专利名称：一种导叶可调式轴流泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种轴流泵，特别是一种导叶可调式轴流泵。
背景技术：
轴流泵是应用非常广泛的水力机械装置，在调水、农业水利、城市供水以及军事等 领域大量应用。随着轴流泵的应用日趋广泛，减小水力损失，提高轴流泵效率的问题也日益 受到重视。为了解决水力损失问题，多采用设计新叶片、对流道进行优化设计等办法，但是 周期长、成本高。最普遍使用的方法是在轴流泵叶轮后面安装导叶，研究表明，传统轴流泵 导叶一般能够回收10%左右的动能。但是传统的导叶都是按照设计工况设计并以某一固 定安放角装在导叶轮毂上，不能随着工况的改变而调节角度，比如中国专利局2007年8月 8日公开了一种轴流泵(CN2931863Y)。这种类型的轴流泵的导叶是固定的，无法调节，其当 以非设计工况运行时，往往在导叶头部存在冲角，尾部出现脱流涡旋，引起水力损失，导致 效率下降。同时，导叶头部冲角和尾部脱流涡旋的存在会导致运行不稳定，振动加剧。
发明内容
本发明的目的是解决上述问题而提供一种结构简单，导叶可调，消除了导叶进口
冲角和尾部脱流涡旋，显著降低了导叶段水力损失的导叶可调式轴流泵。 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是 它包括泵壳，泵壳内部设有泵轴，泵轴上设有导叶轮毂，导叶轮毂与泵壳之间设有 导叶，导叶轮毂下端设有叶片轮毂，叶片轮毂上设有叶片，导叶一侧通过旋转轴可旋转地设 置在导叶轮毂上，导叶靠近泵壳一侧设有导叶底盘，导叶底盘处的泵壳外侧设有调角旋钮， 导叶底盘和调角旋钮间通过可拆卸螺栓连接。 上述的导叶上方，在导叶轮毂与泵壳之间还设有固定叶栅。
上述的导叶与泵壳之间的配合面为球面。
本发明取得了以下的技术效果 1、采用可调导叶，消除了非设计工况的导叶头部冲角和尾部脱流涡旋，提高了运 行的稳定性，降低了导叶段水力损失，提高了轴流泵扬程和效率，对于小型轴流泵，小流量 下的扬程增加0. 5米以上，效率提高3%左右，对于大中型轴流泵，改善效果更明显；
2、通过在可调导叶上方增加固定叶栅，进一步回收速度环量引起的动能，提高了 效率； 3、通过将导叶与泵壳之间的配合面设为球面，保证了导叶的自由滑动。
图1为传统轴流泵结构示意图；
图2为本发明的结构示意图；
图3为图2在A处的放大 图4为可调导叶右视图；
图5为导叶调节规律示意图。 其中l-泵壳、2-导叶、3-导叶轮毂、4-泵轴、5-叶片、6-叶片轮毂、7-调角旋钮、 8_旋转轴、9-固定叶栅、10-导叶底盘。
具体实施例方式
下面结合附图进一步说明本发明的实施例。
实施例1 参见图2-4，一种导叶可调式轴流泵，它包括泵壳l，泵壳内部设有泵轴4，泵轴外 部为导叶轮毂3和叶片轮毂6，导叶轮毂及叶片轮毂与泵壳之间从上至下依次设有固定叶 栅9、导叶2和叶片5，固定叶栅通过焊接或铆接固定在导叶轮毂和泵壳之间，可以设定2-3 片，其为流线型，骨线与泵轴平行，同时起到固定导叶轮毂和回收速度环量动能的双重作 用；可调导叶设计与传统轴流泵相同，导叶与泵壳之间的配合面为球面，导叶可沿轴线在导 叶轮毂和泵壳上自由滑动。导叶轮毂下端设有叶片轮毂6，导叶一侧通过旋转轴8可旋转地 设置在导叶轮毂上，导叶靠近泵壳一侧设有导叶底盘10和定位孔，导叶底盘处位于泵壳外 侧设有调角旋钮7，导叶底盘和调角旋钮间通过3根可拆卸螺栓连接。松开螺栓、转动泵壳 外的圆盘式调角旋钮可实现导叶的自由转动。
