一种用于离心泵的叶轮及离心泵的制作方法

1.本实用新型涉及离心泵技术领域，具体涉及一种用于离心泵的叶轮及离心泵。


背景技术：

2.泵是一种输送流体介质或使流体介质增压的设备，按工作方式分为容积式泵、叶轮式泵、喷射式泵。其中离心泵是一种常用的叶轮式泵，由于具有结构紧凑、可高速运行的优点而在各行各业有着广泛的应用。
3.对于离心泵而言，其执行部分主要包括泵轴、叶轮、泵壳，及由泵壳合围而成的泵腔。其中，所述叶轮置于泵腔内，并套设于泵轴上，用于在泵轴的带动下进行旋转，对泵腔内的介质产生离心作用，从而对其进行输送或增压。且在现有的离心泵结构中，为了保证泵腔的密封性，在泵腔与未套设叶轮的泵轴间填充有填料。同时为了降低填料密封处的压力，以减小介质中的杂质对填料的磨损，并防止介质从该填料形成的轴封处泄漏，还会在叶轮靠近该填料一侧设置后背叶片。
4.为了使所述后背叶片对减小介质泄漏的作用最优化，需要将其前端与泵壳内壁间距设为零；但受实际使用及铸造需求，该设置要求无法满足，因此通过后背叶片对介质泄漏的防止作用将存在一定的技术局限性。且只依靠后背叶片进行作用，将损耗一部分的轴功率，从而降低离心泵的机械效率。


