[发明专利]一种具有副叶片的空间导叶

说明书

所属技术领域

本发明涉及的空间导叶是多级离心泵的关键水力部件，属于水力机械领域。

背景技术

空间导叶也称为导流壳，位于叶轮之后，和叶轮一起构成泵的过流部件。空间导叶在深井离心泵和导叶式混流泵中应用非常广泛。空间导叶的主要作用是将叶轮出口的液体收集起来，并输送到出口或下一级叶轮吸入口；降低液流速度，将速度能转换为压能；尽可能地消除液流的速度环量。因此，空间导叶是一个重要的速度能转换装置，其设计的好坏对泵性能有着重大影响，有资料表明导叶内的水力损失约占泵内水力损失的40％～50％。

相关的研究表明，空间导叶内部流动非常复杂，存在着流动分离、二次流、旋涡等现象，产生较大的水力损失。这些流动现象在降低泵效率的同时，也会加剧流动诱发的泵体振动、噪声，并导致泵运行稳定性的降低。副叶片作为一种补充的叶片结构形式，能够有效地改善局部的流场形态，消减旋涡发生的可能性。目前，副叶片在叶轮中已经应用非常多，例如专利申请号CN201120327519.2《一种叶轮结构》、专利申请号CN200520051811.0《用于叶片给料机的叶轮转子》等。副叶片在空间导叶中的应用较少，专利申请号CN201320001280.9《一种具有吸力面副叶片的空间导叶体》提出了一种在空间导叶的吸力面布置副叶片来控制空间导叶内部二次流的方法。实际上，数值仿真和相关试验结果表明空间导叶中部由于流速较低，是流动分离和旋涡最容易出现的地方，尤其是空间导叶中部贴近空间导叶下盖板的区域。

发明内容

为了改善空间导叶流道中部的流场分布，减少出现旋涡和二次流的可能性，并减少水力损失，提高空间导叶的过流效率，本发明提供了一种具有副叶片的空间导叶。

本发明的技术方案是：

1.在空间导叶的每个流道中部布置副叶片，副叶片附着在空间导叶的下盖板上，副叶片的叶片数与空间导叶的叶片数一致，副叶片形状符合空间导叶的流线形状，副叶片的长度为空间导叶叶片的1／3～2／3，副叶片的进口边到空间导叶入口边的距离约占空间导叶流道高度的1／4～1／3。

2.副叶片的厚度为空间导叶厚度的1／3～2／3，具体厚度根据所用材料确定，确保足够的叶片强度。副叶片的叶片高度为空间导叶叶片高度的1／3～1／2。

本发明的有益效果是：结构简单，便于加工，能够有效地改善导叶流道中部贴近下盖板区域的流动形态，降低产生二次流和旋涡的可能性，降低水力损失，有利于导叶过流效率的提高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明在深井离心泵单级泵段上的一个实施例简图，包含了具有副叶片的空间导叶的轴面投影图；

图2是本发明具有副叶片的空间导叶的俯视图；

图中：1.叶轮 2.空间导叶下盖板 3.副叶片 4.空间导叶叶片 5.空间导叶上盖板 6.支撑筋 7.空间导叶外壳

具体实施方式

图1所示实施例是本发明具有副叶片的空间导叶在深井离心泵单级泵段中的应用，副叶片附着在空间导叶的下盖板(2)上，副叶片(3)位于空间导叶流道的中部，副叶片(3)的进口边到空间导叶叶片(4)进口边的距离约为空间导叶流道高度的1／4～1／3，副叶片(3)的高度约为空间导叶叶片的1／3～1／2。

图2是本发明具有副叶片的空间导叶的俯视图，在圆周方向，副叶片(3)位于每个空间导叶流道的中央，即每两个相邻空间导叶叶片(4)的正中间，且副叶片(3)的叶片数与空间导叶的叶片数相一致。