CN104819157B - 一种自吸式离心泵 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自吸式离心泵，包括泵体、蜗壳、前F形扇面隔板与后F形扇面隔板，前F形扇面隔板、后F形扇面隔板与蜗壳内壁为一体成型，并且前后F形扇面隔板交错布置，叶轮的叶片凸出叶轮前盖板和叶轮后盖板的距离为2‑3mm，这种结构不仅能够在不造成较大水力损失的前提下使叶片与液体进行充分接触，同时增强了启动时泵内的扰动，有利于迅速排除吸入管道及泵体内的气体，加速气液分离，缩短气体排出时间及上水时间，提升上水速度。
Description
技术领域
本发明涉及一种离心泵，尤其涉及一种应用于自吸离心泵中的具备高效气液混合效果的压水室结构。
背景技术
自吸泵属于特殊离心泵，只需首次起动前向泵体内加入一定量的水，无需将进水管充满水，起动后经一定时间可将进水管中气体排光，即可进入正常工作的泵。它利用气液混合原理和泵的特殊结构来实现抽吸气体，并在泵吸入管路内形成一定程度真空状态，无需附带其他专门抽气装置，除首次使用需引水之外，以后每次使用便可不再引水。具有使用方便，工作可靠，便于远程集中控制，实行自动化操作等优点，因而广泛用于船舶、农业、市政、电力、矿山、化工等部门，尤其适合用于流动排灌、移动工作、启动频繁和灌液困难等场合，在地面提水中有逐步取代普通离心泵的趋势。
目前，国内普通自吸泵多采用内混式和外混式两种结构形式，泵本身的结构因素影响泵的自吸性能。评价自吸泵性能的指标主要是自吸时间和自吸高度，其中自吸时间即泵从启动开始连续运转到泵进口开始连续输出液体所需要的时间，国外虽有关于自吸机理的研究和新结构产品，但由于专利保护和技术封锁，学术研究方面的公开报道较少，而国内自吸泵仍存在自吸时间长、体积笨重、性能低等不足。
为此 ，本申请提出一种用于新型自吸泵的自吸系统中的压水室结构，该结构主要应用于外混式自吸泵系统中，采用一体化成形，不需要任何外加装置辅助，可迅速排除吸入管道及泵体内的气体。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供了一种自吸式离心泵：以克服现有技术中离心泵自吸效率低，气液分离效果差、上水速度慢的缺陷。
为了解决上述问题，本发明提出的技术方案如下：该离心泵包括泵体与蜗壳，所述蜗壳设于离心泵体内部，蜗壳上开有蜗壳出水口17、气液分离室进口1与回流孔7；所述离心泵泵体内部还设有S形弯管12，所述S形弯管12与叶轮进口10连通；所述蜗壳内腔构成自吸离心泵的涡室6，所述涡室6内还设有叶轮3；所述叶轮3通过叶轮前盖板13与叶轮后盖板11固定在所述泵轴上；所述蜗壳还包括前F形扇面隔板2与后F形扇面隔板5，所述前F形扇面隔板2与后F形扇面隔板5设置在蜗壳内壁上；所述泵体内腔除蜗壳与S形弯管12的部分构成该离心泵体的储水室9；所述储水室9的下端设有碗式回流阀8。
进一步地，所述前F形扇面隔板2与后F形扇面隔板5在蜗壳内壁上呈交错布置。
进一步地，所述前F形扇面隔板2与后F形扇面隔板5是完全相同的结构，前后F形扇面隔板包括楔形主体18、横臂Ⅰ19与横臂Ⅱ20，所述横臂Ⅰ19与横臂Ⅱ20为相互平行设置，所述前后F形扇面隔板的截面为扇形。
进一步地，所述前F形扇面隔板2与后F形扇面隔板5的数量各为两个；所述前F形扇面隔板2与后F形扇面隔板5在蜗壳内壁的内圆周上所占的弧度为20°。
进一步地，所述前F形扇面隔板2、后F形扇面隔板5与蜗壳内壁为一体成型。
进一步地，所述叶轮3通过螺母轴向固定在泵轴的一端，叶轮3通过键与泵轴连接；叶轮的叶片凸出叶轮前盖板13和叶轮后盖板11，凸出距离为2-3mm。
进一步地，所述泵轴的另一端还安装有轴承体4，所述轴承体4通过螺钉固定在泵体上。
进一步地，所述叶轮前盖板13抵接在叶轮进口端进行定位，所述叶轮后盖板11抵接在泵轴上进行定位。
进一步地，所述泵体内部的隔板上开有贯通孔，所述碗式回流阀8穿设于该贯通孔中；泵体下端通过螺栓固定连接有回流阀固定盖板，所述碗式回流阀8通过所述固定盖板固定安装于所述泵体。
