动力式叶泵的新技术

1动力式叶泵的新技术本技术是通过改进泵叶片的形状增强叶片的吸收流体和输出流体的能力，在泵叶片的流体输出端加入增压翅片和在泵壳内侧加入翅片形成流道，增加泵输出流体的压力或流量。一．在右图中，离心泵叶片13、9接受动力旋转给流体以离心力和旋转力，叶片13旋转使流体流向增压器11，增压器11在径向位于泵叶片13和9的中间，其以较近相切的角度剪切叶片13输出的流体，流体受增压器翅片的弧形弯曲向近相切或近径向的方向流动，叶片9在转动中吸收其输出的流体再次施加动力流向外面的增压器翅片12，在图中翅片12作为最外级的增压器翅片剪切流体使流体受增压器翅片的弧形弯曲向近相切流向蜗壳或泵壳内侧加有翅片的流道向外面输出。泵叶片9、13相同固定在一个端盘8上同步转动，在图中9对应的是2，13对应的是5，在泵叶片转动时，9在大半径上的转动速度比叶片13转速快，要注意泵叶片的如其倾斜度设计不能使流体在其中一级叶片上被动地流动，（动力式泵叶片倾斜度近相切时对流体以增加力为主，倾斜度近径向线时对流体以增离心流速为主），使每一级叶片都能合理地施加力给流体，各级叶片都要承担施加给流体的流动力。增压器翅片11比12的半径小，可使处于大半径的增压器翅片在圆周加长、数量增多、径向缩小或轴向长度减短等的方法，最好使在大半径的增压器翅片间的流体可流动截面积≤在小半径的增压器翅片间的流体可流动截面积，以使流体在大半径的增压器翅片间的流体速度≥在小半径的增压器翅片间的流体速度。增压器10对应的是右图的3，12对应的是1，是固定不动地定位在泵体6上，可以直接成型在端盖上也可以是以端环4与增压器翅片结合不动地装配泵体内。16、18是轴流泵中可旋转的叶片，14、15是18、16流体轴向输出端固定不动的增压器翅片，15以相对18与15配合面较小的角度剪切叶片18流出的流体，流体受增压器翅片的弧形弯曲向近相切或近轴向的方向流动，再由叶片16动力吸收流体施加动力流向增压器翅片14，14作为最后级的增压器翅片，以相对16与14配合面较小的角度剪切叶片16流出的流体，流体受增压器翅片的弧形弯曲向近轴向的方向流动，流体从14轴向流出时，流体的旋转滚流力受14的弯曲基本转变为轴向力（如果14输出端连接的是蜗壳直接输出，14的翅片的弯曲则是逐渐与14的输出端截面夹角角度减少）。需要多级时再增加中间级的泵叶片9、16和增压器翅片15或11，实现多级分别增压而增加流体总的输出压力。二．在泵叶片中，7是叶片的流体流出端的反向弯曲，一般的泵叶片在流体流动的中后段是线性的或增加向叶片转动方向后弯曲，而7段是在流体流出末端增加向转动方向前弯曲，在离心泵中可以使近末端弯曲7段的17段可以弯曲得2更近于旋转圆相切以增加对流体的向外径向的推动力；在轴流泵中可以使近末端弯曲7段的17段可以弯曲得与旋转圆(即端面)夹角角度更小以增加对流体的向轴向的推动力。同时，弯曲7段可以增加流体的旋转力，使流体从叶片输出后，能更好地被增压器翅片剪切，以及可以增加流体在没有增压器翅片的离心泵蜗壳流道中的旋转力，即是流体从叶片输出后可以得到更好的流体推动力和旋转力的兼顾，是因为7段有改变流体方向的作用和增加拔动力的作用，调节特定的泵叶片对流体的推动力（如离心泵的向外径向力或轴流泵的轴向力)相对于流体旋转力之间有合适的关系，提高动力与流体流动力的转换效率。在此图中，21是泵叶片，其径向长短不一，由长至中心的叶片轴向吸收流体，使流体流向离心方向，其他中短长度的叶片在较大的半径给流体施加动力，短叶片可以向流体施加动力又不占用内半径的体积，增加内半径流体的可流动面积。27、28是增压器翅片内径作用流体端和调节流体方向端，28是一个以尽量小角度剪切流体的尖角，其翅片大半径的外径向面近28处是等于或接近于该点的相切方向(最大角度要小于30度)，使翅片以较小能量损失剪切流体和受剪切后的流体易于流动，然后翅片逐步向近转动圆相切的方向弯曲(轴流泵中是向轴向弯曲)，其弯曲半径如是从大半径到小半径的逐步增加弯曲更好，目的是使流体从增压器翅片流出后，流动方向如26更接近于流出处的相切方向，也就是蜗壳流道25的流动方向，减少流体过度向离心方向冲击的能量损失，将此能量转变为向流出方向的冲击力。