[发明专利]一种离心泵叶轮

说明书

技术领域

本发明涉及离心泵技术领域，特别涉及一种离心泵叶轮。

背景技术

传统的离心泵运行时，叶轮内液体流动产生的漩涡是引起水力损失的最主 要因素之一。如图1所示，粘性摩擦滞止流体的向前运动，而且压力也阻挡流 体前进，流体质点不断减速，并终于在S点停了下来。停下来的流体在S点发 生堆积，同时由于K点压力高于S点压力，在逆压梯度作用下流体发生倒流， 由K点流向S点并在来流冲击下又回过头来顺流而去，这样在S点附近形成 一个明显可见的大漩涡。这个漩涡把边界层和叶片背面自S点分离开来，这就 叫边界层的分离。边界层离开叶片背面后在外流的携带下漂向下游，和后面的 流体混合在一起形成一个漩涡区，称为尾涡区。由于尾涡区的出现，将引起运 动叶片很大的尾涡阻力，它等于作用在叶片表面上的压力在来流方向上投影的 总和。在运动叶片的粘性阻力中，当边界层未分离时是以磨擦阻力为主，但是 一旦发生了边界层的分离尾涡阻力就变得突出起来，其大小可高达磨擦阻力的 几十倍。由此可见，设计出一种能消除尾涡阻力的离心泵叶轮显得尤为重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种离心泵叶轮，该离心泵叶轮具有非 常好的消除尾涡阻力效果。

本发明所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：

一种离心泵叶轮，包括与泵轴健连接的叶轮毂和均布于叶轮毂正压面上的 若干叶片，其特征在于，还包括数量与叶片数量相等的导流叶片，所述导流叶 片设置于叶轮毂上且位于所述叶片入流端的内侧，所述每一导流叶片的压力面 与所述对应的叶片的吸力面之间具有一定的狭缝。

所述导流叶片的压力面与所述对应的叶片的吸力面之间的狭缝宽度为 3-8mm。该狭缝长为5～10mm。

本发明导流叶片的入流端的厚度大于出流端的厚度，优选方案是出流端的 厚度接近于0。

在实践过程中发现，所述导流叶片3的进口安放角取为与传统水力设计一 致，将主要提高泵的效率约5～10％；导流叶片的进口安放角设计比传统水力 设计大6～12°时，则泵运行最佳工况点偏于大流量点，效率相比较传统水力 最佳工况提高约5～10％。因此本发明导流叶片的进口安放角为20-35°。

本发明将传统叶片水力设计分为叶片和导流叶片，利用主流本身的能量经 过狭缝将压力面的高压流体引到吸力面的阻滞区，对边界层中阻滞了的流体供 给附加的能量，从而防止边界层流动的分离现象。在导流叶片上形成的边界层 在还未分离时就被带到主流中去了，而从叶片的入流端开始，形成一新的边界 层，在较有利的条件下，此种新边界层将一直持续到叶片的出流端尾缘而不分 离，从而有效地提高了同一工况下叶轮的效率。

附图说明

图1是现有离心泵叶轮的叶片吸力面形成尾涡区的示意图。

图2是本发明离心泵叶轮的工作原理示意图。

图3是本发明离心泵叶轮一个优选例的结构示意图。

图4是图3的左视图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解， 下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参看图2、图3和图4，一种离心泵叶轮，包括与泵轴健连接的叶轮毂1 和均布于叶轮毂1正压面上的四块叶片2。当然叶片2的数量也不局限于四块， 可以为其它数量，这主要是根据离心泵的设计要求来设置的。叶片2在叶轮毂 1的位置以及叶片2的形状与大小与现有的离心泵叶轮没有什么区别，这一点 不是本发明的重点，对于本领域技术人员来说是非常熟知的，因此在此不作详 细描述。作为离心泵叶轮还包括一前盖板3，该前盖板3是通过从叶轮毂1背 压面旋入的四颗螺钉固定在叶轮毂1上。

本发明的离心泵叶轮可以做成全开式或半开式的，可以为翻砂铸造叶轮或 者树脂型叶轮。无论是那种结构形式离心泵叶轮，都还包括与四块叶片2相对 应的四个导流叶片4，四个导流叶片4可以采用一体成型的方式直接成型在叶 轮毂1上，也可以如图3和图4的方式通过从叶轮毂1背压面旋入的螺钉固定 在叶轮毂1上，或者采用焊接的方式安装。当然本发明在工艺条件许可的前提 下，应该优先采用一体成型的方式直接成型在叶轮毂1上。