一种大通过球径高效双壳泥泵的扭曲叶片型叶轮.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CN107100888A(43)申请公布日2017.08.29(21)申请号201710366776.9(22)申请日2017.05.23(71)申请人中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司地址201314上海市浦东新区新场镇古翠路12号(72)发明人庄海飞张晴波刘明明王文魁郭涛林挺吴腾伟胡京招兰剑伍立说(74)专利代理机构上海科律专利代理事务所(特殊普通合伙)31290代理人叶凤(51)Int.Cl.F04D29/24(2006.01)F04D7/04(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种大通过球径高效双壳泥泵的扭曲叶片型叶轮(57)摘要本发明涉及泥泵水力设计技术领域，公开了一种大通过球径高效双壳泥泵的扭曲叶片型叶轮，其中叶轮最大通过球体直径为叶轮吸口直径的60％，叶片为三维扭曲叶片。本发明的挖泥泵叶轮叶片被设计成扭曲型叶片，叶片型线提高了叶轮流道的通过能力，新的挖泥泵叶轮能够解决泥泵输送大块儿岩石时易阻塞的问题，并减小了水力损失，提高了泥泵效率。CN107100888ACN107100888A权利要求书1/1页1.一种大通过球径高效双壳泥泵的扭曲叶片型叶轮，该叶轮的过流部分由叶轮前盖板、叶轮后盖板、导流帽、叶片、轮毂5围成(这部分结构涉及组成部件、位置关系，连接关系都已属于现有技术)，其特征在于，所述的叶片3为扭曲型叶片，叶片数为三个，相邻呈120度间隔，叶片出口宽度为叶轮吸口直径的60％，叶轮流道通过最大球体直径为叶轮吸口直径的60％，叶片从进口到出口均匀加厚，叶片厚度取值为80～120mm，叶片包角取值120°～150°。2.如权利要求1所述的叶轮，其特征在于，叶片型线方程由两部分组成，叶片与前盖板交线方程和叶片与后盖板交线方程：0.0059θ叶片与前盖板交线方程：rs(θ)＝0.9863er1叶片与后盖板交线方程：rh(θ)＝(0.0125θ+0.5273)r1其中，r1为叶轮吸口半径，单位mm；θ为叶片在圆周方向的角度，叶片进口为起始0°，叶片出口为终点为叶片包角，图1中为135°，rs(θ)和rh(θ)分别为前盖板交线和后盖板交线上任一点到叶轮中心的距离，单位mm。叶片由前盖板交线和后盖板交线放样后，向叶轮外缘方向加厚得到设定的厚度范围内。2CN107100888A说明书1/3页一种大通过球径高效双壳泥泵的扭曲叶片型叶轮技术领域[0001]本发明涉及一种用于疏浚、矿业领域中能够输送大块岩石、矿物的大通过球径高效工业用泵，主要是一种通过能力为泥泵吸口直径的60％、能有效防止大石块堵塞的泥泵。背景技术[0002]泥泵是挖泥船的关键设备，当绞吸挖泥船在挖风化岩，珊瑚礁岩、或者含有较大石块的砂性土时，会发生石块堵在泥泵叶轮进口的情况，不得中断施工，拆掉泥泵进口短管，将叶轮进口的石块清理出来，泥泵频繁堵塞，不能保证施工的连续性，严重降低了绞吸挖泥船在此种土质工况的施工效率。以现有的3500m3/h绞吸挖泥船上应用的泥泵为例，无论是五叶叶轮的普通泥泵还是三叶片叶轮的高效泥泵，通过粒径为泥泵吸口直径的35-40％，当泥泵吸口直径为850mm，即泥泵最大通过球体直径为340mm，当石块尺寸大于340mm，很容易堵塞在泵吸口位置。泥泵叶轮的通过球径相对较小，是泥泵在输送岩块时发生频繁堵塞的主要原因。针对大块岩石等特殊土质时，泥泵关键过流部件不仅要求其流道应顺应疏浚物的运行轨迹，且过流通道大，减少泥泵堵塞。发明内容[0003]针对现有挖泥泵在输送岩石时易阻塞的问题，本发明的目的是提供一种能够通过物体外径更大的泵叶轮，采用该叶轮设计的泥泵最大通过球径可达泥泵吸口直径的60％，当泥泵吸口直径为850mm，即泥泵最大通过球体直径为510mm，增强了大块儿岩石的输送能力，有效防止泥泵堵塞，同时在多种工况下具有较高的效率，提高了挖泥船的施工效率。[0004]本发明需要保护的技术方案是：[0005]一种大通过球径高效双壳泥泵的扭曲叶片型叶轮，该叶轮的过流部分由叶轮前盖板、叶轮后盖板、导流帽、叶片、轮毂5围成(这部分结构涉及组成部件、位置关系，连接关系都已属于现有技术)。而本发明的创新点，其特征在于：[0006]所述的叶片3为扭曲型叶片，叶片数为三个，相邻呈120度间隔，叶片出口宽度为叶轮吸口直径的60％，叶轮流道通过最大球体直径为叶轮吸口直径的60％，叶片从进口到出口均匀加厚，叶片厚度取值为80～120mm，叶片包角取值120°～150°。叶片型线方程由两部分组成，叶片与前盖板交线方程和叶片与后盖板交线方程：[0007]所述叶片与前盖板交线方程：[0008]所述叶片与后盖板交线方程：[0009]其中，r1为叶轮吸口半径，单位mm；θ为叶片