[发明专利]一种径向弯叶片离心泵叶轮

说明书

本发明涉及一种径向弯叶片离心泵叶轮，包括前盖板(1)、后盖板(2)、叶片(3)和轮毂(4)，所述的轮毂(4)连接于泵轴上，所述的叶片(3)均布于轮毂(4)上，所述的叶片(3)为沿其宽度方向由两侧向内凹或外凸的曲面结构，所述的叶片(3)与其宽度方向上并通过泵轴轴线的平面的交线为C形。与现有技术相比，本发明具有效率高、扬程高、噪声低等优点。

技术领域

本发明涉及一种叶轮，尤其是涉及一种径向弯叶片离心泵叶轮。

背景技术

离心泵广泛应用于电厂水循环，市政供水、化工、交通、水利和新能源等工程领域，离心泵叶轮结构呈扩散型，运行过程中会存在流动分离，二次涡等流动现象，这些现象直接影响流道内流场分布并存在能量耗散，最终导致离心泵效率降低。而叶片参数对泵的性能存在密切关系，在离心泵叶轮设计中，叶片周向弯曲是提高泵水力性能的一种有效途径。目前主要有多种设计方法，如“叶片进出口安装角”及“叶片包角”等，但以上方法均没有基于叶片的本质形态结构去改进水力性能。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种径向弯叶片离心泵叶轮。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种径向弯叶片离心泵叶轮，包括前盖板、后盖板、叶片和轮毂，所述的轮毂连接于泵轴上，所述的叶片均布于轮毂上，所述的叶片为沿其宽度方向由两侧向内凹或外凸的曲面结构，所述的叶片3与其宽度方向上截面的交线为C形。

进一步地，C形交线在前盖板和后盖板所在的平面上的交点分别为P₁和P₃，C形交线的最高点为P₂，C形交线上P₁处的切线与P₁P₃连线间的夹角α₁满足0°﹤α₁﹤50°，C形交线上P₃处的切线与P₁P₃连线间的夹角α₂满足0°﹤α₂﹤50°。

进一步地，所述的夹角α₁等于夹角α₂。

进一步地，P₂点至P₁P₃连线间的距离H与P₁P₃连线长度L间的比值满足0﹤H/L﹤1。

进一步地，所述的叶片为镜像对称结构，其对称中心为多个截面获得的交线中P₂点构成的连线，根据弯曲形式分为“外凸叶片”和“内凹叶片”，其中“外凸叶片”和“内凹叶片”的区别在于向内凹或外凸的方向相反。

进一步地，所述的叶片为后弯式叶片，后弯式叶片通常可获得较高的扬程。

进一步地，所述的C形交线由Bezier曲线拟合生成。

以上技术方案中定义其中壁面弯角α₁与α₂即C形交线上P₁处的切线与P₁P₃连线间的夹角，也即曲线两端点切线与上下盖板壁面法线之间的夹角，壁面弯角的范围为0°-50°，0°-50°的范围内可以满足力学性能的前提下提高水利性能，其中弯度e参数定义为拱高与叶高的比值，即P₂点至P₁P₃连线间的距离H与P₁P₃连线长度L间的比值，e的范围为0-1，即避免拱高超过叶高，造成结构强度不足。

与现有技术相比，本发明采用了对离心泵叶轮径向弯曲的设计，具有以下优点：