專利名稱::一種導(dǎo)流葉片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本實(shí)用新型涉及離心泵
技術(shù)領(lǐng)域:
,特別涉及一種導(dǎo)流葉片。
背景技術(shù):
:傳統(tǒng)的離心泵運(yùn)行時,葉輪內(nèi)液體流動產(chǎn)生的漩渦是引起水力損失的最主要因素之一。如圖1所示,粘性摩擦滯止流體的向前運(yùn)動,而且壓力也阻擋流體前進(jìn),流體質(zhì)點(diǎn)不斷減速,并終于在s點(diǎn)停了下來。停下來的流體在s點(diǎn)發(fā)生堆積,同時由于K點(diǎn)壓力高于S點(diǎn)壓力,在逆壓梯度作用下流體發(fā)生倒流,由K點(diǎn)流向S點(diǎn)并在來流沖擊下又回過頭來順流而去,這樣在S點(diǎn)附近形成一個明顯可見的大漩渦。這個漩渦把邊界層和葉片背面自S點(diǎn)分離開來,這就叫邊界層的分離。邊界層離開葉片背面后在外流的攜帶下漂向下游,和后面的流體混合在一起形成一個漩渦區(qū),稱為尾渦區(qū)。由于尾渦區(qū)的出現(xiàn),將引起運(yùn)動葉片很大的尾渦阻力,它等于作用在葉片表面上的壓力在來流方向上投影的總和。在運(yùn)動葉片的粘性阻力中,當(dāng)邊界層未分離時是以磨擦阻力為主,但是一旦發(fā)生了邊界層的分離尾渦阻力就變得突出起來,其大小可高達(dá)磨擦阻力幾十倍。由此可見,設(shè)計出一種能消除尾渦阻力的導(dǎo)流葉片顯得尤為重要。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種導(dǎo)流葉片,該導(dǎo)流葉片具有非常好的消除尾渦阻力效果。本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種導(dǎo)流葉片,其特征在于,包括復(fù)數(shù)個小葉片,所述小葉片安裝于與泵軸健連接的葉輪轂上;每一片小葉片的入流端的厚度大于出流端的厚度,出流端的厚度接近于0。所述每一片小葉片的進(jìn)口安放角為20-35°。復(fù)數(shù)個小葉片有四個。本實(shí)用新型將傳統(tǒng)葉片水力設(shè)計分為葉片和導(dǎo)流葉片,導(dǎo)流葉片采用復(fù)數(shù)個小葉片,利用主流本身的能量經(jīng)過小葉片與葉片之間的狹縫將壓力面的高壓流體引到吸力面的阻滯區(qū),對邊界層中阻滯了的流體供給附加的能量,從而防止邊界層流動的分離現(xiàn)象。在導(dǎo)流葉片上形成的邊界層在還未分離時就被帶到主流中去了,而從葉片的入流端開始,形成一新的邊界層,在較有利的條件下,此種新邊界層將一直持續(xù)到葉片的出流端尾緣而不分離,從而有效地提高了同一工況下葉輪的效率。圖1是現(xiàn)有離心泵的葉片吸力面形成尾渦區(qū)的示意圖。圖2是本實(shí)用新型的工作原理示意圖。圖3是本實(shí)用新型導(dǎo)流葉片安裝在離心泵葉輪上的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖3的左視圖。具體實(shí)施方式為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解,下面結(jié)合具體圖示,進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。參看圖2、圖3和圖4,一種導(dǎo)流葉片,安裝在與泵軸健連接的葉輪轂1上。葉輪轂1上原先就設(shè)有四塊葉片2。當(dāng)然葉片2的數(shù)量也不局限于四塊,可以為其它數(shù)量,這主要是根據(jù)離心泵的設(shè)計要求來設(shè)置的。導(dǎo)流葉片包括的小葉片的數(shù)量與葉片2的數(shù)量對應(yīng)也為4塊。葉片2在葉輪轂1的位置以及葉片2的形狀與大小與現(xiàn)有的葉片沒有什么區(qū)別,這一點(diǎn)不是本實(shí)用新型的重點(diǎn),對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是非常熟知的,因此在此不作詳細(xì)描述。作為離心泵葉輪還包括一前蓋板3,該前蓋板3是通過從葉輪轂1背壓面旋入的四顆螺釘固定在葉輪轂1上。四個小葉片4可以采用一體成型的方式直接成型在葉輪轂1上,也可以如圖3和圖4的方式通過從葉輪轂1背壓面旋入的螺釘固定在葉輪轂1上,或者采用焊接的方式安裝。當(dāng)然本實(shí)用新型在工藝條件許可的前提下,應(yīng)該優(yōu)先采用一體成型的方式直接成型在葉輪轂1上。4當(dāng)本實(shí)用新型還是結(jié)合圖3和圖4來說明小葉片4的安裝位置,首先從葉輪轂1的正壓面開有數(shù)量與四塊葉片2相同的四個盲L,每一個盲孔的孔底開有兩個或兩個以上的小通孔,以便于用以安裝小葉片4的兩個或兩個以上的螺釘穿過。