一种具有预磨损特征和消除应力集中的辐射性叶轮的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种具有预磨损特征和消除应力集中的辐射性叶轮，包括叶片、平衡孔、后盖板内边缘、轮毂与后盖板结合处、后盖板外边缘；叶片设置在后盖板上，包括叶片顶部、叶片根部、叶片前缘，且内高外低，叶片前缘与后盖板平面呈60°角，叶片顶部和叶片根部的边缘、叶片根部与后盖板结合处、后盖板内边缘和后盖板外边缘、轮毂与后盖板结合处都以倒圆角的形式进行设置；平衡孔以45°为间隔沿轮毂外围均匀分布。本实用新型拓宽固液两相流离心泵的使用范围，各组成要素的边缘与结合处均以流线型设计，对通过流道的固体颗粒和流体介质具有缓冲效果，减少了磨损，同时8个平衡孔起到有效平衡轴向力的作用。
【专利说明】一种具有预磨损特征和消除应力集中的辐射性叶轮
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及离心泵，尤其涉及一种具有预磨损特征和消除应力集中的辐射性开式叶轮。
【背景技术】
[0002]叶轮是离心泵最主要的做功元件，也是与流体直接接触的运动部件。开式叶轮离心泵由于没有前后盖板的限制，常被用来输送含较大固体颗粒的固液两相流介质。在开式叶轮中，前盖板的不存在必然导致镶嵌于后盖板的叶片在其根部存在较强的应力集中问题，同时轮毂与后盖板的结合处仍然存在应力集中问题，尤其是当离心泵功率较大时，应力集中问题变得更加明显。因此，为了延长开式叶轮的使用寿命，需要尽量消除这两个位置处的应力集中问题。
[0003]常规的开式叶轮在输送含固体颗粒的固液两相流时，固体颗粒必然会对叶片产生严重的磨损。随着时间的增加，磨损愈加严重，泵的水力性能愈发下降。因此，较早获得的外特性水力性能是不可靠的，并不能真实反映输送固液两相流时的流动特征。因此，为了能直接、真实反映固液两相流离心泵的水力输送性能，需要对叶片顶部、叶片前缘以及后盖板的内外边缘进行流线化、预磨损处理。这样可使固液两相流直接进入最佳的流动状态，可直接、真实反映内部的流动情形。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是改进目前大多数固液两相流离心泵中开式叶轮存在的不足，提供一种具有预磨损特征和消除应力集中的辐射性叶轮，从而起到延长叶轮使用寿命的目的。
[0005]一种具有预磨损特征和消除应力集中的辐射性叶轮，包括叶片、平衡孔、后盖板内边缘、轮毂与后盖板结合处、后盖板外边缘；
[0006]叶片设置在后盖板上，包括叶片顶部、叶片根部、叶片前缘，且内高外低，叶片前缘与后盖板平面呈60。角，叶片顶部和叶片根部的边缘、叶片根部与后盖板结合处、后盖板内边缘和后盖板外边缘、轮毂与后盖板结合处都以倒圆角的形式进行设置；平衡孔以45。为间隔沿轮毂外围均匀分布。
[0007]所述的叶片厚度为3.0臟。
[0008]所述的叶片顶部和叶片根部的边缘都以半径1.倒圆角的形式设置。
[0009]所述的叶片根部与后盖板结合处都以半径1.4皿倒圆角的形式进行设置。
[0010]所述的后盖板内边缘和后盖板外边缘都以半径1.5皿倒圆角的形式进行设置。
[0011]所述的轮毂与后盖板结合处以半径2.0皿倒圆角的形式进行设置。
[0012]所述的平衡孔个数为8，直径为且每个平衡孔设置在两个叶片1的中间。
[0013]本实用新型有益效果如下:
[0014]本实用新型是一种半开式直叶片辐射性叶轮，叶轮流道更加宽阔，不容易产生堵塞，进一步拓宽固液两相流离心泵的使用范围，各组成要素的边缘与结合处均以流线型设计，对通过流道的固体颗粒和流体介质具有缓冲效果，减少了流体中杂质在高速运动时对叶轮叶片的撞击，减少了磨损，同时也有消除应力集中的效果，8个平衡孔均匀分布在轮毂边缘周围，起到有效平衡轴向力的作用。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型正面示意图；
