CN106286284A - 叶片式潜水泵 - Google Patents

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Abstract

一种叶片式潜水泵，由泵体、转子、叶片以及泵轴组成，泵体内腔装有叶片泵模块化单元，该模块化单元由泵室总成与转子总成组成，结构中采用了圆弧三边形等宽凸轮槽板作为叶片的导向机构，并且将转子与两侧板连成整体同步旋转，因此，在运转中，叶片的端面与侧面不会产生高速摩擦而发热，不会使被输送介质汽化，也不会因困液而产生振动与噪音，是既能输送油又可用于输送水的潜水泵，同时叶片在转子内伸缩，防缠绕性能好，还可用作潜污泵。本模块化叶片泵自吸能力强，效率高，运行平稳、使用寿命长。采用不同宽度的模块，即不同宽度的叶片，可获得不同等级的流量，提高了泵的通用化程度，维修时，只需更换模块即可，方便快捷。

Description

叶片式潜水泵
技术领域
本发明涉及一种容积泵，特别是叶片式潜水泵。
背景技术
目前公知潜水泵都是离心式潜水泵，这种泵结构简单、零部件少、成本低，因此市场拥有量极大，但其效率低，特别是小型离心式潜水泵效率极低，例如中国机械行业标准JB/T 8902-96“小型潜水电泵”中制订的效率，每小时流量为1.5吨、扬程为7米的泵，其效率为14.2％，每小时流量为3吨、扬程为8米的泵，其效率为21.9％，可见都属耗能产品，究其原因是泵的比转速的数值小，对离心泵来说，比转速小、效率低是一个固有的致命缺点，至今都无法克服的难题；此外小型离心式潜水泵的叶轮出口宽度小，铸造工艺性差，叶轮内的叶片通道表面粗糙，容易被水草、螺丝壳、杂质等堵塞，严重时容易烧毁电机；针对离心式潜水泵的缺点，采用容积式泵取代离心式泵是一个方向，因为容积泵的效率一般都60％-90％；本人申请并得到授权的专利号为ZL201010202658.2，“转子式潜水泵”，克服了上述离心潜水泵的缺点，达到了体积小、结构简单、造价低、流道通畅、效率在70％以上、高效节能的目的，在容积泵中，叶片泵也具有很高的效率，结构简单、紧凑，自吸能力强，液流平稳无脉冲，效率高达80％以上，作为油泵得到广泛使用，但也有缺陷，一是叶片的外端面与泵体的内表面以及叶片的两侧面与左、右两个静止的侧板都产生高速摩擦，导致发热，甚至使被输送介质产生汽化；二是由转子外圆、泵体内腔以及两叶片所围成的封闭空间，其体积在运转过程中不断产生变化，当体积由大变小时，容易出现困液情况，由于液体不可压缩性，多余的液体从缝隙中被强迫挤出，从而产生噪音与振动；上述两个致命缺陷不但使泵的效率明显下降，甚至使泵不能正常工作。所以，传统叶片泵只能勉强适用于输送润滑性良好的油品，而无法适用于输送润滑性较差的水，无法用作潜水泵。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述离心式潜水泵和叶片泵存在的缺点，提出了一种高效的、结构紧凑的、叶片不会因高速摩擦而发热的、也不会发生困液现象的叶片式潜水泵。
为了达到上述目的，本发明叶片式潜水泵，由泵体1、偏置的转子2、与转子2的径向槽滑配的叶片3以及和所述转子2键连接的泵轴4组成，其特殊之处在于：所述泵体1内腔装有叶片泵模块化单元5，所述叶片泵模块化单元5由泵室总成6与转子总成7两大部分组成，所述泵室总成6由将泵室分隔为低压区与高压区的上隔舌8、下隔舌9及与两者固装的前隔板10与后隔板11所组成，所述前隔板10与后隔板11朝向转子2的内侧都装有与转子2同轴的圆弧三边形等宽凸轮槽板12，所述转子总成7由转子2、与固装在所述转子2两侧并同步旋转的两个侧板13以及多个滑配在转子2径向槽内的叶片3所组成，所述叶片3内端两侧制有同轴的转轴14，所述叶片3内端两侧的转轴14分别插在所述前隔板10与后隔板11上的圆弧三边形等宽凸轮槽板12的槽中，所述泵体1通过电机联结架19直接安装在潜水电机18上，并将潜水电机18的伸出轴延伸后直接作为泵轴4。
本发明技术解决方案中的所述上隔舌8的内侧可以制有与转子2同轴的圆弧面15，所述圆弧面15的半径可以与所述叶片3从转子2的径向槽中伸出量最大值时的半径相等，所述上隔舌8的宽度可以对应于转子2轴心的60°中心角。
本发明技术解决方案中的所述下隔舌9的内侧可以制有与转子2同半径的圆弧面16，所述下隔舌9的宽度可以对应于转子2轴心的60°中心角。
本发明技术解决方案中的所述上隔舌8和下隔舌9的两侧面可以装有多个小钢球17。
本发明采用模块化设计，该模块化结构5由泵室总成6与转子总成7两大部分组成。其中泵室总成6为安装在泵体1内的静止部分，而转子总成7为泵的运转部分。
上述结构中叶片在转子2的径向槽中的移动是受圆弧三边形等宽凸轮槽板12的控制，叶片的最大伸出量受圆弧三边形等宽凸轮槽中半径为R2的圆弧面控制，此时叶片的外端面与上隔舌8的圆弧面15之间是精密的间隙配合，它们之间不产生摩擦；此外，两个侧板13与转子2固装为一体并同步旋转，转子2又带动叶片3同步旋转，因此，两个侧板13与叶片3基本同步旋转，叶片3的两侧面与两侧板之间只产生少量的相对位移，不产生高速摩擦，故此也不会发热。
