本發(fā)明涉及一種雙級離心泵，特別是涉及一種導(dǎo)流殼式的雙級雙吸離心泵。

背景技術(shù)：

雙進口兩級雙吸離心泵具有流量大、揚程高等特點，在高揚程提水工程中具有廣闊的應(yīng)用前景。目前雙進口兩級雙吸泵主要有過渡流道式和徑向?qū)~式兩種。過渡流道式兩級雙吸離心泵采用雙進口蝸殼加過橋的方式將液體由首級葉輪引入第二級葉輪，而徑向?qū)~式兩級雙吸離心泵通過徑向?qū)~將水流由首級葉輪引入第二級葉輪。然而，對于過渡流道式兩級雙吸離心泵，由于過橋尺寸龐大、流道轉(zhuǎn)彎急、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，很難用于抽送含有較大顆粒物或柔性長纖維介質(zhì)的液體。對于徑向?qū)~式兩級雙吸離心泵，其徑向?qū)~的軸向尺寸很小、喉部面積小，流體在正導(dǎo)葉和反導(dǎo)葉之間快速調(diào)整，在抽送含有較大顆粒物或柔性長纖維介質(zhì)的液體時，很容易產(chǎn)生流道堵塞現(xiàn)象。

此外，過渡流道式和徑向?qū)~式雙級雙吸離心泵的兩級葉輪的揚程都是相等的，即均為水泵總揚程的一半，這導(dǎo)致兩級葉輪的比轉(zhuǎn)速相同，雖然這在某種程度上簡化水力設(shè)計使得兩級葉輪的葉片制作使用相同的木模圖，但造成了首級葉輪氣蝕性能和吸入能力差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對背景技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種氣蝕能力強和吸入能力強的導(dǎo)流殼式的雙級雙吸離心泵。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種導(dǎo)流殼式的雙級雙吸離心泵，其特征在于：其包括泵體和貫穿所述泵體且與所述泵體轉(zhuǎn)動連接的傳動軸，在位于所述泵體內(nèi)的所述傳動軸上前后間隔設(shè)置有兩個首級葉輪，在位于兩個所述首級葉輪之間的所述傳動軸上設(shè)置有第二級葉輪，所述泵體內(nèi)固定設(shè)置有級間導(dǎo)流殼，所述級間導(dǎo)流殼為葉輪，其流道呈S形，其位于所述首級葉輪與所述第二級葉輪之間，所述級間導(dǎo)流殼的進口端與所述首級葉輪出口端連接，其出口端與所述第二級葉輪的進口端連接。

所述首級葉輪和所述第二級葉輪通過鍵與所述傳動軸連接。

所述第二級葉輪為雙吸式葉輪。

所述首級葉輪為單吸式葉輪，所述首級葉輪的葉輪后蓋板為后傾式，其與所述傳動軸軸線的夾角為75°。

所述泵體內(nèi)設(shè)置有吸水室和壓水室，所述吸水室呈半螺旋形，其位于所述泵體的兩端且與所述首級葉輪的進口端相通，所述壓水室位于所述泵體的中部且與所述第二級葉輪的出口端相通。

在所述泵體與所述首級葉輪的進口之間設(shè)置有首級密封環(huán)，所述級間導(dǎo)流殼的外管與所述泵體的內(nèi)殼之間設(shè)置有前靜止密封，其為普通O形密封圈，所述級間導(dǎo)流殼的后沿與所述泵體內(nèi)殼之間設(shè)置有后靜止密封，其為普通O形密封圈。

所述級間導(dǎo)流殼的葉片數(shù)為所述首級葉輪的葉片數(shù)減1。

所述級間導(dǎo)流殼的進口過水?dāng)嗝婷娣e與所述首級葉輪的出口過水?dāng)嗝婷娣e相等，所述級間導(dǎo)流殼的出口過水?dāng)嗝婷娣e與所述第二級葉輪的進口過水?dāng)嗝婷娣e相等，所述級間導(dǎo)流殼從進口到出口的過水?dāng)嗝婷娣eF按下式(1)逐漸減?。?/p>

F＝(F₂-F₁)L²+F₁ (1)

