专利摘要

一种带副叶片的新型全贯流泵及其设计方法，属于流体机械领域，结构上由轮毂、定子、主叶片、副叶片和转子连接组成，通过在转子外缘设置副叶轮，以此改变间隙进出口的压力，调整间隙回流的方向(叶轮进口流向出口)，使得间隙回流不影响水泵叶轮进水条件，使得间隙内的水流与叶轮内的方向一致，避免了间隙回流对叶轮进口处流场的影响，减小了水力损失，改善了原有的进水条件，进一步提高了水泵的装置效率和扬程。

权利要求

1.一种带副叶片的新型全贯流泵，包括泵体外壳(5)；其特征在于：所述全贯流泵还由轮毂(4)、定子(3)、主叶片(1)、副叶片(6)和转子(2)组成；所述主叶片(1)固定设置在所述轮毂(4)上，所述转子(2)的内壁与所述主叶片(1)的外缘连接固定，所述泵体外壳(5)内壁上设有凹槽，所述凹槽内卡接设有定子(3)，所述定子(3)的内壁与转子(2)的外壁之间设有间隙，所述副叶片(6)设置在所述间隙内，所述副叶片(6)通过螺栓(7)与所述转子(2)的外壁连接固定。

2.根据权利要求1所述的一种带副叶片的新型全贯流泵，其特征在于：所述定子(3)与转子(2)之间的间隙不大于6mm。

3.根据权利要求1所述的一种带副叶片的新型全贯流泵，其特征在于：所述副叶片(6)的轮缘与定子(3)的内壁之间设有间隙，间隙值不大于0.1mm。

4.根据权利要求1所述的一种带副叶片的新型全贯流泵，其特征在于：所述副叶片(6)沿转子的圆周方向均匀设置，副叶片(6)的叶片数为8片。

5.根据权利要求1所述的一种带副叶片的新型全贯流泵，其特征在于：所述副叶片(6)的轮缘叶栅稠密度l/t为0.9，叶片根部的叶栅稠密度为1.3倍的叶片轮缘叶栅稠密度。

说明书

技术领域

本实用新型属于流体机械领域，涉及一种全贯流泵，特别是涉及一种带副叶片的新型全贯流泵。

背景技术

全贯流泵是一种将潜水电机和贯流技术相结合的一种新型的电机泵，具有流量大、扬程低、水力损失小、结构紧凑和安装方便等特点。与轴流泵相比，叶片的轮缘与电动机的转子相连，通过电机的定子与转子的电磁作用，使其变成转子的一部分。然而目前的全贯流泵运行效率远不如轴流泵，影响其效率的主要原因是电机定子与转子之间的间隙回流水，这也是目前亟需解决的问题。间隙回流是在叶轮进出口的压差作用下，形成从叶轮出口流向叶轮进口的水流。间隙回流虽有冷却电机的作用，但会与电机转子外缘产生较大的摩擦损失，增加摩擦扭矩，导致效率的下降；同时还会扰乱叶轮进口处的流场，影响水泵叶轮的进口条件，造成水力损失，从而导致扬程和效率的下降。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对传统全贯流泵从叶轮出口流向叶轮进口的间隙回流干扰叶轮进口的流场、影响水泵进水的条件、增加水力损失和效率下降的问题，提出一种带副叶片的新型全贯流泵，通过在转子外缘设置副叶轮，以此改变间隙进出口的压力，调整间隙回流的方向(叶轮进口流向出口)，使得间隙回流不影响水泵叶轮进水条件，从而提高水泵的装置性效率。

本实用新型的技术方案：一种带副叶片的新型全贯流泵，包括泵体外壳；其特征在于：所述全贯流泵还由轮毂、定子、主叶片、副叶片和转子组成；所述主叶片固定设置在所述轮毂上，所述转子的内壁与所述主叶片的外缘连接固定，所述泵体外壳内壁上设有凹槽，所述凹槽内卡接设有定子，所述定子的内壁与转子的外壁之间设有间隙，所述副叶片设置在所述间隙内，所述副叶片通过螺栓与所述转子的外壁连接固定。

所述定子与转子之间的间隙不大于6mm。

所述副叶片的轮缘与定子的内壁之间设有间隙，间隙值不大于0.1mm。

所述副叶片沿转子的圆周方向均匀设置，副叶片的叶片数为8片。

所述副叶片的轮缘叶栅稠密度l/t为0.9，叶片根部的叶栅稠密度为1.3倍的叶片轮缘叶栅稠密度。

本实用新型的有益效果为：本实用新型提出的一种带副叶片的新型全贯流泵，结构上由轮毂、定子、主叶片、副叶片和转子连接组成，通过在转子外缘设置副叶轮，以此改变间隙进出口的压力，调整间隙回流的方向(叶轮进口流向出口)，使得间隙回流不影响水泵叶轮进水条件，使得间隙内的水流与叶轮内的方向一致，避免了间隙回流对叶轮进口处流场的影响，减小了水力损失，改善了原有的进水条件，进一步提高了水泵的装置效率和扬程。

