CN105443395B - 防汽蚀水泵 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及抽水水泵，具体涉及一种防汽蚀水泵，包括壳体以及铰接于壳体内的叶轮，所述叶轮包括叶片与叶轮盘，所述叶片以叶轮盘为中心周向分布，其中，所述叶轮盘内具有空腔，还包括制冷系统，所述制冷系统的蒸发器固定于所述空腔中。本发明为了解决离心泵在运作的过程中，叶片被叶片自身旋转产生的空穴而被汽蚀的问题，提供一种能有效阻挡汽蚀的水泵。
Description
技术领域
本发明涉及抽水水泵，具体涉及一种防汽蚀水泵。
背景技术
空蚀(cavitation；cavitation erosion)又称气蚀，穴蚀。流体在高速流动和压力变化条件下，与流体接触的金属表面上发生洞穴状腐蚀破坏的现象。常发生在如离心泵叶片叶端的高速减压区，在此形成空穴，空穴在高压区被压破并产生冲击压力，破坏金属表面上的保护膜，而使腐蚀速度加快。空蚀的特征是先在金属表面形成许多细小的麻点，然后逐渐扩大成洞穴。
发明内容
本发明为了解决离心泵在运作的过程中，叶片被叶片自身旋转产生的空穴而被汽蚀的问题，提供一种能有效阻挡汽蚀的水泵。
本发明提供基础方案是：防汽蚀水泵，包括壳体以及铰接于壳体内的叶轮，所述叶轮包括叶片、叶轮盘以及与叶轮盘连接的转轴，所述叶片以叶轮盘为中心周向分布，其特征在于，所述叶轮盘内具有空腔，还包括制冷系统，所述制冷系统的蒸发器固定于所述空腔中。
基础方案的有益效果是：开启水泵前，向壳体内注水，启动制冷系统，位于叶轮盘空腔中的蒸发器开始制冷，叶片的热量通过叶轮盘传递到蒸发器，与叶片接触的水逐渐变成冰凝固到叶片上。然后启动水泵，当水泵壳体内形成空穴时，空穴产生的冲击波破坏的是叶片表面的冰层，无法破坏叶片的表面。叶片表面的冰层处于不停消融和不停生成的过程保持动态的平衡，既不会使叶片表面的冰层过厚而影响水泵运转，同时也能抵挡叶片旋转过程中空穴对叶片的腐蚀。
方案二：为基础方案的优选，所述叶轮的叶片外覆盖有铜层。有益效果：叶轮表面覆盖有铜层，因为铜具有良好的导热性能，蒸发器制冷后，通过铜层，与铜层接触的水能将热量传递到蒸发器的，迅速的通过铜层吸热，使与叶轮的铜层接触的水能够凝结成冰。
方案三：为方案二的优选，所述铜层外具有凸起。有益效果：设置凸起增加冰层与铜层的接触面积，是冰更牢固的凝结在叶轮的表面，使冰层在叶片旋转的过程中不易脱落。
方案四：为基础方案的优选，所述转轴内具有连通蒸发器的进液通道和出液通道，所述转轴侧壁开通有连通进液通道的进液通孔和连通的出液通道的出液通孔，还包括均外套于转轴的进液轴套和出液轴套，所述进液轴套与出液轴套均固定连接壳体，所述进液轴套与出液轴套的内壁均紧密贴合转轴的外壁，所述进液轴套与出液轴套内壁均开有环形凹槽，所述进液通孔位于环形凹槽覆盖的范围内。有益效果：进液轴套与出液轴套的是为了解决如何在旋转如何将制冷液输入旋转水泵轴的进液通道中，在水泵轴上开有与进液通道连通的进液通孔，进液通孔会随着水泵轴转动，但不管进液通孔旋转到那个角度始终在环形凹槽与水泵轴形成的环形密封腔内，这就能使制冷剂通过环形腔、进液通孔流入进液通道中。
方案五：为方案四的优选，转轴外壁上具有与进液轴套的环形凹槽的侧壁相贴的进液环形凸起，转轴外壁上具有与出液轴套的环形凹槽的侧壁相贴的出液环形凸起。有益效果：进液环形凸起与出液环形凸起都是为了增大轴套与通孔间的密封面积，提高密封度。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1为本发明结构防汽蚀水泵实施例的结构示意图；
图2为图1中转轴内的结构示意图。
具体实施方式
说明书附图中的附图标记包括：壳体10、叶片21、叶轮盘22、空腔221、蒸发器3、进液通道41、出液通道42、出液轴套6、进液轴套5、转轴40、环形凹槽51、出液环形凸起43。
