[实用新型]一种旋涡泵叶轮

说明书

一种旋涡泵叶轮，所述的叶轮包括叶片，每个叶片的叶顶处均进行修型处理，所述的叶片整体呈近似镰刀型，其外周轮廓由直叶片工作面、直叶片背面、修型工作面叶顶和修型背面叶顶围成，所述的修型工作面叶顶和修型背面叶顶为曲面，所述的修型工作面叶顶的下端与直叶片工作面的上端光顺相接，所述修型背面叶顶的下端与直叶片背面的上端光顺相接，修型工作面叶顶的上端与修型背面叶顶的上端相接。本实用新型提供了一种旋涡泵叶轮，改善旋涡泵叶顶处流动结构，提高叶轮抗汽蚀性能，降低叶顶间隙泄漏损失，使其更具有产业上的利用价值。

技术领域

本实用新型涉及泵技术领域，具体来讲涉及一种旋涡泵叶轮，属于流体机械领域。

背景技术

旋涡泵是一种低比转速叶片泵，因其扬程高、流量小、成本低、结构简单紧凑、易于加工、具有自吸功能和气液混输功能等优点，广泛应用于化工、消防、居民生活用水、仪器仪表、液压传动、航空航天和医疗器械等行业。

旋涡泵主要由泵壳和叶轮组成。叶轮外缘部分呈辐射状均匀排列多个径向叶片，叶片数目多达几十片。旋涡泵通过叶轮内的和流道内的动量交换来对流体增压加速，即每次的回流运动都会造成回流与流道压力流发生撞击，在流动区域内产生大量的纵向旋涡和径向旋涡。叶片两侧较大的压差导致叶顶间隙中发生潜流，产生容积损失，而且潜流还会与纵向、径向旋涡相互掺混，导致叶顶处更为复杂的二次流动。这种特定结构带来的回流、二次流等现象，不仅会大大降低叶轮的效率，而且容易发生汽蚀，给泵的运行带来不可忽视的损失。因此，旋涡泵的效率很低，通常只有20％-40％。

发明内容

为了克服已有旋涡泵的叶顶间隙泄漏损失较大、叶轮抗汽蚀性能较低的不足，本实用新型提供了一种旋涡泵叶轮，改善旋涡泵叶顶处流动结构，提高叶轮抗汽蚀性能，降低叶顶间隙泄漏损失，使其更具有产业上的利用价值。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种旋涡泵叶轮，所述的叶轮包括叶片，每个叶片的叶顶处均进行修型处理，所述的叶片整体呈近似镰刀型，其外周轮廓由直叶片工作面、直叶片背面、修型工作面叶顶和修型背面叶顶围成，所述的修型工作面叶顶和修型背面叶顶为曲面，所述的修型工作面叶顶的下端与直叶片工作面的上端光顺相接，所述修型背面叶顶的下端与直叶片背面的上端光顺相接，修型工作面叶顶的上端与修型背面叶顶的上端相接。

进一步，所述叶轮还包括前导流板，所述前导流板外缘边位于叶片中部位置。

再进一步，所述的修型工作面叶顶和修型背面叶顶的交接边位于直叶片厚度的两倍宽位置。

更进一步，所述修型工作面叶顶的曲率γ₁比所述修型背面叶顶的曲率γ₂大。

优选的，所述修型工作面叶顶的曲率γ₁和所述修型背面叶顶的曲率γ₂满足以下公式：γ₁＝K₁γ₂，其中K₁为比例系数，取值为1.35-1.75，γ₁和γ₂的单位是mm^-1。

所述修型工作面叶顶的曲率γ₁和所述修型背面叶顶的曲率γ₂沿着叶片进口到出口的方向呈现线性增长，叶片进口处叶顶的曲率为出口处的1.2-1.3倍。

所述前导流板的外缘边距轮毂中心线为d₁，旋涡泵叶轮外缘边距轮毂中心线为d₂，且满足以下公式：d₂＝K₂d₁，其中K₂为比例系数，取值为1.15-1.25，d₁和d₂的单位是mm^-1。

所述的修型工作面与修型背面的连接处进行倒圆角处理。