专利名称：螺旋轴流泵导叶设计方法
技术领域：
本发明涉及一种螺旋轴流泵，特别涉及一种螺旋轴流泵导叶设计方法。
背景技术：
螺旋轴流泵是为输送固液混合物设计的一类新型泵，其工作原理是泵轴带动螺旋型叶轮旋转，介质在螺旋叶片的束缚下沿螺旋线方向抛出，经过导叶的导流后，沿轴向流出。传统的导叶都是进口半径大，出口半径小的结构形式，导叶进口边基本和叶轮出口边平行，其间的间隙不大，此种结构形式的导叶扭曲度大，铸造清砂困难、加工不易，且在叶片进口处容易产生漩涡，流动损失较大。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种螺旋轴流泵导叶设计方法。利用以下几个关系式来确定导叶的主要几何参数，主要包括导叶进口内径D3,导叶进口外径D4,导叶出口内径D5，导叶出口外径D6，导叶轴向长度L，导叶叶片数Z，导叶包角炉，导叶内流线进口安放角a 3，导叶外流线进口安放角Ci4，导叶出口角a5。用本发明设计的导叶不仅铸造清砂容易，同时改善了流动情况，提高了螺旋轴流泵的效率和无损性。因此，应用此种导叶的螺旋轴流泵特别适合于污水处理行业。实现上述目的所采用的的技术方案是I、导叶进口内径D3其计算公式D3 = (I I. 4) D2 ；式中D3-导叶进口内径，米；D2-叶轮外径平均值，米。2、导叶进口外径D4其计算公式D4= D3+ (0. 4 I) D2 ;式中D4-导叶进口外径，米；D3-导叶进口内径，米；D2-叶轮外径平均值，米。3、导叶出口内径D5其计算公式D5= (0. 7 I. 7) D3 ；式中D5-导叶出口内径，米；D3-导叶进口内径，米4、导叶出口外径D6其计算公式=D6= D4+ (0. I 0. 25) D5 ；式中D6-导叶出口外径，米；D4-导叶进口外径，米；D5-导叶出口内径，米。
5、导叶轴向长度L其计算公式L= (0. 9 I. 5) D2 ；式中L_导叶轴向长度，米；D2-叶轮外径平均值，米。6、导叶叶片数Z其计算公式Z = 2Z叶轮+1 ;
式中Z-导叶叶片数,个；Z叶轮-叶轮叶片数，个。7、导叶包角屮导叶包角沪= 40。 90。,常用50。。8、导叶内流线进口安放角a3a 3 = 18° 30。，ns 小取小值；ns_比转速，转/分。9、导叶外流线进口安放角a4a4 = 25° 45。，ns 小取小值；ns_比转速，转/分。10、导叶出口角a 5as = 75。 100。，常用 90。。本发明的有益效果是导叶不仅铸造清砂容易，同时改善了流动情况，提高了螺旋轴流泵的效率和无损性。本发明经用户试用，反应效果良好。
图I是本发明一个实施例的导叶轴面图。图2是同一个实施例的导叶叶片的流线展开图。图3是同一个实施例的导叶木模图。图I中1.导叶进口内径D3, 2.导叶进口外径D4, 3.导叶出口内径D5,4.导叶出口外径D6, 5.导叶轴向长度L，6.导叶叶片进口边，7.导叶叶片出口边。图2中8.导叶内流线进口安放角a3，9.导叶出口角a 5，10.导叶外流线进口安放角a4。图3中11.导叶包角屮。
具体实施例方式图I、图2和图3共同确定了这个实施例的导叶形状。它与普通轴流泵导叶不一样，导叶出口半径不再逐渐缩小，而是以一定半径保持不变，此种结构形式不仅铸造清砂容易，同时改善了流动情况，提高了螺旋轴流泵的效率和无损性。本发明通过以下几个关系式来确定导叶进口内径D3 (I)，导叶进口外径D4(2)，导叶出口内径D5(3)，导叶出口外径D6(4)，导叶轴向长度L (5)、导叶内流线进口安放角a 3 (8)，导叶出口角a 5 (9)，导叶外流线进口安放角Q4(IO)和导叶包角供(U)。
D3 = (I I. 4) D2 ;D4 = D3+ (0. 4 I) D2 ;D5 = (0. 7 I. 7)D3 ;D6 = D4+ (0. I 0. 25) D5 ；L= (0. 9 I. 5) D2 ；a3 =18。 30。，ns 小取小值；Q4 = 25° 45。，ns 小取小值；
a5 = 75。 100。，常用 90。。炉=40。 90。，常用50。。在图中，导叶叶片进口安放角(8)、(10)的选取与比转数113的大小有关，比转数小，导叶叶片进口安放角(8)、(10)取小值。导叶包角根据铸造和清砂的难易情况，在40。 90。之间选取。
权利要求
1.螺旋轴流泵导叶设计方法，主要包括导叶进口内径D3，导叶进口外径D4，导叶出口内径D5，导叶出口外径D6，导叶轴向长度L，导叶叶片数Z，导叶包角炉，导叶内流线进口安放角a3，导叶外流线进口安放角Ci4，导叶出口角Ci5的设计公式。其特征在于 导叶几何参数与泵设计工况点性能参数之间适合以下关系D3 = (I I. 4) D2 ； D4 = D3+ (0. 4 I) D2 ; D5 = (0. 7 I. 7) D3 ； D6 = D4+ (0. I 0. 25) D5 ；L= (0. 9 I. 5) D2 ；Z = 2Z 叶轮+1 ； 屮= 40。 90。，常用50。； a3 = 18° 30。，ns小取小值； a4 = 25。 45。，ns小取小值； a 5 = 75。 100。，常用 90。。
式中d2-叶轮外径平均值，米；D3-导叶进口内径，米； D4-导叶进口外径，米；D5-导叶出口内径，米； D6-导叶出□外径，米；L-导叶轴向长度，米； Z-导叶叶片数，个；Z_-叶轮叶片数，个；9 -导叶包角，度；a 3-导叶内流线进口安放角，度； a 4-导叶外流线进口安放角，度；a 5-导叶出口角，度； ns-比转数，转/分。
全文摘要
本发明提供了一种螺旋轴流泵导叶设计方法。给出了导叶的主要几何参数，主要包括导叶进口内径D3，导叶进口外径D4，导叶出口内径D5，导叶出口外径D6，导叶轴向长度L，导叶叶片数Z，导叶包角导叶内流线进口安放角α3，导叶外流线进口安放角α4，导叶出口角α5的设计公式。用本发明设计的导叶不仅铸造清砂容易，同时改善了流动情况，提高了螺旋轴流泵的效率和无损性。
文档编号F04D29/54GK102734228SQ20121022965
公开日2012年10月17日 申请日期2012年6月29日 优先权日2012年6月29日
发明者朱荣生, 杨爱玲, 林鹏, 王振伟 申请人:江苏国泉泵业制造有限公司