CN112780609A - 离心式蜗壳结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种离心式蜗壳结构，包括蜗壳本体，所述蜗壳本体包括相互独立的前壳体和后壳体，所述前壳体上设有进风端流道以及与该进风端流道相连通的前半流道，所述进风端流道沿着前壳体的轴向方向布置，所述后壳体上设有出风端流道以及与该出风端流道相连通的后半流道，所述出风端流道沿着后壳体的径向方向布置，当前壳体安装于后壳体上时，所述前半流道和后半流道相互拼接形成蜗壳流道。本发明沿蜗壳流道的对称面分为前壳体和后壳体，因此蜗壳流道成为前壳体和后壳体的外表面流道，便于蜗壳的机械加工，提高了蜗壳流道的加工精度及其表面粗糙度。

Description

离心式蜗壳结构

技术领域

本发明涉及蜗壳，具体涉及一种离心式蜗壳结构。

背景技术

离心式蜗壳是离心式压缩机或者离心泵的重要通流部件，其作用是收集叶轮或者泵轮后面的流体，并将流体引至机组后面的输送管道中。为了保证流动效率，蜗壳内部流道的几何形状需要特殊设计，一般地，其通流截面沿流体旋绕方向逐渐增大。蜗壳按照结构形式，可分为“不对称”的外蜗壳及“对称”的内蜗壳。目前，由于蜗壳结构导致内流道表面机械加工困难，离心式蜗壳一般采用整体铸造成型，成型后的蜗壳内流道几何形状与设计方案有偏差，表面粗糙度较大，会造成额外的流动损失，降低机组运行的效率。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供一种离心式蜗壳结构，该蜗壳结构沿蜗壳流道的对称面分为前壳体和后壳体，因此流道加工于前壳体和后壳体的表面，便于机械加工成型，确保蜗壳流道具有良好的几何形状精度及表面粗糙度，提高了机组运行的效率。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种离心式蜗壳结构，包括蜗壳本体，所述蜗壳本体包括相互独立的前壳体和后壳体，所述前壳体上设有进风端流道以及与该进风端流道相连通的前半流道，所述进风端流道沿着前壳体的轴向方向布置，所述后壳体上设有出风端流道以及与该出风端流道相连通的后半流道，所述出风端流道沿着后壳体的径向方向布置，当前壳体安装于后壳体上时，所述前半流道和后半流道相互拼接形成蜗壳流道。

优选地，所述前半流道和后半流道沿其径向方向的垂直截面皆为半圆形，所述蜗壳流道沿其径向方向的垂直截面为圆形。

优选地，所述前壳体沿其轴向方向设有容置腔和前周向定位销孔，所述前壳体轴向向外凸出形成突起部，所述后壳体沿其轴向方向设有容置槽和后周向定位销孔。

优选地，所述突起部沿其圆周方向设有前径向配合圆面，所述突起部上设有前轴向定位端面，所述后壳体的内侧壁上设有后径向配合圆面和后轴向定位端面，当将前壳体的突起部安装于所述后壳体内时，所述前周向定位销孔和后周向定位销孔相互对齐，所述前径向配合圆面和所述后径向配合圆面相互贴合，所述前轴向定位端面和所述后轴向定位端面相互贴合。

优选地，所述突起部的前径向配合圆面上设有一圈密封槽，所述密封槽内设有O型密封圈。

优选地，所述前半流道以前周向定位销孔为基准在前轴向定位端面上铣制加工而成，所述后半流道以后周向定位销孔为基准在后轴向定位端面上铣制加工而成。

优选地，所述前径向配合圆面和前轴向定位端面呈垂直布置，所述后径向配合圆面和后轴向定位端面呈垂直布置，所述前径向配合圆面、前轴向定位端面、后径向配合圆面和后轴向定位端面皆为一次装夹精车而成，所述前周向定位销孔和前轴向定位端面呈垂直布置，所述后周向定位销孔和后轴向定位端面呈垂直布置。

优选地，所述蜗壳流道为螺旋线型流道，且该螺旋线型流道为从进风端到出风端直径逐渐增大的螺旋线型流道，所述前壳体和后壳体通过固定螺栓可拆卸地安装在一起。

本发明的有益效果是：本发明沿蜗壳流道的对称面分为前壳体和后壳体，因此蜗壳流道也被分为两部分，分别为位于前壳体外表面的前半流道和位于后壳体外表面的后半流道，从而降低了蜗壳的加工难度，提高了蜗壳流道的加工精度及其表面粗糙度，保证了机组运行的效率；所述前壳体和后壳体之间通过前后周向定位销孔、前后轴向定位端面以及前后径向配合圆面来保证两者的装配精度，并在前壳体和后壳体的径向配合圆面上通过O型密封圈进一步密封，防止流体从径向配合圆面的间隙泄漏，从而提高了蜗壳的工作效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的爆炸图；

