专利名称：液环泵及其叶轮的制作方法
技术领域：
本发明涉及液环泵的结构，特别是液环泵的叶轮结构。
背景技术：
液环泵的工作原理如图1所示，叶轮1偏心安装于泵壳2内，当叶轮旋转时，由于 离心力的作用，使泵壳中的工作液甩向四周，形成近似于等厚度的封闭液环3(图中用麻点 填充的部分)，液环3与叶轮轮毂4相切形成月牙形空间，此空间被叶片分割成几个小室， 小室的体积随叶轮转动而逐渐变化。当小室的体积由小变大时，形成吸气腔(图中用网格 线填充的月牙形部分)，小室与吸气口连通，泵吸入气体，吸气终了时小室与吸气口隔绝； 当叶轮继续旋转，小室的体积由大变小时，形成排气腔(图中用十字符号填充的月牙形部 分)，小室与排气口连通，泵排出气体，从而实现了泵的抽气作用。从上述工作原理可见，液 环泵属于变容式真空泵，吸气腔和排气腔的容积直接关系到液环泵的性能。在现有技术中， 液环泵的叶轮结构如图2所示，叶轮的叶片是直叶片，亦即叶片的叶面与叶轮的同心圆柱 面的交线匪'是一条直线，而且平行于叶轮的轴线00'。这种结构的叶轮未能充分利用液 环与叶轮之间形成的月牙形空间，在叶轮尺寸、泵壳尺寸一定的条件下，未能尽可能地提高 吸气真空度，也未能尽可能地增加排气压力。
发明内容
本发明的目的是提供一种在叶轮尺寸、泵壳尺寸一定的条件下，能进一步增加吸 气真空度和排气压力的液环泵及其叶轮。 为此，本发明所述的液环泵包括泵壳和偏心安装于泵壳内的叶轮，叶轮包括轮毂、 固定在轮毂上的离心式叶片以及固定在叶片端面的叶轮端板，特别地，叶轮的叶片是斜叶 片，亦即叶片的叶面与叶轮的同心圆柱面的交线是螺旋线，而且螺旋线的螺旋方向为，假设 螺旋线上的点沿着螺旋线朝着叶轮端板的方向移动，则该点向叶轮旋转方向偏转。其中所 述的叶轮的结构特点就是本发明所述的叶轮的结构特点。具有这种结构特点的叶轮，在叶 轮尺寸、泵壳尺寸一定的条件下，增加了液环泵吸气腔的容积，使吸气量和真空度得到提 高，而且还减小了排气腔的容积，使排气压力得到增强。 本发明的优点是使得液环泵吸气和排气更顺畅，增加了液环泵的气量、极限真空， 从而提高了液环泵的效率，特别对于叶轮具有较大长径比的液环泵，上述优点更加显著。
图1是现有液环泵的结构示意图；
图2是图1中的叶轮的立体图；
图3是本发明所述叶轮的结构示意图； 图4是本发明叶轮的吸气腔对比于传统叶轮吸气腔的容积变化示意图；
图5是本发明叶轮的排气腔对比于传统叶轮排气腔的容积变化示意 图6是本发明叶轮的另一实施例。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。 与传统的液环泵一样，本发明所述的液环泵同样具有图1所示的泵壳2，在泵壳中 也偏心安装有叶轮，当叶轮旋转时，同样在泵壳中形成近似于等厚度的封闭液环3。与现有 技术不同的是，本发明的叶轮具有独特的结构。参见图3，本发明的叶轮包括轮毂4、固定在 轮毂上的离心式叶片5以及固定在叶片端面的叶轮端板6，叶片5是斜叶片，亦即叶片的叶 面与叶轮的同心圆柱面的交线NN'是螺旋线，而且螺旋线的螺旋方向为假设螺旋线上的 点P沿着螺旋线NN'朝着叶轮端板6的方向移动，则点P向叶轮旋转方向T偏转。叶轮的 这种结构特点增加了吸气腔的容积，同时减小了排气腔的容积。其原理可用图4和图5来 说明。图4中的块状体ABCD-EFGH表示由叶轮的轮毂、叶片以及液环所围成的吸气腔，相当 于图1中的用网格线填充的两个叶片之间的一个小室的形状，其中四边形ABCD是轮毂的 圆柱面，四边形ADHE和四边形BCGF分别是两块叶片的叶面，四边形FGHE是液环的内圆柱 面，四边形CGHD是叶轮端板的板面，四边形ABFE是泵壳内的分配板的板面，液环泵的吸气 口就开设在分配板上，当四边形ABFE与吸气口对应时，气体经由四边形ABFE进入到块状体 ABCD-EFGH内。