專利名稱：增壓離心泵的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種增壓離心泵，該增壓離心泵使得泵殼內(nèi)的葉輪旋轉(zhuǎn)，以抽吸并進 而輸送液體或類似物。
背景技術：
增壓離心泵在現(xiàn)有技術中是公知的，其用于抽吸、增壓并輸送液體(例如水、油、 空氣等)，專利文件1中公開了本申請人所提出的一種增壓離心泵。此種增壓離心泵包括鼓狀殼體，該殼體具有抽吸口和輸送口。在該殼體中，葉輪的 側(cè)表面上具有徑向伸出的葉片，該葉輪朝向增壓表面，該增壓表面是從所述抽吸口向所述 輸送口會聚的增壓腔的一部分，同時該葉輪還朝向具有間隔壁的增壓部，所述間隔壁設置 為貼近所述葉片的側(cè)表面，以防止所述流體從葉片腔中泄漏。從所述抽吸口吸入的流體在 包括所述葉輪和增壓部的泵室中增壓，并從所述輸送口輸出。專利文件1 日本公開專利JP 2004-60470。

發(fā)明內(nèi)容
在上述專利文件1中描述的增壓離心泵中，在葉片板的側(cè)表面從突出部徑向伸出 的葉片分別具有向前的傾斜角度(刮拭角度)。其優(yōu)點在于，位于所述葉片其余部分之前 的葉片的外端有助于將流體從所述增壓腔中刮拭進葉片腔內(nèi)。但是，具有該向前傾斜的角 度并形成為扁平的葉片在對刮拭進葉片腔內(nèi)的流體進行增壓時允許流體自由地側(cè)向泄漏。 其缺點在于，在葉輪的側(cè)表面和增壓腔之間的邊界內(nèi)會產(chǎn)生強烈的紊流。在所述葉片板的 側(cè)面上，所述葉片板通過平坦的葉片槽表面連接葉片的前表面和相鄰的另一個葉片的后表 面。其缺點在于，通過所述葉片的前表面收集并將環(huán)繞所述葉片腔形成漩渦的流體會導致 在葉片的基部角落處形成紊流，從而有損泵壓效率。從所述葉輪伸出的各個葉片的直徑形成為與所述葉片板的直徑相同。因此，當使 得所述葉片板的外周面靠近所述泵殼的內(nèi)周面以形成用于控制流體泄漏到所述葉片板的 后側(cè)的流體控制間隙(例如約0. 3mm)時，所述葉片的末端也會形成于所述流體控制間隙的 尺寸相同大小的間隙。在上述結(jié)構(gòu)的泵中，當所述流體中混雜有雜質(zhì)(例如約0.3mm或更大雜質(zhì))時，該 雜質(zhì)會沿著葉片朝向葉片的末端移動，并強烈地碰撞到所述內(nèi)周壁上或者在移動時卡在所 述流體控制間隙中。其缺點在于，所述內(nèi)周壁、輸送口的邊緣、葉片板等可能會受到損壞。此 外，由于流體在所述葉片的末端和所述內(nèi)周壁之間的小空間內(nèi)移動，因此會存在如下問題 在所述葉片的末端處所產(chǎn)生強烈的氣穴現(xiàn)象、排水等會產(chǎn)生噪聲，泵壓效率降低等。為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明的增壓離心泵的特征如下首先，所述離心增壓泵 包括鼓狀殼體4，該鼓狀殼體4具有抽吸口 2和輸送口 3 ；以及葉輪5，該葉輪能夠在所述 殼體4中旋轉(zhuǎn)，所述葉輪5具有在葉片板14的側(cè)表面上從突出部15伸出的多個葉片12，每 個葉片12具有沿旋轉(zhuǎn)方向向后延伸的角度。在所述殼體4的內(nèi)表面上設置有增壓表面27
