[实用新型]一种旋涡泵有效

专利信息
申请号: 202021985456.5 申请日: 2020-09-11
公开(公告)号: CN212318298U 公开(公告)日: 2021-01-08
发明(设计)人: 张惟斌;江启峰;刘小兵;何坤健;张慧宇;韩宇明;詹月灵;衡亚光 申请(专利权)人: 西华大学
主分类号: F04D5/00 分类号: F04D5/00;F04D29/18;F04D29/42;F04D29/66
代理公司: 成都市辅君专利代理有限公司 51120 代理人: 张堰黎
地址: 610039 四川*** 国省代码: 四川;51
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摘要:
搜索关键词: 一种 旋涡
【说明书】:

本实用新型公开了一种旋涡泵,包括泵壳、盖板和叶轮,泵壳与盖板结合形成用于置纳叶轮的容腔和流道,叶轮包括圆盘状轮毂和若干叶片,叶片均匀间隔呈发射状沿轮毂径向排布,形成绕轮毂外周交错、成曲线绕行的流体流动方向;流道成环形蜗壳状,其横截面面积由入口至出口逐渐增大。本实用新型叶片能使流体在流动过程中受力均匀,形成稳定的旋涡,提高叶轮和泵壳流道内流体之间能量传递效率,有效降低泵内压力脉动的振幅,防止共振,降低旋涡泵噪声,提高旋涡泵性能表现;蜗壳状环形流道避免了普通流道较大的能量损失,同时减小了对叶轮的冲击作用,进口和出口流道与流体流动方向一致的设计,均进一步提高了旋涡泵的抗气蚀能力。

技术领域

本实用新型属于机械泵设计技术领域,尤其属于旋涡泵设计技术领域,具体涉及一种旋涡泵的结构设计。

背景技术

燃油泵作为燃油系统的重要动力元件之一,其功能是将原动机的机械能传递和转换给输送燃油,使其具有一定压力和流量,从而为后续工作部件提供高压燃油。燃油泵如采用齿轮泵,在实际运行中,由于运行条件的复杂性,会存在短时干转的情况。为了提高燃油泵的运行可靠性,迫切需要解决小流量、高扬程、小体积的燃油泵干转的问题。

旋涡泵属于叶片式泵,工作时液体从吸入口流入叶轮,经叶轮加速后又流回流道,并把能量传递给流道内的液体,如此多次重复加速后由压水室出口流出,使泵具有很高的扬程,且结构紧凑,并且可以短时干转,因此旋涡泵具有作为燃油泵的优势。

传统的旋涡泵分为闭式叶轮旋涡泵和开式叶轮旋涡泵,如图1至图5 所示,叶轮是由圆盘及其外缘圆周上呈放射状均匀排列的叶片组成。闭式叶轮是指叶片部分设有中间隔板,反之,开式叶轮则没有中间隔板。叶轮是使流体产生离心力差,从而形成纵向旋涡和横向旋涡。

传统旋涡泵工作时,流体流入旋涡泵叶轮叶片间时冲角较大,导致旋涡泵抗气蚀性能较差。流体在流道内的运动轨迹是呈螺旋线状向前运动的,即旋涡运动,在流动过程中会与固定壁面发生多次撞击,且会发生二次流、回流等现象,使流体的流动损失较大,导致旋涡泵的工作效率较低,仅为 20%~40%,无法满足工程实际需要。除此之外,传统旋涡泵泵体流道的进出口处与流体的流动方向呈一较大的角度。在进口处,流体带有一定的初速度进入泵体,会直接冲击叶轮,使叶轮额外承受液流冲击力,会对旋涡泵的正常工作产生一定的影响。而且,部分流体以这样的方式进入叶轮后,由于撞击到了叶片壁面,流速降为0,然后又在旋转叶片的带动下,流速瞬间增大,此时压力急剧减小,若低于流体的饱和蒸汽压,会发生气蚀,这是导致普通流道旋涡泵抗气蚀性能较差的原因。在出口处,由于流道出口与流体流动方向不一致,会使流体的流向发生急剧地变化,且部分流体会直接撞击流道的固体壁面,从而产生较大的能量损失。

发明内容

本实用新型为了解决现有旋涡泵存在的问题,提供一种交错叶片的矩形蜗壳旋涡泵,其目的在于减少流体在泵内流动过程中的损失,提高叶片对流体的做功能力,进而改善旋涡泵的工作性能,并便于加工。

本实用新型通过下述技术方案实现:

旋涡泵,包括泵壳、盖板和叶轮,所述的泵壳与盖板结合形成用于置纳叶轮的容腔和流道,其特征在于:所述叶轮包括圆盘状轮毂和若干叶片,叶片均匀间隔呈发射状沿轮毂径向排布,形成绕轮毂外周交错、成曲线绕行的流体流动方向;所述流道成环形蜗壳状,其横截面面积由入口至出口逐渐增大。

本实用新型所述流道入口方向与流道流体流动方向一致,流道出口方向与流道流体流动方向一致。

本实用新型所述叶片一种结构是叶片沿轮毂外周两侧左右等距交错、单排排布形成曲线绕行流动的流道;各叶片横截面为矩形。

本实用新型所述叶片一种结构是叶片沿轮毂外周等距交错、单双片排布,单叶片位于轮毂外周两侧中心、双叶片位于轮毂外周两侧边缘,形成曲线绕行流动的流道;各叶片横截面为矩形。

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