CN104747456A - 便携式发动机驱动离心水泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种便携式发动机驱动离心水泵，包括汽缸、水泵和消音器。汽缸的缸体和水泵的泵体配合安装，消音器与汽缸的排气口连接。汽缸头内设有汽缸冷却水道，汽缸头外部设有冷却水入口和回水出口。泵体设有回水入口和冷却水出口。回水出口通过冷却回水管与回水入口连接，冷却水出口通过冷却来水管连接到冷却水入口。汽缸头设有压力开关，压力开关与汽缸冷却水道连通。离心水泵设有引水出口和负压接口，引水接口通过水管与引水器的进水进气口连接，负压接口与通过气管与引水器的负压口连接。本发明利用冷却水道实现对发动机的自动冷却，有利于降低能量消耗。采用引水器能实现自动引水，减化操作步骤和技术难度，保证水泵在应急情况下成功使用。

Description

便携式发动机驱动离心水泵

技术领域

本发明属于液体输送设备技术领域，涉及一种便携式发动机驱动离心水泵。

背景技术

现有的便携式发动机驱动离心水泵，全部采用的是强制风冷方式为引擎降温，以确保引擎在合理的温度范围内工作。风扇由曲轴直接驱动，在经过导风罩将风引向需要散热的汽缸和汽缸盖等部位来完成散热，此散热方式的风扇转动需要消耗发动机的功率来获得。发动机也需要布置较大的散热片来增加散热面积，体积变大，重量增加。强制风冷发动机还存在寒冷情况下使用冷却温度过低，发动机无法达到正常温度范围，致使燃油气化效率和燃烧效率降低，功率也随之同时降低，并会导致发动机积炭过多，破坏活塞环的密封效果和合理的压缩比。需要增加人工维护次数否则会降低机器性能或损坏机器，在天气炎热的情况下使用又存在散热不足，温度过高导致引起功率迅速下降以至故障的出现，因此，随曲轴同步旋转的风扇是无法保障发动机在严寒和酷暑时得到最佳工作温度。传统离心水泵，有进水口，出水口等，没有为驱动设备提供冷却的接口。

泵启动之前需要灌满水，因为离心泵只有在灌满水的条件下叶轮旋转时才能将离心力作用于水体，水体通过离心力获得能量，水具有流速和扬程，水泵才能发挥作用。水泵启动前需要给泵壳以及细水管路灌满水才能启动水泵。引水筒解决了离心泵启动前灌水的问题，水泵引水筒的作用是利用筒内实现有水的条件，将水泵提前灌满，以保证水泵及时启动。现有便携式发动机驱动的水泵，采取的引水方式为气筒状手动推拉式引水器，需要人员在启动机器前对泵内进行引水。

发明内容

    本发明的目的是提供一种便携式发动机驱动离心水泵，利用水泵流过的水冷却发动机，以解决离心水泵的冷却问题，提高发动机的冷却效果，降低能量消耗，减少维护费用。

本发明的技术方案是：便携式发动机驱动离心水泵，包括汽缸、水泵和消音器。水泵设有泵入口、泵出口、泵盖和泵体，汽缸包括汽缸头和缸体。缸体和泵体配合安装，消音器与汽缸的排气口连接。汽缸头内设有汽缸冷却水道，汽缸头外部设有冷却水入口和回水出口，冷却水入口和回水出口与汽缸冷却水道连通。泵体设有回水入口和冷却水出口，泵体内设有出水孔和回水孔，回水入口与回水孔连通，冷却水出口与出水孔连通。回水出口通过冷却回水管与回水入口连接，冷却水出口通过冷却来水管与冷却水入口连接。汽缸头设有压力开关，压力开关与汽缸冷却水道连通。

离心水泵设有引水出口和曲轴箱负压接口，引水接口通过水管与引水器的进水进气口连接，曲轴箱负压接口与通过气管与引水器的负压口连接。引水器由上壳、下壳和膜片构成，上壳设有进水进气口和出水出气口，下壳设有负压接口。膜片位于上壳与下壳之间，上壳和下壳通过螺丝固定。水管和气管为橡胶管、PVC管、塑料管或绕性钢管，膜片为不锈钢膜片。引水接口设有单向阀。冷却水出口通过冷却来水管连接到石蜡节温器入口，石蜡节温器出口连接到冷却水入口。

消音器包括外壳、进气孔、出气孔、固定孔、第一膨胀室、第二膨胀室和第三膨胀室。第一膨胀室位于进气口的一侧，第二膨胀室和第三膨胀室位于进气口的另一侧。进气口与第一膨胀室连通，第一膨胀室和第二膨胀室通过过道连通；第二膨胀室与第三膨胀室之间设有隔板，隔板一端设有间隙，第二膨胀室通过间隙与第三膨胀室连通，第三膨胀室与出气孔连通。外壳的外部设有加强筋。