3和增壓部22，所述增壓表面27朝向所述葉片12并且是增壓腔24的一部分，該增壓表面27 從抽吸口 2朝向所述輸送口 3會聚，所述增壓部具有增壓間隔壁25，該增壓間隔壁25設置 為靠近所述葉片12的側(cè)表面，以防止也葉片腔16中的流體泄漏；在泵室9中，所述葉輪5 朝向所述增壓表面27和所述增壓部22 ；通過從所述葉片板14的外周面朝著所述葉片板14 的中心位置設置的位置差36，所述葉片12的末端的位置設置在低于葉片板14的外周面的 位置；所述葉片板14的外周面設置為靠近所述殼體4的內(nèi)周壁11，以形成用于控制所述流 體朝向所述葉片后側(cè)流動的流體控制間隙h ；以及在所述內(nèi)周壁11和所述葉片12的末端 之間形成有用于促使所述流體中的雜質(zhì)X通過的流體通道間隙H。第二，所述葉片腔16通過從所述葉片板14突出的所述葉片形成，且每兩個相鄰的 葉片12之間具有預定間隔，所述葉片腔16均具有彎曲的葉片前表面33、葉片后表面35以 及彎曲的葉片槽表面37，其中所述葉片前表面33彎曲以沿旋轉(zhuǎn)方向朝向上游方向突出，所 述葉片后表面35右基本沿葉片前表面33的形狀的彎曲表面形成，所述葉片槽表面用于連 接所述葉片12的葉片前表面33和相鄰的另一個所述葉片12的葉片后表面35，所述葉片槽 表面37彎曲以朝向所述葉片板14突出。第三，所述葉片腔16的槽形成為從該葉片腔的底部朝向頂部逐漸地加深。第四，所述葉片腔16的槽形成為從該葉片腔的底部到位于該葉片腔的頂部之前 的中點逐漸地加深，并且該葉片腔16的槽從所述中點到所述頂部得深度基本不變。第五，在所述增壓表面27的起點側(cè)設置有基本平行于所述葉片5的側(cè)表面的增壓 引導表面27b，并且該增壓引導表面延伸到所述抽吸口。具有上述結(jié)構(gòu)的根據(jù)本發(fā)明的增壓離心泵具有下列技術效果因為通過從所述外周面向內(nèi)設置位置差而使得所述葉片的末端的位置低于所述 葉片板的外周面的位置，因此所述葉片板的外周面能夠盡可能地靠近所述內(nèi)周壁。因此，能 夠控制所述流體從所述流體控制間隙向所述葉片的后側(cè)流動，從而能夠提高泵壓效率。此 外，由于在所述內(nèi)周壁和所述葉片的末端之間形成有流體通道間隙，因此能夠有助于混雜 在所述流體中的雜質(zhì)X通過，并能夠減少噪聲。通過旋轉(zhuǎn)而將從所述抽吸口供應的所述流體沿著所述葉片前表面的形狀引入 (如同被吸收到)所述葉片腔內(nèi)。此外，通過所述增壓表面而從所述增壓腔引入的所述流體 被沿著所述葉片前表面和所述葉片槽表面引導，從而在所述葉片腔中形成漩渦以將所述流 體輸送到所述輸送口。從而，通過所述葉片的離心力和推動作用能夠增加泵壓，并且能夠強 勁地釋放流體。所述流體被沿著所述葉片前表面和葉片槽表面從所述葉片腔的底部朝著所述葉 片腔的頂部引導，從而形成有規(guī)律的漩渦并防止產(chǎn)生紊流。因此，增加了所述葉片腔中的壓 力。當所述流體到達所述輸送口并通過所述葉片的離心力和推動作用釋放時，以規(guī)則方式 形成從所述葉片腔的底部朝向所述輸送口流動的環(huán)流。因此，能夠從所述輸送口強勁地輸 送所述流體。所述葉片腔的槽從該葉片腔的底部到位于頂部之前的中間逐漸地加深，并且該葉 片腔的槽的深度從所述中點到所述頂部基本不變。由此，所述槽表面可以相對于所述輸送 口傾斜，而不會在所述葉片腔的底側(cè)降低所述槽的深度，所述流體能夠有效地朝向所述輸 送口被引導。
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從所述抽吸口供給的流體通過所述增壓表面被朝向所述葉輪引導，并且所述流體 從所述抽吸操作開始時沿著所述葉輪平行引導。因此，能夠根據(jù)所述葉輪的抽吸來供給流 體，而不會對所述流體產(chǎn)生任何負壓，并且因此提高了泵壓效率。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的增壓離心泵的部分剖切左側(cè)視圖；圖2是顯示圖1所示的泵室結(jié)構(gòu)的剖視圖；圖3是以展開方式顯示圖1所示的泵室結(jié)構(gòu)的展開剖視圖；圖4是顯示增壓殼體結(jié)構(gòu)的正視圖；圖5是沿圖4中的A-A線剖切的剖面圖；圖6是沿圖4中的B-B線剖切的剖面圖；圖7是葉輪的部分正視圖；圖8是顯示圖7所示的葉輪結(jié)構(gòu)的側(cè)剖視圖；圖9是圖7所示的葉輪中的葉片和葉片腔形狀的平面圖；圖10是沿圖7中的A-A線剖切的剖面圖；以及圖11是沿圖7中的B-B線剖切的剖面圖。參考標記說明1泵(增壓離心泵)3 輸送口4a增壓殼體5 葉輪12 葉片15突出部22增壓部27增壓表面35葉片后表面37葉片槽表面H流體通道空間X 雜質(zhì)
