一種與徑向?qū)~匹配的多級離心泵葉輪的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種多級離心泵葉輪，特別是涉及一種與徑向?qū)~匹配的低噪聲設(shè)計多級離心泵葉輪，主要用于解決噪聲問題。
【背景技術(shù)】
[0002]離心泵作為重要的流體機械，廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)及國民經(jīng)濟各領(lǐng)域。多級離心泵各級串連在一起，每一級都由一個葉輪和一個導(dǎo)葉組成，能夠提供比單級離心泵高得多的揚程，用于城市建筑供水與居民生活用水增壓等場合。葉輪是水泵的核心部分，對多級離心泵的流量、揚程、效率等參數(shù)都起著至關(guān)重要的作用。居民用水中，水泵流量不大，揚程要求高，以及空間限制，多級離心泵多與徑向?qū)~匹配。
[0003]隨著對水泵的不斷研宄，水泵性能得到大大提高，加之人們越來越重視所處環(huán)境的舒適度，水泵噪聲的研宄漸漸成為重點。現(xiàn)有的水泵設(shè)計只關(guān)注和改善其揚程、功率、效率等水力參數(shù)，卻忽略了噪聲問題，特別是其用于居民生活時，影響人們的身心健康和生活質(zhì)量。因此，迫切需要在保證多級離心泵水力性能的基礎(chǔ)上，改變?nèi)~輪結(jié)構(gòu)，從而降低或抑制其噪聲。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種與徑向?qū)~匹配的多級離心泵葉輪，從而降低水泵的噪聲，達到低噪聲設(shè)計要求。
[0005]為達到上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案:
[0006]一種與徑向?qū)~匹配的多級離心泵葉輪，多級離心泵葉輪與徑向?qū)~組成一級，所述多級離心泵葉輪包括前蓋板、后蓋板、葉片以及貫穿后蓋板圓心的輪轂；所述葉片為圓柱形葉片，葉片出口處厚度變薄，葉片背面出口處斜切，且葉片背面曲線的切線與斜切線呈α =30°，所述葉片半徑rl低于前蓋板、后蓋板半徑R1。
[0007]作為本實用新型的進一步改進，所述葉片半徑rI和前蓋板、后蓋板半徑Rl滿足rI=(0.97 ?0.99) Rl ο
[0008]作為本實用新型的進一步改進，所述前蓋板和輪轂相比，前蓋板的軸向向前延伸了距離dl，整個多級離心泵葉輪軸向長度為D1，滿足:dl = (0.05?0.12)Dlo
[0009]作為本實用新型的進一步改進，所述葉片數(shù)量為6-8片。
[0010]作為本實用新型的進一步改進，所述葉片的最小厚度為葉片最大厚度的一半。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:在保持多級離心泵外殼以及徑向?qū)~不變的情況下，改變內(nèi)部的葉輪結(jié)構(gòu)，保持水利性能不變，增大動靜交接處的間隙，從而達到降低噪聲的效果；結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，安裝方便，徑向?qū)~不需要再重新設(shè)計，避免了多級離心泵外殼的重新開模鑄造；特別是在已經(jīng)設(shè)計完成的多級離心泵中，出現(xiàn)水泵噪聲問題，僅需對葉輪進行簡單的二次加工，便可達到降低噪聲的效果。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型與徑向?qū)~匹配的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是本實用新型的圓柱形葉片、后蓋板平面投影圖；
[0014]圖3是本實用新型的軸面投影圖。
[0015]圖中，1，多級離心泵葉輪；2，徑向?qū)~；3，前蓋板；4，后蓋板；5，圓柱形葉片；6，貫穿后蓋板圓心的輪轂。
【具體實施方式】
[0016]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。
[0017]在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中，除非另有說明“，多個”的含義是兩個或兩個以上。
[0018]圖1是低噪聲多級離心泵葉輪與徑向?qū)~匹配的結(jié)構(gòu)示意圖，多級離心泵葉輪I與徑向?qū)~2組成一級，徑向?qū)~2蓋板之間相連使得各級能夠串聯(lián)在一起，每級的多級離心泵葉輪I通過鍵槽與泵軸相連；徑向?qū)~2形狀復(fù)雜，其中的流速很高，當泵軸帶動多級離心泵葉輪I高速旋轉(zhuǎn)，水流經(jīng)過多級離心泵葉輪I流道，進入徑向?qū)~2的正導(dǎo)葉，經(jīng)擴散過渡段進入徑向?qū)~2的反導(dǎo)葉，再進入下一級多級離心泵葉輪I流道，從而達到更高的揚程；多級離心泵葉輪I出口與徑向?qū)~2進口間的間隙很小，從而保證水泵的高揚程，但也是多級離心泵噪聲產(chǎn)生的主要來源。