其中，F(xiàn)₁是所述首級葉輪出口處的過水?dāng)嗝婷娣e，F(xiàn)₂是所述第二級葉輪2進口處過水?dāng)嗝婷娣e。

所述過水?dāng)嗝婷娣eF的獲取過程如下：

離心泵葉輪過水?dāng)嗝婷娣e計算中，向所述級間導(dǎo)流殼葉輪前后蓋板剖視圖中做切圓，得到兩切點A、B，兩切點和圓心形成三角形，三角形的重心為點C，內(nèi)切圓半徑為ρ，弦AB長為s，R_c為圓心距傳動軸軸線的距離，利用如下式(2)計算級間導(dǎo)流殼中的過水?dāng)嗝婷娣eF

L為所述級間導(dǎo)流殼相對流線長度，其滿足0≤L≤1，其確定過程如下：

認為所述級間導(dǎo)流殼的起點為0，終點為所述級間導(dǎo)流殼的實際長度n，某一點距離所述級間導(dǎo)流殼的起點距離為w，公式如下式(3)：

所述級間導(dǎo)流殼的葉片進口安放角與所述首級葉輪的葉片出口安放角相同；所述級間導(dǎo)流殼的葉片出口安放角α₄為90°，所述級間導(dǎo)流殼葉片除進口和出口外任一位置的安放角α由下式(4)確定：

其中，α₃為所述級間導(dǎo)流殼葉片的進口安放角，φ為所述級間導(dǎo)流殼葉片的包角，x為從所述級間導(dǎo)流殼葉片的入口起算的螺旋線圓周角，其滿足0≤x≤φ。

本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點：1、本發(fā)明在首級葉輪和第二級葉輪之間設(shè)置的級間導(dǎo)流殼呈S型，其流道寬闊、轉(zhuǎn)彎平順，因此能夠在盡量減少能量損失的情況下將首級葉輪流出的復(fù)雜流體引入第二級葉輪中為第二級葉輪提供無旋流態(tài)的流體，減少了能量損失，且首級葉輪的揚程小，后蓋板為后傾式與泵軸線夾角為75°，因此本發(fā)明吸入性能好，抗氣蝕能力強，特別適合于抽送含有大顆?；蚣氶L柔性介質(zhì)的液體。2、本發(fā)明中的第二級葉輪為普通雙吸式葉輪，其通過兩個級間導(dǎo)流殼接收來自兩個首級葉輪的流體，并繼續(xù)對流體做功，因此本水泵的揚程高。3、本發(fā)明中的的泵體用于將高壓腔與低壓腔的流體隔離，因此本水泵能為完成能量轉(zhuǎn)換提供必要的輔助空間。4、本發(fā)明中的吸水室為半螺旋形，因此能夠為首級葉輪創(chuàng)造水平均勻入流條件。5、本發(fā)明中的壓水室為蝸殼形，因此從第二級葉輪流出流體的環(huán)量損耗少。6、本發(fā)明中級間導(dǎo)流殼的進口過水?dāng)嗝婷娣e與首級葉輪的出口過水?dāng)嗝婷娣e相等，導(dǎo)流殼的出口過水?dāng)嗝婷娣e與第二級葉輪的進口過水?dāng)嗝婷娣e相等，因此減少了流體在首級葉輪與級間導(dǎo)流殼之間和級間導(dǎo)流殼與第二級葉輪之間傳遞過程中的能量損失。

附圖說明

圖1是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)的半剖示意圖；

圖2是本發(fā)明首級葉輪的半剖面示意圖；

圖3是本發(fā)明級間導(dǎo)流殼與前靜止密封以及后靜止密封的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明級間導(dǎo)流殼葉輪過水?dāng)嗝媸疽鈭D；

圖5是本發(fā)明級間導(dǎo)流殼中葉片安放角示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細的描述。

如圖1～3所示，本發(fā)明提出了一種導(dǎo)流殼式的雙級雙吸離心泵，它包括泵體1和貫穿泵體1且與泵體1轉(zhuǎn)動連接的傳動軸2，在位于泵體1內(nèi)的傳動軸2上前后間隔設(shè)置有兩個首級葉輪3，在位于兩個首級葉輪3之間的傳動軸2上設(shè)置有第二級葉輪4，泵體1內(nèi)固定設(shè)置有級間導(dǎo)流殼5，級間導(dǎo)流殼5為葉輪，其流道呈S形，流道寬闊、轉(zhuǎn)彎平順，其位于首級葉輪3與第二級葉輪4之間，級間導(dǎo)流殼5的進口端與首級葉輪3出口端連接，其出口端與第二級葉輪4的進口端連接，級間導(dǎo)流殼5將從首級葉輪3流出的流體引入第二級葉輪4，并為第二級葉輪4提供無旋流態(tài)的流體。

