叶轮制造技术

一种叶轮，用于离心式泵中，所述泵包括其中具有腔室的泵壳体、将待泵送物料输送到所述腔室的入口和将物料从所述腔室排放出去的出口，所述叶轮被安装在所述腔室内用于在使用中时围绕转动轴线转动，所述叶轮包括前部遮板、后部遮板和在其间的多个泵叶片，每个泵叶片具有前沿和后沿，所述前沿位于叶轮入口附近，在所述前沿和所述后沿之间具有主体部，其中每个泵叶片的叶片前沿的半径Rv在所述叶片的主体部的泵叶片厚度Tv的0.18的0.19倍的范围内。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请人于2009年5月27日提交的名称为“离心泵叶轮”的第201310273131.2号专利申请的分案申请。
本专利技术总体涉及离心式泵，更具体地但非排他性地涉及用于处理例如浆料等研磨物料的泵。
技术介绍
离心式浆料泵，通常可包括抗磨损的硬金属或弹性体衬里和/或壳体，被广泛地应用于采矿业。通常，浆料密度越高或浆料颗粒越大或越硬将导致磨损率越高，并降低泵的寿命。离心式浆料泵被广泛地应用于从开始的非常粗糙具有高磨损率的浆料的处理(例如磨碎)，到最终的浆料精细得多且磨损率大大降低的处理(例如产生漂浮的尾砂)的矿物处理设备。例如处理较粗糙颗粒进料任务(feedduty)的浆料泵的磨损部件可只具有以周或月计算的寿命，相比之下，进行最终处理的泵具有可持续运行一至两年的磨损件。用于处理粗糙颗粒浆料的离心式浆料泵的磨损一般在叶轮入口处最为严重，因为固体必须直角转向(从入口管内的轴向液流变成泵的叶轮中的径向液流)，并且这时颗粒惯性和尺寸导致对于叶轮壁和叶轮叶片前沿的更多碰撞和滑动。叶轮磨损主要发生在叶片和叶轮入口处的前后遮板上。在这些区域的高磨损还可能影响泵的前部衬里的磨损。在转动的叶轮和静止的前部衬里之间存在的小空隙(有时也称为注入口衬套)还将对泵磨损部件的寿命和性能具有影响。这种空隙通常非常小，但一般由于在叶轮前部、叶轮遮板上的磨损或因为叶轮和前部衬里两者上的磨损而增大。减少液流从泵的高压壳体区域泄漏(通过在叶轮前部和前部衬里之间的空隙进入泵的入口)的一种方法是将突出并且倾斜的唇缘(lip)结合到在叶轮入口处静止的前部衬里上。该叶轮具有匹配这种唇缘的形状。尽管通过使用叶轮的前部上的排出叶片(expellingvanes)可减少经过空隙的液流，经过空隙的液流也可通过设计和保持这种狭窄的空隙而有效地最小化。某些泵，但不是所有的，可具有将叶轮和前部衬里之间的空隙保持尽量小，而不会由于摩擦引起额外磨损的器件。小空隙通常改善了前部衬里的寿命，但在叶轮入口处仍发生磨损并且没有减少。在液流从轴向改变成径向方向时，在叶轮入口处的高磨损与液流中的湍流度有关。设计不良的叶轮和泵叶片可大大提高湍流量并因此导致磨损。在此描述的各种方面可以是可被应用于所有的离心式浆料泵，尤其是在叶轮入口处经历高磨损率的离心式浆料泵或者被用于高浆料温度的应用中的离心式浆料泵。
技术实现思路
第一方面，披露了用于离心式泵的叶轮的实施例，所述泵包括其中具有腔室的泵壳体、将待泵送物料泵输送到所述腔室的入口和将物料从所述腔室排放出去的出口，在使用中时所述叶轮被安装在所述腔室内用于围绕转动轴线转动，所述叶轮包括前部遮板、后部遮板和在其间的多个泵叶片，每个泵叶片具有前沿和后沿，所述前沿位于叶轮入口附近，其中所述前部遮板具有在所述叶轮入口附近的弧形内面，所述弧形内面具有在所述叶轮的外部直径(D2)的0.05至0.16倍范围内的曲率半径(Rs)，所述后部遮板包括内主面和鼻部，所述鼻部具有弯曲轮廓，且鼻部顶端在中心轴线附近，所述中心轴线朝向所述前部遮板延伸，在所述内主面和所述鼻部之间具有弯曲的过渡区域，其中Fr为过渡区域的曲率半径，Fr/D2的比值为从0.32到0.65。