本發(fā)明涉及部分流泵，特別是一種兩級開式葉輪部分流泵。

背景技術(shù)：

1、目前石油、化工行業(yè)應(yīng)用的小流量高揚程離心泵（流量q<6m3?/h,揚程h至~300m）多采用直葉片開式葉輪，液體在葉片入口的液流角和葉片角度相差很大，入口來流的和葉片入口的撞擊損失很大。液流在葉片流道流動不好，達到一定的轉(zhuǎn)速和揚程后，經(jīng)常出現(xiàn)大的噪音和振動，泵的汽蝕性能很差。在目前環(huán)保監(jiān)測比較嚴格的情況下經(jīng)常不能達到環(huán)保要求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，需要開展更加符合流動性的新型葉片的新水力模型的研究，降低泵的運行噪聲，提高水力效率。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：兩級開式葉輪部分流泵，包括泵體、首級葉輪、導(dǎo)葉、次級葉輪、泵蓋和軸；所述泵體與泵蓋連接，泵體與泵蓋所形成的泵腔內(nèi)設(shè)有首級葉輪、導(dǎo)葉和次級葉輪，首級葉輪和次級葉輪裝配于所述軸上并隨軸同步旋轉(zhuǎn)，首級葉輪和次級葉輪沿同向設(shè)置于導(dǎo)葉的兩側(cè)，首級葉輪的流道和次級葉輪的流道通過導(dǎo)葉的流道連接，所述首級葉輪和次級葉輪均為開式葉輪，首級葉輪和次級葉輪中與泵體入口相對的一側(cè)等角度均分設(shè)有若干開式葉片，若干所述開式葉片為后傾的波紋式結(jié)構(gòu)，所述波紋式結(jié)構(gòu)為開式葉片在葉片入口部分的形成向前側(cè)凸起的前波峰，前波峰葉片圓周角度逐漸增大，開式葉片在葉片出口部分形成向后側(cè)凸起的后波峰，出口處的后波峰葉片圓周角度不超過90度。

3、基于上述技術(shù)方案，所述葉片前側(cè)為沿葉片旋轉(zhuǎn)方向的前方，葉片后側(cè)為沿葉片旋轉(zhuǎn)方向的后方。所述葉片圓周角度為葉片該點的切線和圓周方向的夾角。

4、進一步地，所述開式葉片的葉片入口安放角角度在20~32°之間，葉片在距離出口端三分之一葉片長度位置開式變換葉片角度，光滑過度到出口，葉片出口角度為75~90°之間，通過葉片入口安放角角度和葉片出口角度之間的光滑變化形成所述波紋式結(jié)構(gòu)，可以使液體在流道中以最小的損失轉(zhuǎn)換流動方向。

5、基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明的葉輪結(jié)構(gòu)采用后傾的葉片的替代通常設(shè)計的直葉片，此開式葉片的入口液流角根據(jù)計算給出，葉片入口安放角角度在20~32°之間。從葉片入口到葉片中后部的設(shè)計根據(jù)離心泵的葉片設(shè)計規(guī)則，采用與液體相對流動方向相吻合的葉片角度，使葉片變化更符合流動規(guī)律，減少了運行過程中的阻力損失，提高水力效率，降低高轉(zhuǎn)速工況下的噪音和振動。葉片在出口端約三分之一葉片長度開式變換葉片角度，光滑過度到出口，葉片出口角度為75~90°之間，使液體在葉輪出口產(chǎn)生較大的動量距，提高泵的揚程。

6、進一步地，所述開式葉片包括長葉片和短葉片，所述長葉片和短葉片數(shù)量相等，相鄰兩長葉片之間設(shè)置一短葉片。短葉片入口短，減少入口排擠，增加葉輪的過流能力。

7、基于上述技術(shù)方案，本葉輪的設(shè)計采用長短葉片設(shè)計，增加葉輪的入口過流面積，降低葉片入口流速，減少流動損失，使流道內(nèi)的壓力和速度分布更加合理，從而提到了提高了泵的汽蝕性能，短葉片的增加對對泵的揚程也有提升。

