專利名稱：小流量高揚(yáng)程新型旋渦泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
高性能小型旋渦泵，具有體積小、重量輕、耐高溫、高可靠性、壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，并且能在復(fù)雜環(huán)境下長(zhǎng)期可靠的進(jìn)行工作。該產(chǎn)品重點(diǎn)用于特種車輛激光冷卻系統(tǒng)系統(tǒng)，同時(shí)也可以用于載重汽車、船舶、大型挖掘機(jī)、鐵路機(jī)車、煤炭和石油開采機(jī)械等領(lǐng)域，具有極大的市場(chǎng)潛力和推廣應(yīng)用前景。
背景技術(shù)：
旋渦泵是一種壓力較高、流量較小的葉片泵，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸小、重量輕的特點(diǎn)，可輸送粘度小于15° E的無(wú)固體顆粒的清潔液體。旋渦泵適合用于向激光系統(tǒng)提供冷卻液以進(jìn)行散熱。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家這方面的研究在技術(shù)上很成熟，生產(chǎn)的產(chǎn)品也十分廣泛。但因?yàn)槲覀兪茄b備于特種車輛及其特殊用途，國(guó)外對(duì)我們實(shí)行了嚴(yán)密的技術(shù)封鎖和產(chǎn)品禁運(yùn)，至今無(wú)法滿足配套需求。目前國(guó)內(nèi)研究和生產(chǎn)旋渦泵的單位不少，但都不能滿足國(guó)內(nèi)特種車輛的特殊需求。幾年前，國(guó)內(nèi)某著名的專業(yè)泵閥研制單位，投入了相當(dāng)?shù)娜肆臀锪ΓM(jìn)行了該項(xiàng)目的研究和開發(fā)，至今因 為其中的關(guān)鍵技術(shù)無(wú)法突破，無(wú)果而終，損失巨大。其中存在的主要問題是產(chǎn)品密封性能差造成泄漏、特別是在低溫下無(wú)法啟動(dòng)和密封失效、不抗振及耐腐蝕性差。盡快研究開發(fā)該項(xiàng)目技術(shù)和產(chǎn)品，為國(guó)家不斷增加新的產(chǎn)品類別，保持經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速增長(zhǎng)，有著具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。
發(fā)明內(nèi)容
(I)旋渦泵結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，提出葉輪軸的新的設(shè)計(jì)方法。旋渦泵的傳動(dòng)軸和葉輪設(shè)計(jì)成整體結(jié)構(gòu)，也就是說葉輪、傳動(dòng)軸是一個(gè)整體。整體結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn):①使漩渦泵的整體幾何尺寸小型化；②制造精度高。所有零件在加工時(shí)均有兩端面的定位中心孔進(jìn)行定位，即所有零件具有相同的加工基準(zhǔn)，保證了制造精度。最終實(shí)現(xiàn)葉輪側(cè)隙結(jié)構(gòu)的優(yōu)化及達(dá)到減小密封間隙的最佳效果。擬提出的整體式葉輪軸的示意圖見附
圖1 ; (2)建立了閉式葉輪、開式流道、單級(jí)傳送、雙支撐結(jié)構(gòu)。閉式葉輪、開式流道、單級(jí)傳送、雙支撐結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)小型化；通過優(yōu)化流道設(shè)計(jì)，減少流體運(yùn)動(dòng)阻力，確保最大電流在規(guī)定范圍內(nèi)；嚴(yán)格控制葉輪與泵體、泵蓋之間的端面間隙，減少內(nèi)部泄漏，以保證額定的壓力和流量。旋渦泵結(jié)構(gòu)原理圖及流體運(yùn)動(dòng)示意圖見附圖2及附圖3。
具體實(shí)施例方式小流量高揚(yáng)程旋渦泵將旋渦泵的傳動(dòng)軸和葉輪設(shè)計(jì)成整體結(jié)構(gòu)，也就是說葉輪、傳動(dòng)軸是一個(gè)整體。整體結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)①使漩渦泵的整體幾何尺寸小型化；②制造精度高。所有零件在加工時(shí)均有兩端面的定位中心孔進(jìn)行定位，即所有零件具有相同的加工基準(zhǔn)，保證了制造精度。最終實(shí)現(xiàn)葉輪側(cè)隙結(jié)構(gòu)的優(yōu)化及達(dá)到減小密封間隙的最佳效果。附圖1為擬提出的整體式葉輪軸的示意圖。該旋渦泵主要由直流電動(dòng)機(jī)和泵頭組成，泵頭主要有泵體、泵蓋和葉輪，葉輪與泵體及泵蓋之間的空腔構(gòu)成流道(如附圖2)。電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，造成葉輪內(nèi)和流道內(nèi)的液體都作圓周方向的運(yùn)動(dòng)，因而產(chǎn)生離心力。由于葉輪內(nèi)的液體的圓周速度大于流道內(nèi)液體的圓周速度，即葉輪內(nèi)液體的離心力Fu大于流道內(nèi)運(yùn)動(dòng)的液體的離心力Fe，形成類似旋渦的環(huán)形運(yùn)動(dòng)(如附圖3)。
權(quán)利要求
1.小流量高揚(yáng)程新型旋渦泵的應(yīng)用范圍:特種車輛激光冷卻系統(tǒng)系統(tǒng)，以及載重汽車、船舶、大型挖掘機(jī)、鐵路機(jī)車、煤炭和石油開采機(jī)械等領(lǐng)域。
2.小流量高揚(yáng)程新型旋渦泵的采用雙支撐整體式結(jié)構(gòu)，既可以立式安裝，也可以臥式安裝，在國(guó)內(nèi)具有獨(dú)創(chuàng)性。
3.小流量高揚(yáng)程新型旋渦泵解決了困擾國(guó)內(nèi)旋渦泵發(fā)展中葉輪側(cè)隙設(shè)計(jì)及調(diào)整、密封、抗振動(dòng)沖擊等技術(shù)難題，促進(jìn)旋渦泵技術(shù)發(fā)展做出有力技術(shù)支撐。
全文摘要
旋渦泵屬于高新技術(shù)產(chǎn)品，科技含量和經(jīng)濟(jì)附加值高，用于載重汽車、船舶、大型挖掘機(jī)、鐵路機(jī)車、煤炭和石油開采機(jī)械等領(lǐng)域，具有極大的市場(chǎng)潛力和推廣應(yīng)用前景。該產(chǎn)品集機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)、液壓技術(shù)、潤(rùn)滑冷卻技術(shù)和材料技術(shù)為一體，屬于高新技術(shù)產(chǎn)品，科技含量和經(jīng)濟(jì)附加值高，項(xiàng)目在同類產(chǎn)品中保持國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。采用內(nèi)包骨架旋轉(zhuǎn)軸唇形密封圈，突破現(xiàn)有產(chǎn)品所采用的機(jī)械密封方式的局限；在葉輪的優(yōu)化設(shè)計(jì)上，建立了兩側(cè)雙肩式葉輪結(jié)構(gòu)，突破了葉輪側(cè)隙調(diào)整困難的束縛，消除了流量脈動(dòng)、運(yùn)行不平穩(wěn)的問題，從而保證了葉輪與泵體和泵蓋的軸向間隙最小。
文檔編號(hào)F04D29/22GK103075363SQ20131000668
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2013年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月9日
發(fā)明者陳萬(wàn)強(qiáng), 郭文君, 曹海泉, 寧曉莉, 李祥陽(yáng) 申請(qǐng)人:西安航空學(xué)院