專利名稱：一種用于離心泵特性實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)的蝸殼結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種離心泵蝸殼結(jié)構(gòu)，特別是實(shí)現(xiàn)離心泵特性實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)的孔板蝸殼結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
根據(jù)對現(xiàn)有運(yùn)行水泵的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大多離心泵是需要多工況運(yùn)行的，這樣在某些多場合，運(yùn)行條件極其復(fù)雜的情況，實(shí)際工況就會偏離高效區(qū)，這將導(dǎo)致泵運(yùn)行效率低，可靠性下降等的情況發(fā)生。若解決這樣的問題就需要對泵特性進(jìn)行調(diào)節(jié)，而目前常用的調(diào)速運(yùn)行的方法，其實(shí)現(xiàn)價(jià)格較高，在一些場合并不適用。由于葉輪出口過流面積與泵體喉部面積比是離心泵揚(yáng)程、流量和軸功率等特性的主要決定因素，即離心泵的面積比理論。按照面積比理論的觀點(diǎn)，改變?nèi)~輪幾何特性和改變泵體幾何特性都將改變泵的工況點(diǎn)，于是可通過切割葉輪外徑、變化葉輪出口寬度、改變隔舌長度等方式來調(diào)節(jié)泵特性曲線。實(shí)際上，上述方法對離心泵的設(shè)計(jì)和變型可用，而對一臺正在使用的泵是不可行的，因?yàn)樯鲜龇椒ú荒軐?shí)現(xiàn)泵特性隨需所變及隨時(shí)可變的要求。另外，在泵體隔舌附近增加導(dǎo)流片來控制喉部面積雖然能實(shí)現(xiàn)對離心泵特性的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，但是該方法改變了泵體的喉部結(jié)構(gòu)，對離心泵的內(nèi)部流動影響過大；其安裝和使用也存在諸多不便，離心泵運(yùn)行的可靠性無法保證，因此并未推廣。本實(shí)用新型根據(jù)離心泵的面積比理論，在蝸殼喉部過流斷面變化對泵性能的影響基礎(chǔ)上，通過改變泵體出口處的過流面積，設(shè)計(jì)了一種新的蝸殼結(jié)構(gòu)，使其在保持離心泵基本尺寸不變的前提下，改變離心泵的特性，實(shí)現(xiàn)高效區(qū)的偏移調(diào)節(jié)，進(jìn)而適用于多場合，運(yùn)行條件極其復(fù)雜情況。經(jīng)檢索，本實(shí)用新型采用的可調(diào)節(jié)泵特性的離心泵蝸殼結(jié)構(gòu)沒有相關(guān)報(bào)道。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺點(diǎn)和不足，提供一種實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)離心泵運(yùn)行特性的裝置，該裝置是通過在泵蝸殼出口處安裝開度可調(diào)的孔板，改變泵的面積比來控制泵的流量和揚(yáng)程。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的構(gòu)思是:根據(jù)泵的面積比理論，泵的流量、揚(yáng)程、效率和軸功率等特性都與面積比密切相關(guān)，即取決于葉輪出口面積和泵體喉部面積的組合。而在蝸殼出口安裝一個(gè)開度可調(diào)的孔板結(jié)構(gòu)等效于調(diào)節(jié)泵體的喉部面積，從而改變了離心泵的面積比以改變泵的能量特性曲線，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)泵高效區(qū)的偏移，對多場合，運(yùn)行條件極其復(fù)雜的情況具有一定的適應(yīng)性。根據(jù)上述構(gòu)想，本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案:一種可調(diào)節(jié)離心泵運(yùn)行工況的蝸殼結(jié)構(gòu)，對離心泵蝸殼出口處安裝開孔裝置；開孔裝置開度大小活動可調(diào)的，通過開孔裝置節(jié)流，改變泵體的實(shí)際過流斷面，從而改變離心泵特性。本實(shí)用新型采取的裝配有開度可調(diào)的孔板結(jié)構(gòu)的蝸殼，該孔板結(jié)構(gòu)既可于泵體做成一體，直接實(shí)現(xiàn)對泵工況的調(diào)節(jié)；也可以通過法蘭裝配在成品泵上，以滿足對工況多變的場合的要求。開度可調(diào)的孔板裝置結(jié)構(gòu)簡單，只要滿足對泵出口處過流斷面的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)對泵特性的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)即可。裝配有開度可調(diào)的孔板結(jié)構(gòu)的蝸殼，會降低泵的流量，而泵的揚(yáng)程基本不變，此時(shí)泵的高效區(qū)往小流量偏移。因此，當(dāng)揚(yáng)程要求不變而流量減小時(shí)，應(yīng)用該技術(shù)調(diào)節(jié)泵的特性是很好的方法。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見的突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的優(yōu)點(diǎn):1.只在常規(guī)離心泵蝸殼的基礎(chǔ)上增加了孔板結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，使用方便，可廣泛應(yīng)用。2.孔板裝置可以自成一體，直接安裝在正在使用的泵的出口處，既便于拆卸，又可避免對泵的不可逆的破壞。

圖1:本實(shí)用新型采用的蝸殼結(jié)構(gòu)示意圖。圖2:—種型式的開度可調(diào)的孔板裝置示意圖。圖3:—種軟管型式的節(jié)流裝置示意圖。圖4:孔板調(diào)節(jié)泵的能量特性揚(yáng)程曲線圖。圖5:孔板調(diào)節(jié)泵的能量特性效率曲線圖。圖中，I離心泵蝸殼，2開孔裝置，3拉桿，4孔板，5閥體，6螺孔，7網(wǎng)套，8橡膠軟管，9法蘭，10兩根鋼柱，11鋼圈A，12鋼圈B, 13螺柱。
具體實(shí)施方式
圖1為本實(shí)用新型采用的蝸殼結(jié)構(gòu)示意圖，在傳統(tǒng)蝸殼結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，按設(shè)計(jì)尺寸確定及具體的工藝要求，確定孔板的開度及具體安裝方式。首先，將泵出口處過流面積(泵出口直徑而)等效為泵體喉部過流面積(泵體喉部直徑W);并根據(jù)面積比確定孔板孔徑( )的取值范圍。結(jié)合圖2，圖2中所示為一種型式的開度可調(diào)的孔板結(jié)構(gòu)，所述開孔裝置2包括拉桿3、孔板4、閥體5和四個(gè)螺孔6 ;所述拉桿3與孔板4的一端連接，所述孔板4另一端為與泵出口同直徑(而)的半圓弧狀結(jié)構(gòu)，孔板4嵌套于閥體5中；所述閥體5的直徑與泵出口同直徑(而)相同，其閥體5上布置四個(gè)螺孔6，閥體5通過螺栓與離心泵蝸殼I固定；通過拉動拉桿3，以帶動孔板4靠近或離開閥體5，實(shí)現(xiàn)對孔徑的調(diào)節(jié)。然后，根據(jù)孔徑的取值范圍，并結(jié)合具體的工況調(diào)節(jié)要求，進(jìn)一步確定孔板的孔徑。最后，根據(jù)實(shí)際使用場合，確定孔板的安裝方式，孔板可直接與泵體做成一體；或通過螺栓與離心泵蝸殼I固定，直接安裝在成品泵的出口處。另外，對于一些需要切割葉輪以改變工作特性的泵而言，可以在泵出口處安裝固定開度的孔板，從而實(shí)現(xiàn)對泵工況的調(diào)整，以避免切割葉輪。本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例結(jié)合附圖說明如下:圖3為基于上述技術(shù)方案設(shè)計(jì)的一種節(jié)流裝置，該圖中，所述開孔裝置2包括網(wǎng)套7、橡膠軟管8、法蘭9、兩根鋼柱10鋼圈AU、鋼圈Β12和螺柱13 ;所述網(wǎng)套7為不銹鋼絲編織而成的，所述網(wǎng)套7包裹住橡膠軟管8，所述橡膠軟管8的兩端由法蘭9聯(lián)接泵體；在兩端的法蘭9之間焊接兩根鋼柱10，兩根鋼柱10位于橡膠軟管8的兩側(cè)，所述鋼圈All的兩端固定在鋼柱上，鋼圈All為與軟管同直徑的半圓弧狀結(jié)構(gòu)，鋼圈Β12為直徑大于軟管直徑的半圓弧狀結(jié)構(gòu)，鋼圈Β12通過螺柱13與鋼圈All連接成一個(gè)閉合結(jié)構(gòu)，這樣可以通過調(diào)節(jié)螺柱13長度控制兩鋼圈的間距，實(shí)現(xiàn)對軟管開度的調(diào)節(jié)。圖4為該裝置安裝在出口直徑為50_的離心泵的蝸殼出口，其能量特性曲線的變化規(guī)律?？讖綇?5_逐步過渡到32_的孔板調(diào)節(jié)泵能量特性曲線的過程中，最高效率點(diǎn)效率變化為:87%、84%、80%、74% ;流量變化為:56.4m3/h、49.8m3/h、42.6 m3/h、36 m3/h ;相應(yīng)的揚(yáng)程為:36.4m,36.7m,36.5m,34.7m?？梢?，隨著孔板口徑的降低，泵高效點(diǎn)向小流量方向偏移，而揚(yáng)程幾乎不變，因而對多場合，運(yùn)行條件極其復(fù)雜的情況具有一定的適應(yīng)性。
權(quán)利要求1.一種用于離心泵特性實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)的蝸殼結(jié)構(gòu)，其特征在于，對離心泵蝸殼(I)出口處安裝開孔裝置(2);所述開孔裝置(2)開度大小活動的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于離心泵特性實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)的蝸殼結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述開孔裝置(2)與離心泵蝸殼(I)做成一體，或通過螺栓與離心泵蝸殼(I)固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于離心泵特性實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)的蝸殼結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述開孔裝置(2)包括網(wǎng)套(7)、橡膠軟管(8)、法蘭(9)、兩根鋼柱(10)鋼圈A (11)、鋼圈B (12)和螺柱(13);所述網(wǎng)套(7)為不銹鋼絲編織而成的，所述網(wǎng)套(7)包裹住橡膠軟管(8)，所述橡膠軟管(8)的兩端由法蘭(9)聯(lián)接泵體；在兩端的法蘭(9)之間焊接兩根鋼柱(10)，兩根鋼柱(10)位于橡膠軟管(8)的兩側(cè)，所述鋼圈A (11)的兩端固定在鋼柱上，鋼圈A (11)為與軟管同直徑的半圓弧狀結(jié)構(gòu)，鋼圈B (12)為直徑大于軟管直徑的半圓弧狀結(jié)構(gòu)，鋼圈B (12)通過螺柱(13)與鋼圈A (11)連接成一個(gè)閉合結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于離心泵特性實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)的蝸殼結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述開孔裝置(2)包括拉桿(3)、孔板(4)和閥體(5);所述拉桿(3)與孔板(4)的一端連接，所述孔板(4)另一端為與泵出口同直徑的半圓弧狀結(jié)構(gòu)，孔板(4)嵌套于閥體(5)中；所述閥體(5)的直徑與泵出口同直徑相同，閥體(5)通過螺栓與離心泵蝸殼(I)固定；通過拉動拉桿(3)，以帶動孔板(4)靠近或離開閥體(5)，調(diào)節(jié)開孔裝置(2)的孔徑。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于離心泵特性實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)的蝸殼結(jié)構(gòu)。離心泵蝸殼出口處安裝開度可調(diào)的開孔裝置。在面積比理論的指導(dǎo)下，通過調(diào)節(jié)泵體出口面積控制泵體喉部過流面積，改變泵體的實(shí)際過流面積，改變泵特性，從而實(shí)現(xiàn)對離心泵工況調(diào)節(jié)的目的。本實(shí)用新型降低離心泵工況調(diào)節(jié)的成本，適應(yīng)離心泵運(yùn)行工況多變的要求。
文檔編號F04D29/42GK203067356SQ20122074079
公開日2013年7月17日 申請日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月31日
發(fā)明者李曉俊, 駱寅, 潘中永, 司喬瑞, 袁壽其 申請人:江蘇大學(xué)