[0001] 本发明涉及固体和液体混合设备技术领域，特别是涉及一种叶轮组件 及混合装置。

[0002] 公开号为CN110394082A的中国专利公开了一种叶轮组件及使用该组 件的固体和液体混合设备，并具体公开了在截锥状叶轮下部外侧的区域增 加多层挡板来增强固液混合与分散效果的技术方案，能够实现固液混合物 的良好分散，并通过挡板外侧的排料叶片实现了高粘度固液混合物的出料。

[0003] 在上述技术方案的实际应用过程中，由于对内侧叶片的叶型以及流体 的流道没有特殊设计，叶片对流体的做功能力有限，且多层挡板对流体的 运动产生较大的阻碍使得出料困难，因此需要利用挡板外侧的排料叶片的 做功将流体加速并排出。但是排料叶片对流体的强制加速和排出会导致出 料腔内的压力波动大，引起出料流量的脉动，产生大的噪音和振动，并降 低了分散装置的工作效率。

[0022] 下面将结合本发明实施例中的附图，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 有付出创造性劳动的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。

[0023] 本发明的目的是提供一种叶轮组件及混合装置，以解决上述现有技术 存在的问题，解决了固液混合物粘度大时采用离心式出料方式的分散装置 容易出现的出料不稳定、振动和噪音大、工作效率不够高的问题。

[0024] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附 图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

[0025] 实施例一

[0026] 如图1‑图5所示：本实施例提供了一种叶轮组件100，包括相对转动 的叶轮结构1和壳体结构2，叶轮结构1包括本体3，本体3的表面沿本体 3的周向设置有若干后弯叶片4，本体3的下部设置有至少一层第一挡板5， 第一挡板5设置在各后弯叶片4的外侧，壳体结构2包括至少一层第二挡 板6，第二挡板6位于第一挡板5的内侧和/或外侧，本实施例中，壳体结 构2包括两层第二挡板6，分别位于第一挡板5的内侧和外侧，第一挡板5 上沿周向开设有若干第一导向槽7，第二挡板6上沿周向开设有若干第二导 向槽8，第一导向槽7和第二导向槽8的截面形状类似于菱形，流体从本体3上部的进口进入，沿本体3的表面流动，通过本体3的下部的出口、第一 导向槽7和第二导向槽8流出，第一导向槽7的中心线向叶轮结构1的转 动方向的反方向偏转，第二导向槽8的中心线向叶轮结构1的转动方向偏 转。

[0027] 本实施例中，以图2的摆放方向为准，叶轮结构1围绕本体3的轴线 沿顺时针方向转动。

[0028] 本实施例中，本体3的尺寸由本体3的上部向本体3的下部增大，本 体3呈截锥体，本体3的表面为曲面。本体3从进口到出口的子午流道线 为向内弯曲的类圆弧形曲线。

[0029] 本实施例中，后弯叶片4在任一个流面上的叶片角从进口向出口先减 小后增大，叶片角为后弯叶片4表面弧线的切线与叶轮结构1的轴面的夹 角，取正值。

[0030] 本实施例中，后弯叶片4与壳体之间的间隙从进口到出口是连续平滑 变化的。

[0031] 本实施例中，进口处的叶片角的角度为20‑80°，出口处的叶片角的角 度为0‑30°，最小的叶片角的角度为0‑30°。叶片角的角度分布与后弯叶片4 的气动载荷分布相关，根据后弯叶片4中流体仿真结果，调整叶片角的角 度分布使流体流动与后弯叶片4达到较佳耦合，以保证后弯叶片4对流体 高效做功。

[0032] 本实施例中，第一导向槽7的中心线与本体3的径向之间的夹角(即 β2)为15‑50°。第二导向槽8的中心线与本体3的径向之间的夹角(即β1和β3)为35‑80°。具体参见图3，β1为第二导向槽8的中心线L1与径向线 R1之间的角度，β2为第一导向槽7的中心线L2与径向线R2之间的角度， β3为第二导向槽8的中心线L3与径向线R3之间的角。径向线R1、径向线 R2和径向线R3均是从本体3的轴心出发的沿半径方向的线。内层的第二 挡板6的第二导向槽8的中心线L1与径向线R1的交点位于内层的第二挡 板6的内壁所在的圆周上，第一导向槽7的中心线L2与径向线R2的交点 位于第一挡板5的内壁所在的圆周上，外层的第二挡板6的第二导向槽8 的中心线L3与径向线R3的交点位于外层的第二挡板6的内壁所在的圆周 上。

[0033] 叶轮组件100的转动方向如图3中箭头所示，本实施例一方面通过调 整叶片角来控制后弯叶片4的流体载荷分布，叶片角分布使后弯叶片4旋 转与流体的流动达到较佳耦合，使得设置在本体3上的后弯叶片4高效对 流体做功；另一方面通过在第一挡板5上开设第一导向槽7、第二挡板6 上开设第二导向槽8，通过第一导向槽7和第二导向槽8的方向来减小流体 通过第一挡板5和第二挡板6时的动能损失。具体地，固定在壳体结构2 上的第二挡板6是静止的，第二导向槽8的中心线向叶轮结构1的转动方 向偏转，可以使得流体不用大幅度改变方向就能够顺利地通过第二导向槽 8。固定在叶轮结构1上的第一挡板5随叶轮结构1一起转动，可以把除第 一导向槽7之外的剩余部分看作是后弯叶片4的延伸，第一导向槽7也做 成后弯的结构，更有利于对流体做功。

[0034] 流体在通过第一挡板5和第二挡板6之间的分散区进行分散后仍然具 有足够的动能通过离心的方式进行出料，无需在最外层的第二挡板6的外 侧再增加对流体做功的排料叶片，极大减少了对排料区流体的扰动，使得 排料区的流体压力能够保持均匀和稳定，流体能够以稳定的流速出料，消 除了脉动导致的振动和噪音。

[0035] 实施例二

[0036] 本实施例提供了一种包括实施例一的叶轮组件100的混合装置。

[0037] 本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述， 以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时， 对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用 范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的 限制。