專(zhuān)利名稱(chēng)：一種核電站用凝結(jié)水泵上的首級(jí)葉輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種核電站用凝結(jié)水泵上的首級(jí)葉輪。
背景技術(shù)：
凝結(jié)水泵在核電站中用于抽送凝結(jié)水的水泵，其吸入側(cè)高度真空，容易出現(xiàn)汽蝕 和吸入空氣，因此對(duì)泵的抗汽蝕要求特別高，同時(shí)揚(yáng)程高達(dá)150至350米?，F(xiàn)有技術(shù)中凝結(jié) 水泵的整個(gè)泵體結(jié)構(gòu)是自下向上依次相連的雙吸蝸殼體、次級(jí)導(dǎo)葉、末級(jí)導(dǎo)葉、直管及出 水殼體；由于次級(jí)導(dǎo)葉和末級(jí)導(dǎo)葉離泵軸的驅(qū)動(dòng)端遠(yuǎn)，在次級(jí)葉輪和末級(jí)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)引起 的振動(dòng)較大，使直管承受的壓力也較大，為此采用壁厚厚較大的直管，不僅泵組的穩(wěn)定性較 差，而且泵組的整體重量和成本都較高。鑒于現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本申請(qǐng)人將整個(gè)泵體結(jié)構(gòu)改 為自下向上依次相連的雙吸蝸殼體、直管、次級(jí)導(dǎo)葉、末級(jí)導(dǎo)葉及出水殼體，將次級(jí)導(dǎo)葉和 末級(jí)導(dǎo)葉的位置調(diào)整到更趨于泵軸的驅(qū)動(dòng)端并更趨于固定端，以減小次級(jí)葉輪和末級(jí)葉輪 運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)引起的振動(dòng)，能增加機(jī)體的剛度，加強(qiáng)了整體的穩(wěn)定性，因此有必要對(duì)設(shè)在雙吸蝸殼 體中的首級(jí)葉輪重新設(shè)計(jì)，以提高首級(jí)葉輪的揚(yáng)程和防汽蝕能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種核電站用凝結(jié)水泵上的首級(jí) 葉輪，它能減小泵的必須汽蝕余量，具有較高的抗汽蝕性能。實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是一種核電站用凝結(jié)水泵上的首級(jí)葉輪，所述凝結(jié)水 泵包括一立式外筒體、泵體、電機(jī)架、泵軸、首級(jí)葉輪、次級(jí)葉輪、末級(jí)葉輪、機(jī)械密封、軸承 組件及電機(jī)，所述泵體包括自下而上依次相互同軸連接的雙吸蝸殼體、直管、次級(jí)導(dǎo)葉、末 級(jí)導(dǎo)葉及出水殼體，所述首級(jí)葉輪、次級(jí)葉輪和末級(jí)葉輪固定地套在所述泵軸上并分別設(shè) 在所述雙吸蝸殼體、次級(jí)導(dǎo)葉和末級(jí)導(dǎo)葉的內(nèi)腔中，所述首級(jí)葉輪包括用于安裝在所述泵 軸上的輪轂、前、后蓋板及若干葉片，其中，所述輪轂的內(nèi)端面為一與所述泵軸適配的圓柱面，所述輪轂的外端面由兩段相同 形狀和尺寸的喇叭形曲面背靠背地連接而成；所述前、后蓋板為具有相同的形狀和尺寸喇叭形曲面板，并且所述前、后蓋板的內(nèi) 端面由依次連接的一小段直面、一段曲率半徑為Rl的第一曲面及一曲率半徑為R2的第二 曲面構(gòu)成，其中R2 > R1，所述前、后蓋板背靠背地同軸布置在所述輪轂的外圍，使所述首級(jí) 葉輪的進(jìn)口直徑和出口直徑相同；所述葉片的前緣和后緣的形狀分別與所述前、后蓋板的內(nèi)端面適配并分別連接在 所述前、后蓋板的內(nèi)端面上，所述葉片的中間開(kāi)設(shè)的V字形內(nèi)緣連接在所述輪轂的外端面 上，形成雙吸式葉輪。上述的核電站用凝結(jié)水泵上的首級(jí)葉輪，其中，所述輪轂的前后兩端的外徑d =110 114mm，最好為112mm ；所述首級(jí)葉輪的進(jìn)口直徑D = 313. 7 317. 7mm，最好為 315. 7mm;所述葉片進(jìn)口的徑向?qū)挾萀= (D_d)/2 ；所述前、后蓋板的內(nèi)端面的第一曲面的曲