第二方面，披露了用于离心式泵的叶轮的实施例，所述泵包括其中具有腔室的泵壳体、将待泵送物料泵输送到所述腔室的入口和将物料从所述腔室排放出去的出口，在使用中时所述叶轮被安装在所述腔室内用于围绕转动轴线转动，所述叶轮包括前部遮板、后部遮板和在其间的多个泵叶片，每个泵叶片具有前沿和后沿，所述前沿位于叶轮入口附近，其中所述前部遮板具有在所述叶轮入口附近的弧形内面，所述弧形内面具有在所述叶轮的外部直径(D2)的0.05至0.16倍范围内的曲率半径(Rs)，所述后部遮板包括内主面和鼻部，所述鼻部具有弯曲轮廓，且鼻部顶端在中心轴线附近，所述中心轴线朝向所述前部遮板延伸，在所述内主面和所述鼻部之间具有弯曲的过渡区域，其中Inr为所述鼻部的弯曲轮廓的曲率半径，Inr/D2的比值为从0.17到0.22。第三方面，披露了用于离心式泵的叶轮的实施例，所述泵包括其中具有腔室的泵壳、将待泵送物料输送到所述腔室的入口和将物料从所述腔室排放出去的出口，在使用中时，所述叶轮被安装在所述腔室内用于围绕转动轴线转动，所述叶轮包括前部遮板、后部遮板和其间的多个泵叶片，在相邻泵叶片之间具有通道，每个泵叶片具有前沿和后沿，所述前沿位于叶轮入口附近，其中所述前部遮板具有在所述叶轮入口附近的弧形内面，所述弧形内面具有在所述叶轮的外部直径(D2)的0.05至0.16倍范围内的曲率半径(Rs)，并且其中一个或多个所述通道具有与其相关联的一个或多个排放导向叶片，所述排放导向叶片各排放导向叶片被定位在所述遮板中的至少一个上的主面上。第四方面，披露了用于离心式泵的叶轮的实施例，所述泵包括其中具有腔室的泵壳体、将待泵送物料泵输送到所述腔室的入口和将物料从所述腔室排放出去的出口，在使用中时所述叶轮被安装在所述腔室内用于围绕转动轴线转动，所述叶轮包括前部遮板、后部遮板和在其间的多个泵叶片，每个泵叶片具有前沿和后沿，所述前沿位于叶轮入口附近，在所述前沿和所述后沿之间具有主体部，其中每个泵叶片的叶片前沿的半径Rv在主体部的泵叶片厚度Tv的0.18的0.19倍的范围内。第五方面，披露了叶轮的实施例，该叶轮包括前部遮板和后部遮板，所述后部遮板包括具有外周边缘和中心轴线的后部面和内部主面，所述叶轮还包括从所述后部遮板的所述内部主面延伸到所述前部遮板的多个泵叶片，所述泵叶片以相互间隔开的关系布置在所述内部主面上，在相邻泵叶片之间提供排放通道，每个泵叶片包括在所述中心轴线附近的前沿部，和在所述外周边缘附近的后沿部，所述后部遮板还包括具有弯曲轮廓的鼻部，且鼻部顶端在所述中心轴线附近，所述中心轴线朝向所述前部遮板延伸，在所述内主面和所述鼻部之间具有弯曲的过渡区域，其中Inr为所述鼻部的弯曲轮廓的曲率半径，且D2为所述叶轮的直径，Inr/D2的比值为0.02至0.50，其中一个或多个的通道具有与其关联的一个或多个排放导向叶片，所述排放导向叶片或各排放导向叶片被置于所述遮板中的至少一个的主面上。第六方面，披露了叶轮的实施例，该叶轮包括前部遮板和后部遮板，所述后部遮板包括具有外周边缘和中心轴线的后部面和内部主面，所述叶轮还包括从所述后部遮板的所述内部主面延伸到所述前部遮板的多个泵叶片，所述泵叶片以相互间隔开的关系布置在所述内部主面上，在相邻泵叶片之间提供排放通道，每个泵叶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种叶轮，用于离心式泵中，所述泵包括其中具有腔室的泵壳体、将待泵送物料输送到所述腔室的入口和将物料从所述腔室排放出去的出口，所述叶轮被安装在所述腔室内用于在使用中时围绕转动轴线转动，所述叶轮包括前部遮板、后部遮板和在其间的多个泵叶片，每个泵叶片具有前沿和后沿，所述前沿位于叶轮入口附近，在所述前沿和所述后沿之间具有主体部，其中每个泵叶片的叶片前沿的半径Rv在所述叶片的主体部的泵叶片厚度Tv的0.18的0.19倍的范围内。

【技术特征摘要】
