[实用新型]一种用于研究多级离心泵导叶时序效应的可调节实验装置

说明书

本实用新型公开了一种用于研究多级离心泵导叶时序效应的可调节实验装置。包括出水端后置蜗壳、后置导叶、叶轮、指示装置和棘轮装置，通过出水端后置蜗壳、后置导叶、棘轮、指示装置间的配合，在不拆卸多级离心泵的基础上，通过在转轴上加装棘轮装置，并与后置导叶背部相连接，转动转轴以实现后置导叶的转动，改变后置导叶与前置导叶的安放角，达到前置导叶和后置导叶不同的时序的效果，同时在后置导叶外侧加装指示装置，来显示后置导叶的改变角度。本实用新型提高了多级离心泵扬程和效率，使泵具有良好的抗空化性能、抗振动性能，提高了多级离心泵的综合性能，并避免了多级离心泵的拆装。

技术领域

本实用新型属于多级离心泵领域，尤其涉及用于研究多级离心泵导叶时序效应的可调节实验装置。

背景技术

多级离心泵广泛应用于消防、冶金、化工和电力等国民经济的重要领域。一直以来，多级离心泵的水利设计都采用单机泵的设计方法，对级间流动的反射并未考虑。近年来，越来越多的研究和工程实践表明多级离心泵级间流动的干涉对泵性能有着十分显著的影响。因此如何应用级间流动干涉提高多级离心泵各项性能的研究已成为当前机械领域的一个研究热点，这其中通过调整过流部件不同时序位置来优化泵性能已发展为一个重要的研究方向。

时序位置是指变动转子/转子或静子/静子叶片的相对周向位置时，变化的尾迹涡会对下级叶排产生不同影响，叶轮机械的性能也随之改变的现象。近年来，时序效应已经被广泛应用于气力机械，如轴流压缩机、离心压缩机等。国内外试验研究表明，转子之间适当的时序位置对于提高装置的综合性能有着重要作用。相比于气力机械，一般情况下多级离心泵内流体的流速较低，但由于黏性较大，前置导叶尾缘的尾迹涡可能会对叶轮下游的后置导叶处的流动产生影响，也存在一定的时序效应。对带有后置导叶的多级离心泵而言，通过改变后置导叶位置进行预旋调节来改变泵本身特性，从而进行工况调节，是一种提高多级离心泵运行效率的有效方法。但是，目前关于非均匀来流情况下，后置导叶与前置导叶时序效应，对径流式水力机械性能影响的研究还很少见。

实用新型内容

为了解决背景技术中的问题，本实用新型提供了一种用于研究多级离心泵导叶时序效应的可调节实验装置，本实用新型以七叶片叶轮的两级离心泵为研究对象，通过出水端后置蜗壳、后置导叶、棘轮、指示装置间的配合，在不拆卸多级离心泵的基础上，通过转动传动轴来实现后置导叶的转动，以达到前置导叶和后置导叶有不同的时序的效果，以提高多级离心泵扬程和效率，使泵具有良好的抗空化性能、抗振动性能，以提高多级离心泵的综合性能，并避免了多级离心泵的拆装。

本实用新型的技术方案如下：

本实用新型包括出水端后置蜗壳、进水端前置蜗壳和转轴，出水端后置蜗壳和进水端前置蜗壳分别位于多级离心泵的两端，出水端后置蜗壳内安装有后置导叶、叶轮、指示装置、棘轮装置；进水端前置蜗壳内安装有前置导叶、叶轮；后置导叶和前置导叶均为结构相同的导叶部件，导叶部件包括圆盘和固定于圆盘侧面的导叶体，导叶体外周面为多瓣由导叶体中心呈螺旋发射状向导叶体外边界扩散的导叶片，每瓣导叶片端部均设有开口处；叶轮置于导叶体内部，叶轮与转轴通过键联接，叶轮包括两块盖板和连接在两块盖板之间的多个工作叶片。

所述棘轮装置包括棘轮、棘爪和连杆机构，连杆机构包括连杆AB、连杆CD、连杆DE、连杆EF、导轨、导杆Ⅰ和导杆Ⅱ，棘轮与转轴通过键联接，棘轮与后置导叶同轴布置，后置导叶的导叶体远离圆盘的一侧固定有后置导叶连杆，后置导叶连杆一侧与连杆DE一端通过铰接相连，后置导叶连杆另一侧连接有导轨，导轨下端连接有连杆AB，导轨靠近连杆DE的一侧开有滑槽，连杆DE的另一端与连杆CD的一端通过固定于连杆DE与连杆CD同一侧的铰接部件相连，连杆CD的另一端铰接连接到连杆AB中部，连杆EF、导杆Ⅰ、导杆Ⅱ依次通过铰接装置相连，导杆Ⅱ远离导杆Ⅰ的一端嵌装于滑槽内，连杆EF、连杆DE与支撑杆两两固定相连形成三角结构；连杆AB底端与棘爪相连，棘爪自由端插入棘轮的棘轮齿。