CN100436821C - 一种冲压焊接深井泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种冲压焊接深井泵，包括离心泵部件和射流泵部件，所述离心泵部件由金属板冲压、焊接成型，其包括设置有进水管、回水管、出水管的离心泵泵体、设置于泵体内的叶轮、后盖，所述射流泵部件由喷嘴、射流泵泵体、喉部件组成，射流泵泵体连接喷嘴和喉部件，使得从喷嘴喷出的水进入喉部件，所述离心泵部件通过进口管道和回流管道与射流泵部件连接。本发明的射流式深井泵具有轻巧、机动性好，运行可靠、维护方便，节材，高效等特点，吸上高度可达30米以上。

Description

一种冲压焊接深井泵

技术领域

本发明涉及一种泵，特别涉及一种金属板冲压焊接成型的自吸式深井泵。

背景技术

深井泵是一种需求量大的通用机械产品，广泛应用于国民经济的许多领域。目前，设备在上方，水面在下方，在这种情况下取水，通常采用两种产品：一种是潜水泵，另一种就是深井泵。

潜水泵的工作原理是泵配置的电机为潜水电机，工作时泵与电机整体潜入水底。由于浸没在水中，对电机的密封等要求很高，产品成本较高，且维护、保养不易。同时，潜水泵的径向尺寸较大，不易放入口径较小的井中取水。所以潜水泵的应用范围被大大缩小。

深井泵又可分为两种形式：一种为多级式深井泵，另一种为射流式深井泵。多级式深井泵的泵体和电机是分开的。泵体一般采用多级离心泵形式，潜入水下。而电机则布置在地面。泵体与电机之间采用联轴器连接，泵的轴很长，通常采用分段连接。此类泵存在制造精度和生产成本高，安装复杂，故障较多，维修不便等缺点。应用面受到极大限制。

现在使用的射流式深井泵中具有代表性的见专利ZL95218415.X，这种射流式深井泵，工作的前提条件是必须配置一循环水箱。这就大大增大了系统的成本和体积，大大降低了系统的机动性能。而且，这种射流式深井泵全部采用铸造工艺制造。铸造法是一种耗电高，耗材多，劳动强度大，对环境有污染的工艺；对于小流量微型离心泵的某些部件，如出口宽度窄，流量小的叶轮，则因工艺所限而无法铸造。

所以，如何使射流式深井泵的部件采用冲压焊接成型，减少环境污染，减轻工作强度、节省原材料、提高泵的运行效率等的技术性能，成了亟待解决的问题。

中国专利号为99111134.6的发明专利公开了一种冲压焊接成型离心泵及其制造方法，其离心泵的泵体冲压成型沿液流方向、径向向外逐渐增大的，断面呈大致半圆形的，接近360度的全螺旋型涡室，该技术的离心泵部件均采用冲压焊接形成，所以克服了铸造泵的不足，同时由于泵体采用全螺旋型涡室结构，使得液流更畅通，在一定程度上提升了离心泵的技术高度。

中国专利号为01120409.5的发明专利公开了一种梯形或矩形截面流道离心泵及冲压焊接成型制造方法，其离心泵的泵体由进水管、蜗壳和压水室焊合组成，蜗壳中部呈碗状，碗状大口端沿径向为台阶形，同轴的另一端中部设有进水管口，蜗壳径向上设有出水管口，该技术的泵体断面为梯形或矩形状，使得液流畅通。

故而，可结合现有冲压焊接离心泵的技术，与射流泵技术相结合，提升深井泵的技术高度。本专利的申请人，其前身正是中国专利号为99111134.6的专利权人，其凭借多年从事各类冲压产品研制、生产、加工和水泵设计、制造等领域的实际经验，在反复研究、论证、实验的基础上，做一全新设计构成，终得本发明的产生。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种采用冲压和焊接工艺制造的自吸式深井泵。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种冲压焊接深井泵，包括离心泵部件和射流泵部件，所述离心泵部件由金属板冲压、焊接成型，其包括设置有进水管、回水管、出水管的离心泵泵体、设置于离心泵泵体内的叶轮、后盖，所述射流泵部件由喷嘴、射流器、喉部件组成，射流器连接喷嘴和喉部件，使得从喷嘴喷出的水进入喉部件，其特征在于所述离心泵部件通过进口管道和回流管道与射流泵连接。

本发明的离心泵泵体上设置有进水管和回流管，所述进水管与进水管道连接，所述回水管与回流管道连接。所述进水管道及回流管道的另一端与射流泵的对应接口连接。

所述离心泵的泵体的径向形状为沿液流方向径向向外逐渐增大的全螺旋线型，断面为角度β均匀变化的梯形，角度β的变化范围为20-85°之间，离心泵泵体的径向扩展越深，角度β越大。这种结构不仅使得涡室从径向、轴向两个方向同时均匀增大，流动更通畅，效率更高，而且成型也较为简化。泵体的轴向方向为球形或变曲率的曲面。这些均有利离心泵泵体的强度和液体的通畅，进而提高深井泵效率及产品的可靠性。