具體實施例方式以下參照附圖描述本發(fā)明的實施方式。在圖1、圖2和圖4中，參考標記1表示增 壓離心泵。泵1包括鼓狀殼體4和葉輪5，所述殼體4具有抽吸口 2和輸送口 3，所述葉輪5 在所述殼體4內(nèi)軸向支撐并能夠旋轉(zhuǎn)。必要時，在所述殼體4內(nèi)可以安裝有用于供應氣體 (例如空氣或類似物)的氣體供給部6。泵1按照如下方式運轉(zhuǎn)。設置有葉輪5的泵軸7的一側(cè)由電動機側(cè)驅(qū)動，以使得 葉輪5沿著圖1所示的箭頭方向旋轉(zhuǎn)。因此，任意液體(例如水、油或類似物)以及任意氣 體(例如空氣、其它類型的氣體或類似物)或粉末(例如藥劑或類似物)從抽吸口 2被強 制抽吸進殼體4中的泵室9內(nèi)。在攪動氣體或類似物以與液體混合的同時，對形成的混合
2抽吸口 4殼體 4b葉輪殼體 11內(nèi)周壁 14葉片板 16葉片腔 24增壓腔 33葉片前表面 36位置差 27b增壓引導表面 h流體控制空間物加壓并將其從輸送口 3輸出。下面將詳細描述各個零件的結(jié)構(gòu)、功能等。在該實施方式中，所述液體為水，待混 合的氣體為空氣。作為實施例，圖中所示的殼體4包括作為一對左、右殼體的增壓殼體4a 和葉輪殼體4b，所述增壓殼體4a具有抽吸口 2，所述葉輪殼體4b具有輸送口 3。增壓殼體 4a和葉輪殼體4b可拆卸地相互連接，以形成氣密性的泵室9。葉輪殼體4b呈碗狀，下述增壓殼體4a的葉輪5和增壓部22容納并安裝在葉輪殼 體4a內(nèi)。在葉輪殼體4b的圓柱形內(nèi)周壁上，輸送口 3形成在朝向所述葉片的寬度的輸送 位置上，該輸送口 3具有覆蓋從葉輪5的側(cè)表面上伸出的多個葉片12的預定長度。在輸送 口 3處一體地連接有輸送管13，該輸送管13彎曲為朝向流體的輸送方向伸出。葉輪殼體4b的內(nèi)周壁11的另一部分上具有一體的支撐部，該支撐部用于在泵室 9的中心位置軸向支撐泵軸7。在泵室9中，泵軸7的一端通過連接螺栓和螺母等可拆卸地連接并安裝具有伸出 的多個葉片12的葉輪5。葉輪5設置為使得葉片板14的側(cè)表面(該葉片板14的側(cè)表面不 同于伸出有葉片12的側(cè)表面)貼近葉輪殼體4b的側(cè)壁，并通過下述的流體通道間隙H使 得葉片12與所述內(nèi)周壁11之間形成間隔。如圖2所示，葉輪5具有一體的圓柱形突出部15，該突出部15也用作連接于泵軸 7的連接部。突出部15從葉片板14的中心位置延伸，該葉片板14作為所述葉片的側(cè)壁并 呈圓盤形。葉輪5上的突出部15的側(cè)端和葉片12的側(cè)端基本相互平齊。因此，當葉輪5 連接于葉輪殼體4b時，突出部15的端面貼近于下述的平坦的增壓間隔壁25 (參見圖4)，該 增壓間隔壁25形成在增壓殼體4a的中心部。由此，在葉輪5上，葉片12在葉片板4上從突出部15沿徑向方向伸出，并且每兩 個相鄰的葉片12之間具有預定的間距。由每兩個相鄰的葉片12、葉片板4以及突出部15 形成的空間作為用于容納流體的葉片腔16 (參見圖3)。葉片腔16以及按照下文參照圖7 至圖11所述的方式形成的葉片12改善了泵壓效率?，F(xiàn)在參照圖2至圖6描述增壓殼體4a。增壓殼體4a具有一體的殼體蓋21，該殼 體蓋21具有抽吸管19和增壓部22。