一种带分离式叶片的离心泵叶轮的制作方法

本发明涉及离心泵领域，特别是涉及一种带分离式叶片的离心泵叶轮。

背景技术：

现在离心泵研发人员的目光全部聚集在了如何提高离心泵的性能，很少有人会在乎离心泵所带来的振动噪声。随着机械制造行业的快速发展以及人们生活水平的不断提高，现如今振动噪声已经成为了21世纪亟待解决的关键性问题，以前不被关注的振动噪声问题越来越受到重视，振动噪声不仅影响了对环境的污染，还对人们的身心健康受到了不同程度的损害，降低振动噪声可以减少对环境的污染，同时也延长了离心泵的寿命。

振动噪声产生的原因有很多种，归根结底，振动噪声是由机械振动所引起的噪声和流体流动过程中所引起的水动力振动噪声，随着技术的不断发展，机械振动噪声已经通过现有的技术得以控制，而流体流动的水动力振动噪声的原因最主要是从叶轮流出的流体会作用于蜗壳隔舌上，使得蜗壳隔舌受到很大的脉冲力，从而产生噪音。虽然有学者对这方面已有相关的研究，但水动力振动噪声还未得到有效的解决。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种带分离式叶片的离心泵叶轮，以解决上述现有技术存在的问题，使水动力振动噪声得到有效的解决。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种带分离式叶片的离心泵叶轮，包括带有进口的前盖板、带有轴套的后盖板以及所述前盖板与后盖板之间均匀分布的n组叶片；每组所述叶片包括弧形的前叶片和后叶片，所述前叶片和后叶片的弧度相同；所述后叶片位于所述前叶片弧形结构的外侧，且所述后叶片外端边缘与所述后盖板边缘平齐。

所述前叶片内端边缘紧贴所述轴套，所述前叶片外端中心与所述后盖板中心的连线为l1；所述后叶片内端中心与所述后盖板中心的连线为l2，l1与l2的长度均为d1；d1＝md2；其中m为系数，m的取值范围0.8-1，d2为后盖板的直径；同组所述叶片内的l1与l2之间夹角为θ，10°≤θ≤30°。

优选的，叶片组数n的取值范围：4≤n≤6。

优选的，所述叶片的组数为5组。

优选的，m的取值为0.8。

优选的，所述后叶片内端边缘为完全倒圆，减少后叶片对流体的阻力，减小因为流体与后叶片碰撞产生的震动，从而减少噪音。

优选的，所述前盖板与后盖板之间的距离从叶轮边缘向叶轮中线轴向方向逐渐增大，保证相邻叶片之间弧形切面的面积变化量较小，即流体从叶轮中心位置向四周运动时，流量不会急剧变化，保证叶轮内流体流动相对平缓，减少水流产生的影响。

本发明公开了以下技术效果：本申请通过将叶片分为分离布置的前叶片和后叶片，流体通过相邻叶片之间的通道末端时，因为后叶片位于前叶片弧形外侧，且两者分离布置，流体通过离心力的作用在前叶片外缘会发生分流，从而使作用在蜗壳隔舌上的水流冲击分流错开，以此减小蜗壳隔舌上的冲击力，使离心泵的噪声大大下降，并延长离心泵的寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明叶片分布结构示意图；

图3为实施例与现有技术声压级频率曲线对比图。

其中，1为前盖板，2为后盖板，3为前叶片，4为后叶片。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参考图1、2，本发明提供一种带分离式叶片的离心泵叶轮，其包括带有进口的前盖板1、带有轴套的后盖板2以及前盖板1与后盖板2之间均匀分布的5组叶片(也可以是4-6内的任意整数值)；每组叶片包括弧形的前叶片3和后叶片4，前叶片3和后叶片4的弧度相同；后叶片4位于前叶片3弧形结构的外侧，且后叶片4外端边缘与后盖板2边缘平齐，后叶片4内端边缘为完全倒圆，减少后叶片对流体的阻力，减小因为流体与后叶片碰撞产生的震动，从而减少噪音。

前叶片3内端边缘紧贴轴套，前叶片3外端中心与后盖板2中心的连线为l1；后叶片4内端中心与后盖板2中心的连线为l2，l1与l2的长度均为90mm，d2为后盖板2的直径为110mm；同组叶片内的l1与l2之间夹角为15°。

前盖板1与后盖板2之间的距离从叶轮边缘向叶轮中线轴向方向逐渐增大，保证相邻叶片之间弧形切面的面积变化量较小，即流体从叶轮中心位置向四周运动时，流量不会急剧变化，保证叶轮内流体流动相对平缓，减少水流产生的影响。

将本实施中的叶轮应用到离心泵中，对其离心泵出口出的声压进行检测如图3。

对比例：

本对比例与实施例之间的区别在于前叶片3与叶片4为一体式设计，并未分离。对其离心泵出口出的声压进行检测如图3，通过图3可以看出，在数值模拟下，实施例在叶频处(f＝241.6hz)相对于对比例下降了3db。

本发明通过将叶片分为分离布置的前叶片3和后叶片4，流体通过相邻叶片之间的通道末端时，因为后叶片位于前叶片弧形外侧，且两者分离布置，流体通过离心力的作用在前叶片外缘会发生分流，从而使作用在蜗壳隔舌上的水流冲击分流错开，以此减小蜗壳隔舌上的冲击力，使离心泵的噪声大大下降，并延长离心泵的寿命。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。