所述离心泵的进水管设在泵体轴向面的中央，出水管设在泵体的径向方向，连接泵体径向螺旋线的起点和终点，所述的回流管也设于泵体的轴向面。通常可设计成回流管的直径d3≤进水管的直径d1，而且回流管的直径d3≤出水管的直径d2。

本发明的泵体上设置注水口，用于深井泵工作前向往离心泵里注水，注水口的位置高于进水管和回水管。

本发明的泵体上设置放水口，用于工作结束后离心泵的放水，放水口的位置在泵体的下端。

离心泵的叶轮由金属片冲压成型的叶轮前盖板、叶轮后盖板及其中央夹持的一条螺旋型叶片焊接而成。

本发明所述的离心泵设置有口环支架，口环支架连接进水管及离心泵泵体的内侧。口环支架既可固定进水管，又可增加离心泵的整体强度。进水管与叶轮前盖板配合处设置一个密封口环压盖，密封口环压盖内设置密封口环，密封口环与叶轮前盖板之间的径向间隙可控制在0.3mm以内，从而严格控制了回流。减少了泄露量，保证了水泵的流量、扬程，提高了水泵效率。

所述射流泵部件的喷嘴的形状为一倒喇叭状，沿液流方向直径逐步减少，一般讲，从喷嘴底部到喷嘴口之间由一段圆弧连接，圆弧半径越大，过流断面变化越均匀，喷嘴口一端有一稳压段，应保证稳压断的长度不小于喷嘴口的直径。喉部件包括稳压段一、扩散段、稳压段二，所述稳压段一、稳压段二的长度均大于或等于其对应的管道直径，所述扩散段的扩压角α不大于10°。

所述的射流泵泵体下端配设有底阀，底阀外侧设置有滤网。当从喷嘴射出的在喷嘴和喉部之间的高速液体形成负压时，底阀启动，液体进入射流器部件，并随即进入喉部件、进水管。射流器部件的设计中，必须保证在喷嘴及喉部件之间保持一个较小的距离，这个距离不大于喷嘴的直径。

本发明的离心泵的所有部件通过金属片冲压焊接而成，所以克服了现有通过铸造成型的一系列问题。

上述技术方案中，离心泵的泵体的径向形状为沿液流方向径向向外逐渐增大的全螺旋线型，过流断面为角度β均匀变化的梯形，角度β的变化范围为20-85°之间，离心泵泵体的径向扩展越深，角度β越大。这种结构使得涡室从径向、轴向两个方向同时均匀增大，流动更通畅，效率更高，而且成型也较为简化。而泵体的轴向方向为球形或变曲率的曲面，有利于提高泵体的强度和液体的通畅，进而提高深井泵的效率。

采用上述结构，进水管、出水管、回水管均置于离心泵的泵体上，结构紧凑。

本发明的工作原理是：启动前从注水口往离心泵里注满水，启动离心泵，水从离心泵的进水管进入叶轮，从叶轮获取能量的水进入泵体，进入泵体中的水一部分从出口管流出，另一部分从回水管经过回流管道、射流泵，形成负压带动底阀启动，从而把需抽吸的水抽入射流器，再经进水管道进入离心泵的进水管、叶轮、泵体。如此循环使用，则水不断的被抽取、排出。

本发明的射流式深井泵具有轻巧、机动性好，运行可靠、维护方便，节材，高效等特点，吸上高度可达30米以上。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的侧视图；

图3为本发明的离心泵泵体结构示意图；

图4为本发明的离心泵泵体结构A-A剖面示意图；

图5为本发明的离心泵泵体结构B-B剖面示意图；

图6口环支架结构示意图；

图7为叶轮结构示意图；

图8为喷嘴结构示意图；

图9为喉部件结构图；

图10为射流泵泵体结构图；

图11为射流泵泵体B-B剖面图；

图12为射流泵泵体A-A剖面图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

本发明的结构示意图如附图1、附图2所示，包括离心泵部件和射流泵部件，所述离心泵部件由金属板冲压、焊接成型，其包括设置有进水管6、出水管7、回水管5的离心泵泵体3、设置于泵体3内的叶轮4、后盖2，后盖2中间开设有放置叶轮4的泵轴的通孔，后盖2的通孔和泵轴之间通过机械密封1实现密封，泵轴与外部电机为相同的一根轴；所述射流泵部件由喷嘴9、射流泵泵体10、喉部件8组成，射流泵泵体10连接喷嘴9和喉部件8，使得从喷嘴9喷出的水进入喉部件8，射流泵泵体10下端设置有底阀12，底阀12外部设有滤网13，底阀12内部还设置有防止液体倒流的单向阀11；本发明的离心泵部件通过进口管6与进水管道17连接，通过回水管5与回流管道18连接，进水管道17、回流管道18的另一端与射流泵部件连接。

