CN102072161B - 冲压焊接成型的管道泵 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种冲压焊接成型的管道泵，包括泵体，安装在泵体底部的底座，安装于泵体开口端的泵后盖、电机，以及设于泵体内的叶轮，叶轮安装于泵轴上，由电机驱动旋转，泵体由呈桶状结构的内、外缸构成，内缸连通进水管，外缸连通出水管，内缸同轴设于外缸内通过底部固定连接，内缸开口端低于外缸开口端，内缸开口端向上依次同轴设有导流部件、叶轮、排气部件及安装在外缸开口端的泵后盖，叶轮为轴向吸入、径向排出的离心叶轮，导流部件为一整体冲压成型的盘状结构，盘底与内缸开口端密封，盘底中心设有与叶轮前端入口对应密封的进水口，叶轮同轴设于盘状的导流部件内，导流部件周壁设有与叶轮的径向排出口对应的导流叶片。

Description

冲压焊接成型的管道泵
技术领域
本发明涉及一种离心泵，尤其是一种过流部件全部为冲压焊接成型的管道式单级离心泵，即冲压焊接成型的管道泵。
背景技术
现有技术中，管道泵普遍存在着诸多不足：基本上所有的管道泵都是铸造成型的，不仅过流部件结构复杂，产品笨重，材料消耗大；泵的水力性能也不够理想，偏工况运行，效率低；另外铸造工艺还会造成环境污染；而且对于小流量、高扬程的低比转速管道式多级离心泵的过流部件，由于叶轮和导流叶片等过流通道窄长，用铸造工艺难以实现。
有鉴于此特提出本发明。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种过流部件均为冲压焊接成型的管道泵。
为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：一种冲压焊接成型的管道泵，包括泵体，安装在泵体底部的底座，安装于泵体开口端的泵后盖、电机，以及设于泵体内的叶轮，叶轮安装于泵轴上，由电机驱动旋转，泵体上设有进水管和出水管，其特征在于：所述的泵体由呈桶状结构的内、外缸构成，内缸连通进水管，外缸连通出水管，内缸同轴设于外缸内通过在内、外缸底部互相固定连接，内缸开口端低于外缸开口端，内缸开口端向上依次同轴设有导流部件、叶轮、排气部件及安装在外缸开口端的泵后盖，所述的叶轮为轴向吸入、径向排出的离心叶轮，导流部件为一整体冲压成型的盘状结构，盘底与内缸开口端密封，盘底中心设有与叶轮前端入口对应密封的进水口，叶轮同轴设于盘状的导流部件内，导流部件周壁设有与叶轮的径向排出口对应的导流叶片。
所述的导流部件周壁均匀冲压为多段，各段周壁为沿圆周同一方向径向向外增大的弧形导流叶片，每两相邻导流叶片之间由径向差形成一沿轴向向下的出水孔，盘状的导流部件开口处向外冲压有盘沿。该弧形导流叶片弧线分布与叶轮转动方向对应，提高出水效率。
所述的外缸内壁对应导流部件盘沿设有凸台，盘沿放置于凸台上以支撑导流部件，该凸台与内缸开口端的轴向距离等于导流部件的轴向深度。
所述的凸台为外缸周壁的凸起台面。
所述的排气部件为一冲压成型的盘状结构，盘底将叶轮封闭在导流部件内，盘底半径大于盘周壁半径，开口端对应泵后盖，泵轴由电机依次穿过泵后盖、排气部件至叶轮，盘底与泵轴之间设有通水口，排气部件盘周壁均匀设有通水孔，盘周壁与外缸内壁之间形成环形腔室，外缸上设有外部与环形腔室相通的排气孔、密封圈及螺栓。
或者，所述的排气部件与泵后盖简化成一个部件，冲压成型为一盘状结构，盘底将叶轮封闭在导流部件内，盘底中心区域向盘内凸起，为一喇叭口状结构，该喇叭口状结构周壁设有排气孔、密封圈及螺栓。
所述的外缸外壁对应进、出水管穿过部位设有凸肋，进、出水管支架固定于凸肋上以支撑进、出水管，凸肋结构可以增强外缸的强度。进、出水管支架与凸肋之间的连接面为平面，便于进、出水管支架与凸肋之间的连接。
