一种潜水轴流泵流道扩散结构的制作方法

本实用新型涉及一种泵的流道扩散结构，具体涉及一种使得从叶轮处出来的流体流动有序，大大降低了流动分离现象和旋涡的产生，有效地减小了叶轮之后的流动损失，大大提高了泵运行效率的潜水轴流泵流道扩散结构。

背景技术：

现有潜水轴流泵，其出水管道为井筒式出水流道，且导叶部分流道是等距的(如图1所示，任意取流道内两个截面，la＝lb)。虽然这种出水流道在生产上较为简便和经济，但这种出水流道不利于流体有序流动，容易发生流动分离现象，增大流动损失，从而降低泵运行效率。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型的主要目的在于提供一种使得从叶轮处出来的流体流动有序，大大降低了流动分离现象和旋涡的产生，有效地减小了叶轮之后的流动损失，大大提高了泵运行效率的潜水轴流泵流道扩散结构。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种潜水轴流泵流道扩散结构；所述潜水轴流泵流道扩散结构包括：进水喇叭口、叶轮、导叶、出水扩散管和电机。

所述进水喇叭口和叶轮外部是通过法兰连接；所述叶轮和导叶内部是通过电机轴和电机连接，所述叶轮和导叶外部是通过法兰连接；所述导叶和出水扩散管4外部是通过法兰连接。

出水扩散管和导叶的流道处设置有扩散锥度。

在本实用新型的具体实施例子中；所述扩散锥度的范围为：8°～12°。

在本实用新型的具体实施例子中；所述出水扩散管为一个外宽内窄的喇叭口。

在本实用新型的具体实施例子中；所述出水扩散管分为六段，从接近导叶到远离导叶依次为出水扩散管第一段、出水扩散管第二段、出水扩散管第三段、出水扩散管第四段、出水扩散管第五段、出水扩散管第六段。

在本实用新型的具体实施例子中；所述出水扩散管第一段和出水扩散管第二段之间的夹角范围为：10°-20°。

在本实用新型的具体实施例子中；所述出水扩散管第二段和出水扩散管第三段之间的夹角范围为：5°-15°。

在本实用新型的具体实施例子中；所述出水扩散管第三段和出水扩散管第四段之间的夹角范围为：5°-10°。

在本实用新型的具体实施例子中；所述出水扩散管第四段和出水扩散管第五段之间的夹角范围为：10°-30°。

在本实用新型的具体实施例子中；所述出水扩散管第五段和出水扩散管第六段之间的夹角范围为：10°-20°。

本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型提供的潜水轴流泵流道扩散结构具有如下优点：本实用新型提供的出水扩散管和导叶处流道是通过一定的扩散锥度设计得到。这种设计使得从叶轮处出来的流体流动有序，大大降低了流动分离现象和旋涡的产生，有效地减小了叶轮之后的流动损失，大大提高了泵运行效率。

附图说明

图1是现有产品结构示意图。

图2是本实用新型的结构示意图。

图3-1为本实用新型中设计计算示意图之一。

图3-2为图3-1的右视图。

图3-3为本实用新型中设计计算示意图之二。

图3-4为图3-3的右视图。

具体实施方式

下面结合附图给出本实用新型较佳实施例，以详细说明本实用新型的技术方案。

由图1可知：现有潜水轴流泵包括：进水喇叭口1、叶轮2、导叶3、井筒式出水流道4和电机5。所述进水喇叭口1和叶轮2外部是通过法兰连接；所述叶轮2和导叶3内部是通过电机轴和电机5连接，外部是通过法兰连接。

由图2可知：本实用新型包括：进水喇叭口1、叶轮2、导叶3、出水扩散管4和电机5。进水喇叭口1和叶轮2外部是通过法兰连接；叶轮2和导叶3内部是通过电机轴和电机5连接，外部是通过法兰连接；导叶3和出水扩散管4外部是通过法兰连接。其中出水扩散管和导叶处流道的锥度均通过一定的扩散锥度进行设计，通常范围为8°～12°。

在具体的实施过程中，出水扩散管4为一个外宽内窄的喇叭口；出水扩散管4分为六段，从接近导叶3到远离导叶3依次为出水扩散管第一段401、出水扩散管第二段402、出水扩散管第三段403、出水扩散管第四段404、出水扩散管第五段405、出水扩散管第六段406。

出水扩散管第一段401和出水扩散管第二段402之间的夹角范围为：10°-20°；出水扩散管第二段402和出水扩散管第三段403之间的夹角范围为：5°-15°；出水扩散管第三段403和出水扩散管第四段404之间的夹角范围为：5°-10°；出水扩散管第四段404和出水扩散管第五段405之间的夹角范围为：10°-30°；出水扩散管第五段405和出水扩散管第六段406之间的夹角范围为：10°-20°。以上参数可以根据具体的制作要求选择，在具体的运用中，也可以选择其他参数。

其中出水扩散管和导叶处流道的锥度均通过一定的扩散锥度进行设计，通常范围为8°～12°。这里的扩散锥度为导叶3与出水扩散管第一段401的夹角范围。

本实用新型具体设计步骤如下：

1、选择初始计算截面，计算流道面积。

2、将流道面积等效成圆面积，计算出等效圆半径。

3、选择第二个计算截面位置，测量两者之间的距离。

4、根据选择的扩散锥度，计算该处等效圆半径以及等效圆面积。

5、将等效圆面积换算成流道面积，通过测量流道内半径，计算流道外半径。

6、以此类推，直至限定的流道半径。

7、连接计算的各流道外半径，完成出水扩散管结构设计；导叶处流道设计重复上述步骤。

本实用新型的出水扩散管和导叶处流道设计可以使从叶轮处出来的流体缓慢扩散到出水流道中，避免因管径突变而产生的流动分离现象和旋涡，有效地降低叶轮之后的流动损失，从而提高泵运行效率。

本实用新型的导叶处流道和出水扩散管设计充分考虑了中间电机和轮毂占据的过流面积，并通过新的设计方法和选择合适的扩散锥度设计导叶处流道和出水扩散管，使过流面积逐渐增大至设计的出口管道截面积。这有利于从叶轮处出来的流体缓慢扩散到出水流道中，避免因管径突变造成过流面积变化较快，引发流体速度突降，并由此产生流动分离现象和旋涡。因此用该方法设计的流道可以有效地降低叶轮之后因流动分离和旋涡产生的流动损失，从而提高泵整体运行效率。

下面是一个具体的计算推导过程。图3-1为本实用新型中设计计算示意图之一。图3-2为图3-1的右视图。图3-3为本实用新型中设计计算示意图之二。图3-4为图3-3的右视图。如上述图所示，为设计计算示意图，具体步骤如下：

1、选择扩散起始计算位置(如图3-3和3-4中a2)，计算圆环流道面积sa2。

2、等效成圆面积sa1，即保证sa1＝sa2，再计算出等效圆a1的半径ra1。

3、选定第二个计算截面位置b2，测量a2和b2两者之间的距离l2。

4、保证l1＝l2，并根据选择的扩散锥度(如图中所示，本实用新型中扩散锥度指等效成圆面积之后，流道两边的夹角。此处计算选择的扩散锥度为10°)计算该处等效圆半径rb1以及等效圆面积sb1。

5、根据sb1＝sb2和b2处的圆环流道内半径，计算b2处的圆环流道外半径。

6、以此类推，计算c2处的圆环流道外半径。

7、连接由计算得到的圆环流道外半径确定的各点，即形成扩散流道a2→b2→c2。

8、根据上述计算方法，确定本实用新型中导叶处流道和出水扩散管结构设计。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。