一种高压高效离心叶轮的制作方法

本发明涉及离心泵技术领域，具体是一种新型的离心泵叶轮。

背景技术：

泵类产品是国民经济各领域的重要通用机械产品之一，离心泵凭借着其流量大、效率高的优点占据着泵类产品较大一部分市场。其主要工作方式为流体从泵体进水口进入，再通过离心叶轮口环进入离心叶轮内部进行增压后甩出，进而再从泵体出水口流出，其中离心叶轮的口环与泵体进水口相连，且因为工作时运动状态的差异以及配合公差，两者配合处不得不留有较大间隙，又由于间隙两侧的流体压力差较大，易通过间隙形成对冲，最终导致压力、效率大幅下降。

技术实现要素：

本发明的目的是为离心泵提供一种新型的叶轮，有效提高离心泵的扬程跟效率。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：

一种高压高效离心叶轮，安装在离心泵内，离心泵还包括泵体、进水口和出水口；泵体为空心结构；进水口设于泵体前壁中心，离心叶轮置于泵体中，所述离心叶轮由叶轮前盖、叶轮叶片和叶轮后盖组合而成；叶轮叶片夹于叶轮前盖与叶轮后盖之间；在叶轮前盖中心处设有口环，口环插入在进水口中。

口环外部设有与之同心的叶轮环形壁；口环外壁直径小于进水口内径，与进水口内壁之间留有一配合间隙；叶轮环形壁内径大于进水口外壁直径，之间也留有间隙；进水口被包裹于口环与叶轮环形壁之间。

出水口设于泵体侧面，进水口、出水口与泵体为一体式结构。

口环、叶轮环形壁与叶轮前盖为一体式结构。

叶轮环形壁的长度超过口环的端面。

在叶轮后盖的中心处设有联轴柱，泵的转轴紧配合地安装在联轴柱内，带动离心叶轮转动。

叶轮环形壁有数个，相互隔开且与口环同心，设置在叶轮前盖上；在泵体前壁内部也相应设置与叶轮环形壁数量相匹配的泵体环形壁，泵体环形壁设置在进水口的外圈且与进水口同心。

泵体环形壁交错排开在叶轮环形壁之间。

本发明的优异效果是：

1.大幅降低叶轮口环与泵体内壁配合处的间隙两侧流体的对冲，进而提高扬程与效率；

2.结构简单易行，无需过大更改，可直接应用在传统离心叶轮上。

附图说明

图1是本发明离心叶轮在泵体内工作时的剖面图；

图2是本发明离心叶轮在高扬程泵应用时的多道环形壁形式剖面图；

图中：

1、泵体；1.1、泵体环形壁；2、进水口；2.1、配合间隙；3、叶轮前盖；3.1、口环；3.2、叶轮环形壁；4、叶轮叶片；5、叶轮后盖；5.1、联轴柱；6、转轴；7、出水口。

具体实施方式

参见图1，本发明一种高压高效离心叶轮，安装在离心泵内。离心泵还包括泵体1、进水口2和出水口7。泵体1为空心结构，进水口2设于泵体1前壁中心，出水口7设于泵体1侧面，进水口2、出水口7与泵体1为一体式结构。所述离心叶轮置于泵体1中，由叶轮前盖3、叶轮叶片4和叶轮后盖5组合而成；叶轮叶片4夹于叶轮前盖3与叶轮后盖5之间。在叶轮前盖3中心处设有口环3.1，口环3.1外部设有与之同心的叶轮环形壁3.2。口环3.1、叶轮环形壁3.2与叶轮前盖3为一体式结构。口环3.1外壁直径小于进水口2内径，与进水口2内壁之间留有一配合间隙2.1，口环3.1插入在进水口2中。叶轮环形壁3.2内径大于进水口2外壁直径，之间也留有间隙。叶轮环形壁3.2的长度超过口环3.1的端面，进水口2被包裹于口环3.1与叶轮环形壁3.2之间。

在叶轮后盖5的中心处设有联轴柱5.1，泵的转轴6紧配合地安装在联轴柱5.1内，带动离心叶轮转动。

当泵扬程高到一定级别时，为使效率与扬程进一步提升，高压高效离心叶轮设计为图2所示的另一结构形式：在叶轮前盖3上设置数个相互隔开且与口环3.1同心的叶轮环形壁3.2，同时，在泵体1前壁内部也相应设置与叶轮环形壁3.2数量相匹配的泵体环形壁1.1，泵体环形壁1.1设置在进水口2的外圈且与进水口2同心，泵体环形壁1.1交错排开在叶轮环形壁3.2之间。