8、進一步地，所述開式葉輪包括后蓋板、所述開式葉片和中心輪轂；所述中心輪轂設(shè)置在所述后蓋板的中心處，若干所述開式葉片以中心輪轂為中心分布在所述后蓋板的前表面上，所述開式葉片的出口延伸至葉輪的外緣；后蓋板沒延伸到葉輪外徑，后蓋板沿著葉片到出口處逐漸減小，用于支撐開式葉片背面，后蓋板配合開式葉輪流道內(nèi)的徑向流形成曲線形狀，所述開式葉輪在靠近中心輪轂外緣的后蓋板上開設(shè)有若干供液體流通的平衡孔。

9、基于上述技術(shù)方案，后蓋板沿著葉片到出口處逐漸減小，只支撐葉片的背面，增加了葉片工作面的面積，后蓋板的變化應(yīng)利于葉輪流道內(nèi)的徑向流而設(shè)計成曲線形狀。葉輪在輪轂側(cè)的后蓋板上開有類似平衡孔的液體通道，背葉片旋轉(zhuǎn)時靠近中心線的壓力降低，可通過這個通道（平衡孔）實現(xiàn)吸入功能，達到雙吸葉輪的效果，增加泵的能效等級；同時通道有在背壓高時有平衡孔的作用，減少密封腔體的壓力。

10、進一步地，所述首級葉輪和次級葉輪之間設(shè)置有級間襯套，所述級間襯套安裝在導(dǎo)葉的內(nèi)孔中。

11、基于上述技術(shù)方案，首級葉輪和次級葉輪之間設(shè)置有耐磨的級間襯套，級間襯套起到節(jié)流作用，減少回流損失。首級葉輪和次級葉輪采用開式葉輪，減少圓盤損失，葉輪間隙可軸向調(diào)整，適合用于輸送各種腐蝕性且具有較低顆粒的介質(zhì)。

12、進一步地，所述導(dǎo)葉包括沿液體輸送方向依次軸向連接的正導(dǎo)葉片、首級葉輪的后耐磨板、反導(dǎo)葉片和次級葉輪的前耐磨板；若干正導(dǎo)葉片沿圓周方向均勻布置于首級葉輪出口的外側(cè)，和首級葉輪的后耐磨板連接，若干反導(dǎo)葉片沿圓周方向均勻布置于首級葉輪的后耐磨板與次級葉輪的前耐磨板之間，起到收集液流和導(dǎo)回次級葉輪入口的作用。

13、進一步地，所述首級葉輪的進液口位于首級葉輪中心位置并與泵體的入口聯(lián)通，所述首級葉輪的出液口位于首級葉輪的葉片外緣；首級葉輪的出液口與導(dǎo)葉的進液口對應(yīng)設(shè)置并聯(lián)通；所述導(dǎo)葉的進液口位于首級葉輪的后耐磨板外緣的若干正導(dǎo)葉片的相鄰空間內(nèi)，所述導(dǎo)葉的出液口位于若干反導(dǎo)葉片的中心位置，所述導(dǎo)葉的出液口與次級葉輪的進液口對應(yīng)設(shè)置并聯(lián)通；所述次級葉輪的進液口位于次級葉輪中心位置，所述次級葉輪的出液口位于次級葉輪的葉片外緣且與泵體的喉部出口聯(lián)通，液體由泵體的入口進入首級葉輪的進液口，依次經(jīng)由首級葉輪、導(dǎo)葉和次級葉輪，然后從次級葉輪葉片的切線方向離開泵體的喉部出口。

14、基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明設(shè)置了和前后耐磨板為一體的導(dǎo)流部件，首級葉輪的后耐磨板與首級葉輪接觸的表面、次級葉輪的前耐磨板與次級葉輪接觸的表面可以進行硬化處理，起到耐磨作用。在導(dǎo)葉上對應(yīng)首級葉輪出口的位置設(shè)置了多個圓周方向均勻布置的導(dǎo)葉葉片，能夠有效地收集葉輪中打出的液體。由于導(dǎo)葉是均勻布置，葉輪受到的徑向力也是沿圓周方向均勻布置的，互相抵消，因此可以有效平衡徑向力，減少泵的振動。雖然本設(shè)計采用兩級葉輪，但由于首級葉輪沒有產(chǎn)生徑向力，整個轉(zhuǎn)子收到的徑向力也很小，讓兩級葉輪布置方案成為可能。導(dǎo)葉體設(shè)計結(jié)構(gòu)緊湊，軸向尺寸小，減少了泵的軸伸長度，提高了轉(zhuǎn)子的剛性。

