(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 112761962 A(43)申请公布日 2021.05.07
(21)申请号 202011636312.3(22)申请日 2020.12.31
(71)申请人 合肥华升泵阀股份有限公司
地址 230001 安徽省合肥市长丰县双凤工
业区(72)发明人 柴立平 葛帝宏 滕海龙 徐金华
邓业稳 赵德 杨孟 (74)专利代理机构 合肥和瑞知识产权代理事务
所(普通合伙) 34118
代理人 王挺(51)Int.Cl.
F04D 7/04(2006.01)F04D 29/24(2006.01)F04D 29/00(2006.01)
权利要求书1页 说明书4页 附图7页
(54)发明名称
一种具有破碎功能螺旋叶轮及带有该叶轮的离心泵(57)摘要
一种具有破碎功能螺旋叶轮，包括轮毂和设置在轮毂上的叶片；所述叶片上设有豁口，所述豁口与叶片的外缘相交，所述外缘为叶片上位于轮毂同心圆环上的缘。通过叶轮的叶片上设置豁口与凸起匹配，从而在豁口经过凸起时，凸起与叶片配合对经过的流体中大的固体颗粒进行挤压破碎。且对流体中固体颗粒的破碎效果，取决于凸起与叶片之间的间隙。
CN 112761962 ACN 112761962 A
权 利 要 求 书
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1.一种具有破碎功能螺旋叶轮，包括轮毂(11)和设置在轮毂(11)上的叶片(12)；其特征在于，所述叶片(12)上设有豁口(120)，所述豁口(120)与叶片(12)的外缘相交，所述外缘为叶片(12)上位于轮毂(11)同心圆环上的缘。
2.如权利要求1所述的具有破碎功能螺旋叶轮，其特征在于，所述叶片(12)包括沿着轮毂(11)轴向相连接的第一叶片部(121)和第二叶片部(122)；所有第一叶片部(121)的外缘位于中心线与轮毂(11)轴线共线的第一圆环面上，第一叶片部(121)的外缘即为叶片(12)的外缘；所述第二叶片部(122)的外缘位于第一圆环面的内周；位于叶片(12)的外缘与第二叶片部(122)的外缘之间的区域形成所述豁口(120)。
3.如权利要求2所述的具有破碎功能螺旋叶轮，其特征在于，连接于第一叶片部(121)的外缘和第二叶片部(122)的外缘之间的过渡缘位于轮毂(11)的半径方向上。
4.如权利要求3所述的具有破碎功能螺旋叶轮，其特征在于，所述第二叶片部(122)的外缘位于中心线与轮毂(11)轴线共线的第二圆环面上。
5.如权利要求3所述的具有破碎功能螺旋叶轮，其特征在于，所述第二叶片部(122)的外缘位于中心线与轮毂(11)轴线共线的圆台的圆周面上。
6.如权利要求5所述的具有破碎功能螺旋叶轮，其特征在于，将所述叶片(12)与轮毂(11)相接的缘记作内缘，将叶片(12)上连接于外缘和内缘之间的缘记作侧缘；所述第二叶片部(122)的外缘远离第一叶片部(121)的一端与所述侧缘远离轮毂(11)的一端连接。
7.一种离心泵，其特征在于，包括如权利要求1‑3任一项所述的具有破碎功能螺旋叶轮，该叶轮所在流道内壁上设有与所述豁口(120)匹配的凸起(22)。
8.如权利要求7所述的离心泵，其特征在于，所述叶轮的第二叶片部(122)的外缘位于中心线与轮毂(11)轴线共线的圆台的圆周面上，流道中的流体流动方向与所述圆台的圆周面的大端至小端的方向相同；将所述叶片(12)与轮毂(11)相接的缘记作内缘，将叶片(12)上连接于外缘和内缘之间的缘记作侧缘；所述第二叶片部(122)的外缘远离第一叶片部(121)的一端与所述侧缘远离轮毂(11)的一端连接。
9.如权利要求7所述的离心泵，其特征在于，所述凸起(22)的数量与叶轮的叶片数量相等并一一对应；所述叶轮转动过程中具有第一状态和第二状态；第一状态下，凸起(22)与叶片(12)偏移；第二状态下，凸起(22)与叶片(12)一一对应，且各凸起(22)插入对应的叶片(12)的豁口(120)中。
10.如权利要求7所述的离心泵，其特征在于，所述叶轮的前端同轴设置有预破碎轮(3)。
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CN 112761962 A
说 明 书
一种具有破碎功能螺旋叶轮及带有该叶轮的离心泵
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技术领域
[0001]本发明涉及叶轮和离心泵领域，尤其涉及一种具有破碎功能螺旋叶轮及带有该叶轮的离心泵。
背景技术
[0002]叶轮是轴流泵中的常用部件。叶轮具有对流道内的流体进行输送的功能。有些流体中含有大的固体颗粒，需要采用破碎轮进行破碎，现有设备中的叶轮均不具有破碎功能，容易被大的固体颗粒大的流体堵死，无法工作。发明内容
