一種緊湊型反導葉的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種用于深井離心泵或其他形式多級離心泵的緊湊型反導葉，在傳統(tǒng)形式的徑向導葉的基礎上，取消正導葉，保留反導葉，同時反導葉的葉片工作面和背面均為扭曲三維曲面，導葉進口邊采用變進口安放角設計，幾何形狀更為符合液流流動趨勢，有利于減少導葉入口處的沖擊損失和導葉流道內(nèi)的水力損失，有利于導葉過流效率的提高，同時也具有軸向長度短的特點。
【專利說明】一種緊湊型反導葉
所屬【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種緊湊型反導葉，可以用于深井離心泵或其他形式的多級離心泵，尤其適用于要求導葉乃至整泵軸向尺寸較小的應用場合。
【背景技術】
[0002]深井離心泵由于在井下工作，泵體受到井徑的限制，其直徑較小。導葉是深井離心泵中的關鍵水力部件之一，其水力性能和軸向長度影響著整泵性能和整泵長度，過長的泵體導致泵軸加長，降低泵的使用可靠性，因此，設計出緊湊型、軸向長度短的導葉具有重要意義。
[0003]傳統(tǒng)的導葉形式有空間導葉和徑向導葉兩種，而空間導葉的軸向尺寸較大；徑向導葉由正導葉一環(huán)形空間一反導葉等三部分構成，而正導葉部分占用了葉輪空間，進一步約束了葉輪的直徑，限制了葉輪單級揚程的提高。
[0004]近年來，在徑向導葉的基礎上逐漸發(fā)展出一些新的導葉形式，專利申請?zhí)?00510123015.8《一種深井離心泵》提出了一種進口邊扭曲的反導葉，將徑向導葉的正導葉取消，保留反導葉，其反導葉出口部分為圓柱形葉片，導葉中間部分的凹面是三維曲面，凸面是圓柱面；專利申請?zhí)?01220277154.1《一種井用潛水泵導葉》提出一種圓柱彎扭導葉，導葉上圓柱曲面的邊界分布有兩條相互平行的上輪廊線和下輪廊線，且在導葉進口處的下輪廊線向下傾斜15°。
[0005]這兩種導葉形式都是采用圓柱和三維曲面相結合的方法，具有結構緊湊、軸向尺寸小的特點，但圓柱面的存在并不有利于水力損失的減小，在圓柱面和三維曲面的過渡處容易產(chǎn)生較大的水力損失，并在小流量工況容易誘發(fā)流動分離的發(fā)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了盡可能地在減少導葉軸向尺寸的同時減少導葉內(nèi)部的水力損失，本發(fā)明提供一種緊湊型反導葉，葉片工作面和背面均為三維曲面，即采用扭曲葉片，幾何形狀由三條型線光滑擬合而成。
[0007]本發(fā)明的技術方案是:
[0008]1.本發(fā)明提供的緊湊型反導葉的葉片工作面(凹面)是由三條型線光滑聯(lián)接構成的三維曲面，葉片背面(凸面)由葉片工作面平行加厚而成，葉片的加厚尺寸根據(jù)所用材料確定，確保足夠的葉片強度。這樣的設計可以使葉片幾何形狀與液流的流動趨勢相吻合，達到減少水力損失的目的。
[0009]2.三條型線決定了導葉扭曲葉片的三維曲面形狀，三條型線采用變進口安放角設計，以進口安放角等于設計工況的進口液流角，或者略大于進口液流角為宜，即進口沖角以0°?5。為宜。導葉出口安放角要盡可能大一些，以便減小液流的圓周速度分量，同時保證導葉流道面積逐漸增加，流道內(nèi)的流速逐漸減小為好。
[0010]3.緊湊型反導葉的外徑接近于泵體外殼的內(nèi)徑，緊湊型反導葉的下蓋板外徑約等于葉輪后蓋板直徑，從而保證足夠的導葉入口過流面積。
[0011]本發(fā)明的有益效果是，相比現(xiàn)有的反導葉，本發(fā)明采用全扭曲葉片，葉片工作面和背面全部由三維曲面構成，結構緊湊小巧，幾何形狀更為符合液流流動趨勢，減少了導葉流道內(nèi)產(chǎn)生旋渦的可能，降低了水力損失，有利于導葉過流效率的提高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0013]圖1是本發(fā)明在深井離心泵上的一個實施例簡圖；
[0014]圖2是本發(fā)明實施例的俯視圖；
[0015]圖中:1.電機段 2.進口濾網(wǎng)3.進口座 4.斜切式離心葉輪 5.緊湊型反導葉 6.泵體外殼 7.泵軸 8.出口段 9.導葉內(nèi)徑 10.導葉下蓋板 11.型線a12.型線b 13.型線c 14.導葉葉片背面15.導葉葉片工作面16.導葉外徑
【具體實施方式】
[0016]圖1所示實施例是本發(fā)明緊湊型反導葉(5)在深井離心泵中的應用，與斜切式離心泵葉輪⑷配合，可以使斜切式離心泵葉輪⑷的直徑僅小于泵體外殼(6)的內(nèi)徑2?4mm,使葉輪直徑最大化，從而使單級揚程最大化的同時，也保證泵體的軸向長度較短，減少泵軸(7)的長度，有利于泵可靠性和使用壽命的提高。
[0017]圖2是緊湊型反導葉(5)的俯視圖，導葉外徑(16)等于泵體外殼(6)的內(nèi)徑，導葉內(nèi)徑(9)大于泵軸(7)的外徑2?4_，導葉葉片工作面(15)是扭曲的三維曲面，由型線a(ll)、型線b(12)、型線c(13)三條曲線來構成，導葉葉片背面(14)由導葉葉片工作面
(15)平行加厚而成，加厚的厚度根據(jù)所用的加工材料來確定，確保足夠的葉片強度。
【權利要求】
1.一種緊湊型反導葉，其特征是:葉片工作面(凹面)是由三條型線光滑聯(lián)接構成的三維曲面，葉片背面(凸面)由葉片工作面平行加厚而成。
2.如權利要求1所述的一種緊湊型反導葉，其特征是:三條型線決定了導葉扭曲葉片的三維曲面形狀，三條型線采用變進口安放角設計，進口沖角為O。?5。。
3.如權利要求1所述的一種緊湊型反導葉，其特征是:導葉的外徑接近于泵體外殼的內(nèi)徑，緊湊型反導葉的下蓋板外徑約等于葉輪后蓋板直徑。
【文檔編號】F04D29/44GK103573710SQ201310561824
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月7日 優(yōu)先權日:2013年11月7日
【發(fā)明者】周嶺, 施衛(wèi)東, 王川, 陸偉剛 申請人:江蘇大學