15、進一步地，所述泵蓋的端部焊接有筒形套，所述首級葉輪、導(dǎo)葉和次級葉輪裝配于筒形套內(nèi)，所述導(dǎo)葉通過筒形套筒內(nèi)孔支撐固定，所述筒形套設(shè)于泵體內(nèi)，筒形套的外徑與泵體內(nèi)徑相匹配。

16、基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明的部分流泵采用臥式安裝，后拉式結(jié)構(gòu)，便于拆卸轉(zhuǎn)子部件進行更換維修。泵體和泵蓋組成了承壓件，承受泵的最大工作壓力。泵體采用的是端吸結(jié)構(gòu)，泵體內(nèi)壁是筒型結(jié)構(gòu)，通過法蘭和緊固件連接泵蓋形成壓力腔。泵蓋為組焊結(jié)構(gòu)，通過在常規(guī)泵蓋上焊接一個筒形套，筒形套內(nèi)徑提供導(dǎo)葉外圓的徑向定位，將兩個葉輪和導(dǎo)葉容納在筒形套內(nèi)，安裝和拆卸時可以作為一個整體拉出。

17、進一步地，所述泵蓋遠離泵體的一端連接軸承箱體，所述軸旋轉(zhuǎn)設(shè)置于軸承箱體內(nèi)，軸的輸出端穿過所述泵蓋進入泵體內(nèi)，所述軸與泵蓋之間設(shè)置軸套和密封組。

18、進一步地，所述軸通過前后兩組軸承旋轉(zhuǎn)設(shè)置于軸承箱體內(nèi)，靠近泵蓋部位的前軸承為圓柱滾子軸承，軸承箱體上連接有前端蓋，前端蓋的止口為所述圓柱滾子軸承軸向限位；靠近軸驅(qū)動端的后軸承為一對角接觸球軸承，角接觸球軸承裝配在軸肩處進行軸向定位，所述的一對角接觸球軸承設(shè)置于軸承體內(nèi)，軸承體通過外圓定位放置于軸承箱體內(nèi)孔內(nèi)，軸承體和軸承箱體內(nèi)孔間隙配合，所述軸承體上形成有法蘭盤，法蘭盤上螺紋連接有緊固螺栓和調(diào)整螺栓，軸承體和軸承箱體通過緊固螺栓固定鎖緊，調(diào)整螺栓抵持在軸承箱體的端面上，從而控制軸承體法蘭盤與軸承箱體端面的距離，調(diào)整軸、首級葉輪與次級葉輪形成的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的軸向安裝位置，導(dǎo)葉的耐磨板外周面鑲嵌在筒形套筒內(nèi)孔內(nèi)并壓緊，導(dǎo)葉是靜止件，軸的軸向安裝位置改變時，導(dǎo)葉位置不變。

19、基于上述技術(shù)方案，軸承箱體和軸承體形成的軸承架設(shè)計為轉(zhuǎn)子在軸向位置可調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)：軸通過前后兩組軸承安裝在軸承箱體內(nèi)，前軸承是圓柱滾子軸承，只承受徑向力，軸承的內(nèi)外環(huán)可以軸向短距離移動；后軸承是一對角接觸球軸承，放置于軸承體內(nèi)，軸承體通過外圓定位放置于軸承箱體內(nèi)，承受軸向力和徑向力。軸承體和軸承箱體內(nèi)孔是間隙配合，通過緊固螺栓和調(diào)整螺栓，可以調(diào)整轉(zhuǎn)子的軸向位置，在運行中調(diào)節(jié)葉輪和前后耐磨板的運行間隙，從而調(diào)節(jié)泵的性能參數(shù)。

20、本發(fā)明的有益效果為：本泵采用兩級開式葉輪，液體從首級葉輪排出后進入導(dǎo)葉，通過導(dǎo)葉改變液體流動方向，進入次級葉輪，再經(jīng)過次級葉輪的做功，液體獲得更高的能量后以切線方向離開泵蓋和泵體喉部出口；開式葉輪結(jié)構(gòu)能夠減少圓盤損失，葉片采用后傾式的波紋式結(jié)構(gòu)，從葉片入口到葉片中后部的設(shè)計根據(jù)離心泵的葉片設(shè)計規(guī)則，采用與液體相對流動方向相吻合的葉片角度，使葉片變化更符合流動規(guī)律，減少了運行過程中的阻力損失，提高水力效率，降低高轉(zhuǎn)速工況下的噪音和振動動。