[发明专利]一种工作面可拆的耐磨损半开式固液两相流泵叶轮

说明书

本发明公开了一种工作面可拆的耐磨损半开式固液两相流泵叶轮，包括叶轮后盖板，所述叶轮后盖板上沿圆周方向均匀设置有若干片基础叶片，每片基础叶片上装配有叶片工作面衬板，所述叶片工作面衬板呈“C”型，且能够与基础叶片的工作面、进口端面和出口端面相贴合，且所述叶片工作面衬板与基础叶片之间采用可拆卸连接；本发明叶轮的叶片工作面衬板及进口边可拆卸，避免了频繁更换叶轮，减少了叶轮维护成本。

技术领域

本发明属于流体机械技术领域，尤其是一种工作面可拆的耐磨损半开式固液两相流泵叶轮。

背景技术

固液两相流体广泛存在于自然界和很多工业生产中，在输送诸如含泥沙颗粒的两相介质条件下，主要水力部件的磨损会导致泵性能的严重下降，叶轮作为离心泵的核心部件，为流动介质不断提供能量，长时间的颗粒物对叶轮的冲刷会造成叶轮的严重磨损，进一步造成泵性能的急剧下降，如何解决泵过流部件尤其是叶轮的磨损一直是行业的瓶颈。随着固液两相流离心泵的应用逐渐推广，磨损问题显得日益突出。大量实验及工程实践表明，在输送含较大颗粒直径两相流体时，尤其是在高转速下运行的泵叶轮，叶片工作面以及叶片进出口边磨损严重。当前固液两相流泵的设计方法无法满足日益复杂的工况，对颗粒磨损仍没有较好地解决，主要通过提高泵材料的性能来延缓磨损，目前应用较为广泛的闭式叶轮，一旦磨损恶化，整个叶轮只能报废，无法维护保养，而更换新叶轮将导致生产成本的增加。

经检索，相关专利：CN204113726U通过滑块、卡槽和卡紧装置固定和拆卸叶片，需要叶片具有一定厚度开设卡槽，适用性较低，且卡槽加工、拆卸过程复杂；CN107664139A通过插槽弹簧紧固结构固定和拆卸叶片，但很难适用于圆柱叶片和空间扭曲叶片的复杂外形，且弹簧和圆柱体顶柱的结构不易用于拆卸叶片；CN209324432U通过限位块、螺纹套和轮盘的滑动和螺纹连接固定和拆卸叶片；上述有关可拆卸叶片的发明专利主要目的是方便叶片的拆装方便性，过度依赖弹簧及卡槽进行固定和拆卸，在输送含颗粒介质时，弹簧结构以及卡槽容易受颗粒堵塞卡死，导致结构失效，且较少考虑叶片的磨损特性，主要采用直接拆卸整个叶片的方法，替换整个叶片的物料成本仍相对偏高。

发明内容

为了解决现有技术中的不足，本发明提出了一种工作面可拆的耐磨损半开式固液两相流泵叶轮，通过在工作面增加斜坡凸面，带动颗粒旋转，使颗粒背离工作面运动，从而减小叶片的磨损；此外，叶片工作面衬板及进口边可拆卸，避免了频繁更换叶轮，减少了叶轮维护成本。

本发明所采用的技术方案如下：

一种工作面可拆的耐磨损半开式固液两相流泵叶轮，包括叶轮后盖板，所述叶轮后盖板上沿圆周方向均匀设置有若干片基础叶片，每片基础叶片上装配有叶片工作面衬板，所述叶片工作面衬板呈“C”型，且能够与基础叶片的工作面、进口端面和出口端面相贴合，且所述叶片工作面衬板与基础叶片之间采用可拆卸连接。

进一步，所述叶片工作面衬板的进口端面、出口端面分别通过螺钉与基础叶片的进口端面、出口端面实现可拆卸连接；

进一步，所述叶片工作面衬板的进口端设有垂直于叶轮后盖板的通孔，且在基础叶片的进口端前部固定设置有圆柱销，所述圆柱销与通孔配合实现叶片工作面衬板的进口端和基础叶片的进口端的销接；所述叶片工作面衬板出口端面通过螺钉与基础叶片的出口端面实现可拆卸连接；

进一步，所述基础叶片为圆柱叶片或空间扭曲叶片；

进一步，所述基础叶片为4-8片，均匀分布在叶轮后盖板上；

进一步，所述叶片工作面衬板采用高硬度耐磨材料整体制造；

进一步，在叶片工作面衬板进口端的工作面上加工有斜坡凸面；

进一步，斜坡凸面的外表面切线与叶片工作面衬板的外表面切线之间的夹角α为5°～10°，优选为8°。斜坡凸面的长度为叶片工作面衬板的工作面长度的五分之一。

本发明的有益效果：