图4中的另一个块状体ABIK-F几E表示传统叶轮中相应位置的两个叶片之 间的小室的形状。对比可知，本发明的叶片比传统叶轮的叶片偏转了一个螺旋角P，由此 增加了三角柱体BCI-FGJ所围成的容积，减小了三角柱体ADK-EHL所围成的容积，由于三角 柱体BCI-FGJ的高BF大于三角柱体ADK-EHL的高AE，所以三角柱体BCI-FGJ的容积大于 三角柱体ADK-EHL的容积，因此由叶片偏转了一个螺旋角13而带来的小室的容积变化是增 大的，也就是说本发明增加了吸气腔的容积，使吸气量和真空度得到提高。同理，在图5中， 块状体abcd-efgh表示由叶轮的轮毂、叶片以及液环所围成的排气腔，相当于图1中的用十 字符号填充的两个叶片之间的一个小室的形状，其中四边形abcd是轮毂的圆柱面，四边形 adhe和四边形bcgf分别是两块叶片的叶面，四边形fghe是液环的内圆柱面，四边形cghd 是叶轮端板的板面，四边形abfe是泵壳内的分配板的板面，液环泵的排气口就开设在分配 板上，当四边形abfe与排气口对应时，块状体abcd-efgh内的气体经由四边形abfe排出。 图5中的另一个块状体abik-fjle表示传统叶轮中相应位置的两个叶片之间的小室的形 状。对比可知，本发明的叶片比传统叶轮的叶片偏转了一个螺旋角13 ，由此增加了三角柱体 bci-fgj所围成的容积，减小了三角柱体adk-ehl所围成的容积，由于三角柱体bci-fgj的 高bf小于三角柱体adk-ehl的高ae，所以三角柱体bci-fgj的容积小于三角柱体adk-ehl 的容积，因此由叶片偏转了一个螺旋角13而带来的容积变化是减小的，也就是说本发明减 小了排气腔的容积，增强了排气压力。 图6所示的叶轮是本发明的另一实施例。这种叶轮是一种双面叶轮，相当于两 个叶轮背靠背地组合成一体，并且共用一个叶轮端板7，两个叶轮的轮毂都是圆锥形。本 实施例尽管具有上述这些与图3不同的地方，而且本实施例的叶片是弯曲的，但是本实施 例仍然具有本发明特有的结构特点叶片的叶面与叶轮的同心圆柱面的交线N1N1'以及 N2N2'都是螺旋线，而且螺旋线的螺旋方向都是为假设螺旋线上的点P沿着螺旋线朝着 叶轮端板7的方向移动，则点P向叶轮旋转方向T偏转。
权利要求
一种液环泵，包括泵壳和偏心安装于泵壳内的叶轮，叶轮包括轮毂、固定在轮毂上的离心式叶片以及固定在叶片端面的叶轮端板，其特征是叶轮的叶片是斜叶片，亦即叶片的叶面与叶轮的同心圆柱面的交线是螺旋线，而且螺旋线的螺旋方向为，假设螺旋线上的点沿着螺旋线朝着叶轮端板的方向移动，则该点向叶轮旋转方向偏转。
2. —种液环泵的叶轮，包括轮毂、固定在轮毂上的离心式叶片以及固定在叶片端面的 叶轮端板，其特征是所述叶片是斜叶片，亦即叶片的叶面与叶轮的同心圆柱面的交线是螺 旋线，而且螺旋线的螺旋方向为，假设螺旋线上的点沿着螺旋线朝着叶轮端板的方向移动， 则该点向叶轮旋转方向偏转。
全文摘要
本发明公开了一种液环泵及其叶轮，其主要特点在于叶轮的叶片是斜叶片，即叶片的叶面与叶轮的同心圆柱面的交线是螺旋线，而且螺旋线的螺旋方向为，假设螺旋线上的点沿着螺旋线朝着叶轮端板的方向移动，则该点向叶轮旋转方向偏转。在叶轮尺寸、泵壳尺寸一定的条件下，本发明增加了液环泵吸气腔的容积，使吸气量和真空度得到提高，而且还减小了排气腔的容积，使排气压力得到增强，由此使得液环泵吸气和排气更顺畅，增加了液环泵的气量、极限真空，提高了液环泵的效率，特别对于叶轮具有较大长径比的液环泵，上述优点更加显著。
文档编号F04C19/00GK101696689SQ20091020429
公开日2010年4月21日 申请日期2009年10月21日 优先权日2009年10月21日
发明者吴泰忠, 曾慧, 李锐, 谭紫华, 陈州国 申请人:广东省佛山水泵厂有限公司;