威樂黑科技｜水泵結構強度升級的靈感居然來自身體的這個部位！

時間：2025-06-23 14:15

來源：威樂

作為一家發展153年的水泵和水泵系統專家，威樂集團在實現自身卓越運營的同時也為這個世界貢獻了無數的開拓性技術，威樂的歷史上記載著多個“世界第一臺”，而每個“世界第一”的背后，都有著眾多專利技術的輔佐和成功應用。

早在140年前，威樂的第一項專利于1884年7月30日被授予創始人Caspar Ludwig Opl?nder先生，這標志著威樂發展史上一個歷史性里程碑的達成。該專利在德國技術專利“分配設備”類目下申請成功，是現代啤酒分配系統的先驅。

威樂第一項專利的時間，甚至早于Gustav Eiffel的埃菲爾鐵塔專利(1884年9月18日授予)和Carl Benz的汽車專利(1886年1月29日授予)，這也充分彰顯了威樂對創新和知識產權保護的長期承諾。

截至目前，威樂集團在全球范圍內擁有約1,800項有效專利，僅在中國市場，威樂就有大約450項有效發明、實用新型和外觀設計專利注冊。連續多年威樂集團在研發方面的支出都占凈銷售額的4%左右。

今天，我們將為大家開啟一個全新系列，一起盤一盤威樂的專利技術，也就是我們常說的“水泵黑科技”。第一期，就讓我們聚焦“仿生學水泵泵殼隔舌設計”，看看這項發明專利為威樂的卓越產品奠定了怎樣的基石。

水泵是生活中常見的設備，用于輸送液體，也常被成為水力輸配系統的“心臟”。但你知道水泵的“心臟”又是哪里嘛?那就是——隔舌。

隔舌的作用是將經葉輪做功后獲得能量的高速水流，順滑的引導至擴散管，使其速度降低、壓力增高，從而獲得“揚程”。在此過程中，隔舌部位的流態復雜，壓力及流速分布極不均勻，機械應力分布不均使它成為整個泵殼承壓最為薄弱的地方。

*水泵隔舌部位

大量實踐表明，一個好的隔舌形狀，決定著泵的水力轉化效率和承壓強度，甚至振動及噪音水平。如何設計好一個隔舌，是水泵設計的關鍵話題之一。一般水泵隔舌的問題在于為了滿足承壓要求，此處的壁厚會很厚，在給生產帶來不便的同時也不能實現輕量化設計。

牛頓被蘋果砸到了頭，后來就有了萬有引力定律。大家有沒有發現，科學家的很多靈感，其實是源自大自然。壁立千仞的冰山為什么能萬年不倒?細細的骨骼為什么能支撐人體的重量?科學家研究發現，這些大自然的鬼斧神工背后，有著相似的承壓結構，即：漸擴型圓弧結構。

受此啟發，威樂水泵專家們將這種來源于大自然的漸擴圓弧創造性的應用于水泵隔舌，使隔舌主體與蝸殼前后壁面連接處呈現樹根一樣的漸擴圓弧過渡。

借助于FEA技術，水泵專家們對比研究了正圓弧過渡和漸擴圓弧過渡的承壓表現，發現后者極大改善了應力分布不均問題。

這一升級設計可以讓水泵隔舌的壓力分布更均勻，強度大幅提升!

這種仿生學結構改善了由于隔舌前后較大的液流壓力梯度帶來的應力集中問題，使應力均勻的分散于整個隔舌型線，避免出現泵殼因應力集中而承壓不足問題，在相同承壓下，仿生學隔舌部位可以減少用料，達到輕量化設計。

*2.1隔舌與泵體壁面仿生學過渡 2.2隔舌本體

同時，漸擴型水力表面的局部阻力損失要小于正圓型，使來流更加順滑的分流到擴散段，提高了水力轉化效率，有效改善湍流所帶來的振動及噪音水平。這也正是水泵達到高水力效率的法寶之一。

如今，隨著科技的飛速發展，我們已經來到工業4.0時代，水泵不僅要高效節能，還需兼顧輕量化和智能化。仿生隔舌的引入，不僅解決了結構強度問題，還為水泵的智能化升級提供了更多可能。未來，這種設計可廣泛應用于農業灌溉、城市供水、工業循環系統等領域，助力綠色低碳發展。

看，一個仿生隔舌設計，用大自然的智慧解決了工業難題!結合仿生學隔舌的專利技術，威樂先后升級推出了Wilo-Atmos GIGA-N、Wilo-Atmos GIGA-B和Wilo-Atmos GIGA-I三個系列的臥式端吸泵以及立式管道泵創新產品，并得到了來自客戶的廣泛應用和認可。

編輯：趙凡

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