[0003]为了解决上述现有叶轮容易被流体中大的固体颗粒堵死的缺陷，本发明提出了一种具有破碎功能螺旋叶轮及带有该叶轮的离心泵。[0004]本发明的目的之一采用以下技术方案：[0005]一种具有破碎功能螺旋叶轮，包括轮毂轴和设置轮毂上的叶片；所述叶片上设有豁口，所述豁口与叶片的外缘相交，所述外缘为叶片上位于轮毂同心圆环上的缘。[0006]优选的，所述叶片包括沿着轮毂轴向相连接的第一叶片部和第二叶片部；所有第一叶片部的外缘位于中心线与轮毂轴线共线的第一圆环面上，第一叶片部的外缘即为叶片的外缘；所述第二叶片部的外缘位于第一圆环面的内周；位于叶片的外缘与第二叶片部的外缘之间的区域形成所述豁口。[0007]优选的，连接于第一叶片部的外缘和第二叶片部的外缘之间的过渡缘位于轮毂的半径方向上。[0008]优选的，所述第二叶片部的外缘位于中心线与轮毂轴线共线的第二圆环面上。[0009]优选的，所述第二叶片部的外缘位于中心线与轮毂轴线共线的圆台的圆周面上。[0010]优选的，将所述叶片与轮毂相接的缘记作内缘，将叶片上连接于外缘和内缘之间的缘记作侧缘；所述第二叶片部的外缘远离第一叶片部的一端与所述侧缘远离轮毂的一端连接。
[0011]本发明的目的之二采用以下技术方案：[0012]一种离心泵，包括上述的具有破碎功能螺旋叶轮，该叶轮所在流道内壁上设有与所述豁口匹配的凸起。[0013]优选的，所述叶轮的第二叶片部的外缘位于中心线与轮毂轴线共线的圆台的圆周面上，流道中的流体流动方向与所述圆台的圆周面的大端至小端的方向相同；将所述叶片与轮毂相接的缘记作内缘，将叶片上连接于外缘和内缘之间的缘记作侧缘；所述第二叶片部的外缘远离第一叶片部的一端与所述侧缘远离轮毂的一端连接。[0014]优选的，所述凸起的数量与叶轮的叶片数量相等并一一对应；所述叶轮转动过程中具有第一状态和第二状态；第一状态下，凸起与叶片偏移；第二状态下，凸起与叶片一一对应，且各凸起插入对应的叶片的豁口中。
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说 明 书
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优选的，所述叶轮的前端同轴设置有预破碎轮。
[0016]本发明的优点在于：[0017](1)通过叶轮的叶片上设置豁口与凸起匹配，从而在豁口经过凸起时，凸起与叶片配合对经过的流体中大的固体颗粒进行挤压破碎。且，对流体中固体颗粒的破碎效果，取决于凸起与叶片之间的间隙。[0018](2)通过叶轮与凸起的配合，叶轮将流体导引到豁口处，实现了集中破碎，提高了凸起与叶片配合对流体进行破碎的效率。[0019](3)连接于第一叶片部的外缘和第二叶片部的外缘之间的过渡缘位于轮毂的半径方向上，方便了凸起与豁口的配合，保证叶轮旋转过程中，凸起通过豁口与叶片平滑过渡，避免叶轮与凸起摩擦卡顿。[0020](4)过渡缘与第二叶片部的外缘所形成的夹角为直角，如此，通过凸起与所述夹角的配合，可提高对流体的研磨效率。[0021](5)凸起前侧与叶片之间的流道大于凸起后侧与叶片之间的流道，以便流体流动时，从凸起前侧流向后侧的过程中，流体中固体粒径因破碎而减小，从而保证对流体中固体颗粒的破碎效果，从而避免了后面叶轮被大颗粒流体堵死。附图说明
[0022]图1为一种叶轮侧视图；
[0023]图2为图1中单个叶片示意图；
[0024]图3为单个叶片与单个凸起的匹配示意图；[0025]图4为定子侧视图；
[0026]图5为第二状态下的破碎轮侧视图；[0027]图6为另一种叶片示意图；[0028]图7为另一种叶片示意图；[0029]图8为另一种叶片示意图；[0030]图9为离心泵剖视图；[0031]图10为图9的局部放大图。[0032]图示：[0033]叶轮：轮毂11、叶片12、豁口120、第一叶片部121、第二叶片部122；[0034]定子：固定圈21、凸起22；预破碎轮3。
具体实施方式
[0035]本实施方式中提出了一种破碎轮，该破碎轮也可记作螺旋导引结构。[0036]该破碎轮包括叶轮和定子。具体的的，叶轮的叶片12上设有豁口120，定子上设有与豁口120匹配的凸起22，如此，叶轮旋转过程中可对流体进行导流，同时通过凸起22与豁口120间歇式配合，实现了对流体中固体颗粒的破碎研磨作用。[0037]叶轮
[0038]本实施方式提出的一种具有破碎功能螺旋叶轮，包括轮毂11和设置在轮毂11上的叶片12。所述叶片12上设有豁口120，所述豁口120与叶片12的外缘相交，所述外缘为叶片12
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说 明 书
