一种叶轮泵及其叶轮的制作方法

1.本实用新型涉及泵水设备技术领域，更具体地说，涉及一种叶轮。此外，本实用新型还涉及一种包括上述叶轮的叶轮泵。


背景技术：

2.泵是一种用于输送流体或使流体增压的机械，叶轮泵属于泵的一种，其工作时通过叶轮带动液体高速旋转，把机械能传递给液体，从而达到输送液体的目的。
3.现有的叶轮泵一般通过电机带动叶轮转动，液体从入液口进入，在叶轮的带动下转动后通过出液口流出，在使用的过程中，液体由入液口进入之后，在叶轮转动的过程中，会有部分液体不能按照预设的路径由出液口流出，或者在由入液口向出液口流动的过程中所受阻力较大，致使泵的效率和扬程降低。
4.综上所述，如何提高泵的效率和扬程，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种叶轮，在使用的过程中，叶轮主体上的安装面为向泵的出液口方向倾斜的锥面，在叶轮转动的过程中，会使液体沿安装面向上流出，在离心力的作用下，施加于液体一个斜向上的推力，有利增加液体的动能，从而提高泵的效率和扬程。
6.本实用新型的另一目的是提供一种包括上述叶轮的叶轮泵。
7.为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
8.一种叶轮，包括：叶轮主体和与所述叶轮主体配合形成液体流通腔室的叶轮座，所述叶轮主体设置有安装面，所述安装面安装有若干叶片，所述叶片位于所述流通腔室内，所述安装面为向泵的出液口方向倾斜的锥面。
9.优选的，所述安装面与叶轮主体的中心轴线的夹角为55
°‑
75
°
。
10.优选的，所述安装面与叶轮主体的中心轴线的夹角为70.4
°
。
11.优选的，所述叶轮座与所述叶轮主体同轴心设置，且所述叶轮座设置有与所述安装面的顶部夹角相同的配合锥面，且所述配合锥面与所述安装面相对设置、以形成所述流通腔室。
12.优选的，所述叶轮座与所述叶轮主体焊接连接。
13.优选的，所述叶轮座与所述叶轮主体为一体式结构。
14.优选的，所述叶片沿所述安装面的周向设置，且所述叶片的长度方向在所述安装面的周向和径向均具有延伸；
15.单个所述叶片的包角(a)为60
°‑
80
°
；所述包角(a)为单个所述叶片长度方向的两端分别与所述叶轮主体的中心连线所形成的夹角。
16.优选的，所述叶片的入口角(b)为10
°‑
20
°
；所述入口角(b)为在所述叶片靠近所述安装面中心的端部位置，所述叶片的外侧边缘切线与此位置圆周切线之间的夹角。
17.优选的，所述叶片的出口角为25
°‑
35
°
；所述出口角为在所述叶片靠近所述安装面边缘的端部位置，所述叶片的外侧边缘的切线与此位置圆周切线之间的夹角。
18.一种叶轮泵，包括上述任一项所述的叶轮。
19.在使用本实用新型提供的叶轮的过程中，叶轮主体与叶轮座配合，形成液体流通腔室，叶片位于液体流通腔室内，并且叶片安装于叶轮主体的安装面，在叶轮转动的过程中，液体进入液体流通腔室后，在离心力的作用下，会沿安装面及叶片向边缘的出口流出。
20.相比于现有技术，由于安装面为向泵的出液口方向倾斜的锥面，在离心力的作用下，液体沿锥面流出，作用于液体的离心力存在朝向出液口方向的分力，对液体具有向上的推动作用，有利于增加液体的动能，使液体更快速的流至出液口。从而提高泵的效率和扬程。
21.此外，本实用新型还提供了一种包括上述叶轮的叶轮泵。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
23.图1为本实用新型所提供的叶轮的具体实施例的剖面示意图；
24.图2为图1中叶轮的仰视图；
25.图3为图1中叶轮的俯视图；
26.图4为本实用新型所提供的叶轮主体的结构示意图；
27.图5为叶片安装位置的示意图；
