[发明专利]一种叶轮内置式高速离心泵

说明书

本发明提供了一种叶轮内置式高速离心泵，包括壳体和转轮，所述转轮可旋转安装在壳体内，其特征在于，还包括电机定子和电机转子，所述电机定子安装在壳体上，所述电机转子与转轮固定连接，所述转轮包括诱导轮和离心叶轮，所述诱导轮的外侧边缘设有外圈，所述诱导轮的外圈与所述电机转子的内圆固定连接；通过所述电机定子得电，使所述电机转子旋转；所述离心叶轮与诱导轮同步转动；所述转轮的转速不低于2800r/min。本发明克服了传统离心泵出水方向与泵的回转轴线垂直的问题，同时缩减传统离心泵的结构尺寸，减小转子轴向力，可以满足鱼雷等高速航行装置对喷水推进泵高扬程、大流量、运行稳定、结构紧凑的要求。

技术领域

本发明涉及离心泵领域，特别涉及一种叶轮内置式高速离心泵。

背景技术

喷水推进是实现水上航速技术指标的重要保证，通过喷水推进泵喷射水流产生的反作用力推动船舶前进。做为喷水推进装置的核心部件，常见的泵型结构有轴流式、混流式和离心式。由于传统的离心泵出水方向与泵的回转轴线垂直，是的出水管道的布置复杂，且会由此出现较高的水力损失，因此很少采用。轴流泵结构简单紧凑，重量较轻，主要用于扬程较低、流量较大的场合。目前，高速舰船和两栖车大多采用轴流式喷水推进泵。但是，在一些高速航行的装置方面，比如鱼雷等高速航行装置，需要满足较大流量的同时，还要提供较高的扬程，而这是轴流泵难以满足的应用场合。另一方面，鱼雷等高速航行装置对推进器的结构紧凑性有着更高的要求，这也是传统的轴流式喷水推进泵难以满足的。要满足高扬程大流量的要求，最常见、运行最稳定的就是离心泵，尤其是转速在2800r/min以上的高速离心泵。因此，亟需提出一种新的离心泵结构，来克服传统离心泵出水方向与泵的回转轴线垂直的问题，同时还要缩小离心泵的结构尺寸，减小转子轴向力，来满足鱼雷等高速航行装置对各部件尺寸紧凑的要求。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种叶轮内置式高速离心泵，取消了安装在传统离心泵泵轴一端的电机，而是直接将电机的转子内圆直接与诱导轮外圆固定，一方面减短了整体装置的结构长度，另一方面也可以实现泵的出水方向与回转轴线共线，方便后期喷水推进装置的出水管道布置。本发明的转轮采用了诱导轮与离心叶轮配合的结构，提高了本发明的抗汽蚀性能，以保证本发明可以在更高速的工况运行。电机转子的进出口端压力差可以平衡诱导轮与离心叶轮高速转动时产生的轴向力。诱导轮的外圆直接固定在电机转子内圆上，没有诱导轮叶顶间隙存在，降低了装置的内部泄漏，提高了整体装置的效率。本叶轮内置式高速离心泵具有结构紧凑、高速稳定运行、平衡轴向力、效率高等优点。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种叶轮内置式高速离心泵，包括壳体和转轮，所述转轮可旋转安装在壳体内，其特征在于，还包括电机定子和电机转子，所述电机定子安装在壳体上，所述电机转子与转轮固定连接，所述转轮包括诱导轮和离心叶轮，所述诱导轮的外侧边缘设有外圈，所述诱导轮的外圈与所述电机转子的内圆固定连接；通过所述电机定子得电，使所述电机转子旋转；所述离心叶轮与诱导轮同步转动；所述转轮的转速不低于2800r/min。

进一步，所述诱导轮和离心叶轮为一体式，所述诱导轮与离心叶轮之间没有间隙。

进一步，所述诱导轮和离心叶轮为分体式，所述诱导轮和离心叶轮分别与轴传动连接，所述电机转子带动诱导轮转动，所述诱导轮通过所述轴使离心叶轮同步转动。

进一步，所述电机定子与电机转子之间安装屏蔽套，所述屏蔽套一端与喇叭管连接，所述屏蔽套另一端与电机隔板连接，所述屏蔽套用于将电机定子与水体分离开。

进一步，还包括电机隔板，所述电机隔板的一端与诱导轮的外圈间隙配合，所述电机隔板的另一端安装在所述电机外壳与后置导叶之间。所述电机隔板与电机转子之间安装有机械密封，用来抑制外圈与电机隔板之间流动的介质直接流入电机腔内。

进一步，所述电机隔板与外圈之间的间隙值为壳体进口直径的0.001倍，当壳体进口直径的0.001倍值小于0.2mm时，取间隙值为0.2mm。