增壓部22插入到設置有葉輪5的葉輪殼體4b的內(nèi)周 壁11的開口內(nèi)，并且增壓殼體4a和葉輪殼體4b通過螺栓相互固定。因此，殼體4可以能 夠設置為封閉狀態(tài)。由此，用于通過葉輪5對從抽吸口 2抽吸的流體增壓并將流體從輸送 口 3輸出的泵室(增壓腔)9形成在增壓部22和葉輪5之間。如圖3所示，泵室9包括抽吸腔23和增壓腔24，抽吸腔23用于促進流體抽吸，增 壓腔24與抽吸腔23連通以對流體增壓。在增壓腔24的一端與抽吸口 2之間，增壓間隔壁 25形成為貼近于多個葉片12的側(cè)表面，以控制流體從葉片腔16中泄漏。增壓間隔壁25平 坦并與中心間隔壁26平齊。由此，抽吸腔23、增壓腔24以及增壓間隔壁25環(huán)繞中心間隔壁26連續(xù)設置，該中 心間隔壁26朝向葉輪5的突出部15的端面。形成為從抽吸口 2向增壓間隔壁25輕微傾斜的增壓表面27使得增壓腔24收縮 會聚，以使得增壓腔24從抽吸腔23側(cè)逐漸接近葉片12。由此，在從抽吸口 2抽吸進泵室 9的流體通過葉輪5的旋轉(zhuǎn)刮拭并依次遞保持在葉片腔16中的狀態(tài)下，流體在經(jīng)過增壓腔 24(該增壓腔24為長通道)時由多個葉片12逐漸地增壓。
增壓表面27形成至增壓端點29，該增壓端點29是增壓間隔壁25的起點。對從抽 吸腔23朝向下游流動的流體進行增壓并將流體沿著傾斜的增壓表面27引導到葉片腔16 中。通過增壓表面27，流體在泵室9中能夠進行增壓，而不會有任何急劇的壓力變化，并且 在流體在增壓端點29處達到最高的可能壓力時有效地將流體從輸送口 3輸出。如圖3至圖6所示，該實施方式中的增壓表面27具有呈階梯狀變化方向的增壓表 面31，該增壓表面31用于促使增壓流體朝向相應的葉片腔16的改變方向。變化方向的增 壓表面31設置在增壓端點29的上游位置附近，并對應于輸送口 3的起點。因此，在變化方 向的增壓表面31和增壓端點29之間形成有第二增壓表面27a。理想地，方向變化的增壓表面31從增壓端點29的上游和輸送口 3起點的下游位 置附近形成。增壓腔24中的流體在朝向輸送口 3的第二增壓表面27a之前，立即通過相應 的葉片腔16改變方向。從而，促進了對流體的增壓，并且在泵室9的對應于輸送口 3的位 置防止了因輸出流體所可能導致的壓力減損。由于該結(jié)構(gòu)，在使得流體沿著增壓表面27連續(xù)地進行增壓以形成強烈的渦旋時， 流體在具有會聚形狀的增壓腔24中通過葉片12攪動旋轉(zhuǎn)。在所述泵用于混合空氣和液體 的情形下，混合空氣的氣泡的大小在增壓漩渦中逐漸地減小。朝向下游流動的流體和氣泡 的流動方向在增壓表面27的中部通過改變方向的增壓表面31的形狀而朝向葉片腔16的 內(nèi)部改變，而不會產(chǎn)生任何大的接觸阻力。此外，氣泡能夠被迅速地加壓并排出。為了向所 述泵室9提供空氣或類似物，空氣可以通過氣體供給裝置6與抽吸口 2中的液體混合，所述 氣體供給裝置6的結(jié)構(gòu)基本與現(xiàn)有技術的氣體供給裝置相同。如圖3中的點劃線所表示的，該實施方式中的泵1的抽吸腔23在增壓表面27的 起點側(cè)形成延續(xù)到抽吸口 2的增壓引導表面27b，該增壓引導表面27b基本平行于葉輪5的 側(cè)表面。由此，基于由下述葉片腔16的改進形狀所提供的抽吸能力，使得從抽吸口 2進行 的流體供給能夠得到改善，而不會使得抽吸腔23中的流體產(chǎn)生任何負壓。因此，抽吸性能 能夠得到提高。更具體地，與自圖3中以實線表示的增壓表面27的起點形成的傳統(tǒng)形狀的傾斜表 面不同，增壓引導表面27b在拐角處彎曲轉(zhuǎn)向之后平直地延伸并基本平行于葉輪5的葉片 12的側(cè)表面，其中，所述拐角處于增壓引導表面27b伸出以與抽吸口 2的端部會合的位置。 