一种前叶轮叶片角度可调的同轴双叶轮轴流式叶片泵的制作方法

本发明属于叶片泵技术领域，具体涉及一种前叶轮叶片角度可调的同轴双叶轮轴流式叶片泵。

背景技术：

叶片泵广泛应用于农田灌溉、抗旱排涝、生态环境改善及跨流域调水工程等领域，现有的轴流式叶片泵，扬程较低、很少超过10.0m，而且在偏离设计工况点后气蚀性能恶化、影响其安全运行，并且在高扬程、小流量区存在不稳定的马鞍区，接近零流量工况时，功率急剧增大，导致配套原动机超载。

技术实现要素：

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种可避免出现上述技术缺陷的前叶轮叶片角度可调的同轴双叶轮轴流式叶片泵。

为了实现上述发明目的，本发明提供的技术方案如下：

一种前叶轮叶片角度可调的同轴双叶轮轴流式叶片泵，包括双叶轮外壳8以及设置在双叶轮外壳8内的导水锥1、前叶轮2、前叶轮叶片角度调节机构3、前叶轮叶片角度调节拉杆4、后叶轮5、水泵主轴6和后导叶体7，前叶轮2与后叶轮5固定安放在水泵主轴6上，导水锥1安装在前叶轮2的头部，后导叶体7设置在后叶轮5的出口侧，前叶轮叶片角度调节机构3设置在前叶轮2的轮毂中，前叶轮叶片角度调节机构3与前叶轮叶片角度调节拉杆4相连接。

进一步地，前叶轮2为叶片角度可调节的轴流式叶片泵。

进一步地，前叶轮2的叶片数为3～5枚。

进一步地，后叶轮5的叶片数为3～5枚。

进一步地，后导叶体7的叶片数为6～8枚。

进一步地，双叶轮外壳8由前段和后段组成，前段为球面形状，后段为柱面形状。

进一步地，前叶轮2、后叶轮5均为轴流式叶轮。

进一步地，后叶轮5的叶片的扭曲率略大于前叶轮2的叶片的扭曲率。

本发明提供的前叶轮叶片角度可调的同轴双叶轮轴流式叶片泵，适用于低扬程立式轴流式水泵，也适用于不同结构型式的卧式贯流泵，大大改善了气蚀性能和调节性能，明显提高了工作扬程，拓宽高效率范围20％以上，功率变化规律为随流量的增加而缓慢增大，降低了设备成本和运行费用，可以很好地满足实际应用的需要。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为前叶轮叶片角度可调的同轴双叶轮轴流式叶片泵性能与常规两级轴流式叶片泵性能叠加对比图；

图中，1-导水锥；2-前叶轮；3-前叶轮叶片角度调节机构；4-前叶轮叶片角度调节拉杆；5-后叶轮；6-水泵主轴；7-后导叶体；8-双叶轮外壳。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种前叶轮叶片角度可调的同轴双叶轮轴流式叶片泵，包括导水锥1、前叶轮2、前叶轮叶片角度调节机构3、前叶轮叶片角度调节拉杆4、后叶轮5、水泵主轴6、后导叶体7和双叶轮外壳8等部件。

前叶轮2为叶片角度可调节的轴流式叶片泵，前叶轮2与后叶轮5采用内法兰螺母固定安放在水泵主轴6上，法兰之间设置止口和密封，防止输送液体进入轮毂，水泵主轴6的端法兰与后叶轮5的轮毂上部固定，保证前叶轮2和后叶轮5固定在同一水泵主轴6上，为保证双叶轮轴流式叶片泵的进口流态，在前叶轮2的头部安装导水锥1；后叶轮5出口侧布置后导叶体7，以回收后叶轮5出口动能。在前叶轮2的轮毂中设置前叶轮叶片角度调节机构3、并通过拉杆4穿过水泵主轴6至接力器，由接力器的上下运动实现前叶轮2的叶片角度调节。双叶轮外壳8由前段和后段组成，由于前叶轮为叶片角度可调节，因此前段为球面形状，后段为柱面形状。前叶轮2、后叶轮5均为轴流式叶轮，结构相同，采用相同的翼型，后叶轮5的叶片的扭曲率略大于前叶轮，前叶轮2和后叶轮5固定安放在同一主轴上，同一方向同速旋转，水流由导水锥1进入前叶轮2，从前叶轮2获得升力后直接进入后叶轮5再次获得升力，后叶轮5的出口处安装有后导叶体7，水流通过后导叶体7以回收动能。当运行工况改变时，调节前叶轮2的叶片角度，保证该双叶轮轴流式叶片泵运行在最佳工况。前叶轮2的叶片数可以为3～5枚。后叶轮5的叶片数可以为3～5枚。后导叶体7的叶片数可以为6～8枚。

现以比转速为1000的轴流式叶片泵为例，对采用前叶轮叶片角度可调的同轴双叶轮轴流式叶片泵与常规两级轴流泵的性能采用CFD分析对比，水泵叶轮直径300mm、转速1450r/min，轮毂直径160mm、前叶轮和后叶轮的叶片数均为4枚、后导叶体叶片为7枚。结果表明，前叶轮叶片角度可调的同轴双叶轮轴流式叶片泵和常规两级轴流式叶片泵性能曲线形状明显不同，其流量～效率曲线、扬程～流量均更加平坦，高效区更宽，轴功率不再是随着流量的增大而减小，反而是随着流量的增大而增大的趋势，且非常平坦，具有良好的调节性能。在最高效率85％的工况点，气蚀比转速达到1500以上，明显优于常规轴流式叶片泵。前叶轮叶片角度可调的同轴双叶轮轴流式叶片泵性能与常规两级轴流式叶片泵性能叠加对比如图2所示。

本发明提供的前叶轮叶片角度可调的同轴双叶轮轴流式叶片泵，适用于低扬程立式轴流式水泵，也适用于不同结构型式的卧式贯流泵，大大改善了气蚀性能和调节性能，明显提高了工作扬程，拓宽高效率范围20％以上，功率变化规律为随流量的增加而缓慢增大，降低了设备成本和运行费用，可以很好地满足实际应用的需要。

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。