2008.05.27 AU 2008902665;2009.03.16 AU 20099011371.一种叶轮，用于离心式泵中，所述泵包括其中具有腔室的泵壳体、将待泵送物料输送
到所述腔室的入口和将物料从所述腔室排放出去的出口，所述叶轮被安装在所述腔室内用
于在使用中时围绕转动轴线转动，所述叶轮包括前部遮板、后部遮板和在其间的多个泵叶
片，每个泵叶片具有前沿和后沿，所述前沿位于叶轮入口附近，在所述前沿和所述后沿之间
具有主体部，其中每个泵叶片的叶片前沿的半径Rv在所述叶片的主体部的泵叶片厚度Tv的
0.18的0.19倍的范围内。
2.一种叶轮，包括前部遮板和后部遮板，所述后部遮板包括具有外周边缘和中心轴线
的后部面和内部主面，所述叶轮还包括从所述后部遮板的所述内部主面延伸到所述前部遮
板的多个泵叶片，所述泵叶片以相互间隔开的关系布置在所述内部主面上，在相邻泵叶片
之间提供排放通道，每个泵叶片包括在所述中心轴线附近的前沿部，和在所述外周边缘附
近的后沿部，所述后部遮板还包括具有弯曲轮廓的鼻部，且鼻部顶端在所述中心轴线附近，
所述中心轴线朝向所述前部遮板延伸，在所述内主面和所述鼻部之间具有弯曲的过渡区
域，其中Inr为所述鼻部的弯曲轮廓的曲率半径，且D2为所述叶轮的直径，Inr/D2的比值为
0.02至0.50，其中一个或多个的通道具有与其关联的一个或多个排放导向叶片，所述排放
导向叶片或各排放导向叶片被置于所述遮板中的至少一个的主面上。
3.一种叶轮，包括前部遮板和后部遮板，所述后部遮板包括具有外周边缘和中心轴线
的后部面和内部主面，所述叶轮还包括从所述后部遮板的所述内部主面延伸到所述前部遮
板的多个泵叶片，所述泵叶片以相互间隔开的关系布置在所述内部主面上，在相邻泵叶片
之间提供排放通道，每个泵叶片包括在所述中心轴线附近的前沿部，和在所述外周边缘附
近的后沿部，所述后部遮板还包括具有弯曲轮廓的鼻部，且鼻部顶端在所述中心轴线附近，
所述中心轴线朝向所述前部遮板延伸，在所述内主面和所述鼻部之间具有弯曲的过渡区
域，其中Inose是从包括所述后部遮板的内部主面的平面到与所述中心轴线正交的所述鼻部
顶端的距离，且B2为泵叶片的宽度，并且Inose/B2的比值为0.25至0.75，其中一个或多个所述
通道具有与其相关联的一个或多个排放导向叶片，所述排放导向叶片或各排放导向叶片被
定位于所述遮板中的至少一个的主面上。
4.如权利要求2所述的叶轮，其中Inr/D2的比值为0.17至0.22。
5.如权利要求1、2或4所述的叶轮，其中Inose是从包含所述后部遮板的内主面的平面到
与所述中心轴线正交的鼻部顶端的距离，并且B2是泵叶片宽度，比值Inose/B2为从0.25至
0.75。
6.如权利要求5所述的叶轮，其中Inose/B2的比值为从0.4至0.65。
7.如权利要求5所述的叶轮，其中Inose/B2的比值为从0.48至0.56。
8.如权利要求2至7中任一项所述的叶轮，其中每个泵叶片上具有在前沿部和后沿部之
间的主体部，所述叶片的前沿部的渐缩过渡长度和前沿的半径Rv在主叶片部的厚度Tv的
0.09至0.45倍的范围内。
9.如权利要求8所述的叶轮，其中叶片前沿的半径Rv在所述主体部的厚度Tv的0.125至
0.31倍的范围内。
10.如权利要求8或9所述的叶轮，其中叶片前沿的半径Rv在所述主体部的厚度Tv的0.18
至0.19倍的范围内。
11.如权利要求1或权利要求8至10中任一项所述的叶轮，其中所述主体部的厚度Tv在所
述叶轮的外部直径D2的0.03至0.11倍的范围内。
12.如权利要求11所述的叶轮，其中所述主体部的泵叶片厚度Tv在所述叶轮的外部直径
D2的0.055至0.10倍的范围内。
13.如权利要求1或权利要求8至...

【专利技术属性】
技术研发人员：凯文E伯吉斯，刘文杰，路易斯M拉瓦格纳，
申请(专利权)人：伟尔矿物澳大利亚私人有限公司，
类型：发明
国别省市：澳大利亚;AU