附图说明

图1为原全贯流泵结构示意图。

图2为本实用新型结构示意图。

图3为图2中A-A处全剖结构示意图。

图4为本实用新型中主叶片断面图。

图5为本实用新型中副叶片端面图。

图中：主叶片1、转子2、定子3、轮毂4、泵体外壳5、副叶片6、螺栓7。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，原全贯流泵叶轮室由主叶片1、转子2、定子3、轮毂4、泵体外壳5这几部分组成，图中箭头方向表示水流的方向。主叶片1根部与轮毂固定，主叶片1外缘与转子内壁焊接在一起，叶片顶部无叶顶间隙，使得转子和叶轮成为水泵的旋转部件，工作时水流从转子的内腔流过。又由于叶轮出口处压力高，叶轮进口压力低，在压力的作用下，出口轮缘处的水流顺着定转子间的空隙回流到叶轮进口轮缘处，形成与转子内腔相反的流向，该间隙回流势必会对叶轮进口的流场产生影响。

如图2-3所示，一种带副叶片的新型全贯流泵，包括泵体外壳5、轮毂4、定子3、主叶片1、副叶片6和转子2组成；主叶片1固定设置在轮毂4上，转子2的内壁与主叶片1的外缘连接固定，泵体外壳5内壁上设有凹槽，凹槽内卡接设有定子3，定子3的内壁与转子2的外壁之间设有间隙，副叶片6设置在所述间隙内，副叶片6通过螺栓7与转子2的外壁连接固定；定子3与转子2之间的间隙不大于6mm；副叶片6的轮缘与定子3的内壁之间设有间隙，间隙值不大于0.1mm；副叶片6沿转子的圆周方向均匀设置，副叶片6的叶片数为8片；副叶片6的轮缘叶栅稠密度l/t为0.9，叶片根部的叶栅稠密度为1.3倍的叶片轮缘叶栅稠密度。

如图2-5所示，一种带副叶片的新型全贯流泵的设计原理如下：以叶轮转速n＝950r/min，设计流量Q＝390L/s，设计扬程H＝3.2m，叶轮直径D＝350mm，轮毂直径d＝140mm，叶片数z＝4的叶轮为设计参数，叶轮设计采用圆弧法，忽略排挤系数ψ，水力效率ηh和出口圆周分速v'u2修正系数ζ，对叶弦安放角βL取轮毂和轮缘两个断面进行设计，设计过程如下：

(1)计算轴面速度vm；

容积损失ηv为0.98，vm＝4Q/π(D2-d2)ηv＝5.08m/s，其中vm1＝vm2；

(2)计算牵连速度u；

u＝Dπn/60；

(3)计算圆周分速vu；

vu2＝gH/u，其中vu1＝0；

(4)计算进口叶片角β1；

β1＝β'1+△β1，β'1＝arctan(vm/u)；

进口冲角取值范围0°～3°，从轮毂到轮缘线性增加；

(5)计算出口叶片角β2；

β2＝β'2+△β2，β'2＝arctan(vm/(u-vu2))；

出口冲角选用范围0°～3°；

(6)计算叶弦安放角βL；

βL＝(β1+β2)/2。

其计算结果如表(1)所示

表(1)

截面a-ab-bm(m/s)]]>5.085.08u(m/s)6.9617.4u2(m/s)]]>4.511.81(°)]]>36.1316.281(°)]]>011(°)]]>36.1317.282(°)]]>64.2519.041(°)]]>112(°)]]>65.2519.04L(°)]]>50.6918.16

将上述叶弦安放角带入副叶轮中，计算型线半径R，R＝l/2sin((β1-β2)/2)；

副叶轮同样选取副叶轮根部和外缘两个断面，叶片数z＝8，副叶轮径向高度h＝6mm，转子厚度单边m＝12mm。

其计算结果如表(2)所示

表(2)

截面a'-a'b'-b'D(mm)374386t(mm)146.80151.51l/t1.170.9l(mm)143.13113.63R(mm)284.673699.3

通过在转子外缘安装副叶轮，实现调整间隙回流的方向，使得间隙内水流的方向与叶轮内方向一致，减小回流对叶轮进口的影响，为了保证副叶轮在间隙内的抽水能力，通过增加叶片数和叶栅稠密度，增加了副叶轮的做功能力。

一种带副叶片的新型全贯流泵专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。