然后，所述增壓引導表面27b連續(xù)延伸到增壓表面27的傾斜表面。由此，泵1能夠通過增壓引導表面27b的起始拐角強勁地將由抽吸口 2供給的流 體朝向葉輪5引導，并且也能夠從所述流體的抽吸操作開始時通過所述增壓引導表面27b 將所述流體朝向葉輪5引導。對應于葉輪5的抽吸而供給的流體能夠防止在抽吸腔23的 起點處產(chǎn)生負壓。因此，泵壓效率會高于傳統(tǒng)技術的泵壓效率，并且能夠抑制氣穴現(xiàn)象。從 而，能夠使得所述泵更加穩(wěn)定。葉輪殼體4b上的輸送口 3形成在葉輪殼體4b的內(nèi)周壁11上，以使得輸送口 3在 朝向增壓腔24端部側(cè)的第二增壓表面27a和增壓間隔壁25的位置上具有與葉片的寬度相 一致的延長形狀。在輸送口 3沿其長度方向的中部安裝有具有預定引導角度的板狀引導件 23，以用于引導和輸送流體?，F(xiàn)在描述葉輪5上的葉片12和葉片腔16的結(jié)構(gòu)。如圖1、圖7和圖8所示，葉片 12在圓盤狀葉片板14的側(cè)表面上沿著葉輪旋轉(zhuǎn)方向朝著上游方向從突出部15徑向伸出
7(下文簡稱為“上游”)。在從前部觀察時，每個葉片的中部平滑地彎曲，以向后傾斜。由于所述葉片的該種形狀，葉輪5在旋轉(zhuǎn)時從抽吸口 2刮取流體，并將流體保持在 葉片腔16的內(nèi)部。當葉片12朝向輸送口 3時，每個葉片12因向后傾斜的葉片形狀以及由 此形成的葉片腔16而在輸出流體時使得所述流體增加離心力(似乎是突然推出)，并因此 驅(qū)動所述流體。從而，增加了沿離心方向的流體的壓力。如圖7和圖8所示，在葉輪5上，每個葉片12的末端的旋轉(zhuǎn)軌跡的直徑小于葉片 板14的直徑，以使得葉片12和內(nèi)周壁11之間的間隙尺寸不同于葉片板14與內(nèi)周壁11之 間的間隙尺寸。在平面圖上觀察時，每兩個相鄰的葉片12之間的葉片腔16形成為圓形或 橢圓形。由于這些結(jié)構(gòu)，從而提高了泵壓效率，減少了噪音并且改善了葉片的耐用性。更具體地，此處公開的泵1的各個葉片12具有如下尺寸。例如，在直徑為55mm的 突出部15和外徑為125mm的葉片板14上以等間隙伸出有末端厚度約為3mm的十二個葉片 12的情形下，每兩個相鄰的葉片12的基部之間的間隙約為10mm。此外，所述葉片的基部側(cè) 上的彎曲度控制為使得每兩個相鄰的葉片12的基部之間的間隙不會太小，從而使得每個 葉片腔16的流體容量增加，以防止所述流體進入所述基部。如圖9所示，在所述葉片的外端部的厚度范圍內(nèi)，每個葉片12具有平坦表面5a和 傾斜狀的傾斜表面5b，該平坦表面5a從彎曲的葉片前表面33側(cè)接近增壓間隔壁25并平行 于該增壓間隔壁，該傾斜表面5b延伸到葉片后表面35。在葉片12的厚度約為3mm的情形 下，平坦表面5a優(yōu)選地具有約Imm的寬度，以形成傾斜表面5b。傾斜表面5b可以從過彎 曲葉片后表面35形成，該葉片后表面35基本沿著葉片前表面33的形狀進行成形。如果必 要，葉片12可以通過防磨損材料(例如鈦或類似物)或者表面光潔材料進行表面處理。在作為實施例的附圖中顯示的泵1的葉輪5上，通過從所述外周面朝向葉片板14 的中心位置設置有位置差36，而使得每個葉片12的末端的位置低于葉片板14的外周面的 位置。采用這種結(jié)構(gòu)以使得所述葉片的末端的旋轉(zhuǎn)直徑比葉片板14的直徑小大約數(shù)毫米。 在所述泵用于清潔(標準)水的情形下，優(yōu)選地，由圓柱形內(nèi)周壁11和葉片板14的外周面 形成的流體控制間隙h約為0. 05mm,由內(nèi)周壁11和葉片12的末端形成的流體通道間隙H 設置為約為0. 35mm。