一种双吸泵吸水室形状的优化方法

摘要

本发明公开了一种双吸泵吸水室形状的优化方法，其特征是包括以下步骤：步骤1：利用制图软件，过水泵的中心点O及水泵出口的水平中心线KJ，做一压水室剖视图等；步骤2、确定在压水室剖视图上的吸水室内壁轮廓线NQ′QQ″P″PP′M，即吸水室轮廓图；步骤3、在压水室剖视图上确定PQ断面轮廓线；步骤4、确定吸水室中心剖面O-O′-K的旋转投影线；步骤5、确定隔舌断面轮廓图；步骤6、绘制三维图。本发明方法可以获得优化的双吸泵吸水室形状，与同类流量扬程的S泵,SAP泵比较，独具体积小，效率高，抗气蚀性能好，形状规则，易于生产制造等优点。

主权项

一种双吸泵吸水室形状的优化方法，其特征是包括以下步骤：步骤1：（1）、利用制图软件，过水泵的中心点O及水泵出口的水平中心线KJ，做一压水室剖视图，在该压水室剖视图的基础上，过中心点O点做垂线交压水室外壁于B点得竖直中心线OB，过中心点O点做水平线交压水室外壁于B′点得直线OB′，在压水室外壁上选择一点C得直线OC，使OC=（OB+OB′）/2，过直线OC做一O‑C剖视图；（2）、在O‑C剖视图的外壁直线段的两端点上取E点和F点；（3）、以叶轮进口直径D1、叶轮轮毂直径d1、口环位置的宽度L作为已知参数；步骤2、确定在压水室剖视图上的吸水室内壁轮廓线N Q′QQ″P″P P′M，即吸水室轮廓图：（1）、延长直线EF交直线OB′的延长线于F′点得直线OF′，以直线OF′为半径，以O点为圆心作弧线F′G；（2）、吸水室进口直径D的取值范围为1.1～1.4倍D1，或用户根据现场实际情况确定，吸水室的进口根据经济流速在D的取值范围内进行圆整；（3）、设该泵进出口在同一水平线上，以利于安装；（4）、以D/2为间距，作与中心线JK平行的直线M′M"和直线N′N"，其中直线M′M"交弧线F′G于M点，过M点作垂线交中心线JK的延长线于K′点和交直线N′N"于N点；（5）、过O点作直线PQ，并使OP=OQ，且直线PQ与水平线OB′的夹角为α，α的取值范围为0～60°，直线PQ的取值范围为1.6～1.7D1；（6）、分别作直线OO′、PP′、QQ′垂直于直线PQ；（7）、过K′点作圆弧K′O′，分别与直线K′J、OO′相切于K′点和O′点；（8）、过M点作圆弧MP′，分别与直线MM′、PP′相切于M点和P′点；9）、过N点作圆弧NQ′，分别与直线NN′、QQ′相切于N点和Q′点；（10）、过直线OO′延长线上的一点S作与直线PQ平行的直线P″Q″得直线OS，并使OS= D1/（2+ε），ε的取值范围为3～10mm；（11）、过P点作圆弧PP″分别切于直线PP′、P″Q″于点P和点P″，过Q点作圆弧QQ″分别切于直线QQ′、P″Q″于点Q和点Q″；（12）、N Q′QQ″P″P P′M所围成的轮廓线，即为在压水室剖视图上的吸水室内壁轮廓线，也即吸水室轮廓图；步骤3、在压水室剖视图上确定PQ断面轮廓线：（1）、过直线PQ做一P‑Q剖视图，在P‑Q剖视图中作口环位外边线U′V′；（2）、在泵轴上的口环位置宽度L段，任意取一点W，过W作射线WW′与轴线0X的夹角为β，β的取值范围为15～25°，射线WW′交口环位外边线U′V′于U″点；（3）、作直线UV平行于直线PQ，使直线UV到口环位外边线U′V′的距离为L1，并且交射线WW′于W″点；（4）、将四边形UU′U″W″分别在角点U、U′、″W″以半径R1、R2、R3圆角，调整L1和半径R1、R2、R3，使圆角后围城的面积Sc=k*π（D12‑d12）/4,k的取值范围为0.3～0.4；（5）、四边形UU′U″W″分别在角点U、U′、″W″以半径R1、R2、R3圆角所围城的轮廓线，即为PQ断面轮廓线；步骤4、确定吸水室中心剖面O‑O′‑K的旋转投影线：（1）、在压水室剖视图上，将过点OO′K曲线的剖面旋转投影到上视面上做O‑O′‑K旋转剖视图；（2）、以O为圆心，以ON为半径作圆弧交直线OF′的延长线于a′点得直线a′F′；（3）、作与直线a′F′平行的直线af′，使得直线af′到直线a′F′的距离为D/2，连接点f′和点F′作直线f′F′垂直于直线OF′；（4）、作与直线EF平行的直线ef，使得直线ef切圆弧R1于f点；（5）、过f′点作圆弧R4，使之与af′和ef均相切；（6）、af′ef以及R1和R3的连线即为吸水室中心剖面O‑O′‑K′的旋转投影线；步骤5、确定隔舌断面轮廓图：（1）、在吸水室轮廓图上，过O点向直线P"Q"作射线Ou，射线Ou与竖直中心线OB的夹角为γ，γ的取值范围为0～60°，射线Ou即为隔舌所在位置；（2）、隔舌断面轮廓线形状的确定，隔舌沿泵轴方向的长度为L2，使隔舌的顶点i落在U′V′所在的竖直平面内；（3）、隔舌向泵中心的拔模角度θ为10°，舌尖的面倒角半径R5的大小根据工艺确定，隔舌根部与吸水室内部的圆角R4与R1保持一致；步骤6、绘制三维图：（1）、在上视面上绘制af′feR1R3轮廓线，并绕泵轴旋转360º形成曲面；（2）、在前视面上绘制MP′PP"Q"QQ′N轮廓线，拉伸轮廓线到曲面，并剪裁；（3）、在射线Ou的垂直面上绘制ij′jkk′轮廓线，拉伸轮廓线，并剪裁；（4）、从吸水室进口到隔舌，以R=D/2到R=R1，均匀变半径倒角；（5）、与压水室外壳做布尔运算，并根据工艺倒角，完成双吸泵吸水室形状的优化。