一种减小轴向力的化工离心泵叶轮的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种化工离心泵，特别涉及一种减小轴向力的化工离心泵叶轮。
【背景技术】
[0002]泵是一种重要的能量转换装置和流体输送设备，其中离心泵广泛应用在灌溉、石油、化工、水利等领域。化工离心泵是指用于化工流程的离心泵。提高泵的可靠性、安全性以及效率一直是泵领域研宄的重要课题。而轴向力平衡的好坏直接影响泵运转的可靠性。大部分多级泵的失效都是由于轴向力计算不准确或者轴向力平衡装置设计不当造成的，由此导致多级泵的轴承温度过高而烧毁、轴封损坏，甚至出现断轴的可能，其严重性超过了效率、腐蚀、磨损等造成的损失，并影响整个系统的使用寿命。
[0003]现有技术中，有在叶轮进口采用端面密封的结构基础上，创造了叶轮前盖板的面积大于叶轮后盖板的面积，叶轮前盖板外径与导流壳的配合为间隙配合，叶轮进口的端面密封副做成能够承受微小轴向力的推力轴承副等方法实现了依靠叶轮自身完全平衡轴向力的效果，并且可以降低多级离心泵的生产成本。
[0004]目前这些技术中，虽然设计的机构可以减少离心泵的轴向力，但是对于离心泵流场内流体的流动方向有较大改变，从而影响离心泵的效率。
【实用新型内容】
[0005]为解决减少轴向力机构对于离心泵效率的影响，本实用新型提出一种减小轴向力的化工离心泵叶轮。
[0006]为达到上述目的，本实用新型的设计方案是:一种减小轴向力的化工离心泵叶轮，包括叶轮，背叶片，盖板，叶轮的轴心位置设置有泵轴，所述泵轴外固定有轴套，所述叶轮包括叶轮前盖板、叶轮叶片、叶轮后盖板，所述叶轮后盖板外壁固定有所述背叶片，所述的背叶片垂直安装于泵的旋转平面，并沿圆周方向均匀排列，所述背叶片为弯曲叶片。背叶片与叶轮叶片非对称排列，旋转时背叶片与叶轮叶片上不会同时出现径向压力最大值，减少了径向压力脉动的幅值。背叶片与叶轮叶片由于弯曲方向相反，同时转动对盖板产生方向相反的轴向压力，产生压差平衡了化工离心泵轴的轴向力。
[0007]进一步的，所述背叶片有6个并且长度形状均相等。
[0008]进一步的，所述叶轮包括叶轮叶片，所述背叶片的进口边与叶轮叶片的进口边的安放角为10° ~40°。可有效降低离心泵的轴向力与径向压力脉动。
[0009]进一步的，所述叶轮包括叶轮叶片，所述背叶片的进口边与叶轮叶片的进口边的安放角为30°。
[0010]进一步的，背叶片后端固定连接背叶片盖板，减小了背叶片旋转时对于整体流场的干涉，保证了化工离心泵的效率。闭式叶轮，叶片槽道两侧被前后盖板封闭，减少了流动损失和泄露损失，使得效率比开式叶轮的离心泵要高。
[0011]进一步的，所述盖板边缘低于所述背叶片顶端，差值为所述背叶片长度的20%~30%。由于叶片的出口处往往是压力最大的地方且化工泵的传输介质具有腐蚀性，叶片出口处的盖板长期受到传输介质的冲击容易造成盖板损坏，盖板顶端低于背叶片顶端，可有效防止盖板损坏。
[0012]本实用新型的有益效果是:结构简单，使用方便。有效减少了化工离心泵的轴向力，由于对流场干涉影响较小，所以对泵效率的影响也较小。这种叶轮结构对于化工离心泵的轴向力减小效果明显，并且对于效率的影响控制在可接受范围内。
【附图说明】
[0013]图1为该装置的背面结构示意图。
[0014]图2为图1中该装置的B向剖视图。
[0015]图3为图2中该装置的A向结构局部示意图。
[0016]图4为叶轮叶片进口边与背叶片进口边安放角示意图。
[0017]图中1.叶轮前盖板，2.叶轮叶片，3.叶轮后盖板，4.背叶片，5.背叶片盖板，6.轴套，7.泵轴。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图进一步说明。
