[发明专利]一种对流式水泵的三级对流式叶轮及其工作方法

说明书

技术领域

本发明涉及流体机械技术领域，具体涉及一种对流式水泵的三级对流式叶轮。

背景技术

   泵是受原动机控制，驱使介质运动，是将原动机输出的能量转换为介质压力能的能量转换装置，主要用来输送液体，包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等；也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。泵在国民经济中应用极为广泛，也是最为主要的能量消耗主体。

   泵的流量和扬程是具体需求应用中的两个重要考虑因素，在满足上述两个要求的条件下，要求泵的体积要尽可能小以方便安装和使用，效率要尽可能高以做到节能减排。现有的各种泵中，大多结构复杂、体积庞大，难以有效满足国民经济生产中对泵的高效率、小体积、高扬程等苛刻的要求，因此需要开发一种新型的紧凑的高效率泵以满足迫切的需求。

发明内容

为了进一步提高泵的效率并且减小泵的体积，本发明提出了一种对流式水泵的三级对流式叶轮，该设计可进一步提高泵的能量效率，减小泵的体积和质量，并且结构简单、制造方便，可在节能减排的同时，提高经济效益。

本发明提供一种对流式水泵的三级对流式叶轮，其技术方案是：

一种对流式水泵的三级对流式叶轮，包括内壳体、外壳体、一级轴流叶片、二级离心叶片、三级轴流叶片、导流板和泵轴，所述内壳体、外壳体和导流板构成了一个光顺的流道，流道一端是流体入口，另一端是流体出口，该流道绕泵轴旋转；所述流道为弯曲形状，使流体入口和流体出口方向相反而形成流体的对流，所述一级轴流叶片安装在所述流道的流体入口处，所述二级离心叶片安装在流道的中段部位，所述三级轴流叶片安装在流道的流体出口处；一级轴流叶片、二级离心叶片、三级轴流叶片均安装在流道上并随流道绕泵轴旋转，所述内壳体和外壳体均关于泵轴轴对称；所述各级叶片的安装布置均关于泵轴轴对称。由于特殊的流道形状及多级叶片，所述叶轮可以在紧凑的空间中高效地将泵轴的旋转动能输送给流体，同时所述叶轮也特别适合应用于封闭环境中流体的循环流动。

进一步地，所述流道被折弯180度使得流体入口和流体出口方向相反而形成流体的对流；所述流道的厚度即内壳体和外壳体之间的距离从流体入口处到流体出口处均匀变小。

进一步地，所述导流板位于内壳体和外壳体围成的空间中，用于与内壳体和外壳体一起形成光顺的流体流道；所述导流板关于泵轴轴对称。

进一步地，所述一级轴流叶片、二级离心叶片和三级轴流叶片安装在内壳体和外壳体之间，通过焊接或者其它固定方式共同形成三级对流式叶轮，并安装在泵轴上，泵轴与旋转动力装置连接，利用外部旋转动力驱动整个叶轮旋转。

进一步地，所述泵轴上开设有螺钉孔，用于将泵体安装固定在其它装置上。

进一步地，一级轴流叶片具有3片叶片；所述轴流叶片的旋转轴与流体的流入方向重合；二级离心叶片具有7片叶片；三级轴流叶片具有7片叶片，轴流叶片的旋转轴与流体的入口方向重合。

上述对流式水泵的三级对流式叶轮的工作方法是：外部机构驱动泵轴旋转，泵轴带动流道及一级轴流叶片、二级离心叶片、三级轴流叶片旋转；流体经过流体入口流入一级轴流叶片部位，流体经过轴流叶片时叶片将动能传递给流体，使得流体获得动能和压能，形成了第一级扬程；获得了第一级扬程的流体继续在流道中流动而进而二级离心叶片，由于离心叶片的离心作用，离心叶片将动能传递给流体，而使得流体获得了更高的第二级扬程；此后流体继续在流道中往出口方向流动进入三级轴流叶片，流体经过三级轴流叶片时获得了叶片传递的动能而扬程得到了进一步增大，并在流道的流体出口处将流体的流动方向矫正为水平流动而满足了对流式水泵的使用需求。

相对于现有技术，本发明具有以下优点：

本发明由于采用特殊的流道形状及多级叶片，叶轮在紧凑的空间中高效地将泵轴的旋转动能输送给流体，使得泵的能量效率得到进一步提高，同时也进一步减小泵的体积和质量，达到了节能减排和提高经济效益的目的。同时由于叶轮的出口和入口呈相反方向的对流式布置，因此特别适合应用于封闭环境中流体的循环流动。

附图说明

图1是本发明的三级对流式叶轮正剖视图。

图2是本发明的三级对流式叶轮右视图。

1-一级轴流叶片；2-二级离心叶片；3-三级轴流叶片；4-流体入口；5-流体出口；6-泵轴；7-内壳体；8-外壳体；9-导流板；10-螺钉孔。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的实施和保护不限于此。