一种双吸叶轮的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种双吸叶轮，包括前盖板、后盖板、叶片、轮毂和轴，出水口的出口边为V字形，V字形的顶点处且在后盖板上设置有向上凸起的隔板，隔板的两边呈向内凹陷的弧形，隔板随流道变化形状光滑过渡。本发明使得叶轮比转速增大，最大限度减小水力损失，结构对称，没有轴向力，运行平稳。
【专利说明】一种双吸叶轮
【技术领域】
[0001] 本发明属于机械（泵）【技术领域】，具体涉及一种双吸叶轮。
【背景技术】
[0002] 目前按照比转速的范围将泵分为离心泵、混流泵和轴流泵，即当比转速（即比转 数）在30?300时属于离心泵，300?500时属于混流泵，500?1000时属于轴流泵。由 比转速= 3.65/?#//广73并结合图5可以看出在水泵的流量和转速不变，吸入口尺寸大致 相等的情况下，比转速越小扬程越高，比转速越大扬程越低。随着\数值增大,?/?值就逐 渐减小。对混流泵出口边变成倾斜，因为随着ns提高，D2ZDtl继续缩小，如果出口边不倾斜， 则前盖板处流线就会比后盖板流线短得多，这样两条流线上扬程不同，产生二次回流，另外 D2减小到一定程度将受到叶轮进口直径Dtl的限制。如果再要继续减小，只能将出口做成倾 斜的，使出口有较小的平均直径。继续减小，最后就成为轴流泵的叶轮了。
[0003] 现有的双吸泵均为离心泵，比转速一般都在30?300。如图1所示，大多数双吸泵 叶轮包括前盖板1、后盖板2、叶片4、轮毂5和轴孔6,后盖板2和轮毂5 -体成型，出水口 3的出口边水平设置，D2/D0 -般在1. 4?3之间，比转速一般在30?300,结构对称。
[0004] 该叶轮实际上是由两个背靠背的单级单吸叶轮组合而成，具有流量大、扬程高等 特点。结构对称，没有轴向力，运行平稳，因此在工程中得到了广泛的应用。但到目前为止 还没有比转速大于300的双吸泵。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种双吸叶轮，解决了现有技术中存在的叶轮出口的冲击损 失大、叶轮的抗汽蚀能力和效率低、双吸泵的适用范围窄的问题。
[0006] 本发明所采用的技术方案是，一种双吸叶轮，包括前盖板、后盖板、叶片、轮毂、轴 和出水口，出水口的出口边为V字形，V字形的顶点处且在后盖板上设置有向上凸起的隔 板。
[0007] 本发明的特点还在于，
[0008] 隔板的两边呈向内凹陷的弧形，隔板随流道变化形状光滑过渡。
[0009] 隔板的凸起端为圆角。
[0010] 本发明的有益效果是：
[0011] 1)、提供了一种新的双吸叶轮，由于此叶轮的水力结构形式，有效的扩大了双吸泵 的比转速范围，拓宽了双吸泵的使用范围。
[0012] 2)、在增加了光滑过渡的隔板之后，叶轮的设计参数并没有改变，而且最大程度的 避免了液流之间的内摩擦，减小了液流之间的冲击损失，提高了叶轮的水力效率。
[0013] 3)、在扩大了双吸泵比转速的同时还继承了双吸泵结构对称，外形美观，没有轴向 力，稳定性好，便于安装和检修等优点。
[0014]4)、由于本双吸叶轮的结构，在本叶轮中流线aa^与流线ff^等长，并从aa^流 线到ff^流线，在所有的流线上产生了相等的扬程，有效地消除了叶轮出口的二次回流， 降低了高比转速（比转速在300?500)离心泵在小流量工况下的不稳定性，有效抑制了马 鞍形曲线的形成。
[0015] 5)、由于传统高比转速双吸离心泵叶轮为了使特性曲线平坦，通俗地讲就是使得 叶轮中流线aa'与流线a"b"等长，这样使得叶轮叶片进口边靠后，导致叶轮外径增大， 轴面流线线速度增大，叶轮冲击损失自然就大。本双吸叶轮不仅很好的满足了流线aa'与 流线bb'等长，而且可以使得叶片进口边尽可能的前伸，合理有效的降低了叶轮的冲击损 失。
[0016] 6)、本发明双吸叶轮与传统的高比转速叶轮相比，本新型叶轮宽度大，提升了叶轮 过流容量，从而可以适当的减小叶轮外径。这样有效地减小了叶轮的圆盘摩擦损失，提高了 叶轮的效率。
[0017] 本新型叶轮叶片出口边下移，增大了隔舌间隙，减小了旋转叶片和静止部件互相 干扰所产生的压力脉动，降低了机组的噪声和振动。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 图1是现有双吸泵叶轮的结构示意图；
[0019] 图2是一种不成立的比转速大于300的双吸叶轮的结构示意图；
[0020] 图3是本发明双吸泵叶轮的结构示意图；
[0021] 图4是传统双吸泵与本发明双吸叶轮进水边前后的比较结构示意图；
[0022] 图5是双吸泵的比转速与叶轮形状和性能曲线形状的关系。