参见图5，可调导叶的调角规律如下 图中u为圆周速度，^出口绝对速度，单位米/秒；(02出口相对速度，单位米/秒；
02出口的绝对流动角，单位度；|3为出口相对流动角，单位米/秒。可近似认为叶片出口
的水流相对速度"2的方向与叶片表面相切，因此取P的值与叶片出口安装角相等，03为
常规轴流泵导叶进口安放角，单位度；a ' 3为本发明可调导叶进口安放角，单位度。 广 一 、
， = arctan60。 式中，Q为流 处轮毂半径，单位米；n为叶轮转速，单位转
2;r'(i 2 -,)-60^cot々
量，单位立方米/秒；R为叶片出口处泵壳半径，单位米；r为叶片出口
arctan
tan a2
I y3
分。可调导叶安放角a3'的计算式为 (2) 式中，V3为导叶进口排挤系数^ =1_^:; z为导叶叶片个数；D3为计算流面的 进口直径，单位米；Su3为导叶进口圆周方向厚度，单位米。 对于轴流泵运行的任意一个工况，根据式(1)、 (2)计算可调导叶的安放角，松开 螺栓，旋转泵壳外的调角旋钮调节导叶角度，紧固螺栓使导叶固定。 本发明由于采用上述结构和调节规律，可以保持轴流泵在不同运行工况下，导叶
进口冲角为零，尾部脱流涡旋消失，因而大大降低了导叶段的水力损失，提高运行稳定性，
同时，固定叶栅进一步回收速度环量动能，从而显著提高轴流泵扬程和效率。 本发明的保护范围并不限于上述的实施例，显然，本领域的技术人员可以对本发
明进行各种改动和变形而不脱离本发明的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围内，则本发明也意图包含这些改动和变形在内。
权利要求
一种导叶可调式轴流泵，它包括泵壳(1)，泵壳内部设有泵轴(4)，泵轴上设有导叶轮毂(3)，导叶轮毂与泵壳之间设有导叶(2)，导叶轮毂下端设有叶片轮毂(6)，叶片轮毂上设有叶片(5)，其特征在于导叶一侧通过旋转轴(8)可旋转地设置在导叶轮毂上，导叶靠近泵壳一侧设有导叶底盘(10)，导叶底盘处的泵壳外侧设有调角旋钮(7)，导叶底盘和调角旋钮间通过可拆卸螺栓连接。
2. 根据权利要求1所述的导叶可调式轴流泵，其特征在于导叶上方，在导叶轮毂与泵 壳之间还设有固定叶栅(9)。
3. 根据权利要求1或2所述的导叶可调式轴流泵，其特征在于所述的导叶与泵壳之 间的配合面为球面。
全文摘要
本发明涉及一种导叶可调式轴流泵，它包括泵壳，泵壳内部设有泵轴，泵轴上设有导叶轮毂，导叶轮毂与泵壳之间从上至下依次设有固定叶栅和导叶，导叶轮毂下端设有叶片轮毂，叶片轮毂上设有叶片，导叶一侧通过旋转轴可旋转地设置在导叶轮毂上，导叶靠近泵壳一侧设有导叶底盘，导叶底盘处的泵壳外侧设有调角旋钮，导叶底盘和调角旋钮间通过螺栓可拆卸的连接。本发明结构简单，导叶可调，消除了导叶进口冲角和尾部脱流涡旋，显著降低了导叶段水力损失。
文档编号F04D29/56GK101709706SQ20091027211
公开日2010年5月19日 申请日期2009年9月17日 优先权日2009年9月17日
发明者刘德祥, 王焱, 钱忠东 申请人:武汉大学