[发明专利]叶轮、离心泵及空调

说明书

本发明提供了一种叶轮、离心泵及空调，叶轮包括设置在轮毂上的至少两个对称的平衡孔，平衡孔的出口朝向与叶轮进口的流体流向一致。本发明提供的叶轮改变了平衡孔出口的朝向方向，使得平衡孔出口的朝向与叶轮进口流体的流向方向保持一致。使得从平衡孔流出的流体与叶轮进口的流体之间的冲击大大减小，极大地减小了从平衡孔流出的流体对叶轮进口流体的扰动、很好地保持了叶轮进口主流的形态、优化了叶轮的进流结构、降低了振动噪声、提高了效率、避免了空化现象，符合人性化和工业化设计。

技术领域

本发明属于水泵技术领域，更具体地说，是涉及一种叶轮、离心泵及空调。

背景技术

通常用于循环水系统、市政供水、生产工艺的离心式单级水泵，其扬程通常在20～50m范围内，换算成压力，即水泵的出口压力减去进口压力的压差达到200～500kPa。此压力差完全是由水泵的叶轮对其中的水做功产生，在叶轮对水持续做功的过程中，叶轮一直处于高压差的环境中。其中叶轮进口处近似为水泵进口压力，叶轮出口及前后轮盖处近似为水泵出口压力。如此大的压力差作用在叶轮上，形成巨大的轴向力，再通过转轴传递到轴承上。若不做任何优化设计，则轴承需要承担巨大的、且随工况变化而大幅变化的轴向力，这对轴承的设计及可靠运行是十分不利的。

在常见叶轮设计中，为了降低过大的轴向力，会在叶轮后盖板设置密封口环（叶轮后密封），通过密封间隙，将叶轮后腔分隔为两个相对独立的区域。同时，在叶轮后盖板设置沿圆周均匀分布的数个圆孔（称为平衡孔）将叶轮后腔与叶轮进口连通。叶轮做功产生的高压水在压差作用下，通过叶轮后密封间隙进入叶轮后腔，继而通过平衡孔回流进入叶轮进口区域，与叶轮进口水流汇合。此时，叶轮后腔的压力处于叶轮出口压力与叶轮进口压力之间。通过这种设置，可有效降低叶轮后盖密封腔的压力，从而减小水泵的轴向力。常规的平衡孔位置设置是将平衡孔位于叶轮叶片进口之前或叶片进口附近，为加工便利，平衡孔的轴线平行于叶轮轴线。

目前的平衡孔会造成以下问题：从平衡孔进入叶轮进口的水流，流向与叶轮进口的主流相反，扰乱了主流的形态，水泵进水结构恶化，恶劣的进水结构进而造成运行不稳定、振动噪声加剧、水泵效率下降、容易出现空化现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种叶轮、离心泵及空调，以解决现有技术中存在的从平衡孔流出的水流扰乱主流的形态的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种叶轮，包括设置在轮毂上的至少两个对称的平衡孔，所述平衡孔的出口朝向与所述叶轮进口的流体流向一致。

进一步地，所述平衡孔开设在所述叶轮的轮轴处。

进一步地，所述平衡孔包括进入孔段以及连通所述叶轮的进口的排出孔段，所述进入孔段为直通孔且与所述轮轴的轴线平行。

进一步地，所述平衡孔还包括连通所述进入孔段和所述排出孔段的过渡孔段。

进一步地，同一系的所述进入孔段、所述排出孔段以及所述过渡孔段的轴线在同一平面且所述过渡孔段呈弧状。

进一步地，同一系的所述进入孔段和所述排出孔段相互垂直。

进一步地，所述过渡孔段呈圆环形且连通各相互中心对称的进入孔段和排出孔段。

进一步地，所述进入孔段和/或所述排出孔段的截面为圆形或方形。

本发明的另一目的在于提供一种离心泵，包括壳体和后盖形成的蜗壳，以及安装在蜗壳内的叶轮，所述叶轮上的平衡孔的出口朝向与所述叶轮进口的流体流向之间的夹角为锐角。

本发明的另一目的在于提供一种空调，所述空调上述离心泵。