采用兩個或兩個以上的螺釘主要目的是可以一次性安裝好小葉片4,如果只采用一個螺釘,就需要在小葉片4與葉輪轂1之間設(shè)置一定位結(jié)構(gòu),如此相應(yīng)地會造成整個導(dǎo)流葉片成本的增加。四個小葉片4的結(jié)構(gòu)均相同,都是由一個葉片體41和一個柱狀體42構(gòu)成,在柱狀體42上開有兩個或兩個以上的螺孔。當(dāng)柱狀體42插入到葉輪轂1的盲孔中,用兩個或兩個以上的螺釘穿過葉輪轂1旋入到柱狀體42的螺孔中,即可將四個小葉片4安裝在葉輪轂1上。四個小葉片4均布在葉輪轂1上,每一個小葉片4位于對應(yīng)的葉片2入流端21的內(nèi)側(cè),參見圖2,小葉片4的導(dǎo)流葉片體41壓力面413與對應(yīng)的葉片2的吸力面23之間具有一定的狹縫5,狹縫5寬度為3-8mm,該狹縫長為510mrn。設(shè)置該狹縫5后,利用主流本身的能量經(jīng)過狹縫5將壓力面的高壓流體引到葉片2吸力面23的阻滯區(qū),對邊界層中阻滯了的流體供給附加的能量,從而防止邊界層流動的分離現(xiàn)象。在小葉片4上形成的邊界層在還未分離時就被帶到主流中去了,而從葉片2的入流端21開始,形成一新的邊界層,在較有利的條件下,此種新邊界層將一直持續(xù)到葉片2的出流端22尾緣而不分離,從而有效地提高了同一工況下葉輪的效率。葉片體41的形狀為類似流線型的機(jī)翼形狀,壓力面413為流線型,吸力面414接近一平面,葉片體41的入流端411的厚度大于出流端412的厚度,優(yōu)選方案是出流端412的厚度接近于0。在實(shí)踐過程中發(fā)現(xiàn),葉片體41的進(jìn)口安放角取為與傳統(tǒng)水力設(shè)計一致,將主要提高泵的效率約510%;導(dǎo)流葉片體41的進(jìn)口安放角設(shè)計比傳統(tǒng)水力設(shè)計大612。時,則泵運(yùn)行最佳工況點(diǎn)偏于大流量點(diǎn),效率相比較傳統(tǒng)水力最佳工況提高約510%。因此本實(shí)用新型導(dǎo)流葉片體41的進(jìn)口安放角為20-35°。參考圖2,本實(shí)用新型將傳統(tǒng)葉片水力設(shè)計分為葉片2和四個小葉片4,利用主流本身的能量經(jīng)過小葉片4與葉片2之間的狹縫5將壓力面的高壓流體引到吸力面的阻滯區(qū),對邊界層中阻滯了的流體供給附加的能量,從而防止邊5界層流動的分離現(xiàn)象。在導(dǎo)流葉片4的A—B段上形成的邊界層在還未分離時就被帶到主流中去了,而從C點(diǎn)開始,形成一新的邊界層,在較有利的條件下,此種新邊界層將一直持續(xù)到尾緣(D點(diǎn)后)而不分離。從表1可以了解應(yīng)用于本實(shí)用新型的導(dǎo)流葉片的XA40/32型泵產(chǎn)品在2900r/min轉(zhuǎn)速下的效率在不同工礦點(diǎn)的效率都明顯提高。表1泵產(chǎn)品技術(shù)改進(jìn)前后性能數(shù)據(jù)對比<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制,上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理,在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下本實(shí)用新型還會有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。權(quán)利要求1.一種導(dǎo)流葉片,其特征在于,包括復(fù)數(shù)個小葉片,所述小葉片安裝于與泵軸健連接的葉輪轂上;所述每一片小葉片的入流端的厚度大于出流端的厚度,出流端的厚度接近于0。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種導(dǎo)流葉片,其特征在于,所述每一片小葉片的進(jìn)口安放角為20-35°。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種導(dǎo)流葉片,其特征在于,所述復(fù)數(shù)個小葉片有四個。專利摘要本實(shí)用新型公開一種導(dǎo)流葉片,其特征在于,包括復(fù)數(shù)個小葉片,所述小葉片安裝于與泵軸健連接的葉輪轂上;每一片小葉片的入流端的厚度大于出流端的厚度,出流端的厚度接近于0。每一片小葉片的進(jìn)口安放角為20-35°。采用以上技術(shù)方案后,有效地防止了邊界層流動的分離。在小葉片上形成的邊界層在還未分離時就被帶到主流中去了,然后形成一新的邊界層。所以該縫隙射流式葉片離心泵消除尾渦阻力效果較好。文檔編號F04D29/44GK201269219SQ200820153258公開日2009年7月8日申請日期2008年9月19日優(yōu)先權(quán)日2008年9月19日發(fā)明者劉衛(wèi)偉,吳永旭,文見,陳紅勛申請人:上海東方泵業(yè)(集團(tuán))有限公司