3率半徑Rl = 90. 6 94. 6mm，最好為92. 6mm ；所述前、后蓋板的內(nèi)端面的第二曲面的曲率半 徑 R2 = 330. 5 334. 5mm，最好為 332. 5mm。上述的核電站用凝結(jié)水泵上的首級(jí)葉輪，其中，所述葉片的數(shù)量為5個(gè)。本發(fā)明的核電站用凝結(jié)水泵上的首級(jí)葉輪的技術(shù)方案，采用雙吸式葉輪，并將葉 輪進(jìn)口直徑和輪轂的直徑增大，同時(shí)增大了葉輪進(jìn)口的徑向?qū)挾?，從而增加葉片進(jìn)口的過(guò) 流面積，減小了葉輪的進(jìn)口軸向速度和葉輪的進(jìn)口相對(duì)速度，從而減小泵的必須汽蝕余量； 另外增大了前后蓋板的曲率半徑，提高了葉輪進(jìn)口部分光潔度，使前蓋板處的進(jìn)口軸向速 度減小并改善了該進(jìn)口軸向速度分布的均勻性，使泵進(jìn)口部分的壓力降減小，從而使泵的 必須汽蝕余量減小，減小水力損失，提高泵的抗汽蝕性能。


圖1為核電站用凝結(jié)水泵的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的核電站用凝結(jié)水泵上的首級(jí)葉輪的剖視圖；圖3為圖2的A向視圖。
具體實(shí)施例方式為了能更好地對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行理解，下面通過(guò)具體地實(shí)施例并結(jié)合附圖 進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明請(qǐng)參閱圖1，凝結(jié)水泵包括一立式外筒體10、泵體20、電機(jī)架30、泵軸40、首級(jí)葉輪 50、次級(jí)葉輪60、末級(jí)葉輪70、機(jī)械密封80、軸承組件及電機(jī)90。泵體20包括自下而上依次 相互同軸連接的雙吸蝸殼體201、直管202、次級(jí)導(dǎo)葉203、末級(jí)導(dǎo)葉204及出水殼體205，首 級(jí)葉輪50、次級(jí)葉輪60和末級(jí)葉輪70固定地套在泵軸40上并分別設(shè)在雙吸蝸殼體201、 次級(jí)導(dǎo)葉202和末級(jí)導(dǎo)葉203的內(nèi)腔中。再請(qǐng)參閱圖2和圖3，本發(fā)明的核電站用凝結(jié)水泵上的首級(jí)葉輪包括用于安裝在 泵軸上的輪轂1、前、后蓋板2、3及若干葉片4，其中輪轂1的內(nèi)端面11為一與泵軸適配的圓柱面，輪轂1的外端面12由兩段相同形 狀和尺寸的喇叭形曲面背靠背地連接而成；前、后蓋板2、3為具有相同的形狀和尺寸喇叭形曲面板，并且前、后蓋板2、3的內(nèi) 端面由依次連接的一小段直面、一段曲率半徑為Rl的第一曲面及一曲率半徑為R2的第二 曲面構(gòu)成，其中R2 > R1，前、后蓋板2、3背靠背地同軸布置在輪轂1的外圍，使首級(jí)葉輪的 進(jìn)口直徑和出口直徑相同；葉片4葉片的個(gè)數(shù)為5個(gè)，每片葉片4的前緣和后緣的形狀分別與前、后蓋板2、3 的內(nèi)端面適配并分別連接在前、后蓋板2、3的內(nèi)端面上，葉片4的中間開(kāi)設(shè)的V字形內(nèi)緣連 接在輪轂1的外端面12上，形成雙吸式葉輪。本發(fā)明的核電站用凝結(jié)水泵上的首級(jí)葉輪在不增加葉輪外徑的情況下將輪轂1 的前后兩端的外徑d = IOOmm加大到110 114mm，最好為112mm，以及首級(jí)葉輪的進(jìn)口直 徑D = 282mm加大到D = 313. 7 317. 7mm，最好為315. 7mm ；使葉片進(jìn)口 41的徑向?qū)挾萀 =(沘2-100)/2 = 91mm 加大到 L = (315. 7-112)/2 = 101. 85mm ；通過(guò)此修改減小 了泵的 必須汽蝕余量(NPSHr)；增大了葉片進(jìn)口徑向?qū)挾萀，可以增加葉片進(jìn)口的過(guò)流面積，從而減小了葉輪的進(jìn)口軸向速度和葉輪的進(jìn)口相對(duì)速度。另外將前、后蓋板2、3的內(nèi)端面的第一曲面的曲率半徑Rl = 82. 7mm加大到Rl = 90. 6 94. 6mm，最好為92. 6mm，并將前、后蓋板2、3的內(nèi)端面的第二曲面的曲率半徑R2 = 四7讓加大到R2 = 330. 5 334. 