29是离心泵作用流体尖角28至中心的连线及延长线或轴流泵的过尖角28与轴心线平行的线，如翅片22的尖角28与相仿翅片23的大半径尖角27在29的连线上，假如翅片23的大半径尖角27在流体流出方向上再移动如灰色叶片，超过29连线形成两翅片的过度相交，会增加流体在增压器翅片间的流动功耗(流体为气体比液体影响大)，所以作为泵以流体的输出以压力为主时应最大至如22、23两叶片的27、28尖角在29的连线上，相邻翅片的圆周距离如23与24之间相对于29连线在圆周上有一定距离比较好，如泵的流体输出以流量为主时还可适当加大距离。翅片22的大半径尖角27与剪切流体尖角28在径向上距离较小，翅片23的大半径尖角27与剪切流体尖角28在径向上距离较大，即增压器翅片23在整体上占有的径向厚度距离比22大，一般是泵的流体输出以压力为主时，取径向距离小些、翅片数量少些、圆周长度大些，如以输出流量为主则是相反。3三．在此图中，07是固定或成型在泵壳09内侧的翅片，其内半径侧与增压器翅片04或离心叶片06配合，如图中上侧，泵叶片06接受动力旋转施加离心和旋转动力给流体，流体流到泵壳内侧翅片07间的如螺丝状的螺旋流道，旋绕着从两端轴向地向中间流动，流到蜗壳流道08输出，这里08两端的翅片07和叶片06是反向的。如果没有08的流道，流体从一端流向另一端，则翅片07和叶片06是只有一个旋绕方向，流体为轴向输出时，在输出端07末端逐步向轴向弯曲，使前、中段旋转流动的流体逐步变为输出端正轴向输出的流体方向；流体输出以压力为主时，在输出端可以封住叶片的轴向端使流体只从泵壳内侧翅片07输出；流体输出以压力为流量时，流体从泵壳内侧翅片07和叶片端同时输出。在泵壳内侧翅片07与叶片中间加有不起增压器04的基本配合原理也和上述一样。泵壳内侧翅片07也可以是配合在轴流泵叶片的流体轴向输出端，但其翅片的旋绕是从内径逐步增加半径向外径的螺旋形状如右图，流体受轴流泵叶片的作用轴向流动到端部的翅片07，流体在07间的流道受叶片的旋转力和轴向力共同作用，从内半径旋绕着流向外半径输出。加有泵壳内侧翅片07时，在离心泵的外径是可以使离心旋转流动的流体旋绕着轴向流动，在轴流泵中是可以使轴向流动的流体旋绕着向离心的方向流动，流体在翅片07间的流道旋绕流动过程中同时多处得到叶片施加给动力，可以增加流体的输出压力或流量。四．01和05是泵叶片06在吸收流体端的叶片边缘的波齿，03是波齿状叶片的放大图，也就是波齿从叶片侧面看是顺着叶片的线性弯曲或增加向叶片的转动方向前弯曲，其可以增加叶片吸收流体的能力，一般较为洁净的流体设计成较尖的形状01，01较为尖长吸收流体的能力也更强，其也容易增加向转动方向前弯曲，可以兼顾增加吸收流体力和较好地防止液体流体的汽蚀对叶片的伤害；05是波形状，如流体含有一定长度韧带物时，防止这些波齿勾住韧带物，又能增加吸收流体的能力。五．在右下图中，31是离心式的泵叶片，在叶片接受动力旋转时，流体38从端部吸收然后形成离心旋转力在带有泵壳内侧翅片（如35）间的流道流动，旋转流向流体改向器（32、34），32封住叶片31的轴向输出端部，34封住后一4级泵的泵壳内侧翅片35，使流体从第一级泵的泵壳内侧翅片间的流道改向流到较内半径的第二级36中泵叶片的轴向吸收端，再次施加力给流体离心流动，流到所在的第二级泵壳内侧翅片35间的流道旋转逐步向轴向流动输出，如再增加泵级数时，再在36的输出端部加入改向器32、34和泵；如果36级泵是最后输出级，则以37封住该级泵叶片的轴向端，使流体从泵壳内侧翅片间流道输出。当流体输出压力增大时，流体在每一级泵的流速都减慢，使每一级的泵都能分开给流体施加动力，从而得到流体输出总的压力增加。多级泵中，流体可以从泵叶片31直接作用输出到泵壳内侧翅片35间的流道，也可以在泵叶片31与泵壳内侧翅片35之间加有增压器翅片39。泵壳内侧翅片也可以配合在叶片31的端部，如本文是从专利文件(申请号为201510499732.4)中摘取的，只作为一个新的技术供大家参考和再延伸探索，以促进新技术的发展、应用和提升。