[0019]圖2是多級離心泵葉輪I的圓柱形葉片5、后蓋板4平面投影圖，圓柱形葉片5是設(shè)計多級離心泵葉輪I的關(guān)鍵部分，其形狀的改變會很大程度地影響多級離心泵的水利性能；水流經(jīng)過葉片5之間的流道，葉片5的背面為高壓區(qū)，因而對圓柱形葉片5背面形狀的修改會使水泵性能得到改善；圓柱形葉片厚度變薄，最小厚度為葉片5最大厚度的一半，這樣使得多級離心泵葉輪I流道的過流面積增大，流量、揚程得到很大提高；圓柱形葉片5背面為斜切的形狀，且葉片背面曲線的切線與斜切線夾角為α，實驗表明，當α =30°時，多級離心泵葉輪I出口水流相對平穩(wěn)，能夠有效消除卡門渦街的影響，從而達到降噪的目的。
[0020]圖3是多級離心泵葉輪的軸面投影圖，其前蓋板3、后蓋板4的半徑Rl相同，圓柱形葉片5的半徑為rl，低于葉輪前蓋板3、后蓋板4半徑R1，這樣所述葉片5出口處到多級離心泵葉輪I邊緣形成一段水環(huán)，相當于增大了多級離心泵葉輪I與徑向?qū)~2的間隙，起到了減少噪聲的效果，但是圓柱形葉片5半徑rl的減小會使得水泵的揚程的降低，葉輪前蓋板3、后蓋板4半徑Rl不變，是為了能夠更好收集水流進入徑向?qū)~2，從而保證水利性能，因此，綜合考慮水力性能和降噪程度，rl = (0.97?0.99)Rl ;在葉輪進口處，其前蓋板3與貫穿后蓋板圓心的輪轂6端面不對齊，向前延伸了距離dl，形成一段圓柱形過渡水體，水流經(jīng)徑向?qū)~2進入下一級多級離心泵葉輪1，速度由徑向速度轉(zhuǎn)為軸向速度，速度變化大，圓柱形過渡水體可以減緩水流的沖擊，綜合考慮，整個多級離心泵葉輪在軸向方向的寬度為 Dl, dl = (0.05 ?0.12)Dlo
[0021]在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。
[0022]以上對本實用新型所提供的一種與徑向?qū)~匹配的多級離心泵葉輪，并對此進行了詳細介紹，本文應(yīng)用了具體個例對本實用新型的原理和實施方式進行了闡述，所要說明的是，以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種與徑向?qū)~匹配的多級離心泵葉輪，其特征在于:多級離心泵葉輪(I)與徑向?qū)~(2)組成一級，所述多級離心泵葉輪(I)包括前蓋板(3)、后蓋板(4)、葉片(5)以及貫穿后蓋板⑷圓心的輪轂(6); 所述葉片(5)為圓柱形葉片，葉片(5)出口處厚度變薄，葉片(5)背面出口處斜切，且葉片(5)背面曲線的切線與斜切線呈α = 30°，所述葉片(5)半徑rl低于前蓋板(3)、后蓋板(4)半徑Rl ο2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的與徑向?qū)~匹配的多級離心泵葉輪，其特征在于:所述葉片(5)半徑rl和前蓋板(3)、后蓋板(4)半徑Rl滿足:rl = (0.97?0.99) Rlo3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的與徑向?qū)~匹配的多級離心泵葉輪，其特征在于:所述前蓋板⑶和輪轂(6)相比，前蓋板(3)的軸向向前延伸了距離dl，整個多級離心泵葉輪(I)軸向長度為D1，滿足:dl = (0.05?0.12)Dlo4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的與徑向?qū)~匹配的多級離心泵葉輪，其特征在于:所述葉片(5)數(shù)量為6-8片。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的與徑向?qū)~匹配的多級離心泵葉輪，其特征在于:所述葉片(5)的最小厚度為葉片(5)最大厚度的一半。
【專利摘要】本實用新型公開了一種與徑向?qū)~匹配的多級離心泵葉輪，包括前蓋板、后蓋板、圓柱形葉片和貫穿后蓋板圓心的輪轂。所述葉輪葉片為圓柱形葉片，葉片出口處厚度變薄，葉片背面斜切，葉片背面曲線的切線與斜切線呈一定角度；圓柱形葉片半徑低于前蓋板、后蓋板半徑；葉輪前蓋板相比于貫穿后蓋板圓心的輪轂，向前延伸了距離。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，改善了葉輪出口的流動特性，在保證多級離心泵水力性能的基礎(chǔ)上，噪聲得到降低，能有效解決居民用水等情況下的水泵噪聲污染。
【IPC分類】F04D29/66, F04D29/22
【公開號】CN204663967
【申請?zhí)枴緾N201520295073
【發(fā)明人】蔣小平, 王偉, 施衛(wèi)東, 李偉, 馮琦, 陸偉剛, 吳家輝, 劉思晗, 朱嘉煒, 龐慶龍
【申請人】江蘇大學
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年5月8日