图3为本发明的剖视图；

图4为本发明中前壳体的结构示意图；

图5为本发明中前壳体的侧视图；

图6为本发明中前壳体的剖视图；

图7为本发明中后壳体的结构示意图；

图8为本发明中后壳体的侧视图；

图9为本发明中后壳体的剖视图；

图中：10-前壳体，11-前周向定位销孔，12-进风端流道，13-突起部，14-前径向配合圆面，15-前轴向定位端面，16-密封槽，17-前半流道，20-后壳体，21-后周向定位销孔，22-后径向配合圆面，23-后轴向定位端面，24-后半流道，25-出风端流道，30-蜗壳本体，31-蜗壳流道，32-容置腔，40-O型密封圈。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以使这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

实施例：如图1-9所示，一种离心式蜗壳结构，包括蜗壳本体30，所述蜗壳本体30包括相互独立的前壳体10和后壳体20，所述前壳体10上设有进风端流道12以及与该进风端流道相连通的前半流道17，所述进风端流道12沿着前壳体10的轴向方向布置，所述后壳体20上设有出风端流道25以及与该出风端流道相连通的后半流道24，所述出风端流道25沿着后壳体20的径向方向布置，当前壳体10安装于后壳体20上时，所述前半流道17和后半流道24相互拼接形成蜗壳流道31。所述蜗壳流道31为螺旋线型流道，且该螺旋线型流道为从进风端到出风端直径逐渐增大的螺旋线型流道，所述前壳体10和后壳体20通过固定螺栓可拆卸地安装在一起。

本发明中所述前壳体10和后壳体20分别用单独的坯料加工而成，并通过机械加工在前壳体10上加工前周向定位销孔11、前轴向定位端面15和前径向配合圆面14，在前壳体10上以前周向定位销孔11为基准在前轴向定位端面15上通过数控铣制得到所述前半流道17，前半流道17与进风端流道12相通，通过机械加工在后壳体20上加工后周向定位销孔21、后轴向定位端面23和后径向配合圆面22，在后壳体20上以后周向定位销孔21为基准在后轴向定位端面23上通过数控铣制得到所述后半流道24，后半流道24与出风端流道25相通；将前壳体和后壳体装配后形成蜗壳本体30，所述开放式的前半流道17和后半流道42拼接形成封闭的蜗壳流道31，所述前壳体10和后壳体20内皆设有容置槽，两者组装后形成蜗壳本体30的容置槽32，该容置槽32用于安装叶轮，所述进风端流道12、蜗壳流道31和出风端流道25构成了离心泵定子组的完整流道。本发明沿蜗壳流道的对称面分为前壳体和后壳体，因此蜗壳流道成为前壳体和后壳体的外表面流道，便于蜗壳的机械加工，提高了蜗壳流道的加工精度及其表面粗糙度。

所述前半流道17和后半流道24沿其径向方向的垂直截面皆为半圆形，所述蜗壳流道31沿其径向方向的垂直截面为圆形，亦即圆形的蜗壳流道31沿其对称面分成半圆形的前半流道17和后半流道24，前半流道17在前壳体10的表面加工而成，后半流道24在后壳体20的表面加工而成，因此降低了蜗壳流道31的加工难度，为离心式压缩机或者离心泵获得具有良好加工精度及表面粗糙度流道的蜗壳提供了设计保障。

如图4和图7所示，所述前壳体10沿其轴向方向设有容置腔32和前周向定位销孔11，所述前壳体10轴向向外凸出形成突起部13，所述后壳体20沿其轴向方向设有容置槽32和后周向定位销孔21。

所述突起部13沿其圆周方向设有前径向配合圆面14，所述突起部13上设有前轴向定位端面15，所述后壳体20的内侧壁上设有后径向配合圆面22和后轴向定位端面23，当将前壳体10的突起部13安装于所述后壳体20内时，所述前周向定位销孔11和后周向定位销孔21相互对齐，所述前径向配合圆面14和所述后径向配合圆面22相互贴合，所述前轴向定位端面15和所述后轴向定位端面23相互贴合。所述前壳体10和后壳体20之间通过前后周向定位销孔、前后轴向定位端面以及前后径向配合圆面来保证两者的装配精度,更加地，所述前壳体10和后壳体20上分别设有两个周向定位销孔。

