专利名称：一种轴流泵的叶轮与导叶体的配套结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种轴流泵，更具体而言是指一种叶轮动能与流体动能高效传递轴流泵的叶轮与导叶体的配套结构。
背景技术：
过往所有的轴流泵叶轮片的剖面(图示I)是弧形，导边气流角小随边气流角大，叶轮的后方有数个导叶，导叶近叶轮处与轴线有一定夹角，顺接着叶轮的旋转方向，导叶另一端是平行轴方向，导叶中间是上下两端的一个转接过度。这种设计特点是:流体通过叶轮的旋转自然产生轴方向和圆周方向的两个分量运动。然后通过导叶回收圆周方向的动能。这种设计的缺点是负载压力小，当负载压力接近极限时，叶轮中的流体圆周速度分量接近叶轮片圆周速度，负载压力再进一步加大时流体就只能和叶轮片同步旋转不能产生流量。
发明内容本实用新型的主要目的在于解决目前技术存在的问题，提供一种轴流泵的叶轮与导叶体的配套结构，通过改良叶轮及其导叶体的结构，减少叶轮中的流体圆周速度分量的产生，使得叶轮中的流体圆周速度分量较难接近叶轮片圆周速度，进而实现提升负载压力的效果。本实用新型的又一目的在于提供一种轴流泵的叶轮与导叶体的配套结构，通过对叶轮的结构，使叶轮用于轴流泵时，使叶轮中的流体圆周速度分量的增加程渐进过程使叶轮受力均匀。本实用新型的再一目的在于提供一种轴流泵的叶轮与导叶体的配套结构，本实用新型导叶体安置在叶轮前和后共两套.作用是阻挡流体进入叶轮前后圆周速度的产生，达到减少叶轮中的流体圆周速度的产生。本实用新型采用的方案为:一种轴流泵的叶轮与导叶体的配套结构，包括外壳、叶轮以及两个导叶体，其中，该叶轮置放在该外壳中，其中一个导叶体置放在该叶轮的上方的该外壳中，而另一个导叶体则对应设置在该该叶轮下方的该外壳中。该叶轮包括轮毂以及若干等距离分布在该轮毂四周的叶片，其中每一叶片都具有上端面、下端面、压力面、后端面以及前端面，其中，该前端面上的任一个点与任意另一个点与该轮毂的轴心位移相等。该压力面与该前端面的相交线为第一相交线，而该前端面与该上端面的相交线为第二相交线，该第一相交线上的每一个点与该第二相交线之间的夹角相同。该导叶体由轴体以及多个等距离分布在该轴体四周的导流片组成。设置在该叶轮上方的导叶体与设置在该叶轮的下方的导叶体角度方向是一致的，两者的导流片互相对齐，且平行于轴方向。本实用新型的有益效果为:本实用新型解决目前技术存在的负载压力小，当负载压力接近极限时，叶轮中的流体圆周速度分量接近叶轮片圆周速度，负载压力再进一步加大时流体就只能和叶轮片同步旋转不能产生流量的问题，通过改良叶轮及其导叶体的结构，减少叶轮中的流体圆周速度分量的产生，使得叶轮中的流体圆周速度分量较难接近叶轮片圆周速度，达到提升负载压力的效果。本实用新型通过对叶轮的结构,使叶轮用于轴流泵时,使叶轮中的流体圆周速度分量的增加程非渐进增加过程不利于圆周速度的增加使流体经过叶轮片后圆周速度的增加量达到最小。本实用新型导叶体安置在叶轮前和后共两套.作用是阻挡流体进入叶轮前后圆周速度的产生，达到减少叶轮中的流体圆周速度的产生。导叶是平行于轴方向，流体经过导叶时不利于圆周速度的产生，圆周速度很小，在惯性作用下流体的圆周速度很难在经过叶轮时突然增加离开叶轮时又突然减小，所以前后两套导叶起到的作用是减少叶轮中流体圆周速度的产生。
图1为目前轴流泵的结构示意图。图2为本实用新型的结构示意图。图3、图4为本实用新型的叶轮的示意图。图5为圆筒形刀垂直剪开展平后的示意图。图6为常规叶轮片中流体运动轨迹示意图。图7为本实用新型叶轮片中流体运动轨迹示意图。
具体实施方式
如图2至图4所示为本实用新型的一种较佳的具体实施例子，一种轴流泵的叶轮与导叶体的配套结构，如图1所示，包括外壳10、叶轮20以及两个导叶体30，其中，该叶轮20置放在该外壳10中，其中一个导叶体30置放在该叶轮20的上方的该外壳10中，而另一个导叶体30则对应设置在该叶轮20下方的该外壳10中。如图2所示，该叶轮20包括轮毂21以及若干等距离分布在该轮毂21四周的叶片22，其中每一叶片22都具有上端面221、下端面222、压力面223、后端面224以及前端面225，其中，该压力面223与该后端面224相互平行，该前端面225上的任一个点与任意另一个点与该轮毂21的轴心位移相等，即该前端面225是由以该轮毂21的轴心为轴心的切刀并以相同半径(前端面225与该轮毂21的轴心的位移)自该上端部221至该下端部222切割而成。如图3、图4所示，当该前端面225与该轮毂21轴心的位移为R时，该压力面223与该前端面225的相交线为第一相交线A，而该前端面225与该上端面221的相交线为第二相交线B，该第一相交线A上的每一个点与该第二相交线B之间的夹角相同。具体地，取一个与该轮毂21共轴的圆筒形刀C切割叶片22，叶片22的断面(即上述的前端面)与压力面相交线(即上述的第一相交线)作为参考线，将圆筒形刀C垂直剪开展平(如图5所示)，第一相交线A与该展开的面的水平夹角即所在叶片断面处的气流角，相同半径处气流角(夹角)大小相等，即图中所示的Al、A2、A3、A4角度值相同。[0025]该导叶体30由轴体31以及多个等距离分布在该轴体31四周的导流片32组成。具体地，每一导流片32为矩形平板，即每一导流片32的面都是平面，而非曲面。进一步，设置在该叶轮20上方的导叶体30与设置在该叶轮20的下方的导叶体20角度方向是一致的，两者的导流片32互相对齐，且平行于轴方向。图6为常规叶轮片中流体运动轨迹模似图。Φ 1，Φ3，Φ5分别为三个流体观察开始点，LI，L2分别为常规叶轮片在不同时刻