28.图6为本实用新型所提供的叶轮泵的局部结构的剖面示意图。
29.图1
‑
6中：
30.1为叶轮主体、11为安装面、2为叶片、3为叶轮座、41为导流座上腔体、42为导流体、43为导流座下腔体、44为不锈钢密封圈、45为泵轴、46为摩擦片、a为包角、b为入口角、f为出口角、β为安装面与叶轮主体的中心轴线的夹角。
具体实施方式
31.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
32.本实用新型的核心是提供一种叶轮，在使用的过程中，叶轮主体上的安装面为向泵的出液口方向倾斜的锥面，在叶轮转动的过程中，会使液体沿安装面向上流出，在离心力的作用下，施加于液体一个斜向上的推力，有利增加液体的动能，从而提高泵的效率和扬程。本实用新型的另一核心是提供一种包括上述叶轮的叶轮泵。
33.请参考图1至图6，图1为本实用新型所提供的叶轮的具体实施例的剖面示意图；图2为图1中叶轮的仰视图；图3为图1中叶轮的俯视图；图4为本实用新型所提供的叶轮主体的
结构示意图；图5为叶片安装位置的示意图；图6为本实用新型所提供的叶轮泵的局部结构的剖面示意图。
34.本具体实施例提供了一种叶轮，包括叶轮主体和与叶轮主体配合形成液体流通腔室的叶轮座3，叶轮主体1设置有安装面11以及安装于安装面11的若干叶片2，叶片2位于流通腔室内，安装面11为向泵的出液口方向倾斜的锥面。
35.需要进行说明的是，叶片2的数量可以如图5所示，设置六个，也可以是其它符合要求的数值，具体根据实际情况确定。
36.本具体实施例中提到的出液口为泵的出液口，在使用的过程中，液体被加速之后，最后由出液口流出。
37.在使用本具体实施例提供的叶轮的过程中，叶轮与叶轮座3配合，形成液体流通腔室，叶片2位于液体流通腔室内，并且叶片2安装于叶轮主体1的安装面11，在叶轮转动的过程中，液体进入液体流通腔室后，在离心力的作用下，会沿安装面11及叶片2向边缘的出口流出。
38.液体在液体流通腔室内流动的过程中，由于叶轮处于转动状态，并且液体流通腔室内设置有叶片2，因此，液体在离心力的作用下，会沿着安装面11向边缘流出，同时在流出的过程中，由于叶片2的存在，分为不同的流束，由叶片2与安装面11、叶轮座3围成的开口处流出。
39.相比于现有技术，由于安装面11为向泵的出液口方向倾斜的锥面，在离心力的作用下，液体沿锥面流出，作用于液体的离心力存在朝向出液口方向的分力，对液体具有向上的推动作用，有利于增加液体的动能，使液体更快速的流至出液口，从而提高泵的效率和扬程。
40.本具体实施例中提到的扬程为泵的压头，是指单位重量流体经泵所获得的能量。泵的扬程大小取决于泵的结构，如叶轮直径的大小，叶片2的弯曲、转速情况等；在使用本具体实施例所提供的叶轮的情况下，单位重量的流体经过转动的叶轮的液体流通腔室后，由于安装面11为向泵的出液口方向倾斜的锥面，相比于现有技术中安装面11为水平面的设置方式，离心力作用于液体的力增加了朝向出液口的分力，从而增加单位重量流体经泵所获得的能量，增加泵的扬程。
41.本具体实施例中提到的安装面11为向泵的出液口方向倾斜的锥面是指如图1所示，安装面11向上倾斜设置，为向上倾斜的锥面，出液口设置于图1中叶轮的上部位置。
42.优选的，可以使安装面11与叶轮主体1的中心轴线的夹角β为55
°‑
75
°
，如图1所示，可以使安装面11与叶轮主体1的中心轴线的夹角b为70.4
°
。当然，还可以将安装面11与叶轮主体1的中心轴线的夹角β设置为其它合适的角度数值，具体根据实际情况确定。
43.在上述实施例的基础上，可以在叶轮座3设置与安装面11的顶部夹角相同的配合锥面，且配合锥面与安装面11相对设置、以形成流通腔室。
