[发明专利]用于离心式粘合液泵的泵叶轮

说明书

本发明涉及一种离心式粘合液泵的叶轮及蜗壳，和包括有叶轮和蜗壳的离心式粘合液泵。

本文中出现的术语“离心泵粘合液”是指任何用来泵送粘合液或其它含有固体磨料悬浮液体的离心泵。

离心泵通常包括一个安装在可旋转轴上并由一蜗壳包围着的叶轮。叶轮包括一个与旋转轴同轴而形成的进口和一沿叶轮周边延伸的出口。通常，一组叶片在进口和出口之间径向地延伸，而相邻叶片之间的区域形成了相应的叶片通道，要泵送的液体可经过这些通道流动。液体排出口设置在壳体中，通常沿垂直于旋转轴的轴线延伸。随着叶轮的旋转，将动能传递给叶轮内的液体，使液体沿旋转方向并径向向外移动。随后将液体携带到排出口。蜗壳的面积朝出口方向增加，这样，将液体的动能转换成压力能。在给定的旋转速度条件下，离心泵可在最大效率工况运行，而这一点，仅能在流量、压力及轴的转速由设计而确定之后的一定条件下，特别是在叶轮和壳体的综合几何形状确定了的条件下才能实现。

在设计离心式粘合液泵时，蜗壳和叶轮的几何形状是确定泵效率和磨损性能的关键。设计几何形状的选择通常受所期望的经过叶轮和蜗壳的叶片通道的较低流速的影响。然而，增加蜗壳的宽度可以降低流速，而泵的效率却会因边界层的分离、紊流和逆流所引起的水力损失而减少。所以在设计粘合液泵的过程中，需要特别谨慎地权衡工作效率和磨损效率的要求，因此，为了获得效率和磨损两个对立要求之间的满意的平衡，粘合液泵的结构通常做成使其水力效率低于由比速度/效率曲线所确定的理论获得值的5％-15％。当粘合液泵的比速度为22-30及流量大于100公升/秒时，理论上可获得的效率值通常为50％-85％。

CN-2086336U公开了一种泵叶轮，该叶轮包括：与旋转轴同轴的进口；沿叶轮周边延伸的出口；一组在进口和出口之间径向延伸的叶片，相邻叶片之间的区域形成了相应的叶片通道，随着所述叶轮的旋转，经过这些叶片通道而引起粘合液的流动，每个叶片通道的宽度沿着朝叶轮周边逐渐变窄。然而该文件并没解决上述的问题。

本发明的目的在于提供一种用于离心式粘合液泵的叶轮，它和蜗壳的组合在使用时有助于提高离心式粘合液泵的效率和耐磨性。

根据本发明，提供一种可放置地安装在离心式粘合液泵蜗壳之内的叶轮，该叶轮包括：

一个进口，与旋转轴同轴地加工而成；

一个沿叶轮周边延伸的出口；

一组通常在进口和出口之间径向延伸的叶片，相邻叶片之间的区域形成了相应的叶片通道，随着所述叶轮的旋转，经过这些叶片通道而引起粘合液的流动，沿着粘合液子午线的垂线测量，每个叶片通道的宽度在朝叶轮周边方向上逐渐变窄，所述叶轮的尺寸相对所述蜗壳确定成，叶片通道入口处所测得的叶片流道宽度(b₁)与叶轮圆周边处叶片通道的宽度(b₂)之比其值为1.5-1.7：

叶轮直径(D₂)与叶轮圆周边处叶片通道宽度(b₂)之比为9.3-10.2；

叶轮直径D₂与蜗壳宽度(b₃)之比为3.8-4.2，

由此，在使用中，所述粘合液泵可在比速为22-30的范围内运行。

最好，每个叶片有一条由曲线R(θ)任一范围所确定的中凸线，

其中：

R(θ)＝[R₁+R₈·F(X)]·exp(θ·tan(β₁+F(X)·(β₂-β₁))

其中

R₁＝D₁/2，D₁是进口直径

R_s＝[R₂/exp(tanβ₂·θ_s)]-R₁

R₂＝D₂/2，D₂是叶轮的直径

F(X)＝[A tan(X·K)-A tan(X_min·K)]/

      [A tan(X_max·K)-A tan(X_mix·K)]

    ＝形状函数。

 X_min＝形状常数，-1＜X_min＜1

 X_max＝X_min+2