一种双吸离心泵叶轮及双吸离心泵
技术领域
本实用新型涉及离心泵叶轮技术领域，特别是涉及一种双吸离心泵叶轮及双吸离心泵。
背景技术
目前，固海扬水工程广泛用于缓解偏远山区或旱区水资源的缺乏，为农业经济发展和生态环境的改善发挥着积极的作用。然而，随着对水资源需求的日益增加，现有的固海扬水工程的泵送水的流量愈加难以满足实际需求，因而，需要对现有的固海扬水工程进行增流改造。
在对固海扬水工程进行增流改造时，基于降低改造成本和施工量的角度考虑，主要是针对泵站机组的叶轮进行改造。在对泵站机组的运行工况的长期监测发现，其双吸离心泵的叶轮设计不合理，这使得双吸离心泵泵送水流的扬程小，高效区工作的范围窄，效率低下，难以有效提升泵站整体的运行流量，从而需要对泵站机组的叶轮进行优化性改进。
实用新型内容
本实用新型实施例提供一种双吸离心泵叶轮及双吸离心泵，用于解决当前由于双吸离心泵的叶轮设计不合理，使得双吸离心泵存在泵送水流扬程小、高效区工作范围窄及效率低下的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种双吸离心泵叶轮，包括同轴布置的前进水壳罩、叶轮毂和后进水壳罩，所述前进水壳罩与所述后进水壳罩上均设有沿轴向布置的进水口；所述叶轮毂的中部设置有沿其径向布置的环形挡板；所述前进水壳罩、所述叶轮毂及所述环形挡板其中一侧的端面围成第一流道，所述后进水壳罩、所述叶轮毂及所述环形挡板另一侧的端面围成第二流道，所述第一流道与所述第二流道沿所述环形挡板呈轴对称布置；所述第一流道内布置有多个沿轴向呈圆周均布的第一叶片，所述第二流道内布置有多个沿轴向呈圆周均布的第二叶片，所述第一叶片、所述第二叶片的端部在所述环形挡板的两侧排布呈“V”形并呈相互错位布置。
其中，所述第一叶片、所述第二叶片均呈弧形；所述第一叶片与所述第二叶片沿同一旋向排布。
其中，所述第一叶片的宽度在所述第一流道内沿水流方向逐渐增大，所述第二叶片的宽度在所述第二流道内沿水流方向逐渐增大。
其中，所述第一叶片与所述第二叶片的数量相同；所述第一叶片的端部与所述环形挡板呈夹角α，所述第二叶片的端部与所述环形挡板呈夹角β，α与β的角度大小为30°～60°。
其中，所述前进水壳罩与后进水壳罩结构相同，包括进水部和导流部；所述进水部呈圆环状；所述导流部呈喇叭状，所述导流部的小口端连接所述进水部的一端，所述导流部的大口端靠近所述环形挡板的外沿设置。
其中，所述进水部在其进水侧的内沿设为圆角结构。
其中，所述环形挡板的外径大于或等于所述导流部的大口端的直径。
其中，所述叶轮毂上设有沿轴向设置的中心轴孔，所述中心轴孔的内侧壁上设有沿轴向布置的键槽。
其中，所述叶轮毂的中部设有沿径向布置环形凸起，所述环形挡板内侧的沿边与所述环形凸起的外沿相连接。
本实用新型实施例还提供了一种双吸离心泵，包括电动机及上述所述的双吸离心泵叶轮，所述电动机的输出端连接所述叶轮毂。
本实用新型实施例提供的双吸离心泵叶轮，通过在叶轮毂的中部设置沿其径向布置的环形挡板，增大了第一流道、第二流道出口处的直径，直径的增大使得第一叶片与第二叶片在对应出口处的线速度加大，离心力也随之加大，从而有利于提高双吸离心泵的扬程和效率；另外，通过进一步设置第一叶片、第二叶片的端部在环形挡板的两侧排布呈“V”形并呈相互错位布置，这不仅有利于减小泵送的水流在从环形挡板的两侧离心输出后的相互作用，大大降低了双吸离心泵工作时的压力脉动和振动，而且还实现了对水力的交替加载，扩宽了双吸离心泵的高效区工作范围，由此进一步提高了双吸离心泵的效率，从而有效提升了泵站整体的运行流量，并提高了泵站的运行经济型、稳定性和安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例所示的双吸离心泵叶轮的主视结构示意图；
图2为本实用新型实施例所示的双吸离心泵叶轮的俯视结构示意图；
图3为本实用新型实施例所示的双吸离心泵叶轮沿轴向的半剖结构示意图；
