[发明专利]一种具有双变曲率流道的离心泵

说明书

本发明提供了一种离心泵，包括导叶体，其中所述导叶体的正导叶叶片的尾部为弧面，以使所述导叶体的正导叶流道的流道截面为扇形，和/或使所述导叶体的弯曲空间流道具有双变曲率流道曲面。通过利用具有双变曲率流道的离心泵，把弯曲空间流道的两个平面构成的直角弯曲变成一个双变曲率的空间曲面的弧面弯曲，从而使得水流更加顺畅，提高泵的水力效率，并且降低泵的振动和噪音。

技术领域

本发明涉及机械工程领域，尤其是涉及一种具有双变曲率流道的离心泵。

背景技术

传统的离心泵可包括叶轮、导叶体、泵体和/或垫片等。对离心泵水力性能影响较大的因素可包括水流的流动状态、进水状态、出水状态、和/或通过泵体的状态。传统的导叶体流道通常可包括正导叶流道、弯曲空间流道和/或反导叶流道。动态的流道通常包含在叶轮及诱导轮之中，静态的流道通常包含在吸水室、压水室(蜗壳)、导叶体、锥管和弯管等零件之中。

图3A和3B分别示出依据现有技术的导叶体的示意图和局部放大图。沿图3A中箭头所示的水流方向，导叶体20’可具有正导叶流道52’、反导叶流道56’和弯曲空间流道54’。弯曲空间流道54是水流从正导叶流道52’出来后，再进入反导叶流道56’之前的一段过渡流道。传统的弯曲空间流道54包括直角弯曲(例如图3B中B’处所示的外直角)。此外，传统的正导叶的叶片和导叶盘之间呈直角相交(例如，如图3B中A’所示的内直角)。虽然所述传统的导叶体流道设计便于制造加工，但是水流急剧90°转弯会带来更大的阻力损失和更多的漩涡，对水体流动极为不利。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种具有双变曲率流道的离心泵。

依据本发明的一个方面，提供了一种导叶体，包括正导叶，其中所述正导叶叶片的尾部为弧面，以使所述导叶体的正导叶流道的流道截面为扇形，和/或使所述导叶体的弯曲空间流道具有双变曲率流道曲面。

依据本发明以上方面的导叶体，其中所述正导叶流道的流道截面为内圆角，和/或所述弯曲空间流道的双变曲率流道曲面包括外圆角。

依据本发明以上方面的导叶体，其中所述双变曲率流道曲面包括一条或多条横向曲线和/或一条或多条纵向曲线，其中所述一条或多条横向曲线为接近圆弧的大曲率曲线，曲率变化缓慢，曲率半径由R100逐步变化到R150，和/或所述一条或多条纵向曲线包括开始的一小段直线，然后曲率逐渐变小，在曲线的中段曲率达到最小，各曲线的曲率半径在R5到R50之间，随后曲率半径逐渐增大，最后包括一小段直线。

依据本发明以上方面的导叶体，还包括反导叶、导叶盘和导叶环，其中所述双变曲率流道曲面具有五条横向曲线和/或十条纵向曲线。

依据本发明的另一个方面，提供了一种离心泵，包括导叶体，其中所述导叶体包括正导叶，所述正导叶叶片的尾部为弧面，以使所述导叶体的正导叶流道的流道截面为扇形，和/或使所述导叶体的弯曲空间流道具有双变曲率流道曲面。

依据本发明以上方面的离心泵，其中所述正导叶的流道截面为内圆角，和/或所述弯曲空间流道的双变曲率流道曲面包括外圆角。

依据本发明以上方面的离心泵，其中所述双变曲率流道曲面包括一条或多条横向曲线和/或一条或多条纵向曲线，其中所述一条或多条横向曲线为接近圆弧的大曲率曲线，曲率变化缓慢，曲率半径由R100逐步变化到R150，和/或所述一条或多条纵向曲线包括开始的一小段直线，然后曲率逐渐变小，在曲线的中段曲率达到最小，各曲线的曲率半径在R5到R50之间，随后曲率半径逐渐增大，最后包括一小段直线。

依据本发明以上方面的离心泵，还包括反导叶、导叶盘和导叶环，其中所述双变曲率流道曲面具有五条横向曲线和/或十条纵向曲线。

依据本发明以上方面的离心泵，其中所述离心泵还包括叶轮、泵体和垫片，其中所述导叶体的正导叶流道在导叶体内部，弯曲空间流道在导叶体、泵体和垫片之间，反导叶流道在导叶体和垫片之间，以将叶轮出口的水流导流到下一级叶轮。