一种前泵腔具有平行四边形齿状结构的离心泵.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CN105757001A(43)申请公布日2016.07.13(21)申请号201610263043.8(22)申请日2016.04.26(71)申请人浙江理工大学地址310018浙江省杭州市江干区开发区2号大街(72)发明人窦华书吴阳李昆航郑路路徐金秋许文倩陈小平魏义坤杨徽(74)专利代理机构杭州之江专利事务所(普通合伙)33216代理人朱枫(51)Int.Cl.F04D29/44(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图3页(54)发明名称一种前泵腔具有平行四边形齿状结构的离心泵(57)摘要本发明公开了一种前泵腔具有平行四边形齿状结构的离心泵，前泵腔内设有相互配合的平行四边形齿，其子午面形状为平行四边形，叶轮盖板侧每两个平行四边形齿之间配合一个泵盖侧平行四边形齿；叶轮盖板侧的平行四边形齿与泵盖侧的平行四边形齿的尺寸相同；叶轮盖板侧平行四边形齿齿顶与泵盖之间的间隙等于泵盖侧平行四边形齿齿顶与叶轮盖板之间的间隙；泵盖与叶轮盖板间相邻平行四边形齿之间相互配合，每两个平行四边形齿之间的径向间隙均相等。通过在前泵腔内设置一组相互配合的平行四边形齿，流进前泵腔的流体经过齿形结构时会受到阻力，从而降低回流流体的能量和容积泄漏的损失，减小与叶轮入口处流体混合时产生的扰动和能量损失。CN105757001ACN105757001A权利要求书1/1页1.一种前泵腔具有平行四边形齿状结构的离心泵，包括前泵腔和后泵腔，其特征在于：前泵腔内设有相互配合的平行四边形齿，其子午面形状为平行四边形，叶轮盖板侧每两个平行四边形齿之间配合一个泵盖侧平行四边形齿；叶轮盖板侧的平行四边形齿与泵盖侧的平行四边形齿的尺寸相同；叶轮盖板侧平行四边形齿齿顶与泵盖之间的间隙等于泵盖侧平行四边形齿齿顶与叶轮盖板之间的间隙，该间隙h1由公式得到，b为前泵腔在子午面中的轴向宽度；每个平行四边形齿的径向宽度δ由公式得到，其中α为平行四边形齿所在叶轮盖板的厚度；泵盖与叶轮盖板间相邻平行四边形齿之间相互配合，每两个平行四边形齿之间的径向间隙h2均相等，由公式得出，δ为平行四边形齿的径向宽度；叶轮盖板侧平行四边形齿齿数为z1，泵盖侧平行四边形齿齿数为z2，z1=z2=4~8。2CN105757001A说明书1/2页一种前泵腔具有平行四边形齿状结构的离心泵技术领域[0001]本发明专利属于流体机械领域，涉及离心泵，具体涉及一种前泵腔具有平行四边形结构的离心泵，在前泵盖与叶轮前盖板之间的泵腔加设相互配合的平行四边形齿。背景技术[0002]泵属于通用机械的范畴，在国民经济的各个部门中应用十分广泛。离心泵主要由入口段、叶轮、蜗壳、前后泵腔、口环、出口段等结构组成。提高离心泵的效率，改善叶轮的工作条件具有重要的意义。离心泵前泵腔与叶轮进口、出口以及蜗壳进口相连，它们之间的流动也会相互影响。前泵腔内产生的旋涡和回流会消耗流体的能量，增加叶轮做过负担，产生的脉动能量作用于固体壁面也会诱发振动。[0003]传统泵设计中没有针对前泵腔的设计路线，而且对前泵腔的研究也比较少。最近研究表明，泵腔内的流场分布具有非轴对称性，其流场结构比由转子—定子组成的封闭壳体内的流场结构复杂得多，但二者的速度场沿轴向的变化规律相似。前泵腔内的流体流动会对叶轮的运转产生一定的阻力，也会对叶轮产生额外的压力，使叶轮受到的径向力增大。研究前泵腔内的流体流动特性与机理能够减弱其对叶轮的影响，也能够对容积泄漏损失的控制提出可行方法，同时也能改善叶轮的入口流动条件，从而使叶轮工作趋于平稳。发明内容[0004]本发明的目的是通过对前泵腔进行平行四边形齿结构的改变，以减小容积泄漏损失和水力损失，改善前泵腔内的流体流动特性，同时改善叶轮进口的流动条件，保持液体流动的稳定性和叶轮的工作环境。该离心泵前泵腔加有平行四边形齿状结构，能够提高离心泵的效率，降低离心泵运行过程中的能量损耗，具有重大的现实意义。[0005]本发明采用的技术方案是这样的：一种前泵腔具有平行四边形齿状结构的离心泵，包括前泵腔和后泵腔，其特征在于：前泵腔内设有相互配合的平行四边形齿，其子午面形状为平行四边形，叶轮盖板侧每两个平行四边形齿之间配合一个泵盖侧平行四边形齿；叶轮盖板侧的平行四边形齿与泵盖侧的平行四边形齿的尺寸相同；叶轮盖板侧平行四边形齿齿顶与泵盖之间的间隙等于泵盖侧平行四边形齿齿顶与叶轮盖板之间的间隙，该间隙h1由公式得到，b为前泵腔在子午面中的轴向宽度；每个平行四边形齿的径向宽度δ由公式得到，其中α为平行四边形齿所在叶轮盖板的厚度；泵盖与叶轮盖板间相邻平行四边形齿之间相互配合，每两个平行四边形齿之间的径向间隙h2均相等，由公式得出，δ为平行四边形齿的径向宽度；叶轮盖板侧平行四边形齿齿数为