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威乐黑科技|水泵结构强度升级的灵感居然来自身体的这个部位!
来源:威乐 | 作者:admin | 发布时间: 2025-04-16 | 65 次浏览 | 分享到:

大家好!作为一家发展153年的水泵和水泵系统专家,威乐集团在实现自身卓越运营的同时也为这个世界贡献了无数的开拓性技术,威乐的历史上记载着多个“世界第一台”,而每个“世界第一”的背后,都有着众多专利技术的辅佐和成功应用。

早在140年前,威乐的第一项专利于1884年7月30日被授予创始人Caspar Ludwig Opländer先生,这标志着威乐发展史上一个历史性里程碑的达成。该专利在德国技术专利“分配设备”类目下申请成功,是现代啤酒分配系统的先驱。

140年前的专利

早在140年前,威乐的第一项专利于1884年7月30日被授予创始人Caspar Ludwig Opländer先生,这标志着威乐发展史上一个历史性里程碑的达成。该专利在德国技术专利“分配设备”类目下申请成功,是现代啤酒分配系统的先驱。

威乐第一项专利的时间,甚至早于Gustav Eiffel的埃菲尔铁塔专利(1884年9月18日授予)和Carl Benz的汽车专利(1886年1月29日授予),这也充分彰显了威乐对创新和知识产权保护的长期承诺。

截至目前,威乐集团在全球范围内拥有约1,800项有效专利,仅在中国市场,威乐就有大约450项有效发明、实用新型和外观设计专利注册。连续多年威乐集团在研发方面的支出都占净销售额的4%左右。

今天,我们将为大家开启一个全新系列,一起盘一盘威乐的专利技术,也就是我们常说的“水泵黑科技”。第一期,就让我们聚焦“仿生学水泵泵壳隔舌设计”,看看这项发明专利为威乐的卓越产品奠定了怎样的基石。

水泵是生活中常见的设备,用于输送液体,也常被成为水力输配系统的“心脏”。但你知道水泵的“心脏”又是哪里嘛?那就是——隔舌。

隔舌的作用是将经叶轮做功后获得能量的高速水流,顺滑的引导至扩散管,使其速度降低、压力增高,从而获得“扬程”。在此过程中,隔舌部位的流态复杂,压力及流速分布极不均匀,机械应力分布不均使它成为整个泵壳承压最为薄弱的地方。

*水泵隔舌部位

大量实践表明,一个好的隔舌形状,决定着泵的水力转化效率和承压强度,甚至振动及噪音水平。如何设计好一个隔舌,是水泵设计的关键话题之一。一般水泵隔舌的问题在于为了满足承压要求,此处的壁厚会很厚,在给生产带来不便的同时也不能实现轻量化设计。

牛顿被苹果砸到了头,后来就有了万有引力定律。大家有没有发现,科学家的很多灵感,其实是源自大自然。壁立千仞的冰山为什么能万年不倒?细细的骨骼为什么能支撑人体的重量?科学家研究发现,这些大自然的鬼斧神工背后,有着相似的承压结构,即:渐扩型圆弧结构。

受此启发,威乐水泵专家们将这种来源于大自然的渐扩圆弧创造性的应用于水泵隔舌,使隔舌主体与蜗壳前后壁面连接处呈现树根一样的渐扩圆弧过渡。

借助于FEA技术,水泵专家们对比研究了正圆弧过渡和渐扩圆弧过渡的承压表现,发现后者极大改善了应力分布不均问题。

这一升级设计可以让水泵隔舌的压力分布更均匀,强度大幅提升!

这种仿生学结构改善了由于隔舌前后较大的液流压力梯度带来的应力集中问题,使应力均匀的分散于整个隔舌型线,避免出现泵壳因应力集中而承压不足问题,在相同承压下,仿生学隔舌部位可以减少用料,达到轻量化设计。

*2.1隔舌与泵体壁面仿生学过渡 2.2隔舌本体

同时,渐扩型水力表面的局部阻力损失要小于正圆型,使来流更加顺滑的分流到扩散段,提高了水力转化效率,有效改善湍流所带来的振动及噪音水平。这也正是水泵达到高水力效率的法宝之一。

全仿生隔舌

半仿生隔舌

非仿生隔舌

如今,随着科技的飞速发展,我们已经来到工业4.0时代,水泵不仅要高效节能,还需兼顾轻量化和智能化。仿生隔舌的引入,不仅解决了结构强度问题,还为水泵的智能化升级提供了更多可能。未来,这种设计可广泛应用于农业灌溉、城市供水、工业循环系统等领域,助力绿色低碳发展。

看,一个仿生隔舌设计,用大自然的智慧解决了工业难题!结合仿生学隔舌的专利技术,威乐先后升级推出了Wilo-Atmos GIGA-NWilo-Atmos GIGA-BWilo-Atmos GIGA-I三个系列的卧式端吸泵以及立式管道泵创新产品,并得到了来自客户的广泛应用和认可。


好啦!今天的威乐专利分享就到这里,还请大家持续关注威乐公众号后续的“威乐黑科技”系列专利推送,我们将一一为大家拆解威乐专利“背后的故事”,敬请期待吧!下期见!


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