一种具有小轮毂比叶轮的排水泵.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109595179A(43)申请公布日2019.04.09(21)申请号201811646957.8G06F17/50(2006.01)(22)申请日2018.12.29(71)申请人合肥工业大学地址230009安徽省合肥市屯溪路193号(72)发明人李强苏晓珍燕浩孟剑柴立平石海峡张羽(74)专利代理机构合肥和瑞知识产权代理事务所(普通合伙)34118代理人王挺李伟(51)Int.Cl.F04D13/06(2006.01)F04D29/18(2006.01)F04D29/52(2006.01)F04D29/58(2006.01)H02K7/14(2006.01)权利要求书3页说明书8页附图5页(54)发明名称一种具有小轮毂比叶轮的排水泵(57)摘要本发明属于排水泵领域，具体涉及一种具有小轮毂比叶轮的排水泵，包括叶轮和驱动叶轮转动的驱动部分，所述叶轮为小轮毂比叶轮，所述排水泵还包括壳体，所述驱动部分包括固定在壳体上的定子组件，所述驱动部分还包括与定子组件相互配合的转子组件，所述小轮毂比叶轮的轮缘与转子组件的内壁固定连接，并跟随转子组件转动，所述小轮毂比叶轮的中部呈空心状本发明的有益效果是：本发明小轮毂比叶轮结构合理、水力性能优良，在流量、扬程满足设计工况要求的情况下，本发明较传统结构将轮毂缩小约64％，叶轮外直径缩小约13％，显著提高了叶轮的过流能力，同进口直径下，增大了流道截面面积，提升了装置水力效率。CN109595179ACN109595179A权利要求书1/3页1.一种具有小轮毂比叶轮的排水泵，其特征在于，包括叶轮(1)和驱动叶轮(1)转动的驱动部分(2)，所述叶轮(1)为小轮毂比叶轮，所述排水泵还包括壳体(3)，所述驱动部分(2)包括固定在壳体(3)上的定子组件(4)，所述驱动部分(2)还包括与定子组件(4)相互配合的转子组件(5)，所述小轮毂比叶轮的轮缘与转子组件(4)的内壁固定连接，并跟随转子组件(4)转动，所述小轮毂比叶轮的中部呈空心状。2.根据权利要求1所述的一种具有小轮毂比叶轮的排水泵，其特征在于，所述壳体(3)两侧分别设有进水口(6)、出水口(7)，所述转子组件(5)两端分别与进水口(6)、出水口(7)相连，所述出水口(7)设有与叶轮(1)配合的导叶(8)，所述壳体(3)、转子组件(5)、定子组件(4)的过水壁面均设有采用衬氟工艺的防腐衬层。3.根据权利要求1所述的一种具有小轮毂比叶轮的排水泵，其特征在于，所述转子组件(5)通过耐磨环(10)坐落于定子组件(4)中，且所述转子组件(5)的上下两侧还分别设有便于转子组件(5)与出水口(7)相配合旋转的出口侧滑动轴承(9A)以及便于转子组件(5)与进水口(6)相配合旋转的进口侧滑动轴承(9B)，所述转子组件(5)、出水口(7)、定子组件(4)和进水口(6)之间围成用于冷却和润滑的冷却通道，所述冷却通道上设有采用衬氟工艺的防腐衬层。4.根据权利要求1-3任一项所述的一种具有小轮毂比叶轮的排水泵，其特征在于，所述小轮毂比叶轮的设计方法包括如下步骤：S1、获取小轮毂比叶轮的外直径D；S2、确定小轮毂比叶轮的叶片数量和叶片翼型；S3、获取小轮毂比叶轮的轮缘处叶栅稠密度sy以及轮毂处叶栅稠密度sg；S4、将小轮毂比叶轮的叶片采用等距方式划分为m个圆柱截面，所述圆柱截面从轮毂往轮缘处依次记为1-1、2-2、……、m-m，分别获取各个所述圆柱截面的翼型安放角βL；S5、对S4中的翼型安放角βL的值进行修正；S6、确定小轮毂比叶轮的叶片厚度；S7、对S1-S6获得的小轮毂比叶轮的参数进行建模，对所建的叶轮模型进行数值仿真，得到仿真扬程值，若仿真扬程值处于设计扬程值范围内，则完成小轮毂比叶轮设计；若仿真扬程值处于设计扬程值范围外，则转入S1重新计算，直至仿真扬程值处于设计扬程值范围内。5.根据权利要求4所述的一种具有小轮毂比叶轮的排水泵，其特征在于，所述S1的具体步骤包括：S11、通过如下公式获取小轮毂比叶轮的外直径估算值D估算值,其中，n为电机转速，π为圆周率，ns为轮缘驱动泵的比转速，H为扬程；S12、通过如下公式获取小轮毂比叶轮轮毂直径d，d＝Rd*D估算值其中，Rd为轮毂比，D估算值为S11中获取的小轮毂比叶轮外直径的估算值；S13、通过如下公式获得小轮毂比叶轮外直径的实际值D，2CN109595179A权利要求书2/3页其中，Q为流量、n为电机转速，π为圆周率，d为S12中获取的小轮毂比叶轮轮毂直径。6.根据权利要求5所述的一种具有小轮毂比叶轮的排水泵，其特征在于，所述S2中叶片的数量为3-5个，叶片的翼型为NACA系列翼型；通过如下公式对S13中获取的小轮毂比叶轮外直径的实际值D进行校核：若