著的作用，從而大大提高斜流栗內(nèi)部流體流動的穩(wěn)定性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種斜流栗，包括栗軸(24)、進(jìn)口段(1)、圓柱外筒(8)和彎管段(9)，所述栗軸(24)穿過所述圓柱外筒(8)和所述彎管段(9)，所述栗軸(24)上安裝有葉片(4)，其特征在于，所述進(jìn)口段(I)的內(nèi)腔壁面由進(jìn)口室壁面(25)和轉(zhuǎn)輪室壁面(16)兩部分構(gòu)成，所述進(jìn)口室壁面(25)呈錐面，所述轉(zhuǎn)輪室壁面(16)呈弧面，所述轉(zhuǎn)輪室壁面(16)與所述圓柱外筒(8)的內(nèi)壁面相切;所述葉片(4)位于所述進(jìn)口段(I)的轉(zhuǎn)輪室內(nèi)，所述進(jìn)口室壁面(25)和轉(zhuǎn)輪室壁面(16)交界處開有環(huán)形槽(14)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種斜流栗，其特征在于，所述葉片(4)的葉輪進(jìn)口邊(15)正對所述進(jìn)口室壁面(25)和轉(zhuǎn)輪室壁面(16)交界處。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種斜流栗，其特征在于，所述環(huán)形槽(14)的縱截面呈J形形狀。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種斜流栗，其特征在于，所述栗軸(24)上安裝有轉(zhuǎn)輪輪轂(17)，所述葉片(4)通過圓柱頭螺釘(5)固定在所述轉(zhuǎn)輪輪轂(17)上。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種斜流栗，其特征在于，所述轉(zhuǎn)輪輪轂(17)上還設(shè)有導(dǎo)水錐(3)，所述導(dǎo)水錐(3)通過內(nèi)六角圓柱頭螺釘(2)固定安裝在所述轉(zhuǎn)輪輪轂(17)末端。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種斜流栗，其特征在于，所述進(jìn)口段(I)和所述圓柱外筒(8)、所述圓柱外筒(8)和所述彎管段(9)均通過螺栓(6)固定連接，所述進(jìn)口段(I)和所述圓柱外筒(8)之間、所述圓柱外筒(8)和所述彎管段(9)之間均通過凹凸嵌合的方式進(jìn)行定位。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種斜流栗，其特征在于，所述進(jìn)口段(1)、所述圓柱外筒(8)以及所述彎管段(9)均是通過O型密封圈(23)進(jìn)行密封。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種斜流栗，其特征在于，所述栗軸(24)上還安裝有導(dǎo)葉體(18)，所述導(dǎo)葉體(18)位于栗軸(24)上，所述導(dǎo)葉體(18)內(nèi)安裝一個深溝球軸承(21)，在深溝球軸承(21)左右兩端分別裝有軸承左油封(19)和軸承右油封(22)，所述導(dǎo)葉體(18)外側(cè)安裝有導(dǎo)葉(7)。9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種斜流栗，其特征在于，所述栗軸(24)上還設(shè)有角接觸球軸承(11)、墊圈油封(12)和聯(lián)軸器(13)。
【文檔編號】F04D29/18GK205714923SQ201620207697
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年3月18日
【發(fā)明人】張德勝, 劉俊龍, 耿琳琳, 石磊, 陳健
【申請人】江蘇大學(xué)