进一步地，所述碗式回流阀8由橡胶制成，并且可产生弹性变形；储水室中的水可通过贯通孔与回流孔7回流至叶轮外缘与气体进行进一步的气液混合，当储水室中的水压达到一定程度时压迫碗式回流阀变形从而堵住贯通孔，此时该离心泵完成自吸过程。
本发明的优点在于：（1）将前F形扇面隔板和后F形扇面隔板交错布置，并且使叶轮叶片凸出叶轮前盖板和叶轮后盖板2~3mm，在不造成较大水力损失的前提下使叶片与液体进行充分接触，从而大幅度提高了气液混合能力；（2）前F形扇面隔板与后F形扇面隔板在蜗壳内壁的内圆周上所占弧度的具体设置使得该离心泵不仅噪音小，而且增强启动时泵内扰动，缩短了泵的上水时间，加速气液分离便于迅速完成自吸过程。
附图说明
图1为外混式自吸泵的结构示意图；
图2为外混式自吸泵A向截面示意图；
图3为前F形扇面隔板的局部示意图；
图4为前后F形扇面隔板的局部示意图；
图5为前后F形扇面隔板的结构示意图。
图中：1-气液分离室进口，2-前F形扇面隔板，3-叶片，4-轴承体，5-后F形扇面隔板，6-涡室，7-回流孔，8-碗式回流阀，9-储水室，10-叶轮进口，11-叶片后盖板，12- S形弯管，13-叶片前盖板，14-压水室，15-气液分离室，16-排气口，17-出水口，18-楔形主体，19-横臂Ⅰ，20-横臂Ⅱ。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
参考附图1，该离心泵包括泵体与蜗壳，所述蜗壳设于离心泵体内部，蜗壳上开有蜗壳出水口17、气液分离室进口1、回流孔7；所述离心泵体内部还设有S形弯管12，所述S形弯管12与叶轮进口10连通；所述蜗壳内腔构成自吸离心泵的涡室6，所述涡室6内还设有叶轮3；所述叶轮3通过叶轮前盖板13与叶轮后盖板11固定在所述泵轴上；所述蜗壳还包括前F形扇面隔板2与后F形扇面隔板5，所述前F形扇面隔板2与后F形扇面隔板5设置在蜗壳内壁上；所述泵体内腔除蜗壳与S形弯管12的部分构成该离心泵体的储水室9；所述储水室9的下端设有碗式回流阀8。
所述叶轮3通过螺母轴向固定在泵轴的一端，叶轮3通过键与泵轴连接；叶轮的叶片凸出叶轮前盖板13和叶轮后盖板11，凸出距离为2~3mm。所述泵轴的另一端还安装有轴承体4，所述轴承体4通过螺钉固定在泵体上。所述叶轮前盖板13前端抵接在叶轮进口端进行定位，所述叶轮后盖板11抵接在泵轴上进行定位。
参考图2-5，所述前F形扇面隔板2与后F形扇面隔板5在蜗壳内壁上呈交错布置；所述前F形扇面隔板2与后F形扇面隔板5是完全相同的结构，前后F形扇面隔板包括楔形主体18、横臂Ⅰ19与横臂Ⅱ20，所述横臂Ⅰ19与横臂Ⅱ20为相互平行设置，所述前后F形扇面隔板的截面为扇形；所述前F形扇面隔板2与后F形扇面隔板5的数量各为两个；所述前F形扇面隔板2与后F形扇面隔板5在蜗壳内壁的内圆周上所占的弧度为20°；所述前F形扇面隔板2、后F形扇面隔板5与蜗壳内壁为一体成型。
参考图1，所述泵体内部的隔板上开有贯通孔，所述碗式回流阀8穿设于该贯通孔中；泵体下端通过螺栓固定连接有回流阀固定盖板，所述碗式回流阀8通过所述固定盖板与所述泵体固定安装。所述碗式回流阀8由橡胶制成，并且可产生弹性变形；储水室中的水可通过贯通孔与回流孔7回流至叶轮外缘与气体进行进一步的气液混合，当储水室中的水压达到一定程度时压迫碗式回流阀变形从而堵住贯通孔，此时该离心泵完成自吸过程。所述泵体的下端设有固定安装座，所述固定安装座通过螺栓固定安装所述离心泵。
本发明的自吸离心泵的工作原理：初次启动前，泵体内灌满水。启动后叶轮高速旋转，叶轮进口10处形成负压，使得进水管内的空气进入泵体。突出的叶片与水进行充分接触，当突出的叶片3分别转过前F形扇面隔板2和后F形扇形隔板5时，可以高效产出气液混合物。压水室14中的水流经气液分离室进口1进入气液分离室15，由于气液分离室15容积足够大，使得流速降低，通过液体和气体比重的不同而实现气液分离，气体则通过排气管16排出，气液混合物中的水回流到储水室9，通过回流孔7回流到叶轮出口，再和叶轮进口10处的气体混合，排出到气液分离室15中，如此反复，直到排尽吸入管和泵体内的气体。并且，在自吸过程中，碗式回流阀8在弹性力的作用下处于开启状态，泵自吸过程完毕，开始正常运转时，储水室9压力高于涡室6内的压力，碗式回流阀8被压下，使储水室9和涡室6隔断，这样就消除了泄漏损失。同时，前F形扇面隔板2和后F形扇面隔板5交错布置，增强启动时泵内的扰动，缩短气体排出时间及上水时间，提升上水速度，有利于气液分离。