所述的叶轮由前盖板、后盖板和夹持于二者之间的螺旋型叶片组成，所述的前盖板、后盖板和螺旋型叶片皆由金属板冲压成型，三者焊接在一起，所述的前盖板由前板和通过冲压工艺加工形成的环状凸缘一体构成，前板与环状凸缘之间为一工艺圆弧，环状凸缘前端套设有密封导流部件盘底与叶轮入口的密封环，密封环与环状凸缘前端匹配，与叶轮前盖板的前板之间留有空隙。
所述的环状凸缘由冲压工艺产生一斜度，其形状为由叶轮入口开始向内外径逐渐放大的喇叭状结构，靠近导流部件进水口的一段直径最小，然后向前板方向直径逐渐增大，最后通过工艺圆弧与前板相接，该工艺圆弧与前板及环状凸缘分别相切，工艺圆弧与前板相切处其外径大于密封环的内径。
所述外缸的周壁上及底部分别设有外缸和内缸的排水孔、密封圈、螺钉。该结构可以把内缸的水完全放空，与现有技术内外缸公用的灌排水孔不同。
本发明所述管道泵的过流部件如泵体、外缸、内缸、导流部件、底座、泵后盖等全部为冲压焊接成型结构。
采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。
1、由于底座、泵体、导流部件与叶轮等全部过流部件都是通过冲压焊接成型的，因而与铸造泵相比，整体结构轻巧，重量大大减轻，节省材料效果明显；水泵运行的可靠性大大提高。
2、采用在叶轮径向出口的导流方式，并对导流部件的进行特殊设计等措施，使得传送的液体流动更通畅，水力性能好，效率高。
3、导流部件为一体冲压结构，与现有的冲压泵相比，保证了导流部件具有足够的强度、刚度和精度，安装方便，提高了产品的可靠性，同时也延长了产品的使用寿命。
4、叶轮入口处采用密封环活动密封结构，不仅密封效果好，提高了泵的水力效率；而且降低了制造、安装难度，提高了生产效率。
5、外缸的周壁上及底部分别设置外缸和内缸的排水孔、密封圈、螺钉，可以把内缸的水完全放空。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
图1是本发明所述的冲压焊接成型的管道式离心泵示意图；
图2是本发明所述的冲压焊接成型的管道式离心泵装配示意图；
图3是本发明所述的冲压焊接成型的管道式离心泵一种结构断面示意图；
图4是本发明所述的冲压焊接成型的管道式离心泵另一种结构断面示意图；
图5是图3的K向示意图；
图6是图4的K’向示意图；
图7是本发明所述的叶轮结构示意图；
图8是本发明叶轮入口密封结构局部示意图；
图9是本发明所述的导流部件示意图；
图10是本发明所述一种排气部件的结构示意图。
具体实施方式
如图1和图2所示，本发明所述的冲压焊接成型的管道式离心泵，包括泵体1，安装在泵体1底部的底座2，安装于泵体1开口端的泵后盖3、电机4，以及设于泵体1内的叶轮5，叶轮5安装于泵轴6上，由电机4驱动旋转，泵体1上设有进水管7和出水管8，所述的泵体1由呈桶状结构的内缸9和外缸10构成，内缸9连通进水管7，外缸10连通出水管8，内缸9同轴设于外缸10内通过在内缸和外缸底部互相固定连接，内缸9开口端低于外缸10开口端，内缸9开口端向上依次同轴设有导流部件11、叶轮5、排气部件12及安装在外缸10开口端的泵后盖13，所述的叶轮5为轴向吸入、径向排出的离心叶轮，导流部件11为一整体冲压成型的盘状结构，盘底110与内缸9开口端密封，盘底中心设有与叶轮前端入口对应密封的进水口111，叶轮5同轴设于盘状的导流部件11内，导流部件11周壁对应叶轮5的径向排出口设有与外缸10相通的导流叶片112。
如图2和图9所示，所述的导流部件11周壁均匀冲压为多段，各段周壁为沿圆周同一方向径向向外增大的弧形导流叶片112，每两相邻导流叶片112之间形成轴向方向的出水孔113，盘状的导流部件11开口处向外冲压有盘沿114。该弧形导流叶片弧线分布与叶轮转动方向对应，提高出水效率。所述的外缸10内壁对应导流部件盘沿114设有凸台101，盘沿114放置于凸台101上以支撑导流部件11，该凸台101与内缸9开口端的轴向距离L等于导流部件的轴向深度W(参阅图3)；该凸台101为外缸周壁的凸起台面。
如图3和图10所示，所述的排气部件12为一冲压成型的盘状结构，盘底120将叶轮5封闭在导流部件11内，盘底半径R大于盘周壁半径r，开口端对应泵后盖13，泵轴6由电机4依次穿过泵后盖13、排气部件12至叶轮5，盘底120与泵轴6之间设有通水口121，排气部件盘周壁122均匀设有通水孔123，盘周壁122与外缸10内壁之间形成环形腔室14，外缸10上设有外部与环形腔室14相通的排气孔15、密封圈16及螺栓17。
或者，如图4所示，所述的排气部件12与泵后盖13简化成一个部件，排气部件冲压成一盘状结构，盘底120将叶轮封闭在导流部件内，盘底中心区域向盘内凸起，为一喇叭口状结构124，该喇叭口状结构周壁设有排气孔15’、密封圈16’及螺栓17’。
如图1和图2所示，所述的外缸10外壁对应进水管7、出水管8穿过部位设有凸肋22，进水管支架71、出水管支架81固定于凸肋22上以分别支撑进水管7、出水管8。进水管支架71和出水管支架81固定在凸肋22上，进水管支架71和出水管支架81与凸肋22之间的连接面均为平面(参阅图3)。
所述的叶轮5由前盖板51、后盖板52和夹持于二者之间的螺旋型叶片53组成，所述的前盖板51、后盖板52和螺旋型叶片53皆由金属板冲压成型，三者焊接在一起，所述的前盖板51由前板511和通过冲压工艺加工形成的环状凸缘512一体构成，前板511与环状凸缘512之间为一工艺圆弧513，如图7所示，前盖板51进口端由于冲压工艺产生的拔模斜度形成所述的环状凸缘512，由于冲压工艺的拔模斜度，其形状为由叶轮入口开始向内外径逐渐放大的喇叭状，如图8所示，该喇叭状环状凸缘512在叶轮前盖板51入口处倾斜角度为β，该环状凸缘512由两部分组成，包括靠近导流部件盘底110的前段5121，其直径最小，然后直径逐渐增大的过渡段5122，最后通过工艺圆弧513与前板511相接，该工艺圆弧513与前板511及环状凸缘512分别相切，工艺圆弧513与前板511相切处其外径大于密封环18的内径，所述的密封环18套设于前段5121上(参阅图8)。
上述的环状凸缘512靠近导流部件底盘110的前段5121与密封环18的内径周边相匹配，密封环18内径与环状凸缘前段5121外径的差值为0.15～0.30毫米，而密封环18与前板511之间为由于拔模斜度和工艺圆弧结构导致的间隙，工作时，由于间隙内水流压力的作用，密封环18在前段5121上可沿轴向向导流部件底盘110方向移动，紧贴导流部件底盘110形成端面密封。
所述的密封环18呈圆环状，其内、外径之差在3～8毫米之间，与导流部件底盘110配合，形成端面密封(参阅图8)。由于叶轮前盖板51有拔模斜度和工艺圆弧，密封环18不能移动到前板511的一侧，密封环18与前板511之间留有间隙，该间隙使得水泵运行时水在高压作用下，推动密封环18向前移动，紧贴在导流部件底盘110上。
上述密封环的材料为强度、刚度性能较好的工程塑料。在密封环上任意一处的内、外径间径向断开形成一间距在0.1毫米以内的缺口。这种结构不仅不会影响密封效果，而且可以平衡叶轮的跳动引起的密封环内、外圈间的压力波动，减少密封环的与叶轮入口间的径向运动，避免密封环与叶轮前盖板之间的摩擦及工作时产生噪声。
如图5和图6所示，所述外缸10的周壁上设有外缸排水孔19、密封圈20、螺钉21。外缸10底部设有内缸排水孔19’、密封圈20’、螺钉21’。
本发明所述管道式离心泵的过流部件如泵体、外缸、内缸、导流部件、底座、泵后盖等全部为冲压焊接成型结构。由于底座、泵体、导流部件与叶轮等其它过流部件都是通过冲压焊接成型的，因而与铸造泵相比，整体结构轻巧，重量大大减轻，节省材料效果明显；水泵运行的可靠性大大提高。

Claims (9)

1.一种冲压焊接成型的管道泵，包括泵体，安装在泵体底部的底座，安装于泵体开口端的泵后盖、电机，以及设于泵体内的叶轮，叶轮安装于泵轴上，由电机驱动旋转，泵体上设有进水管和出水管，其特征在于：所述的泵体由呈桶状结构的内、外缸构成，内缸连通进水管，外缸连通出水管，内缸同轴设于外缸内通过在内、外缸底部互相固定连接，内缸开口端低于外缸开口端，内缸开口端向上依次同轴设有导流部件、叶轮、排气部件及安装在外缸开口端的泵后盖，所述的叶轮为轴向吸入、径向排出的离心叶轮，导流部件为一整体冲压成型的盘状结构，导流部件的盘底与内缸开口端密封，盘底中心设有与叶轮前端入口对应密封的进水口，叶轮同轴设于盘状的导流部件内，导流部件周壁设有与叶轮的径向排出口对应的导流叶片；所述的导流部件整体冲压而成，导流部件的周壁均匀冲压为多段，各段周壁为沿圆周同一方向径向向外增大的弧形导流叶片，每两相邻导流叶片之间由径向差形成一沿轴向向下的出水孔，盘状的导流部件开口处向外冲压有盘沿。
2.根据权利要求1所述的冲压焊接成型的管道泵，其特征在于：在所述外缸内壁设有与导流部件盘沿相对应的凸台，盘沿放置于凸台上以支撑导流部件，该凸台与内缸开口端的轴向距离等于导流部件的轴向深度。
3.根据权利要求1所述的冲压焊接成型的管道泵，其特征在于：所述的排气部件为一冲压成型的盘状结构，排气部件的盘底将叶轮封闭在导流部件内，排气部件的盘底半径大于盘周壁半径，排气部件的开口端对应泵后盖，泵轴由电机依次穿过泵后盖、排气部件至叶轮，盘底与泵轴之间设有通水口，排气部件盘周壁均匀设有通水孔，盘周壁与外缸内壁之间形成环形腔室，外缸上设有外部与环形腔室相通的排气孔、密封圈及螺栓。
4.根据权利要求1所述的冲压焊接成型的管道泵，其特征在于：所述的排气部件与泵后盖简化成一个部件，为一冲压成型的盘状结构，该盘状结构的盘底将叶轮封闭在导流部件内，该盘状结构的盘底中心区域向盘内凸起，为一喇叭口状结构，该喇叭口状结构周壁设有排气孔、密封圈及螺栓。
5.根据权利要求1所述的冲压焊接成型的管道泵，其特征在于：所述的叶轮由前盖板、后盖板和夹持于二者之间的螺旋型叶片组成，所述的前盖板、后盖板和螺旋型叶片皆由金属板冲压成型，三者焊接在一起，所述的前盖板由前板和通过冲压工艺加工形成的环状凸缘一体构成，前板与环状凸缘之间为一工艺圆弧，环状凸缘前端套设有密封导流部件盘底与叶轮入口的密封环，密封环与环状凸缘前端匹配，与叶轮前盖板的前板之间留有空隙。
6.根据权利要求5所述的冲压焊接成型的管道泵，其特征在于：所述的环状凸缘由冲压工艺产生一斜度，其形状为由叶轮入口开始向前板方向内外径逐渐放大的喇叭状结构，靠近导流部件进水口的一段直径最小，然后向前板方向直径逐渐增大，最后通过工艺圆弧与前板相接，该工艺圆弧与前板及环状凸缘分别相切，工艺圆弧与前板相切处其外径大于密封环的内径。
7.根据权利要求1所述的冲压焊接成型的管道泵，其特征在于：所述外缸的周壁上及底部分别设有外缸和内缸的排水孔、密封圈、螺钉。
8.根据权利要求1所述的冲压焊接成型的管道泵，其特征在于：所述泵体、底座、泵后盖均为冲压成型。
9.根据权利要求1所述的冲压焊接成型的管道泵，其特征在于：所述外缸的外壁对应进水管、出水管处分别设有凸肋，进水管支架和出水管支架分别固定于凸肋上以支撑进水管和出水管，进水管支架和出水管支架与凸肋之间的连接面均为平面。
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