專利名稱：泵用葉輪的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種泵用葉輪，其用于泵送諸如廢水的液態物質，所
述葉輪(impeller)包括至少一個為空間彎曲形狀的流道.
背景技術：
用于泵送液體的現有離心泵葉輪具有外軍和旋轉對稱結構的輪 轂，并且在它們之間具有一個或多個例如為螺旋形的葉片，用來在葉 輪內形成一條或多條空間彎曲流道。
除了液體水之外，廢水中還包含固態廢物，諸如碎布片和其它固 體碎片。在泵送廢水時，由于這些固態碎片會粘到泵用葉輪的葉片上， 或者在葉輪內積聚成團，因此這些固態碎片會引起工作的中斷以及泵 內的功率損耗。因此，廢水泵的葉輪的流道通常具有大的橫截面積， 以允許特別大的固體能通過該流道而不會堵塞該泵。而且，為了實現 更有效的流動并且為了減少堵塞的風險，該葉輪的葉片還成形為使其 中部的厚度大于端部處的厚度.這樣一種葉輪例如公開在瑞典專利 426976的說明書中，例如如美國專利4347035中所記栽的那樣，也有可
能是使葉輪的前緣變得尖銳，使其能夠將廢水中的固體切割成更小的 碎片。
在另一種用于泵送廢水的現有離心泵的葉輪中，該葉輪葉片的前 緣具有一種非常傾斜的形狀，使得該泵不易堵塞。這樣一種葉輪例如
公開在加拿大專利申請2254187和2253067中.
由于在現有葉輪中使用了葉片，因此，流入葉輪的液體在進入葉 輪時會遇到葉片的邊緣，并且被分成兩股位于葉片相反兩側上的獨立 液流。這導致了額外的工作并同時導致了額外的功率消耗。此外，固 態廢物碎片會粘到該葉片的邊緣。
英國專利687514公開了一種用于離心泵的葉輪，其具有一流道，
該流道包括平行于抽入口的第一軸向部分以及處于出口通道平面內的 笫二橫向部分。該流道在這兩部分之間具有一急彎段。
在該現有的葉輪中，流道不會遇到其自己。例如，在英國專利
678514中，該流道不會遇到其自己，而是會遇到另一物體，即該葉輪 的周邊。
德國專利3211230的說明書中公開了一種用于廢水泵的中空葉 輪，其內形成有螺旋流道。
現有的葉輪具有比較差的性能，而且固體廢物碎片會引起工作的 中斷以及功率損耗.
發明內容
本發明的目的是克服現有方案的缺點，并實現一種完全新型的用 于泵送廢水的泵用葉輪，使其有可能獲得一種簡單的結構以及獲得比 現有葉輪好很多的性能.
本發明的泵用葉輪的結構基于這樣的構思，即，在本發明的泵用 葉輪的設計中，其不是像現有的葉輪設計那樣限定外軍與輪轂之間的 葉片形狀，而是限定流道的形狀.這可以通過限定一空間曲線來實現， 橫截面沿著該曲線變化.
本發明葉輪的特征在于其具有一致連續的結構；換句話說，其根 本不帶有實際的葉片結構.此外，該流道具有平緩地(evenly)彎曲 的形狀，即，其不具有由葉片等造成的急劇彎曲；而且，與現有的流 道不同，該流道在其尾端處與其自身匯合，或者在葉輪具有多條流道 的情況下與另一流道匯合，在該匯合點處形成類似于葉片尾緣的結 構.而且，該流道的橫截面保持恒定或者平緩地變化，而在形狀和/或 橫截面積上沒有任何急劇的變化.本發明葉輪的這些特征的細節在下 文的權利要求中給出了.進一步，葉輪直徑和流道直徑之間的比值在 2-4之間是有益的。
通過應用本發明，就可能實現差不多可防堵塞的廢水葉輪，并且 即使在泵送含有固體或纖維的液體時，該葉輪也具有非常高的性能。 該葉輪沒有葉片，因此在流動進口區域中也就沒有類似于葉片前緣的 結構，結果在那里也就不會形成任何滯流點(在現有的泵中在葉片的 前緣處通常形成有滯流點)，在抽吸口區域中也不會產生任何低壓. 因此，這種設計的葉輪也具有良好的抽吸特性，并且不易出現空化現 象(cavitation )。
附困說明
在下文中，參考附圖
通過示例來詳細描述本發明，其中
圖l示出了本發明葉輪的側視圖2示出了本發明葉輪的斜視頂視困；
圖3示出了本發明葉輪沿圖l的S0LA0-SOLA0的橫向截面；
圖4示出了本發明葉輪的沿其中部提取的豎向截面；
圖5示出了本發明的另一葉輪.
具體實施例方式
圖l-圖4示出了本發明的葉輪，其用于離心泵，尤其是用于泵送 廢水的離心泵。該葉輪具有用鑄造金屬制成的主體l，該主體l具有空 間彎曲流道2.在該主體1的上端部處有一圓形抽吸口3，該抽吸口3的 尺寸對應于進水廢水管的直徑，廢水從該廢水管流過該抽吸口3。此 外，該葉輪還具有供驅動軸穿過的孔4.
