[发明专利]一种离心泵叶轮及其降噪方法

说明书

本发明公开了一种离心泵叶轮及其降噪方法，包括口环、前盖板、叶片工作面、叶片背面、后盖板、缝隙和叶轮主体，叶轮主体的一侧外壁上固定连接有口环，叶轮主体的两侧外壁上分别固定安装有前盖板和后盖板，叶轮主体的两侧外壁上设置有叶片工作面和叶片背面，叶片工作面和叶片背面的外壁上分布开设有缝隙；该降噪方法是提供一种全新的叶轮结构来对离心泵噪声进行控制，在叶轮的每个叶片后缘上进行开缝处理，可以减小叶片工作面和背面的压力差，进而减小叶片出口处的流动分离与尾流等复杂流动，在尽量不影响其性能以及不增加成本的前提下进行设计优化，可批量生产，开缝设计不仅提高离心泵的寿命，同时降低对环境的危害。

技术领域

本发明涉及单级单吸离心泵技术领域，具体为一种离心泵叶轮及其降噪方法。

背景技术

目前，泵广泛应用于各行各业，其中大约70％为离心泵，离心泵在运行过程中常伴有噪声，随着近几年离心泵的快速发展，使得噪声成为了非常重要的问题，要想解决离心泵噪声，就需要了解噪声产生的来源；离心泵噪声包括机械噪声和水力噪声，机械噪声主要来源于机械制造，已经得到控制，而离心泵流体噪声的机理复杂，还未完全解决，是目前研究的重点；

离心泵在运行过程中由于叶轮和蜗壳之间存在较强的动静干涉作用，容易形成复杂的流场运动，尤其是在靠近叶片尾缘出口产生较大的流动分离，进而形成的尾流-射流等进一步加剧蜗壳隔舌处的压力波动，造成较大的流体噪声，对周围环境和人的身心健康造成重大的影响，同时剧烈的压力脉动导致的机械振动与疲劳使得离心泵寿命缩短。

发明内容

本发明的目的在于提供一种离心泵叶轮及其降噪方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种离心泵叶轮，包括口环、前盖板、叶片工作面、叶片背面、后盖板、缝隙和叶轮主体，所述叶轮主体的一侧外壁上固定连接有口环，所述叶轮主体的两侧外壁上分别固定安装有前盖板和后盖板，所述叶轮主体的两侧外壁上设置有叶片工作面和叶片背面，所述叶片工作面和叶片背面的外壁上分布开设有缝隙。

一种离心泵叶轮的降噪方法，包括以下步骤，步骤一，离心泵叶轮制作；步骤二，叶片缝隙的开设；

其中上述步骤一中，根据传统工艺进行离心泵叶轮的铸模加工成型；

其中上述步骤二中，在步骤一中制作成型的叶轮靠近叶片出口边的叶片工作面和叶片背面进行开缝处理，且每个叶片均设计一个缝隙。

根据上述技术方案，所述步骤二中缝隙径向直径Dk与叶轮主体外径D2的比值Dk/D2＝n (n＝0.5-1)，其中在后盖板Dk/D2＝n处作一条垂直于图中各流线的弧线为开缝的起始线；所述叶片缝隙宽度δ(缝隙宽度沿起始线等厚均等分布)与叶片出口宽度b的比值δ/b＝1/6。

根据上述技术方案，所述步骤二中叶轮主体在流体运行过程中，并没有贴合叶轮叶片旋转，它会与叶轮旋转方向有一定的夹角β(β为以Dk为直径所作圆弧与叶片型线交点处的相对流动角)，开缝时角度β的选择要与开缝位置的流体质点的相对流动角一致。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：该发明，提供一种全新的叶轮结构来对离心泵噪声进行控制，在叶轮的每个叶片后缘上进行开缝处理，可以减小叶片工作面和背面的压力差，进而减小叶片出口处的流动分离与尾流等复杂流动，开缝截面应垂直于叶轮叶片，在尽量不影响其性能以及不增加成本的前提下进行设计优化，可批量生产，开缝设计不仅提高离心泵的寿命，同时降低对环境的危害。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明离心泵叶轮的立体结构示意图；

图2是本发明离心泵叶轮叶片开缝截面参数示意图；