由于位置差36，在葉片板14的外周面盡可能地靠近內(nèi)周壁11時，泵1能夠在葉片 12的末端與內(nèi)周壁11之間形成流體通道間隙H。因此，由泵室9中的壓力所導致的從流體 控制間隙h的流體泄漏能夠得到控制，并且能夠減少壓力損失。通過使得流體通道間隙H形成為大于流體控制間隙h，能夠使得混雜到流體中的 約為3mm的小顆粒粉末(雜質(zhì)X)，例如沙子之類的礦物、有機物質(zhì)等容易地通過。因而，能夠解決現(xiàn)有技術的如下缺點，例如當雜質(zhì)X位于所述葉片的末端和輸送 口 3的邊緣之間時，雜質(zhì)X會猛烈地撞擊到內(nèi)周壁11上或者卡住或旋轉(zhuǎn)。由此，通過流體 通道間隙H葉輪5能夠在泵室9中平順地使得雜質(zhì)X移動，并從輸送口 3排出雜質(zhì)X，而不 會使得內(nèi)周壁11、葉片12等受到損壞。流體通道間隙H的大小允許雜質(zhì)X能夠通過。因 此，能夠提供如下特征，例如，泵壓效率不會受到顯著的破壞。只要提供這種功能即可，位置 差36不需要是精確的“位置差”。由于位置差36所形成的流體通道間隙H降低了能夠高速旋轉(zhuǎn)的葉片12的末端的 位置，因此大量的流體能夠容納遍布在所述葉輪的圓周上并平穩(wěn)地移動，并且因此從輸送
8口 3輸出。在這點上，在所述葉片的末端和內(nèi)周壁11之間可能發(fā)生的氣穴現(xiàn)象能夠得到抑 制，并且流體在所述葉片的末端和內(nèi)周壁11之間的較大空間內(nèi)移動。因此，還能夠減少噪 聲，例如在所述葉片的末端處排水的噪聲。在所述泵用于泵壓大顆粒雜質(zhì)X和流體以及用于泵壓普通水的情形下，流體通道 間隙H的大小可以對應于雜質(zhì)X的尺寸?，F(xiàn)在參照圖7至圖11描述該實施方式中的葉片12和葉片腔16。每個從葉片板14伸出的具有預定葉片間距和預定葉片寬度的葉片12分別包括彎 曲的葉片前表面33和葉片后表面35，該葉片前表面33彎曲為沿旋轉(zhuǎn)方向朝著上游方向突 出，該葉片后表面35由基本沿著葉片前表面33形狀的彎曲表面形成。葉輪5包括彎曲的 葉片槽表面37，該葉片槽表面平滑地連接兩個相鄰葉片12的葉片前表面33和葉片后表面 35，并且所述葉片槽表面彎曲，以朝向所述葉片板14突出。均由連續(xù)設置的葉片前表面33、葉片后表面35以及葉片槽表面37形成的葉片腔 16具有下列形狀。葉片12的寬度(伸出長度)形成為從所述葉片端部的寬度朝向葉片腔 16的底部逐漸地變短，所述葉片末端的寬度與輸送口 3的長度相同。相應地，葉片腔16的 槽形成為從該葉片腔的底部朝向葉片腔的頂部逐漸地加深。如圖9、圖10和圖11所示，葉 片腔16形成為使得該葉片腔在一些位置處的截面基本相似。具有上述結(jié)構(gòu)的葉輪5通過該葉輪5的旋轉(zhuǎn)使得從抽吸口 2供給的流體引入(如 同吸入)沿著葉片前表面3的各個葉片腔16內(nèi)。從增壓腔24通過經(jīng)由增壓表面27連續(xù) 引入的流體，能夠如圖9所示的箭頭以規(guī)則加速的方式沿著葉片前表面33和葉片槽表面37 在所述葉片腔的剖面的中心位置周圍形成漩渦，同時防止紊流的產(chǎn)生。因此，能夠增加所述 葉片腔中的壓力。每個葉片腔16的槽形成為從該葉片腔16的底部朝向葉片腔16的頂部逐漸地加 深。因此，當在葉片腔16中增壓的流體到達輸送口 3并且通過離心力和葉片12的推出作用 而從葉片腔的頂部釋放時，能夠從葉片腔16的底部朝向輸送口 3規(guī)律地形成環(huán)流。因而， 所述流體強勁平穩(wěn)地從輸送口 3中輸出，同時增加了流體的增壓能量。如上所述形成的葉片12可以分別具有帶平坦表面5a的厚的外末端，而不是薄的 尖末端。葉片12的基部因葉片槽表面37的弧度而較厚。因而，葉片12強度較高并且耐 用，從而能夠設置為靠近增壓間隔壁25。