以上对本发明所提供的一种自吸式离心泵并对此进行了详细介绍，本文应用了具体个例对本发明的原理和实施方式进行了阐述，所要说明的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种自吸式离心泵，包括泵体与蜗壳，其特征在于，所述蜗壳设于离心泵体内部，蜗壳上开有蜗壳出水口、气液分离室进口(1)与回流孔(7)；所述离心泵体内部还设有S形弯管(12)，所述S形弯管(12)与叶轮进口(10)联通；所述蜗壳内腔构成自吸离心泵的涡室(6)，所述涡室(6)内还设有叶轮(3)；所述叶轮(3)通过叶轮前盖板(13)与叶轮后盖板(11)固定在泵轴上；所述叶轮前盖板(13)前端抵接在叶轮进口端进行定位，所述叶轮后盖板(11)抵接在泵轴上进行定位；所述泵轴的另一端还安装有轴承体(4)，所述轴承体(4)通过螺钉固定在泵体上；
所述蜗壳还包括前F形扇面隔板(2)与后F形扇面隔板(5)，所述前F形扇面隔板(2)与后F形扇面隔板(5)设置在蜗壳内壁上；所述泵体内腔除蜗壳与S形弯管(12)的部分构成该离心泵体的储水室(9)；所述储水室(9)的下端设有碗式回流阀(8)。
2.根据权利要求1所述的自吸式离心泵，其特征在于，所述叶轮(3)通过螺母轴向固定在泵轴的一端，叶轮(3)通过键与泵轴连接；叶轮的叶片突出叶轮前盖板(13)和叶轮后盖板(11)，凸出距离为2～3mm。
3.根据权利要求1所述的自吸式离心泵，其特征在于，所述前F形扇面隔板(2)与后F形扇面隔板(5)在蜗壳内壁上呈交错布置。
4.根据权利要求1所述的自吸式离心泵，其特征在于，所述前F形扇面隔板(2)与后F形扇面隔板(5)是完全相同的结构，F形扇面隔板包括楔形主体(18)、横臂Ⅰ(19)与横臂Ⅱ(20)，所述横臂Ⅰ(19)与横臂Ⅱ(20)为相互平行设置，所述F形扇面隔板的截面为扇形。
5.根据权利要求1所述的自吸式离心泵，其特征在于，所述前F形扇面隔板(2)与后F形扇面隔板(5)的数量各为两个；所述前F形扇面隔板(2)与后F形扇面隔板(5)在蜗壳内壁的内圆周上所占的弧度为20°。
6.根据权利要求3-5中任一项所述的自吸式离心泵，其特征在于，所述前F形扇面隔板(2)、后F形扇面隔板(5)与蜗壳内壁为一体成型。
7.根据权利要求1所述的自吸式离心泵，其特征在于，所述泵体内部的隔板上开有贯通孔，所述碗式回流阀(8)穿设于该贯通孔中；泵体下端通过螺栓固定连接有回流阀固定盖板，所述碗式回流阀(8)通过所述固定盖板与所述泵体固定安装。
8.根据权利要求7所述的自吸式离心泵，其特征在于，所述碗式回流阀(8)由橡胶制成，并且可产生弹性变形；储水室中的水可通过贯通孔与回流孔(7)回流至叶轮外缘与气体进行进一步的气液混合，当储水室中的水压达到一定程度时压迫碗式回流阀变形从而封闭贯通孔，此时该离心泵完成自吸过程。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Shi Weidong Inventor after: Chang Hao Inventor after: Liu Jianrui Inventor after: Wu Yongsheng Inventor after: Li Xiaowei Inventor after: Liu Bowen Inventor before: Liu Jianrui Inventor before: Chang Hao Inventor before: Wu Yongsheng Inventor before: Li Xiaowei Inventor before: Liu Bowen |
|
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |