一种闭式诱导轮及液氢离心泵的制作方法-k8凯发

本申请涉及离心泵领域，尤其是涉及一种闭式诱导轮及液氢离心泵。

背景技术：

1、诱导轮是一个轴流叶轮，直接装在离心泵第一级叶轮的上游，并随其一起同步转动，诱导轮主要用于增加叶轮上游的静压，降低离心泵叶轮的汽蚀余量。现有的诱导轮中，叶片的叶尖与离心泵液体介质的输送通道内壁之间存在较大的泄漏空间，在液体输送过程中会在泄漏空间中产生较大的回流损失，严重影响诱导轮的性能。

技术实现思路

1、为了解决现有诱导轮在使用时会产生较大回流损失的问题，本申请提供一种闭式诱导轮及液氢离心泵。

2、本申请提供的一种闭式诱导轮采用如下的技术方案：

3、一种闭式诱导轮，包括与叶轮轴连接的轮毂以及固定在轮毂外周面上的螺旋叶片，还包括轮缘盖板，螺旋叶片的叶尖端固定在轮缘盖板上，轮缘盖板、螺旋叶片以及轮毂的中心轴线重合，且轮缘盖板的外径不小于螺旋叶片的外径，轮缘盖板沿中心轴线方向贯通设置。

4、通过采用上述技术方案，在该诱导轮旋转并诱导液体介质流动时，液体介质先流经轮缘盖板再流经螺旋叶片，即轮缘盖板侧为该闭式诱导轮的液体介质流动进口端，轮缘盖板设置在螺旋叶片的叶尖端，能够减小螺旋叶片与离心泵液体介质的输送通道内壁之间的空隙，大幅度减少诱导轮的回流损失，另外空隙减小后还能减少回流液通过空隙回流至诱导轮的上游，减少回流液对诱导轮进口端液体介质的正常流动的影响，保障诱导轮的性能。

5、进一步可优选的，沿螺旋叶片中心轴线延伸方向，轮缘盖板与轮毂错开设置。

6、通过采用上述技术方案，由于螺旋叶片固定在轮毂周面上以及叶尖固定在轮缘盖板轴向一端，而轮缘盖板与轮毂沿螺旋叶片中心轴线延伸方向错开设置，使得螺旋叶片靠近轮缘盖板一侧的部分取消了轮毂支撑，增加了该部分螺旋叶片处的液体介质流通面积，从而增加了整个诱导轮的流量系数，从而提高液体介质流经诱导轮时的流量及流动性。

7、进一步可优选的，螺旋叶片设置两个以上且旋向均相同。

8、通过采用上述技术方案，设置两个以上的螺旋叶片，使得整个诱导轮呈中心对称结构，减少诱导轮旋转时的晃动，提高稳定性，螺旋叶片旋向相同保证各个螺旋叶片对于液体介质诱导输送方向相同，防止液体介质流动过程中发生紊乱。

9、进一步可优选的，沿轮缘盖板朝向轮毂的方向，螺旋叶片的外径相同且螺旋叶片的内径逐渐减小。

10、通过采用上述技术方案，使螺旋叶片沿轮缘盖板朝向轮毂的方向呈外喇叭口式展开，在液体介质从轮缘盖板一侧流入诱导轮时，由于螺旋叶片的上述设计能够使液体介质从螺旋液片外径处逐渐向内吸入，减少液体介质吸入时的预旋速度，从而避免液体介质过快空化。

11、进一步可优选的，轮毂内贯通开设有用于连接叶轮轴的安装孔，安装孔用于连接叶轮轴部分的内径大于其他部分的内径。

12、通过采用上述技术方案，安装孔呈阶梯状设置，能够对叶轮轴安装起到定位作用，安装孔贯通开设，在叶轮轴从轮毂上拆下后液体介质也能从安装孔直接流出，避免液体介质残留在安装孔中。

13、进一步可优选的，螺旋叶片至少与轮缘盖板一体成型。

14、通过采用上述技术方案，螺旋叶片与轮缘盖板一体成型，能够消除连接的处的缝隙影响液体介质流动的性能，从而影响诱导轮的性能。

15、进一步可优选的，轮毂朝向轮缘盖板一端呈锥形。

16、通过采用上述技术方案，轮毂朝向轮缘盖板一端呈锥形设置，减少液体介质与轮毂端部之间的冲击，减少液体介质的动能损耗以及回流情况。

17、进一步可优选的，轮缘盖板呈环状，且轮缘盖板的内径小于螺旋叶片的外径并大于螺旋叶片的内径。

18、通过采用上述技术方案，轮缘盖板呈环状的回转体形状，减少诱导轮旋转时的晃动，液体介质从轮缘盖板中间流过并向螺旋叶片流动，轮缘盖板的内径小于螺旋叶片的外径并大于螺旋叶片的内径，使叶片能够固定在轮缘盖板轴向端面上，并使螺旋叶片部分位于轮缘盖板的环孔中，便于螺旋叶片将液体介质吸入。