因而，葉片12的外末端可以設置得靠近增壓間隔 壁25。這抑制了在葉片12和增壓間隔壁25之間的空間內(nèi)發(fā)生流體、氣泡等的泄漏。從所 述空間中強勁流出的流體(盡管是少量的)會流進相鄰的葉片腔16，并在沿著傾斜表面5b 和葉片后表面35形成漩渦時通過葉片前表面33刮取。因此，能夠改善增壓操作，而不會形 成顯著的紊流。如圖9中的實線所示，葉片后表面35和葉片前表面33可以連續(xù)地形成有曲線，該 曲線的曲率大于點劃線表示的曲線。此外，在該情形下，優(yōu)選地，在從葉片腔16的槽延伸的 切線上形成有位置差36。參照圖8，所述槽表面不限于從葉片腔16的底部朝向葉片腔的頂部傾斜。所述槽 表面可以包括從所述槽沿其長度方向的大約一半的位置到輸送口 3的非傾斜部分(參見點 劃線37)。
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在該情形下，無論設置在葉輪殼體4b的預定位置上的輸送口 3的尺寸如何，所述 槽表面均可以傾斜而不會減小所述葉片腔底側(cè)上的槽的深度。因此，流體能夠被朝向輸送 口 3有效地引導。這種葉片腔16可以根據(jù)泵1的用途進行選擇。其提供的優(yōu)點在于，例如， 葉片腔16能夠容易地適于多種泵中的任一種泵。上述結(jié)構(gòu)的泵1按照如下方式操作。當葉輪5驅(qū)動旋轉(zhuǎn)時，每個葉片12通過抽吸 腔23從抽吸口 2刮拭并抽吸流體，同時容納在各個葉片腔16中的流體在泵室9中連續(xù)地 運送以到達輸送口 3，并通過輸送管13輸送。葉輪5的各個葉片12的末端的位置通過位置差36設置為低于葉片板14的外周 面的位置，其中所述位置差從所述外周面向內(nèi)設置。因此，混雜在流體中的雜質(zhì)X能夠通過 內(nèi)周壁11與葉片12的末端之間的大的流體通道間隙H，并沿著圓周方向逸出。從而，雜質(zhì) X對內(nèi)周壁11的碰撞會得到緩沖。此外，葉片12的末端防止雜質(zhì)X移動并且同時捕獲雜質(zhì) X。因此，通過流體通道間隙H而使得泵具有良好的耐用性，并且能夠減少在所述葉片的末 端處產(chǎn)生的氣穴現(xiàn)象、排水噪聲等。葉輪5允許流體控制間隙h狹窄到基本達到可容忍的加工精確性的限制，同時確 保流體通道間隙H。這提供的優(yōu)點在于，例如，即使增壓腔24中的流體壓力增加，朝向葉片 板14的后側(cè)流動的流體也能夠得到控制，并且能夠改善泵壓效率。在這一點上，根據(jù)特定的用途而在增壓腔24中與流體混合的空氣沿著增壓表面 27進行增壓，同時通過葉片12形成小氣泡并均勻地分散在流體通孔間隙H中。氣泡到達增 壓間隔壁25，并在最高增壓狀態(tài)從輸送口 3平穩(wěn)地輸出，同時通過由葉片12的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生 的推力和離心力進行供給。由此，能夠以優(yōu)良的性能進行各種處理，包括使用與空氣混合的流體進行清洗操 作、通過通風作用進行水清洗等。在泵1中混合的氣體并不限于空氣，而是可以使用多種氣 體或粉末中的任何一種。此外，也可以使用任何一種液體，例如液態(tài)藥劑、滅火液、施肥液 等。因此，增加了便利性，并且拓寬了所述泵的用途。
權(quán)利要求