本发明便携式发动机驱动离心水泵利用水泵流过汽缸盖与汽缸之间的冷却水道实现对发动机的自动冷却，水泵内的压差使水流过汽缸头进行散热，没有功率损失，有利于降低能量消耗。水路串联石蜡节温器，可使引擎在最佳温度范围内工作。采用引水器能实现自动引水，减化操作步骤和技术难度，减轻操作人员的劳动强度，保证便携式水泵在应急情况下的使用。发动机的消音器内分为三个膨胀腔室，降低了水泵发动机的噪音，提高了水泵的工作效率。使用本发明，减掉了风扇、散热片、连接部件和导风罩等部件，减轻了泵体重量，便于携带和运输。

附图说明

图1为本发明便携式发动机驱动离心水泵的结构示意图；

图2为水泵冷却系统进出水系统的示意图（一）；

图3为水泵冷却系统进出水系统的示意图（二）；

图4为引水器的结构示意图；

图5为引水器与泵体的连接示意图；

图6为消音器的结构示意图。

其中

1—底座、2—压力开关、3—汽缸头、4—回水出口、5—冷却水入口、6—冷却来水管、7—冷却水出口、8—冷却回水管、9—回水入口、10—泵入口、11—引水接口、12—泵出口、13—引水器14—泵盖、15—泵体、16—出水孔、17—回水孔、18—固定安装孔19—连接孔、20—曲轴箱负压接口、21—负压接口、22—进水进气口、23—出水出气口、24—水管、25—气管、26—上壳、27—下壳、28—膜片、29—消音器、30—出气孔、31—第三膨胀室、32—隔板、33—固定孔、34—第二膨胀室、35进气孔、36—第一膨胀室、37—间隙、38—外壳、39—过道、40—加强筋、41—缸体、42—引水器。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明。本发明保护范围不限于实施例，本领域技术人员在权利要求限定的范围内做出任何改动也属于本发明保护的范围。

本发明便携式发动机驱动离心水泵，如图1、图2、图3和图5所示，包括汽缸、水泵和消音器29。水泵设有泵入口10、泵出口12、泵盖14和泵体15，汽缸包括汽缸头3和缸体41，缸体和泵体配合安装，消音器29与汽缸的排气口连接。汽缸头内设有汽缸冷却水道，汽缸头外部设有冷却水入口5和回水出口4，冷却水入口5和回水出口4与汽缸冷却水道连通。泵体设有回水入口9和冷却水出口7，泵体内设有出水孔16和回水孔17，回水入口与回水孔连通，冷却水出口与出水孔连通。回水出口通过冷却回水管8与回水入口连接，冷却水出口通过冷却来水管6连接到冷却水入口。汽缸头设有压力开关2，压力开关与汽缸冷却水道连通。冷却水出口7通过冷却来水管6连接到石蜡节温器入口，石蜡节温器出口连接到冷却水入口5。离心水泵设有引水出口11和曲轴箱负压接口20，引水接口11设有单向阀。如图4、引水器由上壳26、下壳27和膜片28构成，上壳设有进水进气口22和出水出气口23，下壳设有负压接口21。膜片位于上壳与下壳之间，上壳和下壳通过螺丝固定。引水接口通过水管24与引水器13的进水进气口22连接，曲轴箱负压接口20与通过气管25与引水器的负压口21连接。水管和气管为PVC管，膜片为不锈钢膜片。膜片将引水器内分成上壳空间和下壳空间。上壳空间设有进气进水单向阀和出气出水单向阀，进气进水单向阀与进水进气口连接，出水出气单向阀与出水出气口连接，下壳空间与负压接口连通。如图6所示，消音器包括外壳38、进气孔35、出气孔30、固定孔33、第一膨胀室36、第二膨胀室34和第三膨胀室31。第一膨胀室位于进气口的一侧，第二膨胀室和第三膨胀室位于进气口的另一侧。进气口与第一膨胀室连通，第一膨胀室和第二膨胀室通过过道39连通。第二膨胀室与第三膨胀室之间设有隔板32，隔板一端设有间隙37，第二膨胀室通过间隙与第三膨胀室连通，第三膨胀室与出气孔连通。外壳38的外部设有加强筋40。

本发明便携式发动机驱动离心水泵的发动机驱动离心水泵叶轮旋转，水受到离心力作用被甩出叶轮，叶轮中心形成负压，外界的水在大气压作用下水被压进吸水管并进入叶轮，又受到高速旋转的叶轮作用，被甩出叶轮进入出水管道，周而复始达到泵水的目的。

水泵叶轮在工作时，水路不停泵水，离心叶轮的外缘压力高，叶轮中心附近压力低，存在较大压差，根据此特性，选择高低压两处各设一条管路，将源源不断的水引向发动机需要散热的缸盖和汽缸位置实现冷却的目的。空气在常温下的导热系数是0.026，水的导热系数是0.62，水的散热系数是空气的23.84倍，利用水泵水流过汽缸头的水散热效果比空气散热速度明显提高。

