[发明专利]一种渣浆泵半开式叶轮新型背叶片设计方法

说明书

本发明提供一种渣浆泵半开式叶轮新型背叶片设计方法，通过将背叶片轴截面设计成流线型和将平面投影面设计成“刀面”，使叶轮背叶片和护板之间的浆液相对运动速度分布呈“良性”分布，减缓护板和背叶片之间的磨损速度及背叶片消耗的功率，同时保证背叶片可以产生一定量压差可以平衡一定量的轴向力及延长轴封和轴承的使用寿命；同时“刀面”型能够进一步减少背叶片的功率消耗和有足够的出口磨损裕量，提高渣浆泵的可靠性，进而延长渣浆泵的使用寿命。

技术领域

本发明专利涉及水泵技术领域，具体涉及一种渣浆泵半开式叶轮新型背叶片设计方法。

背景技术

泵作为传统的通用机械，一直随着人类社会的发展而发展。渣浆泵是一种输送浆体的机器，广泛应用于电力、冶金、矿山、煤炭、建材和化工等工业部门，输送含有腐蚀性或磨蚀性的浆液，为我国的国民经济发展做出巨大贡献。近年来，随着物联网的飞速发展，行业之间的联系越发紧密，传统的渣浆泵设计从结构到水力不断被改进，可以说改良后的渣浆泵大体兼备能耗低、结构合理、维修方便及运行维护费用低，但是，就整体而言，渣浆泵在可靠性方面还存在问题。关于传统的半开式叶轮的背叶片主要优点在于：一方面可以减小叶轮与护板之间的压力，从而可减少口环处的回流量提高泵的容积效率，降低轮毂处的压力延长轴封寿命，另一方面可对半开式叶轮背叶片在一定程度上平衡轴向力，提高轴承寿命。但是，由于背叶片随着叶轮的旋转与护板之间存在相对运动，使其之间的渣浆不断的磨损，缩短护板使用的寿命，同时背叶片在运转消耗的功大于它提高的容积效率的功，降低可泵的效率，因此需要做进一步的改善设计。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供一种渣浆泵半开式叶轮新型背叶片设计方法。

本发明要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现。

一种渣浆泵半开式叶轮新型背叶片设计方法，其特征在于：将背叶片轴截面设计成流线型和将平面投影面设计成“刀面”，具体尺寸的计算方法为：

比转速n_s计算公式如下：

式中：

n_s—比转速；

n—转速，r/min；

Q—流量，m³/h；

H—扬程，m；

通过比转速n_s推导叶轮外径D₂计算公式如下：

式中：

D₂—叶轮外径，mm；

n—转速，r/min；

Q—流量，m³/h；

由叶轮外径D₂推导叶轮后盖板厚度δ₂计算公式如下：

式中：

δ₂—叶轮后盖板厚度，mm；

D₂—叶轮外径，mm；

K—叶轮外径与后盖板厚度之间的系数取值范围(16-21)，浆液密度大取小值；

由叶轮外径D₂和叶轮后盖板厚度δ₂推导背叶片轴面尺寸计算公式如下：

式中：

δ₂—叶轮后盖板厚度，mm；