一種增壓離心泵，該增壓離心泵包括鼓狀殼體(4)，該殼體(4)具有抽吸口(2)和輸送口(3)；以及葉輪(5)，該葉輪(5)能夠在所述殼體(4)中旋轉(zhuǎn)，所述葉輪具有在葉片板(14)的側(cè)表面上從突出部(15)徑向伸出的多個葉片(12)，各個所述葉片(12)具有沿旋轉(zhuǎn)方向向后延伸的角度；其中，在所述殼體(4)的內(nèi)表面上設置有增壓表面(27)和增壓部(22)，所述增壓表面(27)朝向所述葉片(12)并且是增壓腔(24)的一部分，該增壓表面(27)從所述抽吸口(2)朝向所述輸送口(3)會聚，所述增壓部(22)具有增壓間隔壁(25)，該增壓間隔壁(25)設置為靠近所述葉片(12)的側(cè)表面，以防止葉片腔(16)中的流體泄漏；設置有泵室(9)，其中，所述葉輪(5)朝向所述增壓表面(27)和所述增壓部(22)；通過從所述葉片板(14)的外周面朝著所述葉片(14)的中心位置設置的位置差(36)，所述葉片(12)的末端設置在低于所述葉片板(14)的外周面的位置；所述葉片板(14)的外周面設置為靠近所述殼體(4)的內(nèi)周壁(11)，以形成用于控制所述流體朝向所述葉片后側(cè)流動的流體控制間隙(h)；以及在所述內(nèi)周壁(11)和所述葉片(12)的末端之間形成有用于促使所述流體中的雜質(zhì)(X)通過的流體通道間隙(H)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增壓離心泵，其中，所述葉片腔(16)通過從所述葉片板(14) 突出的所述葉片而形成，且每兩個相鄰的葉片(12)之間具有預定間隔，所述葉片腔(16)均 具有彎曲的葉片前表面(33)，該葉片前表面(33)彎曲，以沿旋轉(zhuǎn)方向朝向上游方向突出； 葉片后表面(35)，該葉片后表面(35)由基本沿所述葉片前表面(33)的形狀的彎曲表 面形成；以及彎曲的葉片槽表面(37)，該葉片槽表面(37)用于連接所述葉片(12)的葉片前表面 (33)和相鄰的另一個所述葉片(12)的葉片后表面(35)，所述葉片槽表面(37)彎曲，以朝 向所述葉片板(14)突出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的增壓離心泵，其中，所述葉片腔(16)的槽從該葉片腔 (16)的底部朝向該葉片腔(16)的頂部逐漸地加深。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的增壓離心泵，其中，所述葉片腔(16)的槽從該葉片腔 (16)的底部朝向位于該葉片腔(16)的頂部之前的中點逐漸地加深，并且該葉片腔(16)的 深度從所述中點到所述頂部基本不變。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的增壓離心泵，其中，在所述增壓表面(27)的起點側(cè)上設 置有增壓引導表面(27b)，該增壓引導表面(27b)基本平行于所述葉輪(5)的側(cè)表面，并且 延伸到所述抽吸口(2)。全文摘要
[所要解決的問題]為了解決傳統(tǒng)增壓離心泵的如下問題，即主流體中含有雜質(zhì)時會損壞內(nèi)周壁、出口邊緣、葉片等；在所述葉片的末端處會產(chǎn)生強烈的氣穴現(xiàn)象以及大噪聲，如排水噪聲等；以及流體通過所述內(nèi)周壁和所述葉片的末端之間的微小間隙流動所導致的泵性能降低。[解決問題的手段]在所述增壓離心泵中，通過從葉片板(14)的外周沿中心方向設置位置差(36)來使得葉片(12)的末端形成得較低，從而使得所述葉片板(14)的外周靠近殼體(4)的內(nèi)周壁(11)以形成用于控制所述流體朝向所述葉片后側(cè)流動的流體控制間隙(h)，并形成流體通道間隙(H)以使得所述內(nèi)周壁(11)和所述葉片(12)的末端之間的流體中所包含的雜質(zhì)(X)加速通過。
文檔編號F04D29/66GK101903661SQ20078010198
公開日2010年12月1日 申請日期2007年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月21日
發(fā)明者米原良一 申請人:米原技研有限會社