引水器的动力源是为发动机曲轴箱内的正负压波动，活塞下行时曲轴箱内为正压，活塞上行时为负压。依靠这个交替变化的压力波驱动密闭引水器的膜片做上下运动。由于上壳空间的进气进水单向阀和出气出水单向阀作用，一进一出，实现泵气或泵水功能。自动引水器的入口经过PVC软管与水泵内部相连，将水泵的吸水管放在水中，起动发动机，依靠曲轴箱内正负压驱动自动引水器的膜片运动，逐步将水泵泵壳内的空气抽干，自动降水提升置泵壳内，达到自动引水的功能。

为了避免泵在达到最大扬程附近时冷却水路不循环的问题，在发动机缸头的冷却水道上设置一个压力开关2，当水泵扬程接近最大值冷却水流速很缓慢时靠水压开启，将冷却水路另开一条通道，将水排放出缸头，返回水源，实现冷却水道内的小区域循环，确保发动机有可靠的冷却水循环。可有效的避免达到最大扬程，或水路被截止状态下的冷却水不循环问题，保证发动机工作在良好的散热条件下。

  在引水过程中，首先依靠负压引水器将泵壳和吸水管内的空气抽出，在排净空气引满水后需要关闭这个通道，因水泵开始工作时水泵入口处是低于外界的大气压的是负压状态，根据这个特点和原理，在泵的引水接口11上安装一个单向阀实现可以对管路内抽气，同时又可以实现反向关断防止从此处漏气进入泵内影响吸水效果，并实现无需人工干预自动实现通断的功能。

消音器29采用整体铝合金铸造，整体性能好、重量轻、外观美，有利于进一步降低噪音，提高生产效率，消音器内分为三个膨胀腔室，噪音可降至75分贝，外表面设有多道突起的加强筋可有效提高高温下的强度，铝的散热速度快，突起的加强筋表面温度比铁质消音器温度低，可降低人体意外碰触造成的烫伤。

汽缸头上设有热敏电阻开关，述热敏电阻开关的两端线并联在高压点火器的熄火按钮上，汽缸内设有火花塞，火花塞与高压点火器连接。随着温度的升高，电阻置逐渐变小，当达到危险温度附近时，电阻阻值趋于短路，强迫点火器断电使发动机熄火停车，达到自动保护发动机轻载荷时间过长被高温烧毁的目的。

Claims (6)

1.一种便携式发动机驱动离心水泵，包括汽缸、水泵和消音器（29），所述水泵设有泵入口（10）、泵出口（12）、泵盖（14）和泵体（15），所述汽缸包括汽缸头（3）和缸体（41）；缸体和泵体配合安装，消音器（29）与汽缸的排气口连接；其特征是：所述汽缸头内设有汽缸冷却水道，汽缸头外部设有冷却水入口（5）和回水出口（4），冷却水入口（5）和回水出口（4）与汽缸冷却水道连通；所述泵体设有回水入口（9）和冷却水出口（7），泵体内设有出水孔（16）和回水孔（17），回水入口与回水孔连通，冷却水出口与出水孔连通；所述回水出口通过冷却回水管（8）与回水入口连接，所述冷却水出口通过冷却来水管（6）与冷却水入口连接；所述汽缸头设有压力开关（2），压力开关与汽缸冷却水道连通。

2.根据权利要求1所述便携式发动机驱动离心水泵，其特征是：所述离心水泵设有引水出口（11）和曲轴箱负压接口（20），所述引水接口通过水管（24）与引水器（42）的进水进气口（22）连接，所述曲轴箱负压接口与通过气管（25）与引水器的负压口（21）连接。

3.根据权利要求2所述便携式发动机驱动离心水泵，其特征是：所述引水器（13）由上壳（26）、下壳（27）和膜片（28）构成，所述上壳设有进水进气口（22）和出水出气口（23），所述下壳设有负压接口（21）；所述膜片位于上壳与下壳之间，上壳和下壳通过螺丝固定。

4.根据权利要求3所述便携式发动机驱动离心水泵，其特征是：所述水管（24）和气管（25）为橡胶管、PVC管或绕性不锈钢管，所述膜片为不锈钢膜片。

5.根据权利要求1所述便携式发动机驱动离心水泵，其特征是：所诉消音器包括外壳（38）、进气孔（35）、出气孔（30）、固定孔（33）、第一膨胀室（36）、第二膨胀室（34）和第三膨胀室（31）；所述第一膨胀室位于进气口的一侧，第二膨胀室和第三膨胀室位于进气口的另一侧；所述进气口与第一膨胀室连通，第一膨胀室和第二膨胀室通过过道（39）连通；第二膨胀室与第三膨胀室之间设有隔板（32），隔板一端设有间隙（37），第二膨胀室通过间隙与第三膨胀室连通；所述第三膨胀室与出气孔连通。

6.根据权利要求5所述便携式发动机驱动离心水泵，其特征是：所述外壳（38）的外部设有加强筋（40）。