本发明的离心泵泵体3的结构如附图3、附图4所示，径向形状为沿液流方向径向向外逐渐增大的全螺旋线型，断面为角度β均匀变化的梯形，角度β的变化范围为20-85°之间，径向扩展越深，角度β越大。离心泵泵体的轴向方向为球形或变曲率的曲面。进水管6设在泵体轴向面的中央，出水管7设在径向方向，连接离心泵泵体径向螺旋线的起点和终点，所述的回流管5也设于泵体的轴向面。通常可设计成回水管5的直径d3≤进水管6的直径d1，而且回水管5的直径d3≤出水管7的直径d2。

离心泵泵体3上设置有注水口16及放水口14。注水口16的位置高于进水管6和回水管5。放水口14的位置在泵体的下端。

离心泵还设置有口环支架15，口环支架15设置于进水管的外侧、离心泵泵体的内侧，口环支架的结构如附图6所示。

进水管的内端设置密封口环压盖17，密封口环压盖19与进水管6的内端设置密封口环20，密封口环与叶轮前盖板之间的径向间隙可控制在0.3mm以内，从而严格控制了回流。减少了泄露量，保证了水泵的流量、扬程，提高了水泵效率。如图4所示。

本发明的叶轮结构如附图7所示，由金属片冲压成型的叶轮前盖板、叶轮后盖板及其中央夹持的一条螺旋型叶片焊接而成。

射流泵部件的喷嘴如附图8所示，形状为一倒喇叭状，沿液流方向直径逐步减少，喷口一端有一稳压段，应保证稳压段的长度不小于喷口直径。

喉部件如附图9所示，包括稳压段一a、扩散段b、稳压段二c，所述稳压段一a、稳压段二c的长度均大于或等于其对应的管道直径，所述扩散段b的扩压角α不大于10°。

所述射流泵泵体的结构示意图如附图10、附图11、附图12所示，其连接喷嘴9和喉部件8，本实施例中，喷嘴9及喉部件8之间保持一个较小的距离，这个距离不大于喷嘴9的直径。

本发明的射流式深井泵具有轻巧、机动性好，运行可靠、维护方便，节材，高效等特点，吸上高度可达30米以上。

Claims (9)

1、一种冲压焊接深井泵，包括离心泵部件和射流泵部件，所述离心泵部件由金属极冲压、焊接成型，其包括设置有进水管、回水管、出水管的离心泵泵体、设置于泵体内的叶轮、后盖，所述射流泵部件由喷嘴、射流泵泵体、喉部件组成，射流泵泵体连接喷嘴和喉部件，使得从喷嘴喷出的水进入喉部件，其特征在于所述离心泵部件通过进口管道和回流管道与射流泵部件连接，所述离心泵泵体的径向形状为沿液流方向径向向外逐渐增大的全螺旋线型，断面为角度β均匀变化的梯形，角度β的变化范围为20-85°之间，离心泵泵体的径向扩展越深，角度β越大。

2、根据权利要求1所述的冲压焊接深井泵，其特征在于所述离心泵泵体的轴向方向为球形或变曲率的曲面。

3、根据权利要求2所述的冲压焊接深井泵，其特征在于所述离心泵的进水管设在泵体轴向面的中央，出水管设在径向方向，连接泵体螺旋线的起点和终点，所述的回流管也设于泵体的轴向面，所述回流管的直径不大于进水管的直径，回流管的直径也不大于出水管的直径。

4、根据权利要求3所述的冲压焊接深井泵，其特征在于所述离心泵的泵体上设置注水口，注水口的位置高于进水管和回水管，离心泵泵体上还设置放水口，放水口的位置在泵体的下端。

5、根据权利要求4所述的冲压焊接深井泵，其特征在于所述离心泵的叶轮由金属片冲压成型叶轮前盖板、叶轮后盖板及其中央夹持的一条螺旋型叶片。

6、根据权利要求5所述的冲压焊接深井泵，其特征在于所述的离心泵还设置有口环支架，口环支架设置于进水管的外侧及离心泵泵体内侧，所述的离心泵的进水管内端设置一个密封口环压盖，密封口环压盖内设置密封口环，密封口环与叶轮前盖板之间的径向间隙可控制在0.3mm以内。

7、根据权利要求1所述的冲压焊接深井泵，其特征在于所述射流泵部件的喷嘴的形状为一倒喇叭状，沿液流方向直径逐步减少，喉部件包括稳压段一、扩散段、稳压段二，所述稳压段一、稳压段二的长度均大于或等于其对应的管道直径，所述扩散段的扩压角不大于10°。

8、根据权利要求7所述的冲压焊接深井泵，其特征在于所述射流泵部件的喷嘴及喉部件之间保持一个较小的距离，这个距离不大于喷嘴的直径。

9、根据权利要求8所述的冲压焊接深井泵，其特征在于所述的射流泵泵体下端配设有底阀，底阀外侧设置有滤网。

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