图4为本实用新型实施例所示的第一叶片或第二叶片的结构示意图。
附图标记说明：1、前进水壳罩；11、进水口；12、进水部；13、导流部；2、叶轮毂；3、后进水壳罩；4、环形挡板；5、第一流道；6、第二流道；7、第一叶片；8、第二叶片；9、中心轴孔；10、环形凸起。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
参见图1至图3，本实施例提供了一种双吸离心泵叶轮，包括同轴布置的前进水壳罩1、叶轮毂2和后进水壳罩3，前进水壳罩1与后进水壳罩3上均设有沿轴向布置的进水口11；叶轮毂2的中部设置有沿其径向布置的环形挡板4；前进水壳罩1、叶轮毂2前段的外壁及环形挡板4其中一侧的端面围成第一流道5，后进水壳罩3、叶轮毂2后段的外壁及环形挡板4另一侧的端面围成第二流道6；第一流道5内布置有多个沿轴向呈圆周均布的第一叶片7，第二流道6内布置有多个沿轴向呈圆周均布的第二叶片8，第一叶片7、第二叶片8均倾斜于环形挡板4设置，并在环形挡板4的两侧呈相互错位布置。
具体的，在本实施例提供的双吸离心泵叶轮中，第一流道5的入口对应前进水壳罩1上的进水口11，第一流道5的出口对应为前进水壳罩1与环形挡板4的前侧端面之间的间隙，相应地，第二流道6的入口对应后进水壳罩3上的进水口11，第二流道6的出口对应为后进水壳罩3与环形挡板4的后侧端面之间的间隙。由图1所示的结构可知，设定环形挡板4的上侧部位为前侧，并在环形挡板4的上侧设置与叶轮毂2同轴布置的前进水壳罩1，设定环形挡板4的下侧部位为后侧，并在环形挡板4的下侧设置与叶轮毂2同轴布置的后进水壳罩3。另外，为了进一步确保双吸离心泵叶轮工作运行时的稳定性，通常设置第一流道5与第二流道6沿环形挡板4呈轴对称布置。
对于双吸离心泵叶轮的具体结构而言，通过在叶轮毂2的中部设置沿其径向布置的环形挡板4，增大了第一流道5、第二流道6出口处的直径，直径的增大使得第一叶片7与第二叶片8在对应出口处的线速度加大，离心力也随之加大，从而有利于提高双吸离心泵的扬程和效率；另外，通过进一步设置第一叶片7、第二叶片8在环形挡板4的两侧排布呈“V”形并呈相互错位布置，这不仅有利于减小泵送的水流在从环形挡板4的两侧离心输出后的相互作用，大大降低了双吸离心泵工作时的压力脉动和振动，而且还实现了对水力的交替加载，扩宽了双吸离心泵的高效区工作范围，由此进一步提高了双吸离心泵的效率，从而有效提升了泵站整体的运行流量，并提高了泵站的运行经济型、稳定性和安全性。
进一步的，本实施例中第一叶片7沿着第一流道5及第二叶片8沿着第二流道6均设置呈弧形，其中，图4中具体示意第一叶片7的结构；第一叶片7与第二叶片8沿同一旋向排布。
具体的，由于第一叶片7、第二叶片8均呈弧形，并对第一叶片7、第二叶片8的旋向进行设置，则在第一流道5内相邻两个第一叶片7之间分隔出来的流道及在第二流道6内相邻两个第二叶片8之间分隔出来的流道也呈弧形，并沿同一旋向在各自的圆周呈均匀分布，从而叶轮在旋转时，有利于叶轮从前后两侧的进水口11同时吸水，并大大增强了水流在相应分隔出来的流道内的离心输送，进而有效提高泵站机组的扬程和效率。
进一步的，参见图1、图4，本实施例中第一叶片7的宽度在第一流道5内沿水流方向逐渐增大，第二叶片8的宽度在第二流道6内沿水流方向逐渐增大。
具体的，通过将第一叶片7与第二叶片8沿着相应的第一流道5、第二流道6分别设计为宽度逐渐增大的结构，并在靠近第一流道5、第二流道6的出水口处，第一叶片7与第二叶片8的宽度达到最大值，则随着第一叶片7与第二叶片8宽度的增大，使得第一叶片7与第二叶片8靠近环形挡板4的一端输送水流作离心运动的半径逐渐增大，线速度逐渐增大，离心力也随之加大，从而达到提高双吸离心泵效率与减少能耗的目的。
进一步的，参见图1，本实施例中第一叶片7与第二叶片8的数量相同；第一叶片7的端部与环形挡板4呈夹角α，第二叶片8的端部与环形挡板4呈夹角β，α与β的角度大小为30°～60°。