技术实现要素：

5.本实用新型目的在于提供一种用于离心泵的叶轮及离心泵，以解决现有技术中后背叶片在防止介质泄漏方面的技术局限性，并减小对轴功率的损失，提高离心泵的机械效率。
6.为达成上述目的，本实用新型提出如下技术方案：
7.一种用于离心泵的叶轮，包括主体，分设于主体两侧的前盖板、后盖板，所述后盖板远离入料口；所述前盖板远离主体一侧还设有若干前背叶片，所述后盖板远离主体一侧还设有若干后背叶片，所述前背叶片由所述前盖板的外周壁沿其径向向内延伸，所述后背叶片由所述后盖板的外周壁沿其径向向内延伸；定义外径为后背叶片或前背叶片的外周壁至主体中心轴的距离，所述后背叶片的外径大于所述前背叶片的外径。
8.进一步的，所述后背叶片的外径为前背叶片外径的1.02-1.25倍。
9.进一步的，定义内径为后背叶片或前背叶片的内周壁至主体中心轴的距离，所述后背叶片的内径为前背叶片的内径的0.48倍-0.72倍。
10.进一步的，所述主体包括若干主叶片，所述后背叶片及所述前背叶片的数目均大于所述主叶片的数目。
11.进一步的，所述后背叶片的数目为所述前背叶片的数目的0.6-0.7倍。
12.进一步的，所述后背叶片的最大宽度为所述前背叶片的最大宽度的1-1.25 倍。
13.进一步的，所述后背叶片及所述前背叶片均为径向直叶片或后弯叶片；所述后弯
叶片的旋转方向与所述主体的旋转方向相同。
14.进一步的，所述后盖板与各后背叶片间为一体铸造结构；所述前盖板与各前背叶片间也为一体铸造结构。
15.一种离心泵，包括泵轴、所述叶轮、泵壳，及由所述泵壳合围而成的泵腔；所述泵轴由所述泵壳的一侧穿设其中，所述叶轮套设于所述泵轴上，并位于所述泵腔内；所述泵轴与所述泵壳间还设有填料层、水封环，所述水封环套设于所述泵轴上，并位于所述填料层靠近所述后背叶片一侧。
16.进一步的，所述后背叶片的前端与泵壳内壁间的间距为1.5mm。
17.有益效果：
18.本实用新型提供了一种用于离心泵的叶轮。所述叶轮包括主体，设于所述主体两侧的前背板、后背板，及设于前背板上的前背叶片，设于后背板上的后背叶片；且使所述后背叶片的外径大于前背叶片的外径。此时当主体旋转时，所述前背叶片与后背叶片将与其同时旋转，一方面，所述后背叶片的前端与离心泵泵壳间的流体介质将由于同时受到主体及后背叶片的离心作用而具有较快的流速，且该流速大于主体处流体介质的流速，由流速越大静压越小可得后背叶片的前端与泵壳间的轴向推力也更小，从而防止该处介质中的杂质对泵轴与泵壳间的填料层造成冲击，进而降低离心泵的密封性，并使介质从该填料形成的轴封处泄漏。另一方面，由于所述后背叶片的外径大于前背叶片的外径，因此在所述前背叶片的作用下，泵腔内的流体介质将保持原有的切向运动状态，此时所述后盖板及后背叶片将对该运动状态下的流体介质形成有效阻挡；防止其进入并被困于后背叶片与泵壳间的间隙内，进而防止其从轴封处泄漏。
19.由此可见，本实用新型所述的叶轮利用前背叶片与后背叶片间的外径差使泵腔内对防止流体介质从轴封处泄漏的作用不但来源于后背叶片的离心作用，还与前背叶片与后背叶片协同作用下的阻挡作用有关。从而摆脱了现有技术中由解决该类泄漏的理想结构设计(后背叶片与泵腔内壁间距设为零)与实际应用需求无法同时满足导致的技术局限性。从而更好的改善了流体介质从轴封处泄漏的问题。
20.本实用新型还提供了一种离心泵，所述离心泵包括所述叶轮。由于所述叶轮可更好的解决流体介质从轴封处泄漏的问题，因此所述离心泵具有更长的使用寿命，及更高的机械效率。
21.应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的实用新型主题的一部分。
22.结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本实用新型教导的前述和其他方面、实施例和特征。本实用新型的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本实用新型教导的具体实施方式的实践中得知。
附图说明
23.附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本实用新型的各个方面的实施例，其中：
24.图1为本实用新型所述的用于离心泵的叶轮的示意图；
25.图2为图1中所述叶轮的剖视图；
26.图3为本实用新型所述的离心泵的示意图。
27.图中附图标记为：1为主体，2为后盖板，3为前盖板，4为后背叶片，5为前背叶片，6为泵壳，7为泵腔，8为泵轴，9为填料层，10为水封环。
具体实施方式
28.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图,对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。除非另作定义, 此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
