一种半开式叶轮离心泵.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CN105526191A(43)申请公布日2016.04.27(21)申请号201510907914.0(22)申请日2015.12.09(71)申请人西安航天动力研究所地址710100陕西省西安市航天基地飞天路289号(72)发明人毋杰张翠儒杨大昱刘军年安莎徐楠张晶辉(74)专利代理机构西安智邦专利商标代理有限公司61211代理人杨亚婷(51)Int.Cl.F04D29/22(2006.01)F04D29/24(2006.01)F04D29/42(2006.01)F04D29/08(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种半开式叶轮离心泵(57)摘要本发明为一种半开式叶轮离心泵，工作特性为小流量、高扬程。泵结构采用前置诱导轮+无前盖板的离心轮的结构，离心轮不带前盖板减小了高转速下圆盘摩擦损失，通过增大叶片出口宽度、采用小叶顶间隙的设计方法，既提高泵的理论扬程、也减小了离心轮内的附面层损失，显著提高了泵性能。通过设计无前盖板离心轮的叶顶间隙为可调式结构，实现了泵性能可调，显著提高了产品性能适应性。本发明具有高转速、高性能、结构紧凑、质量轻等特点，适用于各种上面级火箭发动机涡轮泵装置，应用前景广阔。CN105526191ACN105526191A权利要求书1/1页1.一种半开式叶轮离心泵，包括诱导轮(1)、离心轮(2)、泵进口管(3)、螺母(4)、橡胶密封圈(5)、垫片(6)及泵壳体(7)，其特征在于：离心轮(2)为半开式结构，离心轮(2)前设置诱导轮(1)，泵进口管(3)套装于诱导轮(1)的外侧，泵进口管(3)的端面与离心轮(2)叶片叶顶端面组成叶顶间隙；垫片(6)位于泵进口管(3)与泵壳体(7)之间，实现对叶顶间隙大小的控制；螺母(4)与泵壳体(7)采用螺纹连接方式，通过拧紧螺母(4)压紧泵进口管(3)进行轴向定位；泵进口管(3)与泵壳体(7)之间通过径向压缩橡胶密封圈(5)进行密封。2.根据权利要求1所述的半开式叶轮离心泵，其特征在于：所述离心轮的叶片为单圆弧直叶片、诱导轮为等螺距结构。3.根据权利要求1-2之任一权利要求所述的半开式叶轮离心泵，其特征在于：所述离心轮(2)的叶片出口宽度比理论计算叶片出口宽度增大1.5～2倍；离心轮叶顶间隙不大于0.8mm。2CN105526191A说明书1/3页一种半开式叶轮离心泵技术领域[0001]本发明涉及一种叶轮离心泵，特别适用于各种上面级火箭发动机涡轮泵装置。背景技术[0002]根据目前我国航天发射任务发展需要，上面级火箭发动机要求涡轮泵性能高、质量轻，需研制适用于小流量、高扬程的低比转速泵。该应用领域离心轮通常设计为闭式叶轮结构，而上面级火箭发动机对涡轮泵提出了高性能、高转速、结构紧凑的设计要求，如果仍采用闭式叶轮离心泵，则存在以下不利因素：[0003]1)上面级发动机涡轮泵转速较高，某型涡轮泵转速可达到60000r/min，如果采用闭式叶轮(比半开式叶轮多一个前盖板)，则其圆盘摩擦损失将大幅增加。[0004]2)上面级发动机要求涡轮泵结构紧凑、质量轻，如果采用闭式叶轮，必须设置复杂的叶轮前、后密封，必然占据更多的轴向和径向空间，装配将变得复杂，不利于涡轮泵小型化设计。[0005]3)上面级发动机涡轮泵为低比转速泵，结构尺寸小，传统设计方法离心轮流道宽度十分狭窄，叶片出口宽度小，如果采用闭式叶轮，产品加工上通常采用将前盖板与叶轮焊接成型的工艺方法，该方法容易使焊料在流道内漫流堆积，泵流道结构偏离设计要求，导致性能偏离设计值。发明内容[0006]本发明提供一种半开式叶轮离心泵，它克服了一般闭式叶轮离心泵应用于上面级火箭发动机涡轮泵带来的不利因素，具备高性能、小型化、轻质化的特点，还可实现泵性能的调整。[0007]本发明的技术解决方案为：[0008]本发明所提供的一种半开式叶轮离心泵，包括诱导轮1、离心轮2、泵进口管3、螺母4、橡胶密封圈5、垫片6及泵壳体7。[0009]其特殊之处在于：离心轮2为半开式结构，离心轮2前设置诱导轮1，泵进口管3套装于诱导轮1的外侧，泵进口管3的端面与离心轮2叶片叶顶端面组成叶顶间隙。所述垫片6位于泵进口管3与泵壳体7之间，实现对叶顶间隙大小的控制。螺母4与泵壳体7采用螺纹连接方式，通过拧紧螺母4压紧泵进口管3进行轴向定位。泵进口管3与泵壳体7之间通过径向压缩橡胶密封圈5进行密封。[0010]以上为本发明的基本结构，基于该基本结构，本发明还作出以下优化限定：[0011]进一步的，本发明的离心轮2的叶片为单圆弧直叶片、诱导轮1为等螺距结构。该结构限定使零件结构简单，更易于加工，有利于实现离心泵的小型化。[0012]再进一步的，本发明的离心轮2的叶片出口宽