[0019]如附图所示，本实用新型是一种减小化工离心泵轴向力的叶轮，包括叶轮叶片2，叶轮前盖板1，叶轮后盖板3，盖板外壁的背叶片4和背叶片盖板5。所述叶轮的轴心位置设置有轴套6，所述的轴套6固定在泵轴7上，所述的泵轴设置在泵体上，其中叶轮后盖板3外侧焊接6个背叶片4，所述的背叶片4垂直于泵的旋转平面，并沿圆周方向均匀排列，背叶片4的进口安放角与叶轮叶片2的进口安放角相差30°，角度在10° ~40°范围内可有效降低离心泵的轴向力与径向压力脉动，且30°时效果最佳。任意两个相邻的背叶片4的长度形状均相等，所述背叶片4后端固定连接一个盖板5，与化工离心泵旋转平面平行，盖板5顶端低于背叶片顶端，差值为背叶片长度的20。/『30%，可有效防止由于背叶片出口处液体压力过大而导致的盖板损坏。
[0020]当化工离心泵运转时，由于背叶片4随泵轴7做圆周运动，强迫液体旋转，液体的旋转角速度增加，背叶片与叶轮叶片由于弯曲方向相反，后侧产生压力水头与离心泵的轴向力方向相反，产生压差从而可以平衡离心泵的轴向力，并且由于背叶片4与叶轮叶片2非对称分布，降低了径向压力脉动的幅值。又由于背叶片4后端固定连接盖板5，减小了背叶片旋转时对于整体流场的干涉，因此在不明显影响化工离心泵效率的同时提高了稳定性，达到预期效果。
[0021]尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【主权项】
1.一种减小轴向力的化工离心泵叶轮，其特征在于:包括叶轮、背叶片(4)、所述叶轮包括叶轮叶片(2)和叶轮后盖板(3)，所述叶轮后盖板(3)外壁固定有所述背叶片(4)，沿圆周方向均匀排列，所述背叶片(4)为弯曲叶片，所述背叶片(4)与所述叶轮叶片(2)弯曲方向相反。
2.根据权利要求1所述的一种减小轴向力的化工离心泵叶轮，其特征在于:所述背叶片(4)有6个并且长度形状均相等。
3.根据权利要求1所述的一种减小轴向力的化工离心泵叶轮，其特征在于:所述背叶片(4)的进口边与叶轮叶片(2)的进口边的安放角为10° ~40°。
4.根据权利要求1所述的一种减小轴向力的化工离心泵叶轮，其特征在于:所述叶轮包括叶轮叶片(2)，所述背叶片(4)的进口边与叶轮叶片(2)的进口边的安放角为30°。
5.根据权利要求1所述的一种减小轴向力的化工离心泵叶轮，其特征在于:所述背叶片(4)后端固定连接背叶片盖板(5)。
6.根据权利要求5所述的一种减小轴向力的化工离心泵叶轮，其特征在于:所述背叶片盖板(5)边缘低于所述背叶片(4)顶端，差值为所述背叶片(4)长度的20°/『30%。
【专利摘要】本实用新型是一种减小轴向力的化工离心泵叶轮结构，由叶轮叶片，叶轮盖板，盖板外壁的背叶片和背叶片盖板组成。所述叶轮的轴心位置设置有轴套，所述的轴套固定在泵轴上，所述的泵轴设置在泵体上，其中叶轮后盖板外侧焊接6个背叶片，所述的背叶片垂直于泵的旋转平面，并沿圆周方向均匀排列，背叶片进口安放角与叶轮叶片进口安放角相差30°。任意两个相邻的背叶片的长度形状均相等，所述背叶片后端固定连接一个盖板与离心泵旋转平面平行,盖板顶端低于背叶片顶端，差值为背叶片长度的20%~30%，可有效防止由于背叶片出口处液体压力过大而导致的盖板损坏。背叶片随泵轴做旋转运动，背叶片产生压差可平衡轴向力，而且不明显影响泵效率。
【IPC分类】F04D29-22
【公开号】CN204458497
【申请号】CN201520048831
【发明人】裴吉, 孟凡, 王文杰, 袁寿其, 袁建平, 骆寅
【申请人】江苏大学
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年1月26日