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一种叶片在线可调离心水泵的制作方法

2021-10-27 02:38:42 来源:中国专利 TAG:
专利名称:一种叶片在线可调离心水泵的制作方法
技术领域
本发明属于水泵,具体涉及一种叶片在线可调离心水泵。
背景技术
随着环境温度或者生产负荷的变化,工矿企业循环水系统经常出现生产所需流量和压力需要变化的情况,技术专家们一直在研发某种技术,希望能够满足此要求。离心水泵运行过程中的参数调整,一直是水泵运行的关键问题。在以前,分别采用阀门调节和电机调速(包括减速机调节、耦合器调速、粘性联轴器调速、电机磁极对数调速、电机降压调速、电机内馈调速等)等办法,但以上的办法中的阀门调节方法的能耗太大,电机调速的方法有占地面积大,成本闻,故障率闻等缺点。目前的工业技术在轴流泵,混流泵有直接调整叶轮角度达到改变泵组运行参数的技术。由于离心泵的结构特点,目前的国内外泵行业,一直都没有一种离心泵通过调整叶片角度而改变运行参数的技术。

发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的不足,提供一种可以即时调整叶片角度而改变运行参数的叶片在线可调离心水泵。本发明的技术方案是这样实现的:
叶片在线可调离心水泵,包括通过转轴设在泵体内的叶轮,叶轮包括轮毂、设在轮毂上的盖板和若干叶片;各叶片分为两部分,包括轮毂上的固定叶片和靠近叶轮外缘出口的活动叶片,活动叶片铰接在盖板上;所述转轴上设有若干径向的油缸顶升装置分别与所述活动叶片相配合,所述转轴从一端设有管道与所述油缸顶升装置连通,该端通过旋转接头使管道与外接液压系统连通。所述油缸顶升装置包括径向设在转轴内的油缸及活塞、与活塞连接的推杆,所述活塞通过弹簧与推杆连接,所述推杆与所述活动叶片的底部相配合,所述盖板上对应每个活动叶片设有限位销。所述轮毂上设有与所述推杆配合的导向槽。本发明的第二个技术方案是:叶片在线可调离心水泵,包括通过转轴设在泵体内的叶轮,叶轮包括轮毂、设在轮毂上的盖板和若干叶片;各叶片分为两部分,包括轮毂上的固定叶片和设在固定叶片上的靠近叶轮外缘出口的弹性叶片;所述转轴上设有分别与弹性叶片对应的径向支管道,所述转轴从一端设有轴向主管道与所述支管道连通;所述弹性叶片上分别连接有钢丝绳经转轴上对应的支管道和主管道与转轴外的绳索拉紧装置连接。本发明的第三个技术方案是:叶片在线可调离心水泵,包括通过转轴设在泵体内的叶轮,叶轮包括轮毂、设在轮毂上的盖板和若干叶片;各叶片分为两部分,包括轮毂上的固定叶片和设在固定叶片上的靠近叶轮外缘出口的弹性叶片;所述转轴上设有绕转轴转动的转动盘,转动盘与转轴之间在径向设有密闭的液压空间,转轴上设有与液压空间连通的径向支管道,所述转轴从一端设有轴向主管道与所述支管道连通,该端通过旋转接头使主管道与外接液压系统连通;所述弹性叶片上分别连接有钢丝绳与所述转动盘连接。所述转动盘包括一空心的盘体,盘体的两侧板与转轴密封,盘体内设有一与转轴密封的隔板,盘体内的转轴上设有一径向的挡板,转动盘的盘体、隔板与转轴上的挡板之间在径向上形成所述的液压空间。本发明的第四个技术方案是:叶片在线可调离心水泵,包括通过转轴设在泵体内的叶轮,叶轮包括轮毂、设在轮毂上的盖板和若干叶片;各叶片分为两部分,包括轮毂上的固定叶片和设在固定叶片上的靠近叶轮外缘出口的弹性叶片;所述转轴上设有分别与各弹性叶片对应的电磁铁和径向支管道,转轴从一端设有轴向主管道与所述支管道连通;轮毂上设有径向运动的铁块与所述电磁铁对应,铁块通过钢丝绳与弹性叶片连接;连接电磁铁的导线经转轴上对应的支管道和主管道通过电刷与外接控制装置连接。本发明的特点是可通过在线调整离心泵叶片的出口角度使叶轮直径发生改变,从而改变水泵的性能参数,使流量和扬程提高或降低。对于改造泵可在原电机功率不超标的情况下,在原叶轮性能参数的±10 15%范围内进行在线调整,要求参数在泵运行的情况下可调,解决了现有离心泵不能调节叶片角度而改变运行参数的问题,并解决目前工矿企业循环水系统经常出现生产所需流量和压力需求变化的问题。本发明无需增加其他附属设备,就可以通过对水泵叶轮的调节,改变水泵的运行参数,从而改变系统的总流量和压力,并且使能耗浪费达到最低,无论是从效果还是节约能源方面,都有良好的表现。下面结合附图进一步说明本发明的技术方案。


图1是本发明实施例1的结构示意图。图2是图1的AA向视图。图3是本发明实施例1中的顶杆与轮毂相配合的示意图。图4是本发明实施例2的结构示意图。图5是图4的BB向视图。图6是本发明实施例3的结构示意图。图7是图6的CC向视图。图8是本发明实施例3中转动盘的结构示意图。图9是图8的DD向视图。图10是本发明实施例3中转动盘的工作状态示意图。图11是本发明实施例4的结构示意图。图12是图11的EE向视图。
具体实施例方式实施例1
见图1、图2,叶片在线可调离心水泵,包括通过转轴I设在泵体内的叶轮,叶轮包括通过键13固定在转轴I上的轮毂3、设在轮毂3上的盖板2和若干叶片;每个叶片分为两部分,包括轮毂3上的固定叶片4和靠近叶轮外缘出口的活动叶片6,活动叶片6通过铰链5铰接在盖板2上;所述转轴I上设有若干径向的油缸顶升装置分别与所述活动叶片6相配合;所述油缸顶升装置包括径向设在转轴I内的油缸12及设密封圈14的活塞11、顶杆7,活塞11通过弹簧8与设在轮毂3上的导向槽内的顶杆7连接,顶杆7与活动叶片6的底部相配合,弹簧8可以保证顶杆7时刻与活动叶片6紧贴;盖板2上对应每个活动叶片6设有限位销9,用于限制活动叶片6最大的角度变化位置;所述转轴I内设有与油缸12连通的径向支管道10,转轴I从一端设有轴向主管道15与连接油缸12的支管道10连通,该端通过旋转接头16使主管道15与外接液压系统17连通。顶杆与轮毂的配合情况如图3所示,顶杆7的迎水面71和背水面72分别设计为锥形和梯形,这样不仅可以减少能量损失,还可以减少顶杆7与轮毂2的接触面积,防止顶杆7卡死。本发明还可在固定叶片4和活动叶片6的接口处加橡胶片(图中未示出),防止水由两者间的转动间隙泄漏,造成效率的大量损失。工作原理:当控制液压系统17通过主管道15和支管道10向转轴I内的油缸顶升装置供给压力油时,活塞11就会通过弹簧8向外推顶杆7,顶杆7推动活动叶片6向外转动,出水角变大、叶轮直径变大,离心泵提供给系统的流量和扬程提高;相反,供给的压力油减少时,在活动叶片6 (受水的作用力)的压迫下,活塞11会向内运动,活动叶片6出水角变小、叶轮直径变小,该泵提供给系统的流量和扬程减小,从而实现水泵在线可调。实施例2
见图4、图5,本发明的叶片在线可调离心水泵,包括通过转轴I设在泵体内的叶轮,叶轮包括通过键13固定在转轴I上的轮毂3、设在轮毂3上的盖板2和若干叶片;各叶片分为两部分,包括轮毂3上的固定叶片4和设在固定叶片4上的靠近叶轮外缘出口的弹性叶片18 ;所述转轴I上设有分别与弹性叶片18对应的径向支管道10,所述转轴I从一端设有轴向主管道15与所述支管道10连通;所述弹性叶片18上分别连接有钢丝绳19经转轴I上对应的支管道10和主管道15与转轴I外的绳索拉紧装置20连接,绳索拉紧装置20可以采用常规的棘轮绞盘装置。本实施例可利用绳索拉紧装置20,拉动钢丝绳19从而使弹性叶片18发生弯曲,使叶片的出口角度、叶轮直径减小。松开钢丝绳19从而使弹性叶片18在自身弹力的作用下恢复到原来形状(弹性叶片18抗弯屈服应力远大于水对弹性叶片18的压力),使叶片的出口角度、叶轮直径增大。实施例3
见图6、图7,本发明的叶片在线可调离心水泵,包括通过转轴I设在泵体内的叶轮,叶轮包括轮毂3、设在轮毂3上的盖板2和若干叶片;各叶片分为两部分,包括轮毂3上的固定叶片4和设在固定叶片4上的靠近叶轮外缘出口的弹性叶片18 ;所述转轴I上设有可以绕转轴I转动的转动盘22,转动盘22 (参见图8、9)包括一空心的盘体,盘体的两侧板223与转轴I密封,盘体内设有一与转轴I密封的隔板221,盘体内的转轴I上设有一径向的挡板21,转动盘22的盘体、隔板221与转轴I上的挡板21之间在径向上形成密闭的液压空间222,盘体外设有一圈凸筋224,凸筋224上设有与弹性叶片18对应的孔225 ;转轴I上设有与液压空间222连通的径向支管道10,所述转轴I从一端设有轴向主管道15与所述支管道10连通,该端通过旋转接头16使主管道15与外接液压系统17连通;所述弹性叶片18上分别连接有钢丝绳19与所述转动盘22凸筋224上的孔225连接。本实施例工作时,当控制液压系统17通过主管道15和支管道10向转轴I与转动盘22之间的液压空间222供给压力油时,转动盘22就会沿箭头方向转动(参见图10),卷绕和拉动钢丝绳19从而使弹性叶片18发生弯曲,使叶片的出口角度、叶轮直径减小。当减小控制液压系统17内的压力,弹性叶片18在自身弹力的作用下拉动钢丝绳19带动转动盘22恢复到原来形状(弹性叶片18抗弯屈服应力远大于水对弹性叶片18的压力,以及轴I与转动盘22之间的摩擦力),使叶片的出口角度、叶轮直径增大。实施例4
见图11、图12,本发明的叶片在线可调离心水泵,包括通过转轴I设在泵体内的叶轮,叶轮包括轮毂3、设在轮毂3上的盖板2和若干叶片;各叶片分为两部分,包括轮毂3上的固定叶片4和设在固定叶片4上的靠近叶轮外缘出口的弹性叶片18 ;所述转轴I上设有分别与各弹性叶片18对应的电磁铁23和径向支管道10,轮毂3上设有导向槽27,导向槽27内设有径向运动的铁块24与所述电磁铁23对应,铁块24通过钢丝绳19与弹性叶片18连接;转轴I从一端设有轴向主管道15与所述支管道10连通,连接电磁铁23的导线经转轴I上对应的支管道10和主管道15通过电刷25与外接控制装置26连接。本实施例工作时,可通过控制装置17控制电流大小让转轴I上的电磁铁23的磁力发生变化,增大电磁铁23的电流强度,铁块24被电磁铁23吸引向内运动,拉动钢丝绳19从而使弹性叶片18发生弯曲,使叶片的出口角度、叶轮直径减小;减小电流强度,使电磁铁23磁力变小,弹性叶片18在自身弹力的作用下恢复到原来形状(弹性叶片18抗弯屈服应力远大于水对叶片18的压力),使叶片的出口角度、叶轮直径增大。
权利要求
1.一种叶片在线可调离心水泵,包括通过转轴设在泵体内的叶轮,叶轮包括轮毂、设在轮毂上的盖板和若干叶片;其特征是各叶片分为两部分,包括轮毂上的固定叶片和靠近叶轮外缘出口的活动叶片,活动叶片铰接在盖板上;所述转轴上设有若干径向的油缸顶升装置分别与所述活动叶片相配合,所述转轴从一端设有管道与所述油缸顶升装置连通,该端通过旋转接头使管道与外接液压系统连通。
2.根据权利要求1所述的叶片在线可调离心水泵,其特征是所述油缸顶升装置包括径向设在转轴内的油缸及活塞、与活塞连接的推杆,所述活塞通过弹簧与推杆连接,所述推杆与所述活动叶片的底部相配合,所述盖板上对应每个活动叶片设有限位销。
3.根据权利要求2所述的叶片在线可调离心水泵,其特征是所述轮毂上设有与所述推杆配合的导向槽。
4.一种叶片在线可调离心水泵,包括通过转轴设在泵体内的叶轮,叶轮包括轮毂、设在轮毂上的盖板和若干叶片;其特征是各叶片分为两部分,包括轮毂上的固定叶片和设在固定叶片上的靠近叶轮外缘出口的弹性叶片;所述转轴上设有分别与弹性叶片对应的径向支管道,所述转轴从一端设有轴向主管道与所述支管道连通;所述弹性叶片上分别连接有钢丝绳经转轴上对应的支管道和主管道与转轴外的绳索拉紧装置连接。
5.一种叶片在线可调离心水泵,包括通过转轴设在泵体内的叶轮,叶轮包括轮毂、设在轮毂上的盖板和若干叶片;其特征是各叶片分为两部分,包括轮毂上的固定叶片和设在固定叶片上的靠近叶轮外缘出口的弹性叶片;所述转轴上设有绕转轴转动的转动盘,转动盘与转轴之间在径向设有密闭的液压空间,转轴上设有与液压空间连通的径向支管道,所述转轴从一端设有轴向主管道与所述支管道连通,该端通过旋转接头使主管道与外接液压系统连通;所述弹性叶片上分别连接有钢丝绳与所述转动盘连接。
6.根据权利要求5所述的叶片在线可调离心水泵,其特征是所述转动盘包括一空心的盘体,盘体的两侧板与转轴密封,盘体内设有一与转轴密封的隔板,盘体内的转轴上设有一径向的挡板,转动盘的盘体、隔板与转轴上的挡板之间在径向上形成所述的液压空间。
7.一种叶片在线可调离心水泵,包括通过转轴设在泵体内的叶轮,叶轮包括轮毂、设在轮毂上的盖板和若干叶片;其特征是各叶片分为两部分,包括轮毂上的固定叶片和设在固定叶片上的靠近叶轮外缘出口的弹性叶片;所述转轴上设有分别与各弹性叶片对应的电磁铁和径向支管道,转轴从一端设有轴向主管道与所述支管道连通;轮毂上设有径向运动的铁块与所述电磁铁对应,铁块通过钢丝绳与弹性叶片连接;连接电磁铁的导线经转轴上对应的支管道和主管道通过电刷与外接控制装置连接。
全文摘要
本发明公开了一种叶片在线可调离心水泵,包括通过转轴设在泵体内的叶轮,叶轮包括轮毂、设在轮毂上的盖板和若干叶片;各叶片分为两部分,包括轮毂上的固定叶片和靠近叶轮外缘出口的活动叶片,活动叶片铰接在盖板上;所述转轴上设有若干径向的油缸顶升装置分别与所述活动叶片相配合,所述转轴从一端设有管道与所述油缸顶升装置连通,该端通过旋转接头使管道与外接液压系统连通。本发明的特点是可通过在线调整离心泵叶片的出口角度使叶轮直径发生改变,从而改变水泵的性能参数,使流量和扬程提高或降低,解决了现有离心泵不能调节叶片角度而改变运行参数的问题。
文档编号F04D29/22GK103185025SQ201310120909
公开日2013年7月3日 申请日期2013年4月9日 优先权日2013年4月9日
发明者张智勇 申请人:长沙山水节能研究院有限公司
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