上述實施例中，首級葉輪3和第二級葉輪4通過鍵與傳動軸2連接。

上述實施例中，第二級葉輪4為雙吸式葉輪，其直徑大，其吸收來自兩個首級葉輪3的流體，因此揚程大于首級葉輪，提高了水泵的揚程，這種水泵吸入性能好，抗汽蝕能力強。

上述實施例中，首級葉輪3為單吸式葉輪，首級葉輪3的葉輪后蓋板31為后傾式，其與傳動軸軸線的夾角為75°，其揚程小，便于吸入含有大顆?；蚣氶L柔性介質(zhì)的流體，增強泵的汽蝕性能和吸入性能。

上述實施例中，泵體1內(nèi)設(shè)置有吸水室6和壓水室10，吸水室6呈半螺旋形，其位于泵體1的兩端且與首級葉輪3的進口端相通，壓水室10位于泵體1的中部且與第二級葉輪4的出口端相通，吸水室6用于為首級葉輪3創(chuàng)造水平均勻入流條件，壓水室10用于收集第二級葉輪4流出的流體，消除環(huán)量。

上述實施例中，在泵體1與首級葉輪3的進口之間設(shè)置有首級密封環(huán)7，其避免水流從首級葉輪3出口的高壓區(qū)11沿動靜部件之間的間隙反向進入葉輪進口的低壓區(qū)12；級間導(dǎo)流殼5的外管與泵體1的內(nèi)殼之間設(shè)置有前靜止密封8，其為普通O形密封圈，用于阻止水流從首級葉輪3的出口進入級間導(dǎo)流殼5的外部區(qū)域；級間導(dǎo)流殼5的后沿與泵體內(nèi)殼之間設(shè)置有后靜止密封9，其為普通O形密封圈，用于阻止水流從第二級葉輪4的出口進入級間導(dǎo)流殼5的外部區(qū)域。

上述實施例中，級間導(dǎo)流殼5的葉片數(shù)為首級葉輪3的葉片數(shù)減1。

上述實施例中，級間導(dǎo)流殼5的進口過水?dāng)嗝婷娣e與首級葉輪3的出口過水?dāng)嗝婷娣e相等，級間導(dǎo)流殼的出口過水?dāng)嗝婷娣e與第二級葉輪4的進口過水?dāng)嗝婷娣e相等，級間導(dǎo)流殼5從進口到出口的過水?dāng)嗝婷娣eF按下式(1)逐漸減小：

F＝(F₂-F₁)L²+F₁ (1)

其中，F(xiàn)₁是首級葉輪3出口處的過水?dāng)嗝婷娣e，F(xiàn)₂是第二級葉輪2進口處過水?dāng)嗝婷娣e，F(xiàn)的獲取過程如下：

如圖4所示，離心泵葉輪過水?dāng)嗝婷娣e計算中，向級間導(dǎo)流殼5葉輪前后蓋板剖視圖中做切圓，得到兩切點A、B，兩切點和圓心形成三角形，三角形的重心為點C，內(nèi)切圓半徑為ρ，弦AB長為s，R_c為圓心距傳動軸2軸線的距離，利用如下式(2)計算級間導(dǎo)流殼5中的過水?dāng)嗝婷娣eF

L為導(dǎo)流殼相對流線長度(0≤L≤1)。其確定過程如下：

認為級間導(dǎo)流殼5的起點為0，終點為導(dǎo)流殼的實際長度n，某一點距離級間導(dǎo)流殼5的起點距離為w，公式如下式(3)：

上述實施例中，如圖5所示，級間導(dǎo)流殼5的葉片進口安放角與首級葉輪3的葉片出口安放角相同；級間導(dǎo)流殼5的葉片出口安放角α₄為90°，級間導(dǎo)流殼5葉片除進口和出口外任一位置的安放角α由下式(4)確定：

其中，α₃為級間導(dǎo)流殼葉片的進口安放角，φ為級間導(dǎo)流殼葉片5的包角，x為從級間導(dǎo)流殼葉片5的入口起算的螺旋線圓周角(0≤x≤φ)。

本發(fā)明僅以上述實施例進行說明，各部件的結(jié)構(gòu)、設(shè)置位置及其連接都是可以有所變化的，在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，凡根據(jù)本發(fā)明原理對個別部件進行的改進和等同變換，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護范圍之外。