5mm，最好為332. 5mm，提高了葉輪進(jìn)口部分的光潔度，有 利于減小前蓋板2處的進(jìn)口軸向速度并改善速度分布的均勻性，減小葉輪進(jìn)口部分的壓力 降，減小水力損失，從而使泵的必須汽蝕余量(NPSHr)減小，提高泵的抗汽蝕性能。本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明， 而并非用作為對(duì)本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)以上所述實(shí)施例的變 化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書(shū)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種核電站用凝結(jié)水泵上的首級(jí)葉輪，所述凝結(jié)水泵包括一立式外筒體、泵體、電機(jī) 架、泵軸、首級(jí)葉輪、次級(jí)葉輪、末級(jí)葉輪、機(jī)械密封、軸承組件及電機(jī)，所述泵體包括自下而 上依次相互同軸連接的雙吸蝸殼體、直管、次級(jí)導(dǎo)葉、末級(jí)導(dǎo)葉及出水殼體，所述首級(jí)葉輪、 次級(jí)葉輪和末級(jí)葉輪固定地套在所述泵軸上并分別設(shè)在所述雙吸蝸殼體、次級(jí)導(dǎo)葉和末級(jí) 導(dǎo)葉的內(nèi)腔中，所述首級(jí)葉輪包括用于安裝在所述泵軸上的輪轂、前、后蓋板及若干葉片， 其特征在于，所述輪轂的內(nèi)端面為一與所述泵軸適配的圓柱面，所述輪轂的外端面由兩段相同形狀 和尺寸的喇叭形曲面背靠背地連接而成；所述前、后蓋板為具有相同的形狀和尺寸喇叭形曲面板，并且所述前、后蓋板的內(nèi)端面 由依次連接的一小段直面、一段曲率半徑為Rl的第一曲面及一曲率半徑為R2的第二曲面 構(gòu)成，其中R2 > R1，所述前、后蓋板背靠背地同軸布置在所述輪轂的外圍，使所述首級(jí)葉輪 的進(jìn)口直徑和出口直徑相同；所述葉片的前緣和后緣的形狀分別與所述前、后蓋板的內(nèi)端面適配并分別連接在所述 前、后蓋板的內(nèi)端面上，所述葉片的中間開(kāi)設(shè)的V字形內(nèi)緣連接在所述輪轂的外端面上，形 成雙吸式葉輪。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電站用凝結(jié)水泵上的首級(jí)葉輪，其特征在于， 所述輪轂的前后兩端的外徑d = 110 114mm ；所述首級(jí)葉輪的進(jìn)口直徑D = 313. 7 317. 7mm ； 所述葉片進(jìn)口的徑向?qū)挾萀= (D-d)/2 ；所述前、后蓋板的內(nèi)端面的第一曲面的曲率半徑Rl = 90. 6 94. 6mm； 所述前、后蓋板的內(nèi)端面的第二曲面的曲率半徑R2 = 330. 5 334. 5mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電站用凝結(jié)水泵上的首級(jí)葉輪，其特征在于，所述葉片的 個(gè)數(shù)為5個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種核電站用凝結(jié)水泵上的首級(jí)葉輪，包括輪轂、前、后蓋板及若干葉片。輪轂的內(nèi)端面為一圓柱面，輪轂的外端面由兩段相同形狀和尺寸的喇叭形曲面背靠背地連接而成；前、后蓋板為具有相同的形狀和尺寸喇叭形曲面板，并且前、后蓋板的內(nèi)端面由依次連接的一小段直面、一段曲率半徑為R1的第一曲面及一曲率半徑為R2的第二曲面構(gòu)成，其中R2＞R1，前、后蓋板背靠背地同軸布置在所述輪轂的外圍，使首級(jí)葉輪的進(jìn)口直徑和出口直徑相同；葉片的前緣和后緣分別連接在所述前、后蓋板的內(nèi)端面上，葉片的中間開(kāi)設(shè)的V字形內(nèi)緣連接在輪轂的外端面上，形成雙吸式葉輪。本發(fā)明的首級(jí)葉輪能減小泵的必須汽蝕余量，具有較高的抗汽蝕性能。
文檔編號(hào)F04D29/22GK102116311SQ20101061401
公開(kāi)日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者陸金琪 申請(qǐng)人:上海阿波羅機(jī)械股份有限公司