29.本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。同样,除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一个”“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件,并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。“上”“下”“左”“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。
30.本实用新型提供了一种用于离心泵的叶轮。由于所述叶轮中后背叶片的外径大于前背叶片的外径，因此所述叶轮中对流体介质从轴封处泄漏的作用不但来源于后背叶片的离心作用，还来源于后背叶片与前背叶片间的外径差引起的阻挡作用。从而摆脱了现有技术中由解决该类泄漏的理想结构设计与实际应用需求无法同时满足而造成的技术局限性。从而更好的解决了流体介质从轴封处泄漏的问题。
31.本实用新型还提供了一种离心泵，所述离心泵包括所述叶轮，因此具有更长的使用寿命，更好的机械效率。
32.下面结合附图所示的实施例，对本实用新型公开的用于离心泵的叶轮及离心泵作进一步具体介绍。
33.如图1-2所示，所述叶轮包括主体1，分设于主体两侧的前盖板3、后盖板 2，所述后盖板2远离离心泵的入料口；所述前盖板3远离主体一侧还设有若干前背叶片5，所述后盖板2远离主体一侧还设有若干后背叶片4，所述前背叶片 5由所述前盖板的外周壁沿其径向向内延伸，所述后背叶片4由所述后盖板的外周壁沿其径向向内延伸；定义外径为后背叶片或前背叶片的外周壁至主体中心轴的距离，所述后背叶片4的外径大于所述前背叶片5的外径。
34.如图3所示，所述离心泵包括所述叶轮，泵轴8，泵壳6，及由所述泵壳6 合围成的泵腔7。所述泵轴8沿所述泵壳6的一侧穿设其中，所述叶轮套设于所述泵轴8上，并位于所述泵腔7内。为了保证泵腔的密封性，所述泵轴8与所述泵壳6间还设有填料层9、水封环10，所述水封环10套设于所述泵轴8上，并位于所述填料层9靠近所述后背叶片4一侧。
35.在具体实施中，如图3所示，由于所述叶轮包括若干后背叶片4，因此所述后背叶片4的前端与泵壳6间的流体介质将由于同时受到主体1及后背叶片4 的离心作用而具有较快的流速，且该流速大于主体处流体介质的流速，由流速越大静压越小可得后背叶片4的前端与泵壳6间的轴向推力也更小，从而防止该处介质中的杂质对泵轴与泵壳间的填料层9造成冲击，进而降低离心泵的密封性，并使介质从该填料层形成的轴封处泄漏。
36.且由于所述后背叶片4的外径大于前背叶片5的外径，因此在所述前背叶片5的作用下，泵腔7内的流体介质将保持原有的切向运动状态，此时所述后盖板2及后背叶片4将对该运动状态下的流体介质形成有效阻挡；防止其进入并被困于后背叶片4与泵壳6间的间隙内，进而防止其从轴封处泄漏。
37.为了优化后背叶片4与前背叶片5的外径差引起的阻挡作用，并防止介质内的固体含料或杂质等在后背叶片4的外径处形成堵塞，设置所述后背叶片4 的外径为前背叶片5的外径的1.02-1.25倍。具体倍数设置则依据离心泵的具体输送能力、应用需求而定。
38.为了使在该外径差值下，对轴封处介质泄漏的改善效果最佳，设置所述后背叶片4的前端与泵壳6内壁间的间距为1.5mm。
39.如图1或2所示，所述主体1包括若干主叶片。为了平衡轴向力，从而进一步减小泵轴负荷，使所述后背叶片4及所述前背叶片5的数目均大于所述主叶片的数目。本实施例中，具体设置所述主叶片的数目为3-6片，所述前背叶片5的数目为所述主叶片的数目的2-5倍。
40.同理，所述后背叶片4的数目为所述前背叶片5的数目的0.6-0.7倍。
41.本实施例中，定义内径为前背叶片5或后背叶片4的内周壁至主体1中心轴的距离。为平衡轴向力，防止所述叶轮的轴向窜动对其正常工作造成影响，设置所述后背叶片4的内径为前背叶片5的内径的0.48倍-0.72倍。具体倍数设置则依据离心泵的具体输送能力、应用需求而定。
42.为了提高所述叶轮的工作效率，减小轴向压力，本实施例还设置所述后背叶片4的最大宽度为所述前背叶片5的最大宽度的1-1.25倍。此时所述前背叶片5的最小宽度还小于所述主体1的最大径向长度的8％。
43.为了进一步提高所述叶轮的输送效率，在前背叶片5及后背叶片4的类型选择上，本实施例中所述前背叶片5及所述后背叶片4均采用了径向直叶片或后弯叶片。所述后弯叶片的旋转方向与所述主体1的旋转方向相同。
44.为了防止在使用过程中所述前背叶片5或后背叶片4发生断裂从而影响叶轮正常工作，设置所述后盖板2与各后背叶片4间为一体铸造结构；所述前盖板3与各前背叶片5间也为一体铸造结构。
45.在具体的材质选择上，依据实际工况，所述叶轮可以是金属叶轮，也可以是橡胶叶轮。且对于金属叶轮，采用了高铬抗磨铸铁；对于所述橡胶叶轮，采用了内衬钢板橡胶。
46.虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型。本实用新型所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。