[发明专利]一种过流面积可调式混流泵柔性导叶结构、混流泵及调节方法

权利要求书

1.一种过流面积可调式混流泵柔性导叶结构，其特征在于，包括m个柔性导叶叶片（17）、柔性导叶调节装置，所述柔性导叶调节装置包括m组支撑筋（8）、n个支撑筋底座（5）、n组底座驱动机构，每一组支撑筋中支撑筋的数量为n；m组支撑筋中的每一个支撑筋的一端分别固定安装在一个支撑筋底座（5）上，其中，m为大于2的正整数，n为大于5的正整数；所述柔性导叶叶片（17）固定安装在支撑筋（8）上，每一个支撑筋底座（5）单独由一组底座驱动机构驱动旋转，从而带动支撑筋（8）转动，由不同底座驱动机构驱动支撑筋底座（5）旋转不同角度，从而实现柔性导叶叶片（17）的形状改变。

2.根据权利要求1所述的柔性导叶结构，其特征在于，支撑筋底座（5）内圈具有内齿轮（16），所述底座驱动机构包括伺服电机（7）和外齿轮（18），所述外齿轮（18）装在所述伺服电机（7）的输出轴上、且与所述支撑筋底座（5）上的内齿轮（16）相啮合。

3.具有权利要求1所述柔性导叶结构的过流面积可调式混流泵，其特征在于，包括叶轮轮毂、叶轮、导叶叶片（11）、柔性导叶结构以及过流断面反馈调节系统，所述导叶叶片（11）和柔性导叶调节装置均安装在叶轮出口的后方，每个导叶叶片（11）吸力面后方均对应安装有一个柔性导叶叶片（17）；

导叶轮毂内部开有环形凹槽，且环形凹槽和导叶轮毂表面之间的环形壁上、每一个导叶叶片（11）的根部均开设n条沿圆周方向延伸的长条形空心槽（121、122、123、124、125），所述支撑筋底座（5）为环形，n个支撑筋底座（5）依次排列套装在所述环形凹槽内，一端固定在支撑筋底座（5）上的支撑筋（8）穿过长条形空心槽（121、122、123、124、125）延伸出来；所述柔性导叶叶片（17）固定装在支撑筋（8）上；

所述支撑筋底座（5）驱动机构装在支撑筋底座（5）、轮毂环形凹槽内的空隙中；

所述过流断面反馈调节系统包括通讯连接的混流泵流量工况检测装置、支撑筋角度调节模块，所述支撑筋角度调节模块还与支撑筋底座（5）驱动机构相连，并基于混流泵的实时流量、扬程、效率和功率来调控支撑筋底座（5）驱动机构的工作，从而调整柔性导叶叶片（17）的形状，来改变导叶流道的过流面积以适应当前的流量工况，从而提高混流泵的效率。

4.具有权利要求2所述柔性导叶结构的过流面积可调式混流泵，其特征在于，包括叶轮轮毂、叶轮、导叶叶片（11）、柔性导叶结构以及过流断面反馈调节系统，所述导叶叶片（11）和柔性导叶调节装置均安装在叶轮出口的后方，每个导叶叶片（11）吸力面后方均对应安装有一个柔性导叶叶片（17）；

导叶轮毂内部开有环形凹槽，且环形凹槽和导叶轮毂表面之间的环形壁上、每一个导叶叶片（11）的根部均开设n条沿圆周方向延伸的长条形空心槽（121、122、123、124、125），所述支撑筋底座（5）为环形，n个支撑筋底座（5）依次排列套装在所述环形凹槽内，一端固定在支撑筋底座（5）上的支撑筋（8）穿过长条形空心槽（121、122、123、124、125）延伸出来；所述柔性导叶叶片（17）固定装在支撑筋（8）上；

所述支撑筋底座（5）驱动机构装在支撑筋底座（5）、轮毂环形凹槽内的空隙中；

所述过流断面反馈调节系统包括通讯连接的混流泵流量工况检测装置、支撑筋角度调节模块，所述支撑筋角度调节模块还与支撑筋底座（5）驱动机构相连，并基于混流泵的实时流量、扬程、效率和功率来调控支撑筋底座（5）驱动机构的工作，从而调整柔性导叶叶片（17）的形状，来改变导叶流道的过流面积以适应当前的流量工况，从而提高混流泵的效率。

5.根据权利要求3或4所述的过流面积可调式混流泵，其特征在于，所述支撑筋（8）在安装到支撑筋底座（5）上之后，进行折弯处理，当支撑筋（8）根部紧靠导叶叶片（11）时，其形状与导叶叶片（11）吸力面外形相同，使柔性导叶叶片（17）与叶片吸力面互相贴合；且支撑筋（8）在弯折后，其伸出导叶轮毂后的高度不超过导叶叶片（11）的高度。