用于高速离心泵的流动矢量控制.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102465912A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102465912A(43)申请公布日2012.05.23(21)申请号201110361015.7(22)申请日2011.11.15(30)优先权数据61/4138312010.11.15US(71)申请人胜达因公司地址美国科罗拉多州(72)发明人S.R.维特J.E.塞德尔科(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人原绍辉杨炯(51)Int.Cl.F04D29/22(2006.01)F04D29/66(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书22页页附图附图55页(54)发明名称用于高速离心泵的流动矢量控制(57)摘要本发明涉及用于高速离心泵的流动矢量控制。一种用于离心泵的叶轮包括径向内轮毂以及直线延伸并且沿垂直于叶轮旋转轴线的方向延伸的多个叶片。叶片从径向外端延伸至径向内端，并且界定出大致为截圆锥形的包络线。流动控制特征被成形在叶片的径向内端和轮毂之间。流动控制特征具有弧形的上表面。CN1024659ACN102465912A权利要求书1/1页1.一种用于离心泵的叶轮，包括：径向内轮毂，以及直线延伸并且沿垂直于叶轮旋转轴线的方向延伸的多个叶片，所述叶片从径向外端延伸至径向内端，并且在叶片的轴向外表面处界定出大致为截圆锥形的外包络线，流动控制特征位于所述叶片的径向内端之间并延伸至所述轮毂，并且所述流动控制特征具有弧形的上表面。2.如权利要求1所述的叶轮，其中所述叶片具有汇合到所述特征内的大致圆锥形的上表面。3.如权利要求1所述的叶轮，其中在所述叶片和所述特征的后缘上设有附加材料，以使后缘的附加材料增加每一个所述特征的厚度。4.如权利要求3所述的叶轮，其中所述附加材料从所述轮毂径向向外延伸至超出所述叶片径向内端的位置。5.如权利要求3所述的叶轮，其中所述附加材料是厚度渐缩的，并且在靠近轮毂的位置比靠近径向外部位置的位置更厚。6.如权利要求3所述的叶轮，其中所述特征大致为均匀厚度。7.如权利要求3所述的叶轮，其中在所述附加材料和下一个相邻特征的前缘之间存在沿周边分开的间隔。8.如权利要求1所述的叶轮，其中所述多个特征的最上侧面界定出垂直于所述叶轮的旋转轴线的平面。9.如权利要求1所述的叶轮，其中导流轮被设置在所述叶轮上游。10.如权利要求9所述的叶轮，其中所述导流轮内的叶片外径小于所述特征的外径。11.如权利要求1所述的叶轮，其中所述弧形的上表面至少具有以第一半径成形的第一部分，所述第一半径大于所述叶片的周向厚度。12.如权利要求11所述的叶轮，其中所述弧形的上表面还包括从所述特征的侧壁汇合到所述第一部分内的第二部分，其中所述第二部分的曲率半径小于所述第一曲率半径。13.一种用于离心泵的叶轮，包括：径向内轮毂，以及直线延伸并且沿垂直于叶轮旋转轴线的方向延伸的多个叶片，所述叶片从径向外端延伸至径向内端，并且在叶片的轴向外表面处界定出大致为截圆锥形的外包络线；流动控制特征，位于所述叶片的径向内端之间并延伸至所述轮毂，并且所述流动控制特征具有弧形的上表面，所述多个特征的最上侧面界定出垂直于所述叶轮的旋转轴线的平面；所述叶片具有汇合到所述特征内的大致圆锥形的上表面；在所述叶片和所述特征的后缘上设有附加材料，以使后缘的附加材料增加每一个所述特征的厚度；在所述附加材料和下一个相邻特征的前缘之间存在沿周边分开的间隔；并且所述弧形的上表面至少具有以第一半径成形的第一部分，所述第一半径大于所述叶片的周向厚度，并且所述弧形的上表面还包括从所述特征的侧壁汇合到所述第一部分内的第二部分，其中所述第二部分的曲率半径小于所述第一曲率半径。2CN102465912A说明书1/2页用于高速离心泵的流动矢量控制技术领域[0001]本申请涉及一种具有叶片的叶轮，该叶轮垂直于旋转轴线运行，具有从叶片延伸至轮毂的特征。背景技术[0002]高速离心泵包括多种结构。一种结构具有从叶轮的外周边径向向内并且垂直于叶轮的旋转轴线延伸的多个直叶片。在这些泵中，叶片通常在径向与轮毂或内罩间隔开的某个位置处终止。[0003]在叶片径向内端和轮毂外周边之间的位置可能会发生气蚀。高速离心泵中的气蚀是难以避免的，但是已经通过修改入口外壳的几何形状或壳体来加以解决。另外，导流轮可以被设置在叶轮上游并用于引导泵流体流向叶轮叶片。可以改变导流轮的设计以解决气蚀问题。另外，叶片的角部有时被倒圆处理。[0004]即使进行了所有上述尝试，但是直叶轮叶片与在指定工作点流入叶轮的流动之间的相互作用仍然可以形成气蚀。气蚀是不希望有的，并且可能会导致蒸气的形成和流动塌缩，还可能会对叶轮造成损坏。发明内容[0005]一种用于离心泵的叶轮包括径向内轮毂以及直线延伸并且沿垂