本发明的工作原理简述：

当泵工作时，由于叶轮在旋转为动态，泵体为静态，为避免叶轮摩擦受阻，口环3.1与进水口2之间需留有配合间隙2.1，配合间隙2.1两侧的流体因压力差距较大，故泵体内部流体会通过配合间隙2.1冲向进水口2内的流体，形成对冲，致使泵扬程与效率大幅下降。在增设叶轮环形壁3.2之后，有效减弱了高压区的流体对进水口2内的流体的直接冲击，提升了泵的效率及扬程。在一些相对较大型的泵上，由于流体内外压力差巨大，每多增加一道环形壁所减弱对冲的效果都能带来较大的效率提升，因此本发明离心叶轮方案实际的环形壁数量可依据泵扬程区间范围而定。

技术特征：

1.一种高压高效离心叶轮，安装在离心泵内，离心泵还包括泵体(1)、进水口(2)和出水口(7)；泵体(1)为空心结构；进水口(2)设于泵体(1)前壁中心，离心叶轮置于泵体(1)中；所述离心叶轮由叶轮前盖(3)、叶轮叶片(4)和叶轮后盖(5)组合而成；叶轮叶片(4)夹于叶轮前盖(3)与叶轮后盖(5)之间；其特征在于：在叶轮前盖(3)中心处设有口环(3.1)，口环(3.1)插入在进水口(2)中。

2.根据权利要求1所述的高压高效离心叶轮，其特征在于：口环(3.1)外部设有与之同心的叶轮环形壁(3.2)；口环(3.1)外壁直径小于进水口(2)内径，与进水口(2)内壁之间留有一配合间隙(2.1)；叶轮环形壁(3.2)内径大于进水口(2)外壁直径，之间也留有间隙；进水口(2)被包裹于口环(3.1)与叶轮环形壁(3.2)之间。

3.根据权利要求1所述的高压高效离心叶轮，其特征在于：出水口(7)设于泵体(1)侧面，进水口(2)、出水口(7)与泵体(1)为一体式结构。

4.根据权利要求2所述的高压高效离心叶轮，其特征在于：口环(3.1)、叶轮环形壁(3.2)与叶轮前盖(3)为一体式结构。

5.根据权利要求2或4所述的高压高效离心叶轮，其特征在于：叶轮环形壁(3.2)的长度超过口环(3.1)的端面。

6.根据权利要求1所述的高压高效离心叶轮，其特征在于：在叶轮后盖(5)的中心处设有联轴柱(5.1)，泵的转轴(6)紧配合地安装在联轴柱(5.1)内，带动离心叶轮转动。

7.根据权利要求1、2或5所述的高压高效离心叶轮，其特征在于：叶轮环形壁(3.2)有数个，相互隔开且与口环(3.1)同心，设置在叶轮前盖(3)上；在泵体(1)前壁内部也相应设置与叶轮环形壁(3.2)数量相匹配的泵体环形壁(1.1)，泵体环形壁(1.1)设置在进水口(2)的外圈且与进水口(2)同心。

8.根据权利要求7所述的高压高效离心叶轮，其特征在于：泵体环形壁(1.1)交错排开在叶轮环形壁(3.2)之间。

技术总结
本发明为一种高压高效离心叶轮，安装在离心泵内。离心泵还包括泵体、进水口和出水口。离心叶轮置于泵体中，离心叶轮的叶轮叶片夹于叶轮前盖与叶轮后盖之间。在叶轮前盖中心处设有口环，口环外部设有与之同心的叶轮环形壁；口环与进水口内壁之间留有一配合间隙，口环插入在进水口中。叶轮环形壁与进水口外壁之间也留有间隙；进水口被包裹于口环与叶轮环形壁之间。本发明大幅降低叶轮口环与泵体内壁配合处的间隙两侧流体的对冲，进而提高扬程与效率；其结构简单易行，无需过大更改，可直接应用在传统离心叶轮上。

技术研发人员：彭定泽;徐培坚;王胜
受保护的技术使用者：彭定泽
技术研发日：2020.07.06
技术公布日：2020.10.09