[0023] 图中，1.前盖板,2.后盖板,3.出水口，4.叶片，5.轮毂,6.轴孔,7.隔板,8.流道。
【具体实施方式】
[0024] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
[0025] 本发明提供一种双吸叶轮,包括前盖板1、后盖板2、叶片4、轮毂5和轴孔6,出水 口 3的出口边为V字形，V字形的顶点处且在后盖板2上设置有向上凸起的隔板7,隔板7 的两边呈向内凹陷的弧形，隔板7随流道变化形状光滑过渡。本发明使得叶轮比转速增大， 最大限度减小水力损失，结构对称，没有轴向力，运行平稳。
[0026] 本发明双吸叶轮的工作原理是：轮毂5、后盖板2和隔板7的一体成型体与前盖板 1之间形成双流道8，液流进入流道8，叶轮随轴孔6内做轴转动，带动液流旋转，液流随着离 心力的作用从出水口 3流出。
[0027] 如图5所示，随着ns提高，D2ZDtl继续缩小，如果出口边不倾斜，则前盖板处流线就 会比后盖板流线短得多，这样两条流线上扬程不同，产生二次回流。
[0028] 如图2所示，在这个不成立的比转速大于300的双吸叶轮。其结构包括前盖板1、 后盖板2、叶片4、轮毂5和轴孔6。由于叶轮出口边是倾斜的斜流泵水力模型，叶轮两侧处 (A处）流体介质出现大面积的交汇，使得叶轮出口轴面速度方向不一致，流体之间内摩擦 损失严重，叶轮水力损失增大，叶轮效率显著降低。
[0029] 与现有技术相区别的是叶轮出口形状参照斜流泵（比转速为300?500)叶轮水 力模型，将叶片出口边与轴线倾斜形成一定角度，呈V字形，一般在10°?45°。由于将双 吸叶轮做成出口边与轴线倾斜的形状后，叶轮两侧流体介质将会出现大面积的交汇，产生 明显的压力梯度，使得后盖板壁面产生边界层，在离心力、哥氏力的作用下产生二次回流， 从而使叶轮流道内的流态发生变化，使得旋转叶片和静止部件互相干扰产生压力脉动。由 于在叶轮出口处有严重的冲击损失，这严重影响了叶轮的水力效率，从而大幅度的降低了 叶轮的水力效率性能。
[0030] 由于传统高比转速双吸离心泵叶轮为了使特性曲线平坦，通俗地讲就是使得叶轮 中流线aa'与流线a"b"等长，这样使得叶轮叶片进口边靠后，导致叶轮外径增大，轴面 流线线速度增大，叶轮冲击损失自然就大。如图4所示，本双吸叶轮不仅很好的满足了流线 aa'与流线bb'等长，而且可以使得叶片进口边尽可能的前伸，合理有效的降低了叶轮的 冲击损失。
[0031] 由于叶轮的冲击损失hv正比于叶轮出水口 3的速度水头和叶轮流量，即hv = YQTKV22/2g，由叶轮出口速度三角形有V22 =Vm2WVu22,连续性方程Vm2 =Q/2πR2b2(j^Πν，由 泵的基本方程LzgH/coR/iTh，其中ω为叶轮的设计角速度，由泵的设计转速η计算，即 ω= 2W6。，综上腿叶轮的冲击损失为[巧|^) +〔忌)悬其中： L J ? Y为介质重度，单位为N/m3;Q为泵在设计点的流量,单位为m3/s;R2为叶轮半径,单位为m;b2为叶轮出口宽度,单位为m;Φ2为叶轮出口排挤系数；H为泵在设计点的扬程,单位为 m;Jih为泵在设计点的水力效率；Iiv为泵在设计点的容积损失。冲击损失与叶轮的半径、出 口宽度和水力效率息息相关。为最大程度的避免了两侧叶轮流体介质交汇时的冲击损失， 液流之间的干扰，减小流体之间的内摩擦，降低水力损失，提高叶轮的效率。本发明在叶轮 出水口 3中间增设隔板7,隔板7形状随流道的形状光滑过渡，在隔板7交汇末端形成一定 的圆角，从而使叶轮沿出口轴面速度方向大小均一致，靠近隔板一侧轴面分速度比以前小 得多，从而减小了叶轮出水口 3的冲击损失，提高了叶轮的水力效率。有效地解决了高比转 速双吸泵效率低的问题。本发明提供了一种新型的双吸泵叶轮，有效地增大了双吸泵的比 转速，拓宽了双吸泵的使用范围。
【权利要求】
1. 一种双吸叶轮，包括前盖板（1)、后盖板（2)、叶片（4)、轮毂（5)、轴孔（6)和出水口 (3)，其特征在于，所述出水口（3)的出口边为V字形，V字形的顶点处且在后盖板（2)上设 置有向上凸起的隔板（7)。
2. 根据权利要求1所述的双吸叶轮，其特征在于，所述隔板（7)的两边呈向内凹陷的弧 形，隔板（7)随流道变化形状光滑过渡。
3. 根据权利要求1或2所述的双吸叶轮，其特征在于，所述隔板（7)的凸起端为圆角。
【文档编号】F04D29/22GK104279180SQ201410453908
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年9月9日 优先权日:2014年9月9日
【发明者】张涛, 吴应德, 马柏青, 杨德旭, 马文生, 王成, 祁应军 申请人:兰州水泵总厂