实施例基本如附图1所示：防汽蚀水泵，包括壳体10以及铰接于壳体10内的叶轮，所述叶轮包括叶片21、叶轮盘22以及与叶轮盘22连接的转轴40，所述叶片21以叶轮盘22为中心周向分布，其中，所述叶轮盘22内具有空腔221，还包括制冷系统，所述制冷系统的蒸发器3固定于所述空腔221中。所述叶轮的叶片21外覆盖有铜层。所述铜层外具有凸起。如图2所示，所述转轴40内具有连通蒸发器3的进液通道41和出液通道42，所述转轴40侧壁开通有连通进液通道41的进液通孔和连通的出液通道的出液通孔，还包括均外套于转轴40的进液轴套5和出液轴套6，所述进液轴套5与出液轴套6均固定连接壳体10，所述进液轴套5与出液轴套6的内壁均紧密贴合转轴40的外壁，所述进液轴套5与出液轴套6内壁均开有环形凹槽51，所述进液通孔位于环形凹槽51覆盖的范围内。转轴40外壁上具有与进液轴套5的环形凹槽51的侧壁相贴的进液环形凸起，转轴40外壁上具有与出液轴套6的环形凹槽51的侧壁相贴的出液环形凸起43。
基础方案的有益效果是：开启水泵前，向壳体10内注水，启动制冷系统，位于叶轮盘22空腔221中的蒸发器3开始制冷，叶片21的热量通过叶轮盘22传递到蒸发器3，与叶片21接触的水逐渐变成冰凝固到叶片21上。然后启动水泵，当水泵壳体10内形成空穴时，空穴产生的冲击波破坏的是叶片21表面的冰层，无法破坏叶片21的表面。叶片21表面的冰层处于不停消融和不停生成的过程保持动态的平衡，既不会使叶片21表面的冰层过厚而影响水泵运转，同时也能抵挡叶片21旋转过程中空穴对叶片21的腐蚀。
所述叶轮的叶片21外覆盖有铜层。有益效果：叶轮表面覆盖有铜层，因为铜具有良好的导热性能，蒸发器3制冷后，通过铜层，与铜层接触的水能将热量传递到蒸发器3的，迅速的通过铜层吸热，使与叶轮的铜层接触的水能够凝结成冰。
所述铜层外具有凸起。有益效果：设置凸起增加冰层与铜层的接触面积，是冰更牢固的凝结在叶轮的表面，使冰层在叶片21旋转的过程中不易脱落。
所述转轴40内具有连通蒸发器3的进液通道41和出液通道42，所述转轴40侧壁开通有连通进液通道41的进液通孔和连通的出液通道的出液通孔，还包括均外套于转轴40的进液轴套5和出液轴套6，所述进液轴套5与出液轴套6均固定连接壳体10，所述进液轴套5与出液轴套6的内壁均紧密贴合转轴40的外壁，所述进液轴套5与出液轴套6内壁均开有环形凹槽51，所述进液通孔位于环形凹槽51覆盖的范围内。有益效果：进液轴套5与出液轴套6的是为了解决如何在旋转如何将制冷液输入旋转水泵轴的进液通道41中，在水泵轴上开有与进液通道41连通的进液通孔，进液通孔会随着水泵轴转动，但不管进液通孔旋转到那个角度始终在环形凹槽51与水泵轴形成的环形密封腔内，这就能使制冷剂通过环形腔、进液通孔流入进液通道41中。
转轴40外壁上具有与进液轴套5的环形凹槽51的侧壁相贴的进液环形凸起，转轴40外壁上具有与出液轴套6的环形凹槽51的侧壁相贴的出液环形凸起43。有益效果：进液环形凸起与出液环形凸起43都是为了增大轴套与通孔间的密封面积，提高密封度。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。
Claims (4)
1.防汽蚀水泵，包括壳体以及铰接于壳体内的叶轮，所述叶轮包括叶片、叶轮盘以及与叶轮盘连接的转轴，所述叶片以叶轮盘为中心周向分布，其特征在于，所述叶轮盘内具有空腔，还包括制冷系统，所述制冷系统的蒸发器固定于所述空腔中；所述转轴内具有连通蒸发器的进液通道和出液通道，所述转轴侧壁开通有连通进液通道的进液通孔和连通的出液通道的出液通孔，还包括均外套于转轴的进液轴套和出液轴套，所述进液轴套与出液轴套均固定连接壳体，所述进液轴套与出液轴套的内壁均紧密贴合转轴的外壁，所述进液轴套与出液轴套内壁均开有环形凹槽，所述进液通孔位于环形凹槽覆盖的范围内。
2.如权利要求1所述的防汽蚀水泵，其特征在于，所述叶轮的叶片外覆盖有铜层。
3.如权利要求2所述的防汽蚀水泵，其特征在于，所述铜层外具有凸起。
4.如权利要求1所述的防汽蚀水泵，其特征在于，转轴外壁上具有与进液轴套的环形凹槽的侧壁相贴的进液环形凸起，转轴外壁上具有与出液轴套的环形凹槽的侧壁相贴的出液环形凸起。
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