在本發明葉輪的設計中限定了流道2的形狀。這可以通過給定在流 動方向上空間彎曲的線5 (點劃線)來實現，沿著該線5帶有恒定或者 緩慢變化的橫截面A。該橫截面A可以是如困4所示的圃形，沿著該曲線 5前進，該橫截面的邊緣限定了流道2的邊緣6 (虛線)以及流道的假想 延長段的邊緣，正如附圖所示那樣.
曲線5可以是這樣的螺旋線，即，其首先在抽吸口3的中心處具有 一豎直部分，該豎直部分沿該葉輪中心軸線的方向延伸，之后其開始 空間彎曲成螺旋形.該線5具有空間曲率，在這點上不同于平面曲線。 此外，其曲率是平緩且連續的，也就是說，其曲率半徑始終保持至少 近似相同，因此流道中沒有任何急劇的彎曲，該流道橫截面A的形狀和 面積可以平緩且連續地變化，在這點上也不同于現有的技術方案.這 樣，廢水沿流道的方向連續地流動.當流道螺旋向前延伸而最終與其 自身匯合或者在具有多條流道的情況下與另一流道匯合時，在該點處 形成了類似于葉片尾緣的結構.如圖3所示，流道2不同部分之間的壁7 在葉輪在中部處是比較厚的，
而且，主體l具有一致連續的結構而沒有諸如外軍、輪轂或葉片結 構的獨立結構.
圖5示出了按照本發明的另 一種葉輪，其被設計成特別用于泵送廢
水的離心泵。其具有鑄造金屬主體，該主體包括像困l -圖4那樣空間 彎曲的流道12,在該主體的上端部處有圓形抽吸口13，該抽吸口13的 尺寸對應于進水廢水管的直徑，廢水從該廢水管流過該抽吸口13。此 外，該葉輪還具有用于驅動軸的通孔.在該方案中，流道的橫截面A1 從基本上為圃形變化到這樣的形狀，即該流道的外壁14在流道與其自 身匯合的地方是基本上直的，因此該流道的橫截面具有字母D的形狀 (見圖5)，之后，內緣15也開始變直，在流道的尾端處也是直的，因 此該流道的橫截面具有矩形形狀。
當鑄造金屬主體1的直徑為D1而流道的直徑為D2時，注意到葉輪直 徑與流道直徑的比值(Dl/D2)在2~4之間是有益的。
對于本領域的技術人員來說很明顯，本發明的各種實施方式不限 于上述的示例，而是可以在下文所述權利要求的范圍內變化.
權利要求
1.一種泵用葉輪，用于泵送諸如廢水的液態物質，所述葉輪包括主體(1)以及至少一條為空間彎曲形狀的流道(2，12)，其中該流道是平緩彎曲形狀，其特征在于，在該流道的最后部分中，該流道(2，12)與其自身匯合或者在該葉輪具有多于一條流道的情況下與另一條流道匯合；并且，該葉輪(1)的直徑(D1)與該流道的平均直徑(D2)的比值在1.5～4的范圍內。
2. 根據權利要求l所述的泵用葉輪，其特征在于，該流道的曲率 半徑保持基本恒定或者平緩地變化。
3. 根據權利要求l所述的泵用葉輪，其特征在于，流道(2)在流 動方向上的形狀基于空間曲線(5)確定；當該流道沿著該曲線前進時， 該橫截面的邊緣限定了該流道(2)的邊緣(6).
4. 根據權利要求l所述的泵用葉輪，其特征在于，該曲線(5)的 形狀至少基本上為螺旋形。
5. 根據權利要求l所述的泵用葉輪，其特征在于，其結構是一致 連續的，而沒有任何諸如外軍、輪榖和/或葉片結構的獨立結構.
6. 根據權利要求l所述的泵用葉輪，其特征在于，該流道的橫截 面(A， Al)是恒定的或者平緩變化的.
7. 根據權利要求6所述的泵用葉輪，其特征在于，該流道的橫截 面從基本上圃形變化成為這樣的形狀，即該形狀使得至少是該流道的 外壁(14)在該最后部分中是基本上直的.
8. 根據權利要求6或7所述的泵用葉輪，其特征在于，該流道的內 壁(15)在流道的最后部分中尤其是在流道的尾端也基本為直的，使 得該流道的橫截面在該最后部分中基本上為矩形。
全文摘要
一種泵用葉輪，用于泵送諸如廢水的液態物質，所述葉輪包括主體(1)以及至少一條為空間彎曲形狀的流道(2，12)，其中該流道是平緩彎曲形狀，其特征在于，在該流道的最后部分，該流道(2，12)與其自身匯合或者在該葉輪具有多于一條流道的情況下與另一條流道匯合；并且，該葉輪(1)的直徑(D1)與該流道的平均直徑(D2)的比值在1.5～4的范圍內。
文檔編號F04D29/18GK101105181SQ20061010634
公開日2008年1月16日 申請日期2006年7月14日 優先權日2006年7月14日
發明者L·伊爾韋斯 申請人:格倫德福斯管理有限公司