的位置。Φ2，Φ4，Φ6分别为观察点在常规叶轮片从LI旋转到L2的模似对应位置。SB1，SB2，SB3分别为从Φ1到Φ2，从Φ3到Φ4，从Φ5到Φ6，对应轴方向的移动距离。由于叶轮的流体流入量等于流出量所以流体轴方向的运动速度分量相同得出SBl=SB2 = SB3。SA1，SA2，SA3分别为从Φ1至IJ Φ2，从Φ3到Φ4，从Φ5到Φ6，对应水平方向(即旋转方向)移动的距离。从图中看出从Φ1到Φ2，再从Φ3到Φ4，然后从Φ5到Φ6，对应水平方向的移动距离是由小到大的一个过程。即图6的流体运动模似轨迹是圆周速度分量是由小变大的一个过程。图7为本实用新型叶轮片中流体运动轨迹模似图。Φ7，Φ9，Φ11分别为三个流体观察开始点，L3，L4分别为本实用新型叶轮片在不同时刻的位置。Φ8，Φ 10，Φ 12分别为观察点在本实用新型叶轮片从L3旋转到L4的模似对应位置。SB4, SB5, SB6分别为从Φ7到Φ8，从Φ9到Φ10，从Φ11到Φ 12，对应轴方向的移动距离。由于叶轮的流体流入量等于流出量所以流体轴方向的运动速度分量相同得出SB4 = SB5 = SB6。SA4，SA5，SA6分别为从Φ7到Φ8，从Φ9到Φ10，从Φ11到Φ12，对应水平方向(即旋转方向)移动的距离。从图中看出从Φ7到Φ8，再从Φ9到Φ10，然后从Φ11到Φ12，对应水平方向的移动距离是相等的一个过程。即图7的流体运动模似轨迹是圆周速度分量是相等的一个过程。通过常规叶轮片与本实用新型叶轮片中流体运动轨迹模似图的对比发现常规叶轮片是有利于流体圆周速度分量的增加，而本实用新型叶轮片是不利于流体圆周速度分量的增加。通过常规叶轮片与本实用新型叶轮片中流体运动轨迹模似图的对比发现常规叶轮片是有利于流体圆周速度分量的增加，而本实用新型叶轮片是不利于流体圆周速度分量的增加。本实用新型的实施例以及附图只是为了展示本实用新型的设计构思，本实用新型的保护范围不应当局限于这一实施例。通过上面的叙述可以看出本实用新型的设计目的是可以有效实施的。实施例的部分展示了本实用新型的目的以及实施功能和结构主题，并且包括其他的等同替换。因此，本实用新型的权利构成包括其他的等效实施，具体权利范围参考权利要求。
权利要求1.一种轴流泵的叶轮与导叶体的配套结构，其特征在于:包括外壳、叶轮以及两个导叶体，其中，该叶轮置放在该外壳中，其中一个导叶体置放在该叶轮的上方的该外壳中，而另一个导叶体则对应设置在该叶轮下方的该外壳中。
2.如权利要求1所述的一种轴流泵的叶轮与导叶体的配套结构，其特征在于，该叶轮包括轮毂以及若干等距离分布在该轮毂四周的叶片，其中每一叶片都具有上端面、下端面、压力面、后端面以及前端面，其中，该前端面上的任一个点与任意另一个点与该轮毂的轴心位移相等。
3.如权利要求2所述的一种轴流泵的叶轮与导叶体的配套结构，其特征在于，该压力面与该前端面的相交线为第一相交线，而该前端面与该上端面的相交线为第二相交线，该第一相交线上的每一个点与该第二相交线之间的夹角相同。
4.如权利要求1或2所述的一种轴流泵的叶轮与导叶体的配套结构，其特征在于，该导叶体由轴体以及多个等距离分布在该轴体四周的导流片组成。
5.如权利要求4所述的一种轴流泵的叶轮与导叶体的配套结构，其特征在于，设置在该叶轮上方的导叶体与设置在该叶轮的下方的导叶体角度方向是一致的，两者的导流片互相对齐且平行于轴方向。
专利摘要本实用新型提供一种轴流泵的叶轮与导叶体的配套结构，包括外壳、叶轮以及两个导叶体，该叶轮包括轮毂以及若干等距离分布在该轮毂四周的叶片，其中每一叶片都具有上端面、下端面、压力面、后端面以及前端面，其中，该前端面上的任一个点与另一个点与该轮毂的轴心位移相等。该压力面与该前端面的相交线为第一相交线，而该前端面与该上端面的相交线为第二相交线，该第一相交线上的每一个点与该第二相交线之间的夹角相同。本实用新型通过改良叶轮及其导叶体的结构，减少叶轮中的流体圆周速度分量的产生，使得叶轮中的流体圆周速度分量较难接近叶轮片圆周速度，达到提升负载压力的效果。
文档编号F04D29/18GK203035596SQ20122058759
公开日2013年7月3日 申请日期2012年10月31日 优先权日2012年10月31日
发明者陈振明 申请人:陈振明