[0016]图2是本实用新型反面示意图；
[0017]图中:1、叶片，2、叶片顶部，3、叶片根部，4、叶片前缘，5、平衡孔，6、后盖板内边缘，
7、轮毂与后盖板结合处，8、后盖板外边缘。
【具体实施方式】
[0018]如图1、2所示，一种具有预磨损特征和消除应力集中的辐射性叶轮，包括叶片1、平衡孔5、后盖板内边缘6、轮毂与后盖板结合处7、后盖板外边缘8。
[0019]叶片1设置在后盖板上，包括叶片顶部2、叶片根部3、叶片前缘4，且内高外低，厚度3.叶片前缘4与后盖板平面呈60。角，叶片顶部2和叶片根部3的边缘都以半径1.5皿倒圆角的形式设置；减小了流体介质对叶轮的磨损，起到预磨损的作用。叶片根部3与后盖板结合处都以半径1.4皿倒圆角的形式进行设置，后盖板内边缘6和后盖板外边缘8都以半径1.5皿倒圆角的形式进行设置，轮毂与后盖板结合处7以半径2.0皿倒圆角的形式进行设置，这些倒圆角的设计形式有利于减小工作时产生的应力集中。8个直径为5皿的平衡孔5以45。为间隔沿轮毂外围均匀分布，且每个平衡孔5设置在两个叶片1的中间；能起到有效消除轴向力的作用。
[0020]本实用新型其叶片边缘流线型的设计大大减小了流体杂质对于叶片的磨损。
[0021]本实用新型旨在利用流线型设计对目前常规的叶轮进行改进，以改善叶轮普遍磨损严重和消除局部应力集中的问题。通过对叶片顶部、叶片前缘、后盖板内外边缘处的流线型设计，减缓流道里杂质对叶轮的磨损，起到预磨损的作用。同时在叶片根部、轮毂与后盖板结合处的倒圆角设计，可有效消除工作时产生的应力集中问题，从而大大延长叶轮的使用寿命。
[0022]本实用新型工作过程如下:
[0023]当输送含固体颗粒的固液两相流时，固体颗粒对叶片顶部2、叶片前缘4、后盖板内边缘6、后盖板外边缘8的磨损较小，使得提前直接进入真实的工作状态，可直接反映固液两相流离心泵的真实水力性能。此外，叶片根部3、轮毂与后盖板结合处7的倒圆角设计，可大大缓解开式叶轮的局部应力集中问题，从而延长叶轮的工作寿命。
【权利要求】
1.一种具有预磨损特征和消除应力集中的辐射性叶轮，其特征在于包括叶片(I)、平衡孔(5 )、后盖板内边缘(6 )、轮毂与后盖板结合处(7 )、后盖板外边缘(8 ); 叶片(I)设置在后盖板上，包括叶片顶部(2)、叶片根部(3)、叶片前缘(4)，且内高外低，叶片前缘(4)与后盖板平面呈60°角，叶片顶部(2)和叶片根部(3)的边缘、叶片根部(3)与后盖板结合处、后盖板内边缘(6)和后盖板外边缘(8)、轮毂与后盖板结合处(7)都以倒圆角的形式进行设置；平衡孔(5)以45°为间隔沿轮毂外围均匀分布。
2.如权利要求1所述的一种具有预磨损特征和消除应力集中的辐射性叶轮，其特征在于叶片(I)厚度3.0_。
3.如权利要求1所述的一种具有预磨损特征和消除应力集中的辐射性叶轮，其特征在于叶片顶部(2)和叶片根部(3)的边缘都以半径1.5_倒圆角的形式设置。
4.如权利要求1所述的一种具有预磨损特征和消除应力集中的辐射性叶轮，其特征在于叶片根部(3)与后盖板结合处都以半径1.4_倒圆角的形式进行设置。
5.如权利要求1所述的一种具有预磨损特征和消除应力集中的辐射性叶轮，其特征在于后盖板内边缘(6)和后盖板外边缘(8)都以半径1.5mm倒圆角的形式进行设置。
6.如权利要求1所述的一种具有预磨损特征和消除应力集中的辐射性叶轮，其特征在于轮毂与后盖板结合处(7)以半径2.0mm倒圆角的形式进行设置。
7.如权利要求1所述的一种具有预磨损特征和消除应力集中的辐射性叶轮，其特征在于平衡孔(5)个数为8，直径为5mm，且每个平衡孔(5)设置在两个叶片I的中间。
【文档编号】F04D29/22GK204226271SQ201420631721
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年10月28日 优先权日:2014年10月28日
【发明者】张玉良, 徐金渭, 徐惠敏, 林玲玲, 项英杰 申请人:衢州学院