所述突起部13的前径向配合圆面14上设有一圈密封槽16，所述密封槽16内设有O型密封圈40。这样，在前壳体10和后壳体20的径向配合圆面上通过0型密封圈40进一步密封，防止流体从径向配合圆面的间隙泄漏。

所述前半流道17以前周向定位销孔11为基准在前轴向定位端面15上铣制加工而成，所述后半流道24以后周向定位销孔21为基准在后轴向定位端面23上铣制加工而成。所述前径向配合圆面14和前轴向定位端面15呈垂直布置，所述后径向配合圆面22和后轴向定位端面23呈垂直布置，所述前径向配合圆面14、前轴向定位端面15、后径向配合圆面22和后轴向定位端面23皆为一次装夹精车而成，所述前周向定位销孔11和前轴向定位端面15呈垂直布置，所述后周向定位销孔21和后轴向定位端面23呈垂直布置。

本发明的应用案例：本发明被用于国内某炼油厂现场的一台离心式循环液体泵上，蜗壳结构采用本发明设计结构，通过机械加工手段获得了加工精度及表面粗糙度较高的蜗壳流道，实际运行时与原机组对比，该机组在相同参数下，电机电流较小，运行效率高。

应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种离心式蜗壳结构，其特征在于：包括蜗壳本体(30)，所述蜗壳本体(30)包括相互独立的前壳体(10)和后壳体(20)，所述前壳体(10)上设有进风端流道(12)以及与该进风端流道相连通的前半流道(17)，所述进风端流道(12)沿着前壳体(10)的轴向方向布置，所述后壳体(20)上设有出风端流道(25)以及与该出风端流道相连通的后半流道(24)，所述出风端流道(25)沿着后壳体(20)的径向方向布置，当前壳体(10)安装于后壳体(20)上时，所述前半流道(17)和后半流道(24)相互拼接形成蜗壳流道(31)。

2.根据权利要求1所述的离心式蜗壳结构，其特征在于：所述前半流道(17)和后半流道(24)沿其径向方向的垂直截面皆为半圆形，所述蜗壳流道(31)沿其径向方向的垂直截面为圆形。

3.根据权利要求2所述的离心式蜗壳结构，其特征在于：所述前壳体(10)沿其轴向方向设有容置腔(32)和前周向定位销孔(11)，所述前壳体(10)轴向向外凸出形成突起部(13)，所述后壳体(20)沿其轴向方向设有容置槽(32)和后周向定位销孔(21)。

4.根据权利要求3所述的离心式蜗壳结构，其特征在于：所述突起部(13)沿其圆周方向设有前径向配合圆面(14)，所述突起部(13)上设有前轴向定位端面(15)，所述后壳体(20)的内侧壁上设有后径向配合圆面(22)和后轴向定位端面(23)，当将前壳体(10)的突起部(13)安装于所述后壳体(20)内时，所述前周向定位销孔(11)和后周向定位销孔(21)相互对齐，所述前径向配合圆面()14和所述后径向配合圆面()22相互贴合，所述前轴向定位端面(15)和所述后轴向定位端面(23)相互贴合。

5.根据权利要求4所述的离心式蜗壳结构，其特征在于：所述突起部(13)的前径向配合圆面(14)上设有一圈密封槽(16)，所述密封槽(16)内设有O型密封圈(40)。

6.根据权利要求3所述的离心式蜗壳结构，其特征在于：所述前半流道(17)以前周向定位销孔(11)为基准在前轴向定位端面(15)上铣制加工而成，所述后半流道(24)以后周向定位销孔(21)为基准在后轴向定位端面(23)上铣制加工而成。

7.根据权利要求3所述的离心式蜗壳结构，其特征在于：所述前径向配合圆面(14)和前轴向定位端面(15)呈垂直布置，所述后径向配合圆面(22)和后轴向定位端面(23)呈垂直布置，所述前径向配合圆面(14)、前轴向定位端面(15)、后径向配合圆面(22)和后轴向定位端面(23)皆为一次装夹精车而成，所述前周向定位销孔(11)和前轴向定位端面(15)呈垂直布置，所述后周向定位销孔(21)和后轴向定位端面(23)呈垂直布置。

8.根据权利要求1所述的离心式蜗壳结构，其特征在于：所述蜗壳流道(31)为螺旋线型流道，且该螺旋线型流道为从进风端到出风端直径逐渐增大的螺旋线型流道，所述前壳体(10)和后壳体(20)通过固定螺栓可拆卸地安装在一起。

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