19、进一步可优选的，轮缘盖板远离螺旋叶片一端呈广口状。

20、通过采用上述技术方案，轮缘盖板远离螺旋叶片一端呈广口状，减少液体极致与轮缘盖板端部之间的冲击，便于液体介质流入轮缘盖板中。

21、本申请实施例还公开一种液氢离心泵采用如下技术方案：

22、一种液氢离心泵，包括开设液氢流动通道的管道以及安装于管道内的如上所述的闭式诱导轮，轮缘盖板周向轮廓与管道内径适配，轮缘盖板相对轮毂位于管道中液氢流动方向的上游。

23、通过采用上述技术方案，将上述闭式诱导轮应用于液氢输送的离心泵中，由于低温液氢介质对于回流升温损失反应敏感，回流升温容易对介质性质造成影响，介质性质改变则容易对后续离心泵中的叶轮产生汽蚀等现象，使得诱导轮的性能降低，采用上述闭式诱导轮能够减小回流损失，从而降低回流升温对液氢性质及诱导轮性能的影响。

24、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

25、1.在本申请中，设置轮缘盖板用于阻挡螺旋叶片上的液体介质回流，减少诱导轮中的回流损失，并降低回流液对诱导轮进口端的液体介质流动影响，提高诱导轮的性能；

26、2.在本申请进一步设置中，沿螺旋叶片中心轴线延伸方向轮缘盖板与轮毂错开设置，取消螺旋叶片靠近轮缘盖板一侧的轮毂支撑，来增加诱导轮靠近进口端一侧的流通面积，从而增大诱导轮的流量系数，增强液体介质流经诱导轮时的流量及流动性；

27、3.在本申请进一步设置中，从轮缘盖板向轮毂方向，螺旋叶片的内径逐渐减小，使得螺旋叶片呈外喇叭口状，使液体介质从螺旋叶片的外径逐渐向内吸入，减少液体介质吸入预旋过快，出现过快空化情况；

28、4.在本申请进一步设置中，将闭式诱导轮应用于低温液氢介质等温敏液体介质输送的离心泵中，由于闭式诱导轮设置轮缘盖板能够减小回流损失，从而减小回流温升，降低对液体介质性质以及诱导轮性能的影响。

技术特征：

1.一种闭式诱导轮，包括与叶轮轴连接的轮毂（3）以及固定在所述轮毂（3）外周面上的螺旋叶片（2），其特征在于，还包括轮缘盖板（1），所述螺旋叶片（2）的叶尖端固定在所述轮缘盖板（1）上，所述轮缘盖板（1）、所述螺旋叶片（2）以及所述轮毂（3）的中心轴线重合，且所述轮缘盖板（1）的外径不小于所述螺旋叶片（2）的外径，所述轮缘盖板（1）沿中心轴线方向贯通设置。

2.根据权利要求1所述的闭式诱导轮，其特征在于，沿所述螺旋叶片（2）中心轴线延伸方向，所述轮缘盖板（1）与所述轮毂（3）错开设置。

3.根据权利要求1所述的闭式诱导轮，其特征在于，所述螺旋叶片（2）设置两个以上且旋向均相同。

4.根据权利要求1所述的闭式诱导轮，其特征在于，沿所述轮缘盖板（1）朝向所述轮毂（3）的方向，所述螺旋叶片（2）的外径相同且所述螺旋叶片（2）的内径逐渐减小。

5.根据权利要求1所述的闭式诱导轮，其特征在于，所述轮毂（3）内贯通开设有用于连接叶轮轴的阶梯状的安装孔（31），所述安装孔（31）用于连接叶轮轴部分的内径大于其他部分的内径。

6.根据权利要求1所述的闭式诱导轮，其特征在于，所述螺旋叶片（2）与所述轮缘盖板（1）一体成型。

7.根据权利要求1所述的闭式诱导轮，其特征在于，所述轮毂（3）朝向所述轮缘盖板（1）一端呈锥形。

8.根据权利要求1所述的闭式诱导轮，其特征在于，所述轮毂（3）盖板呈环状，且所述轮缘盖板（1）的内径小于所述螺旋叶片（2）的外径并大于所述螺旋叶片（2）的内径。

9.根据权利要求8所述的闭式诱导轮，其特征在于，所述轮缘盖板（1）远离所述螺旋叶片（2）一端呈广口状。

10.一种液氢离心泵，其特征在于，包括开设液氢流动通道（41）的管道（4）以及安装于所述管道（4）内的如权利要求1至9任一项所述的闭式诱导轮，所述轮缘盖板（1）周向轮廓与所述管道（4）内径适配，所述轮缘盖板（1）相对所述轮毂（3）位于所述管道（4）中液氢流动方向的上游。

技术总结
本申请涉及离心泵领域，特别是一种闭式诱导轮及液氢离心泵，该闭式诱导轮包括与叶轮轴连接的轮毂以及固定在轮毂外周面上的螺旋叶片，还包括轮缘盖板，螺旋叶片的叶尖端固定在轮缘盖板上，轮缘盖板、螺旋叶片以及轮毂的中心轴线重合，且轮缘盖板的外径不小于螺旋叶片的外径，轮缘盖板沿中心轴线方向贯通设置，设置轮缘盖板用于阻挡螺旋叶片上的液体介质回流，减少诱导轮中的回流损失，并降低回流液对诱导轮进口端的液体介质流动影响，提高诱导轮的性能。

技术研发人员：胡赟,冯书娟,王维博,胡俊辉,徐超
受保护的技术使用者：杭州杭氧工装泵阀有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8