[发明专利]一种高扬程低噪声的轴流泵

说明书

本发明涉及一种高扬程低噪声的轴流泵，它包括弯肘型进水流道、叶轮、导叶、出水弯管和出水流道，其特征在于所述叶轮包括叶片、轮毂和导水锥，所述轮毂沿周向均匀设置非对称翼型的叶片，在轮毂的前端设置导水锥，所述叶片呈空间交叉的X型。本发明拓宽了轴流泵高效运行的范围，减小了机组的振动及噪声，适用于在扬程变化幅度较大的泵站。

技术领域

本发明属于流体机械及水利水电工程设备技术领域，特别是涉及一种高扬程低噪声的轴流泵。

背景技术

轴流泵是用于低扬程泵站的最主要泵型。轴流泵结构简单，安装灵活，形式多样。我国大型泵站尤其是轴流泵站的建设，最近20年来发展十分迅速。在农田灌溉，市政给排水、调水工程、电厂循环水工程等方面有着广泛的应用。这类泵站的特点是扬程低、流量大、信息化程度高，主要分布在长江中下游、洞庭湖区、江汉平原、珠江三角洲和大运河沿线等。根据中国通用机械工业协会泵业分会的会员企业统计的轴流泵产量，20世纪90年代以来，我国轴流泵的产量稳定增加，21世纪初以来南水北调的规划开始实施，这是解决北方地区水资源匮乏的战略性工程，是一项举世瞩目的特大规模跨流域调水工程。其中，南水北调东线建30座泵站，需大型水泵300多台。

轴流泵适应的扬程低，具有过流量大、叶轮直径小、重量轻的特点，根据取水泵站的设计扬程，一般首选轴流泵，但是轴流泵在小流量、高扬程运行时有不稳定区域，在零流量附近运行汽蚀性能较差，对扬程变化幅度大的泵站，要满足高扬程稳定运行，必然使平均扬程偏离水泵高效率区。

中国专利申请201610214605.X公开了一种“轴流泵”，在小流量工况下仍能高效稳定运行，该装置包括泵壳、叶轮和多个沿周向均匀排列在叶轮进口端的泵壳内壁的挡板，当叶轮进口设置挡板后，有效的消除了原流量-扬程曲线的马鞍区，但其挡板尺寸太大，影响到进水流道的设计，增加了施工成本。

中国专利申请201511004087.0公开了“一种高扬程轴流泵叶轮水力设计方法”，提出了轴流泵叶轮参数系统的、精确地设计方法，解决了轴流泵低扬程和空化的问题，延长泵的使用寿命和维修周期，但这种设计方法没有考虑轴流泵在最优流量65％时的不稳定区域运行时机组的振动、噪声及高效区域窄等问题。

综上所述，针对扬程变化幅度较大的泵站，轴流泵需要满足在高扬程工况下高效稳定运行，而现有的水力设计方法无法达到这一要求。如何克服现有技术的不足已成为当今流体机械及水利水电工程设备技术领域中亟待解决的重点难题之一。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术所存在的不足而提供一种高扬程低噪声的轴流泵，本发明拓宽了轴流泵高效运行的范围，减小了机组的振动及噪声，适用于在扬程变化幅度较大的泵站。

根据本发明提出的一种高扬程低噪声的轴流泵，它包括：弯肘型进水流道、叶轮、导叶、出水弯管和出水流道，所述弯肘型进水流道设置在叶轮的进水端，叶轮与电机通过穿过流道的主轴传动连接，所述叶轮设置在叶轮室内，所述导叶设置在叶轮室与出水弯管之间的扩散管内，其特征在于，所述叶轮包括叶片、轮毂和导水锥，所述轮毂的前端设置导水锥，所述轮毂沿周向均匀设置非对称翼型的叶片，所述叶片的形状为中间厚两边薄，从轮缘至轮毂，叶片的冲角逐渐减小，呈空间交叉的X型；所述叶片进水端为球面结构，出水端为流线尖翼型，其空间特性通过其不同轴向截面翼型曲线上关键点坐标表示：以叶片的转动轴向与各截面的交点为原点建立坐标系，x1、x2、x3、x4为各坐标的横坐标，y1、y2、y3、y4为各坐标的纵坐标，M1、M2、M3、M4分别表示四个型线，则叶片的中间截面型线部分点在直角坐标系下的位置参数如表1-4所示，

表1：单位：mm