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上位于轮毂11同心圆环上的缘。即，本实施方式中，所述豁口120为从叶片12的外缘进行切割形成，或者说叶片12的外缘上的一段内凹形成。[0039]具体的，所述叶片12包括沿着轮毂11轴向相连接的第一叶片部121和第二叶片部122；所有第一叶片部121的外缘位于中心线与轮毂11轴线共线的第一圆环面上，第一叶片部121的外缘即为叶片12的外缘；所述第二叶片部122的外缘位于第一圆环面的内周。位于叶片12的外缘与第二叶片部122的外缘之间的区域形成所述豁口120。[0040]本实施方式中，连接于第一叶片部121的外缘和第二叶片部122的外缘之间的过渡缘位于轮毂11的半径方向上。即，可视为通过垂直于轮毂11轴线的平面对叶片12进行切割，形成连接于第一叶片部121的外缘和第二叶片部122的外缘之间的过渡缘。如此，方便了凸起22与豁口120的配合，保证叶轮旋转过程中，凸起22通过豁口120与叶片12平滑过渡，避免叶轮与凸起22摩擦卡顿。[0041]具体实施时，可将叶片12分割为相连接的第一叶片部121和第二叶片部122；或者，
具体可根据需要进行设置。将叶片12分割为交替分布的第一叶片部121和第二叶片部122；
[0042]具体实施时，可设置第二叶片部122的外缘位于中心线与轮毂11轴线共线的第二圆环面上。即过渡缘与第二叶片部122的外缘所形成的夹角为直角，如此，通过凸起22与所述夹角的配合，可提高对流体中颗粒的研磨效率。[0043]本实施方式中，所述第二叶片部122的外缘位于中心线与轮毂11轴线共线的圆台的圆周面上。将所述叶片12与轮毂11相接的缘记作内缘，将叶片12上连接于外缘和内缘之间的缘记作侧缘；所述第二叶片部122的外缘远离第一叶片部121的一端与所述侧缘远离轮毂11的一端连接。此时，第二叶片部122的外缘所在的圆台的圆周面的大端半径等于第一圆环面的半径，第二叶片部122的外缘所在的圆台的圆周面的小端半径小于其大端半径，过渡缘与第二叶片部122的外缘所形成的夹角为锐角。在叶轮旋转过程中，当所述圆台的圆周面的大端朝向流体来源方向，则该叶轮可将流体导引到过渡缘与第二叶片部122的外缘所形成的夹角处，方便当豁口120经过凸起22时，凸起22配合叶片12对流体进行挤压破碎。[0044]定子
[0045]本实施方式中的定子包括圆环型的固定圈21和设置在所述固定圈21内周的凸起22；所述凸起22与同轴设置在所述固定圈21内周的叶轮的叶片12上的豁口120相适配；其中，所述叶轮的每一个叶片12上均设有所述豁口120。即，所述叶轮为以轮毂11轴线为对称轴的旋转对称结构，叶轮旋转过程中，各叶片12上的豁口120依次经过各凸起22，以便对经过豁口120处的流体进行挤压破碎。[0046]本实施方式中，在流体流动方向上，所述凸起22的前侧为平滑过渡结构；即，所述凸起22的前侧为朝向流体来源方向的一侧。如此，可避免流体被凸起22卡住，从而保证叶轮旋转的可靠性。同时，本实施方式中，凸起22前侧与叶片12之间的间隙大于凸起22后侧与叶片12之间的间隙，以便流体流动时，从凸起22前侧流向后侧的过程中，流体中粒径因破碎而减小，从而保证对流体中大的固体颗粒破碎效果，避免了叶轮流道被大颗粒流体堵死情况。[0047]螺旋导引结构，即破碎轮
[0048]本实施方式中提供的螺旋导引结构即破碎轮中，所述定子上的凸起22与叶轮上叶片12数量相等；且所述叶轮转动过程中具有两种状态，第一状态下，凸起22与叶片12偏移；第二状态下，凸起22与叶片12一一对应，且各凸起22插入对应的叶片12的豁口120中。假设
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叶轮上叶片12数量为n，则叶轮旋转一周的周期中，可实现n次第二状态，保证了对流体中固体颗粒的破碎效率。[0049]本实施方式中，还提出了一种离心泵。[0050]该离心泵包括上述的破碎轮。[0051]具体的，该离心泵中，所述固定圈21与离心泵的泵体一体成型，相当于离心泵在叶轮所在流道的内壁上形成上述的定子。[0052]且，所述叶轮的第二叶片部122的外缘位于中心线与轮毂11轴线共线的圆台的圆周面上，流道中的流体流动方向与所述圆台的圆周面的大端至小端的方向相同。即，所述定子的前侧朝向所述圆台的圆周面的大端，同时保证了该破碎轮对流体的破碎效果和叶轮对流体的导流效果。
[0053]本实施方式中，叶轮所在流道上，位于所述叶轮的前端与叶轮同轴设置有预破碎轮3，以便通过预破碎轮3对流体进行预先破碎。[0054]以上仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。
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