具体的，在本实施例中，第一叶片7与第二叶片8的数量可具体设为六个，从而便于第一叶片7与第二叶片8在环形挡板4的两侧以固定的角度呈错位布置，进而便于实现对水力的交替加载；另外，通过将第一叶片7与第二叶片8的端部与环形挡板4以30°～60°的角度倾斜布置，这样便于水力在第一流道5、第二流道6的出水口处实现离心输出，并且离心甩出后互相间的碰撞作用力得到有效消减，从而减小了水压脉动和紊流，进而减少了水力损失。
进一步的，还可设置α与β取相同的角度，具体该角度可设置为30°，从而在促使水力在第一流道5、第二流道6的出水口处实现离心输出的同时，还有利于进一步确保双吸离心泵叶轮运行的稳定性，以大幅度降低双吸离心泵运行时的振动幅度。
进一步的，本实施例中前进水壳罩1与后进水壳罩3结构相同，包括进水部12和导流部13；进水部12呈圆环状，进水部12的内侧为进水口11；导流部13呈喇叭状，导流部13的小口端连接进水部12远离进水口11的一端，导流部13的大口端靠近环形挡板4的外沿设置。
具体的，通过将进水部12在其进水侧的内沿设为圆角结构，在叶轮前后两侧的进水口11进行吸水时，可有效防止在进水口11处的水流发生紊流，以确保叶轮及其相应的双吸离心泵运行的稳定性，其中，具体设计进水部12的内径为737mm，外径为828mm，并且圆角结构的半径可设为15mm。
进一步的，本实施例中环形挡板4的外径大于或等于导流部13的大口端的直径，其中，可具体设计环形挡板4的外径与导流部13的大口端的直径均为1180mm。
具体的，由于导流部13呈喇叭状结构，则环形挡板4的外径显然大于进水口11的直径，并在环形挡板4的外径大于或等于导流部13的大口端的直径时，有效增大了第一流道5、第二流道6出口处的直径，直径的增大使得第一叶片7与第二叶片8在对应出口处的线速度加大，离心力也随之加大，从而有利于提高泵站机组的扬程和效率。
进一步的，本实施例中叶轮毂2上设有沿其轴向设置的中心轴孔9，中心轴孔9的内侧壁上设有沿轴向布置的键槽，由此双吸离心泵的输出轴可穿入至中心轴孔9内，并通过在键槽内配装的键，实现叶轮与双吸离心泵的输出轴之间的稳定安装，并防止双吸离心泵在驱动叶轮旋转时，叶轮与双吸离心泵的输出轴之间发生的相对滑动。
进一步的，本实施例中叶轮毂2的中部设有沿其径向布置环形凸起10，环形挡板4内侧的沿边与环形凸起10的外沿相连接。
具体的，环形挡板4内侧的沿边与环形凸起10的外沿可焊接为一体，而本实施例中环形挡板4与环形凸起10设为一体式结构，其中，设计环形凸起10在一方面确保了第一流道5、第二流道6相应过度壁面的圆滑性，有力地确保了水流的离心运动，从而增强了双吸离心泵的扬程和效率，在另一方面，还增强了环形挡板4设置结构的稳固性，确保了叶轮的使用寿命。
进一步的，本实施例还提供了一种双吸离心泵，包括电动机及上述实施例所述的双吸离心泵叶轮，电动机的输出端同轴连接叶轮毂2。
具体的，由于本实施例所示的双吸离心泵采用了上述双吸离心泵叶轮，则在实际运行作业中，不仅泵送水流的扬程得到有效保证，而且获得了较宽的高效区工作范围和较高的效率，大大降低了工作时的压力脉动和振动，并有效提升了泵送水流的流量，从而有效提高了双吸离心泵运行的经济型、稳定性和安全性。
在其中一个具体实施例中，通过采用上述方案对泵站的双吸离心泵的原有叶轮进行改进，泵站机组的流量由原设计流量3.06m3/s，提升至3.6m3/s，流量提升了20％；与此同时，泵站机组以3.6m3/s的泵送流量工作运行时，水泵的轴瓦温度、电动机的额定/运行电流、电动机的铁芯温度、电动机的轴瓦温度及机组的振动最大径向位移等参数均能够满足机组的运行要求，而且远低于国家标准值，由此表明增流改造后的双吸离心泵叶轮能够确保泵站机组安全稳定地运行。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
