本發(fā)明涉及一種液環(huán)泵，尤其是一種液環(huán)泵葉輪軸向間隙氣相泄漏流的調(diào)控方法。

背景技術(shù)：

1、液環(huán)泵是以液體作為能量轉(zhuǎn)化的中間介質(zhì)，用于抽送氣體的流體機(jī)械。在液環(huán)泵內(nèi)為了保證轉(zhuǎn)子與靜子之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在葉片的軸向端面與蓋板之間留有微小尺寸的軸向間隙，泵工作時(shí)，在排、吸氣區(qū)之間的壓差作用下，導(dǎo)致氣體介質(zhì)從葉片的工作面經(jīng)葉片軸向端面與蓋板之間的間隙泄漏至下游流道；上述軸向間隙泄漏流動(dòng)不但降低了間隙的密封性能，導(dǎo)致泵的吸入真空度和流量下降，而且泄漏流不斷與主流相互干擾，導(dǎo)致泵內(nèi)的水力損失增大，泵的效率下降。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種液環(huán)泵葉輪軸向間隙氣相泄漏流的調(diào)控方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中由于液環(huán)泵軸向間隙泄漏導(dǎo)致的流量衰減，性能下降的問(wèn)題。

2、本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種液環(huán)泵葉輪軸向間隙氣相泄漏流的調(diào)控方法，包括殼體，偏心安裝在殼體內(nèi)的葉輪、以及位于葉輪軸向端面一側(cè)的蓋板，所述蓋板為非金屬材料，在所述蓋板上設(shè)有軸向間隙泄漏流的控制區(qū)，所述控制區(qū)是由一條內(nèi)邊線、一條外邊線和兩條側(cè)邊線圍成，所述內(nèi)邊線為葉輪輪轂的邊緣在蓋板上的投影，當(dāng)葉輪在工作狀態(tài)時(shí)，若葉輪內(nèi)氣液分界線距殼體圓心的距離為r，則外邊線距殼體圓心的距離為(0.6~0.7)r，兩條側(cè)邊線與葉輪中心水平軸線的夾角分別為α1=42°和α2=84°；在所述控制區(qū)內(nèi)鑲嵌有電極，所述電極通過(guò)密封螺栓與蓋板連接，在所述密封螺栓的另一端連接電源；

3、所述電源的輸入電壓為0～220v，50hz交流電，輸出波形為正弦波，輸出電壓在0～30kv范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，放電頻率在5～20khz范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，調(diào)制脈沖頻率在1～1000hz范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，占空比在1%～99%范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。

4、進(jìn)一步改進(jìn)：所述電極的形狀和寬度與葉片的軸向端面在蓋板上的投影相同。

5、進(jìn)一步改進(jìn)：在所述的控制區(qū)內(nèi)設(shè)有三塊電極，以葉輪的旋轉(zhuǎn)中心為圓心，在內(nèi)邊線上相鄰兩個(gè)電極之間的相位角為7°。

6、本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明通過(guò)在液環(huán)泵軸向間隙泄漏嚴(yán)重區(qū)域的蓋板上設(shè)置一個(gè)軸向間隙泄漏流的控制區(qū)，然后在該區(qū)域內(nèi)設(shè)置電極，通過(guò)金屬電極與葉片之間的高壓滑動(dòng)弧放電將氣體電離產(chǎn)生等離子體，且等離子體流動(dòng)方向與葉片的軸向端面近似垂直，進(jìn)而對(duì)氣相泄漏流實(shí)施阻塞，減小軸向間隙氣相泄漏，提升泵的真空度和效率。同時(shí)由于滑動(dòng)弧放電結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能耗低、無(wú)運(yùn)動(dòng)部件、易于安裝且參數(shù)容易調(diào)節(jié)，可實(shí)現(xiàn)不同工況下液環(huán)泵葉輪軸向葉頂間隙氣相泄漏流的有效控制。

技術(shù)特征：

1.一種液環(huán)泵葉輪軸向間隙氣相泄漏流的調(diào)控方法，包括殼體，偏心安裝在殼體內(nèi)的葉輪、以及位于葉輪軸向端面一側(cè)的蓋板，其特征在于：所述蓋板為非金屬材料，在所述蓋板上設(shè)有軸向間隙泄漏流的控制區(qū)，所述控制區(qū)是由一條內(nèi)邊線、一條外邊線和兩條側(cè)邊線圍成，所述內(nèi)邊線為葉輪輪轂的邊緣在蓋板上的投影，當(dāng)葉輪在工作狀態(tài)時(shí)，若葉輪內(nèi)氣液分界線距殼體圓心的距離為r，則外邊線距殼體圓心的距離為(0.6~0.7)r，兩條側(cè)邊線與葉輪中心水平軸線的夾角分別為α1=42°和α2=84°；在所述控制區(qū)內(nèi)鑲嵌有電極，所述電極通過(guò)密封螺栓與蓋板連接，在所述密封螺栓的另一端連接電源；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液環(huán)泵葉輪軸向間隙氣相泄漏流的調(diào)控方法，其特征在于：所述電極的形狀和寬度與葉片的軸向端面在蓋板上的投影相同。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種液環(huán)泵葉輪軸向間隙氣相泄漏流的調(diào)控方法，其特征在于：在所述的控制區(qū)內(nèi)設(shè)有三塊電極，以葉輪的旋轉(zhuǎn)中心為圓心，在內(nèi)邊線上相鄰兩個(gè)電極之間的相位角為7°。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種液環(huán)泵葉輪軸向間隙氣相泄漏流的調(diào)控方法，屬于液環(huán)泵領(lǐng)域，包括殼體、葉輪、非金屬材料蓋板，在蓋板上設(shè)有間隙泄漏流的控制區(qū)，其由一條內(nèi)邊線、一條外邊線和兩條側(cè)邊線圍成，在控制區(qū)內(nèi)鑲嵌有金屬電極，電極通過(guò)密封螺栓與蓋板連接，在密封螺栓的另一端連接有電源，本發(fā)明通過(guò)在控制區(qū)內(nèi)設(shè)置電極，通過(guò)金屬電極與葉片之間的高壓滑動(dòng)弧放電將氣體電離產(chǎn)生等離子體，且等離子體流動(dòng)方向近似與軸向葉頂垂直，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)氣相泄漏流的阻塞，減小液環(huán)泵軸向間隙氣相泄漏，提升泵的真空度和效率。同時(shí)由于滑動(dòng)弧放電結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能耗低、無(wú)運(yùn)動(dòng)部件、易于安裝且參數(shù)容易調(diào)節(jié)，可實(shí)現(xiàn)不同工況下液環(huán)泵軸向間隙氣相泄漏流的有效控制。

技術(shù)研發(fā)人員：郭廣強(qiáng),張人會(huì),郭棟梁,王吉生,王曉媛,陳學(xué)炳,蔣利杰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：蘭州理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15