一种离心泵的双蜗壳结构.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CN108843619A(43)申请公布日2018.11.20(21)申请号201810690428.1(22)申请日2018.06.28(71)申请人西安交通大学地址710049陕西省西安市碑林区咸宁西路28号(72)发明人孙中国宋运璋席光(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人徐文权(51)Int.Cl.F04D29/42(2006.01)F04D29/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图5页(54)发明名称一种离心泵的双蜗壳结构(57)摘要本发明涉及流体机械领域，特别是涉及一种离心泵的双蜗壳结构，包括蜗壳、设于蜗壳内的蜗室和设于蜗壳出口处的扩散管、蜗壳与扩散管接触处设有隔舌、蜗壳内设有隔板，隔板将蜗室分隔成两个蜗壳通道，隔板的首端为尖角，隔板的尾缘为尖角。隔板首端的尖角消除了由于隔舌的存在使两个流道前端压力分布产生很大差别从而导致的叶轮所受径向力增大的弊端，隔板尾缘的尖角克服了传统双蜗壳在隔板尾缘流动损失严重，发生流动分离的现象，提高了流体的扬程，从而提高了效率。CN108843619ACN108843619A权利要求书1/1页1.一种离心泵的双蜗壳结构，其特征在于，包括蜗壳(5)、设于蜗壳(5)内的蜗室(1)和设于蜗壳(5)出口处的扩散管(4)、蜗壳(5)与扩散管(4)接触处设有隔舌(2)、蜗壳(5)内设有隔板(3)，隔板(3)将蜗室(1)分隔成两个蜗壳通道，隔板(3)靠近扩散管(4)的一侧为尾缘，另一侧为首端，隔板(3)的首端为尖角状，所述尖角顶点位于蜗壳(5)的中截面上。2.根据权利要求1所述的离心泵的双蜗壳结构，其特征在于，隔板(3)的首端的尖角顶点与隔舌(2)关于蜗壳(5)的基圆圆心对称。3.根据权利要求1所述的离心泵的双蜗壳结构，其特征在于，隔板(3)的尾缘为尖角状，尖角顶点位于蜗壳(5)的中截面上。4.根据权利要求2或3所述的离心泵的双蜗壳结构，其特征在于，尖角角度为锐角。5.根据权利要求1或2所述的离心泵的双蜗壳结构，其特征在于，隔板(3)的首端的尖角大小为50°～60°。6.根据权利要求3所述的离心泵的双蜗壳结构，其特征在于，隔板(3)的尾缘的尖角大小为40°～50°。7.根据权利要求2或3所述的离心泵的双蜗壳结构，其特征在于，尖角的厚度为隔板(3)最大厚度的1/2。8.根据权利要求1-3任一项所述的离心泵的双蜗壳结构，其特征在于，隔板(3)的粗糙度为Ra<6.3μm。2CN108843619A说明书1/3页一种离心泵的双蜗壳结构技术领域[0001]本发明涉及流体机械领域，特别是涉及一种应用于离心泵的双蜗壳结构。背景技术[0002]当前研究的蜗壳形式多为常规单蜗壳，由于双蜗壳结构可以使泵内部流动更加对称，径向力相比较于单蜗壳结构大为减弱，泵的运行更为稳定，因而应用较为广泛。[0003]双蜗壳形式由两个单独的流道对称布置，两个对称的喉部面积之和等于单蜗壳的喉部面积。双蜗壳有以下特点，径向力基本保持平衡，泵运行平稳；双蜗壳泵的效率和单蜗壳相近，在最优工况比单蜗壳低l％～1.5％，在非设计工况比单蜗壳约高2％，高效范围广；双蜗壳由于是双层流道，铸造困难，在流量小于90mVh下，不宜采用双蜗壳流道，适合应用于大流量的条件下。[0004]离心泵在偏离设计工况和零流量下运行时会产生径向力，对于泵轴来说，径向力是一个交变载荷，当产生的径向力过大时会造成泵轴的振动，从而引起泵的振动，增加泵的不稳定性。所以离心泵的径向力的平衡是非常重要的，尤其是对大流量高扬程的泵。常规的双蜗壳在理论上是能够很好地平衡径向力的，但是由于隔舌以及不对称泵体的存在，实际上双蜗壳并不能完全平衡径向力。尤其对于大流量高扬程的泵来说，在低于额定流量工况下即使带有双蜗壳结构，叶轮所受径向力仍然较大。设计工况下，理论上流体在有叶轮周围压水室内的速度与压力是均匀、对称的，故作用在叶轮上的合力为零。但实际上，在蜗壳隔舌附件存在流体冲击，会对流场形成扰动，叶轮受到的径向力并不是为零的。当离心泵在偏离设计流量条件下运行时，蜗壳形线与实际叶轮出流的流线出现偏离，造成叶轮外围的速度和压力不均匀，不对称分布，其偏离设计流量越大，这种叶轮外围的速度和压力不均匀和不对称越严重，所展现的径向力就越高。双蜗壳可以通过将叶轮外的流道即蜗壳分成两个蜗壳形成对称结构来消除径向力，但这未考虑到隔舌的特殊结构对径向力的影响，隔舌在第一个通道的前端，隔舌的存在两个流道前端压力分布产生很大差别，叶轮所受径向力增大。发明内容[0005]本发明的目的在于提供一种离心泵的双蜗壳结构，以克服现有技术中双蜗壳叶轮所受径向力大的问题。[0006]本发明是通过以下技术方案来实现：[0007]