一种带自切割功能的轴流泵 |
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| 申请号 | CN202410085897.6 | 申请日 | 2024-01-22 | 公开(公告)号 | CN117846972A | 公开(公告)日 | 2024-04-09 |
| 申请人 | 扬州大学; | 发明人 | 宋希杰; 金燕; 陈眪宁; 李剑; 汤方平; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种带自切割功能的轴流 泵 ，在入口处设置由 主轴 驱动旋转的 粉碎 叶轮 ，粉碎叶轮的粉碎刀沿长度方向的形状为弧形，粉碎刀的横断面形状为三 角 形，进口面角度小于出口面角度；粉碎刀的进口面上设置有阵列排布的粉碎锥，增强叶轮的粉碎功能。进 水 导叶的进水边和出水边均设置为锯齿状，进水边锯齿兼具粉碎功能，出水边锯齿主要起到整流作用，消除粉碎叶轮产生的旋转环量，保证水 泵叶轮 进口的水流为轴向进水，提高进水流态 稳定性 。当水泵进口水流中含有大量 杂草 进入到水泵的进水管后，高速旋转的粉碎叶轮会将杂草粉碎，粉碎的杂草会被水泵排出。 | ||||||
| 权利要求 | 1. 一种带自切割功能的轴流泵，其特征在于，包括粉碎叶轮（1）、进水导叶（2）、导水锥（3）、水泵叶轮（4）、 出水导叶（5）、 出水弯管（6）、 电动机（7）、 主轴（8）、进水管（10）； |
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| 说明书全文 | 一种带自切割功能的轴流泵技术领域[0001] 本发明涉及一种轴流泵。 背景技术[0002] 轴泵在众多调水工程中广泛使用，目前工程中常用的轴流泵为水泵叶轮和出水导叶的组合，这种形式的水泵对进水流态要求很高，由于水泵运行环境多为自然河道，河道中不可避免的存在水草、生活垃圾，虽然泵站进水口前会安装拦污栅，会将大多数垃圾和杂草拦住，但是总有一些杂草和垃圾通过拦污栅的栅条进入到水泵，造成水泵进口的堵塞或者进水流态变差，使得导叶进口的液流角发生变化，导致进口水流脱离，水力损失增大，泵效率下降。 [0003] 如能实现轴流泵自切割功能将会有效改善杂草对水泵性能的影响。CN107829943A和CN204805144U公开了带切割功能的轴流泵，虽然两个专利都能一定程度上实现切割，但是粉碎功能主要靠粉碎叶片进口边的冲击切割，当杂草被粉碎刀进水边切割后，未被有效切割的杂草将会继续被吸入水泵内，可以说两种专利的切割功能只能实现一次性切割，切割效率有限。如能实现多次的切割，将能大幅提高水泵的切割效率。目前，还未存在一种能供实现多次自切割功能的轴流泵。 发明内容[0004] 发明目的：针对上述现有技术，提出一种带自切割功能的轴流泵，能够对进口杂草实现多次自切割功粉碎，避免水泵产生堵塞。 [0005] 技术方案：一种带自切割功能的轴流泵，包括粉碎叶轮、进水导叶、导水锥、水泵叶轮、 出水导叶、 出水弯管、 电动机、 主轴、进水管；进水管与出水弯管相连；从进水口到出水口方向，粉碎叶轮、进水导叶、水泵叶轮和出水导叶依次设置在进水管内，导水锥固定连接在主轴的首端，粉碎叶轮与导水锥固定连接，水泵叶轮与主轴固定连接，主轴的终端连接电动机； 其中，粉碎叶轮包括若干粉碎刀，粉碎刀沿长度方向的形状为弧形，粉碎刀的横断面形状为三角形，三角形的进口面角度小于出口面角度；粉碎刀的进口面上设置有阵列排布的粉碎锥；进水导叶的进水边和出水边均设置为锯齿状。 [0006] 进一步的，粉碎叶轮的半径为D，粉碎刀的顶端与进水管之间的间隙为0.001D，粉碎刀的断面高度为0.005D，宽度为0.018D。 [0007] 进一步的，粉碎叶轮和进进水导叶之间的距离为0.1D，进水导叶与水泵叶轮之间的距离为0.1D。 [0008] 进一步的，进口面角度为30°，出口面角度为45°。 [0011] 图1为带自切割功能的轴流泵；图2为自切割轴流泵局部图； 图3为轴流泵自切割粉碎叶轮； 图4为轴流泵自切割粉碎叶轮叶片断面图。 具体实施方式[0012] 下面结合附图对本发明做更进一步的解释。 [0013] 如图1所示，一种带自切割功能的轴流泵，包括粉碎叶轮1、进水导叶2、导水锥3、水泵叶轮4、 出水导叶5、 出水弯管6、 电动机7、 主轴8、进水管10。 [0014] 进水管10与 出水弯管6相连。终端连接电动机7的主轴8前端竖直插入进水管10中，导水锥3设置在主轴8的首端。从进水口到出水口方向，粉碎叶轮1、进水导叶2、水泵叶轮4和出水导叶5依次设置在进水管10内。粉碎叶轮1与导水锥3固定连接，水泵叶轮4与主轴固定连接，当电动机7驱动主轴8转动时，带动粉碎叶轮1与导水锥3同步转动，主要起导流作用的进水导叶2和出水导叶5则保持静止，不转动。 [0015] 如图3所示，粉碎叶轮1沿圆周设置3个粉碎刀，粉碎刀沿长度方向的形状为弧形。如图4所示，粉碎刀的横断面形状为三角形，进口面角度为30°，出口面角度为45°，并在粉碎刀的进口面上设置有阵列排布的若干粉碎锥11，增强粉碎叶轮1旋转时对杂草等的破碎效果。其中，粉碎叶轮1的半径为D，粉碎刀的顶端与进水管10之间的间隙为0.001D，粉碎刀的断面高度为0.005D，宽度为0.018D。 [0016] 粉碎叶轮1和进进水导叶2之间的距离为0.1D，进水导叶2与水泵叶轮4之间的距离为0.1D。如图2所示，进水导叶2的进水边和出水边均设置为锯齿状。 [0018] 本发明的轴流泵，当杂草进入轴流泵的进水管10后，位于最前端高速旋转的粉碎叶轮1能够将杂草粉碎，粉碎的杂草会依次经过进水导叶2、水泵叶轮4、 出水导叶5后被水泵排出。若有大量水草进入进水管10时，首先经由粉碎叶轮1对大部分杂草进行粉碎，水泵叶轮4高速转动时会在进水导叶2处产生较强负压，且在进水导叶2导流槽的作用下，未经有效粉碎的杂草连同已粉碎杂草以快速旋转的方式吸入进水导叶2时，会由进水导叶2的锯齿状进水边产生二次切割粉碎，即进一步完成水槽的粉碎，进水导叶2出水边的锯齿主要起到整流作用，消除旋转环量和存在的卡门涡，保证水泵叶轮4进口的水流为轴向进水，提高进水流态稳定性。 [0019] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。 |
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