44.此处提到的与安装面11的顶部夹角相同是指配合锥面与安装面11之间的任意位置的距离保持一致，如图1所示，使液体流通腔室为高度尺寸一致的倾斜腔室，避免液体在流动的过程中，因液体流通腔室内横截面的变化而对液体的流速产生影响，进一步提高泵的效率。
45.在加工叶轮座3的过程中，可以将叶轮座3与叶轮主体1分别单独进行加工，加工完
之后，将叶轮座3焊接于叶轮主体1；也可以将叶轮座3与叶轮主体1设置为一体式结构，具体根据实际情况确定，在此不做赘述。
46.在上述实施例的基础上，可以将叶片2沿安装面11的周向设置，且叶片2的长度方向在安装面11的周向和径向均具有延伸；
47.单个叶片2的包角a为60
°‑
80
°
；包角a为单个叶片2长度方向的两端分别与叶轮主体1的中心连线所形成的夹角，具体如图5所示；叶片2的具体形状可以根据伯努利方程和欧拉方程等理论依据进行设计。本具体实施例中的包角a如图5所示，在同一平面内，连接安装面11的中心与叶片2长度方向的一端，连接安装面11的中心与叶片2长度方向的另一端，两段连线之间的夹角为叶片2的包角a。
48.优选的，叶片2为平滑的弯曲结构，并且如5所示，叶片2的厚度由靠近安装面11中心的一端至靠近安装面11边缘的一端逐渐变厚。
49.优选的，包角a为69.4
°
。当然，包角a还可以是其它符合要求的角度数值，在此不做赘述。
50.叶片2的入口角b为10
°‑
20
°
；入口角b为在叶片2靠近安装面11中心的端部位置，叶片2的外侧边缘切线与此位置圆周切线之间的夹角。如图5所示，叶片2靠近安装面11中心的一端沿同一圆周设置，在叶片2靠近安装面11中心的端部位置，叶片2的外侧边缘切线与此位置的圆周切线之间的夹角即为入口角b。
51.优选的，入口角b为14.9
°
。当然，入口角b还可以是其它符合要求的角度数值，在此不做赘述。
52.叶片2的出口角f为25
°‑
35
°
；所述出口角f为在叶片2靠近安装面11边缘的端部位置，叶片2的外侧边缘的切线与此位置圆周切线之间的夹角；如图5所示，叶片2靠近安装面11边缘的一端沿同一圆周设置，在叶片2靠近安装面11边缘的端部位置，叶片2的外侧边缘切线与此位置的圆周切线之间的夹角即为出口角f。
53.优选的，出口角f为30.2
°
。当然，出口角f还可以是其它符合要求的角度数值，在此不做赘述。
54.除了上述叶轮，本实用新型还提供一种包括上述实施例公开的叶轮的叶轮泵，该叶轮泵的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。
55.如图6所示，为本具体实施例提供的叶轮泵的部分结构的剖面示意图，包括导流座上腔体41、导流体42、叶轮、导流座下腔体43以及泵轴45，导流座上腔体41、导流体42、叶轮、导流座下腔体43均套设于泵轴45的外周部，导流座上腔体41与导流座下腔体43之间设置有不锈钢密封圈44；叶轮的下部设置于套设于泵轴45外周部的摩擦片46。当然，叶轮泵还可以是其它的结构形式，在此不做赘述。
56.需要进行说明的是，叶轮通过双轴承安装于泵轴45，其中一处轴承位于摩擦片46的上部，导流体42设置有凹槽用于支撑轴承，凹槽的深度为3mm
‑
10mm，优选的，凹槽的深度为5mm；另一处轴承位于不锈钢密封圈44处，双轴承的设置方式，可以提高叶轮转动过程中的稳定性，避免叶轮在高速转动的状态下失稳。
57.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。本实用新型所提供的所有实施例的任意组合方式均在此实用新型的保护范围内，在此不做赘述。
58.以上对本实用新型所提供的叶轮泵及其叶轮进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。