半开式叶轮增压结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种半开式叶轮增压结构，它由背板、叶片、平衡孔和轴孔组成。所述背板朝外端面上均布按逆时针旋转方向后仰的曲面叶片，叶片朝前内凹的一面为工作面，朝后外凸的一面为背面。叶片的出口角β2＝70°～90°，在叶轮外圆上相邻叶片出口内边之间夹角α＝45°～60°，叶片顶面为θ＝130°～160°的圆锥形。本实用新型通过叶片后仰设计增大β2，将冷却水泵叶轮传统的后弯叶片改为后仰弯曲的叶片。通过叶片形状的改进设计，冷却水泵在额定流量下扬程比现有技术上升7～10％，使输出的冷却水贯通水道能力提升，直接改善柴油机的降温效果。
【专利说明】半开式叶轮增压结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种水泵叶轮结构，具体地讲，本实用新型涉及一种配套离心水泵的半开式叶轮增压结构。
【背景技术】
[0002]通用型柴油机配套的冷却水泵均为离心水泵，此种就近输送清水的泵很容易满足工况条件，只要按常规参数设计水力模型，就能得到流量、扬程和轴功率在较高效率状况下匹配。离心水泵的水力模型核心件是叶轮，现有商品冷却水泵的叶轮均为半开式结构，采用出口角β2<90°的后弯叶片。半开式叶轮结构简单，易制造，从理论上讲半开式叶轮完全能够满足柴油机冷却工况需求。但是，实际使用中常见冷却效果达不到预期。其原因是柴油机机身内置的冷却水道主要采用铸造成型，非机加工的水道内壁粗糙，再加上一些铸造质量差的产品水道局部存在狭窄问题，造成水道通流面积小于设计面积，冷却水流通过时液阻较大，水力损失过多必然降低冷却效果。
实用新型内容
[0003]本实用新型主要针对现有柴油机内置水道液阻大的现实问题，提出一种半开式叶轮增压结构，该结构采取逆旋转方向后仰叶片设计，该项改进是加大叶轮叶片出水角的有效技术措施，通过适当提高冷却水泵的扬程来弥补因水道液阻大造成的水力损失。
[0004]本实用新型通过下述技术方案实现技术目标。
[0005]半开式叶轮增压结构，它由背板、叶片、平衡孔和轴孔组成。其改进之处在于:所述背板朝外端面上均布按逆时针旋转方向后仰的曲面叶片，叶片朝前内凹的一面为工作面，朝后外凸的一面为背面，叶片的出口角β2 = 70°?90°，在叶轮外圆上相邻叶片出口内边之间夹角为α =45°?60°，叶片顶面为圆锥形，其圆锥角Θ =130°?160°。
[0006]上述结构中，叶片为单向圆弧曲面体或双向圆弧曲面体，双向曲面体叶片内半截与外半截反向弯曲。
[0007]本实用新型与现有技术相比，具有以下积极效果:
[0008]1、逆旋转方向后仰的叶片加大出口角容易，不增加制作成本；
[0009]2、加大叶片出口角，提升叶轮出水口水流动能，增加的扬程可抵消因水道液阻产生的水力损耗，直接改善冷却效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型结构平面示意图，图中的叶片为单向圆弧曲面体。
[0011]图2是本实用新型另一种形状的叶片结构平面示意图，图中的叶片为双向圆弧曲面体。
[0012]图3是图1或图2的右视剖面示意图。【具体实施方式】
[0013]下面根据附图并结合实施例，对本实用新型作进一步说明。
[0014]实施例1
[0015]图1所示的半开式叶轮增压结构，它由背板1、叶片2、平衡孔3和轴孔4组成。该叶轮中的背板I为圆形板，居中设有轴孔4，朝外端面上均布按逆时针旋转方向后仰的曲面叶片2，叶片2朝前内凹的一面为工作面，朝后外凸的一面为背面。本实施例叶轮直径为Φ70πιπι，叶片2顶面如图3所示呈圆锥形，其圆锥角Θ =154° ±3'，叶片2顶面采用圆锥形，直接增加靠近吸入口的叶片宽度，可提高叶轮的吸入能力。后仰设计的单向圆弧曲面体叶片2出口角如图1所示均为β2 = 90°，在叶轮外圆上相邻叶片2出口内边之间夹角为α = 60°。通过上述增大β2设计，将冷却水泵叶轮传统的后弯叶片2改为呈逆旋转方向的后仰曲面叶片2。本实施例在额定流量下，扬程比现有技术上升7?8%，轴功率上升10%左右，通常轴功率增加只有零点几千瓦。在柴油机这种特定动力设备中，增加一点负荷不是问题，在输出功率中可忽略不计。最重要是提高了冷却水泵的扬程，使输出的冷却水贯通水道能力提升，直接改善柴油机的降温效果。
[0016]实施例2
[0017]本实用新型根据配套的冷却水泵规格调整叶轮中的叶片2设计。本实施例叶轮直径为Φ 100mm，首先在背板I朝外端面上均布如图2所示的叶片2，叶片2为按逆时针旋转方向后仰的双向弧形曲面体，该叶片2内半截与外半截反向弯曲。因叶片2形状改变和长度加长，输送水的能力有所改善，故调整叶片2的出口角β2 = 70°，叶片2顶面的圆锥角Θ =130°，在叶轮外圆上相邻叶片2的出口内边之间夹角为α =60°，其余输助参数不变。通过上述参数调整设计的叶轮，取得的应用效果是扬程比现有技术上升8?10%，轴功率上升5%左右。
【权利要求】
1.一种半开式叶轮增压结构，它由背板⑴、叶片⑵、平衡孔⑶和轴孔⑷组成；其特征在于:所述背板(I)朝外端面上均布按逆时针旋转方向后仰的曲面叶片(2)，叶片(2)朝前内凹的一面为工作面，朝后外凸的一面为背面，叶片(2)的出口角β2 = 70°?90°，在叶轮外圆上相邻叶片(2)出口内边之间夹角为α =45°?60°，叶片(2)顶面为圆锥形，其圆锥角Θ = 130°?160°。
2.根据权利要求1所述的半开式叶轮增压结构，其特征在于:所述叶片(2)为单向圆弧曲面体。
3.根据权利要求1所述的半开式叶轮增压结构，其特征在于:所述叶片(2)为双向圆弧曲面体，叶片(2)内半截与外半截反向弯曲。
【文档编号】F04D29/24GK203488430SQ201320324770
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年6月3日 优先权日:2013年6月3日
【发明者】林文清, 杨立山 申请人:高邮市高农机械配件有限公司