由转子2外圆柱面、上隔舌8的圆弧面15以及两叶片之间的夹角所围成的封闭空间在运转过程中，其体积是不会发生变化的，原因是上隔舌8的圆弧面15和转子2外圆柱面是同心圆，两叶片间的夹角是固定的，因此两叶片的转动时，封闭体积的大小是不变的定数，不会发生困液现象。而传统叶片泵中此两圆弧面是不同心的，所以当两叶片转动时，其体积要发生不断的变化，当体积由大变小时，必然产生困液现象，并由此而产生震动和噪音。
本发明的积极效果是；
1.叶片3的外端面及两个侧面在运转中不会因高速摩擦而发热，不会使被输送介质汽化，因此适用于水。
2.本发明采用模块化设计，不同宽度的模块可获得不同的流量，即一种基型的泵可以派生出多种不同流量的泵。
3.根据容积泵的原理，泵的输出压力与流量无关，与配套电机的功率相关，一种基型的泵配不同功率的电机可得到不同的排出压力，泵的通用化程度高，大幅度节约生产成本。
4.泵在运转中不产生因液现象，既消除了噪音和振动又进一步提高了效率。
附图说明
图1是本发明实施例的结构图。
图2是图1的A-A剖视图。
图3是图1的B-B剖视图。
图4是模块化单元5的结构图。
图5是图4的C-C剖视图。
图6是图4的D-D剖视图。
图7是泵室总成6的结构图。
图8是图7的E-E剖视图。
图9是图7的F-F剖视图。
图10是转子总成的结构图。
图11是图10的G-G剖视图。
图12是图10的H-H剖视图。
图13是上、下隔舌两侧而装有小钢球的结构图。
具体实施方式
图1是本发明实施例的结构图，图2是图1的A-A剖视图，图3是图1的B-B剖视图。
图中显示：带有吸入口和排出口的泵体1内腔装有叶片泵模块化单元5，该模块化单元5由泵室总成6与转子总成7两大部分组成，泵室总成6由上隔舌8、下隔舌9、前隔板10与后隔板11等四个零件所组成，它们固装在一起，上隔舌8与下隔舌9将泵室分隔为低压区和高压区，前隔板10与后隔板11朝向转子2的内侧都装有与转子2同轴的圆弧三边形等宽凸轮槽板12；转子总成7由转子2、两个侧板13以及叶片3所组成，两个侧板13和转子2固装在一起，叶片3在转子2的径向槽内活动，各叶片3内端的两侧制有同轴的转轴14，该两侧的转轴14分别插在前隔板10与后隔板11上的圆弧三边形等宽凸轮槽板12的槽中，叶片3的运动受圆弧三边形等宽凸轮槽的控制。
泵体1通过电机联结架19直接安装在潜水电机18上，并将潜水电机18的伸出轴延伸后直接作为泵轴4。
当电机通过泵轴4带动转子2旋转时，各叶片3一边随转子2旋转，一边在圆弧三边形等宽凸轮槽的控制下在转子2的径向槽内作往复运动，将低压区内的介质输送到高压区，周而复始。
图4是模块化单元的结构图，图5是图4的C-C剖视图，图6是图4的D-D剖视图。
图中显示模块化单元5由泵室总成6和转子总成7两部分组成，其中泵室总成6固装在泵体1内腔，是静止部分，转子总成7是由泵轴4带动在泵室内旋转，通过叶片3将低压区的介质输送到高压区。
图7是泵室总成的结构图，图8是图7的E-E剖视图，图9是图7的F-F剖视图。
图中显示：上隔舌8、下隔舌9、前隔板10与后隔板11等四个零件通过定位件和坚固件固装在一起，其中前隔板10与后隔板11朝向转子2的内侧都装有圆弧三边形等宽凸轮槽板12，这个槽板12上制有圆弧三边形等宽凸轮的凹槽，该凹槽的几何中心与转子的轴线同心，圆弧三边形等宽凸轮的优点是：凸轮的的轮廓线全部由圆弧围成，数控加工编程简单；凸轮的压力角始终为零，不存在自锁问题；从动件速度变化服从连续函数，无刚性冲击，运动特性较为合理。
图10是转子总成的结构图，图11是图10的G-G剖视图，图12是图10的H-H剖视图。
图中显示：转子2上制有多个均布的径向槽，径向槽中装有活动的叶片3、叶片3的内端两侧制有同轴的转轴14；转子2和两个侧板13固装在一起并同步旋转，因此当泵轴4带动转子2旋转时，叶片3与侧板13不会产生高速摩擦。
图13是上、下隔舌两侧而装有小钢球17的结构图
在上、下隔舌的两侧装有小钢球17的目的是当叶片泵起动时，可以减少隔舌与侧板13之间的摩擦，当泵运转正常后，侧板会自动保持压力平衡，使两侧的间隙相等。

Claims (4)

1.一种叶片式潜水泵，由泵体(1)、偏置的转子(2)、与转子(2)的径向槽滑配的叶片(3)以及和所述转子(2)键连接的泵轴(4)组成，其特征在于：所述泵体(1)内腔装有叶片泵模块化单元(5)，所述叶片泵模块化单元(5)由泵室总成(6)与转子总成(7)两大部分组成，所述泵室总成(6)由将泵室分隔为低压区与高压区的上隔舌(8)、下隔舌(9)及与两者固装的前隔板(10)与后隔板(11)所组成，所述前隔板(10)与后隔板(11)朝向转子(2)的内侧都装有与转子(2)同轴的圆弧三边形等宽凸轮槽板(12)，所述转子总成(7)由转子(2)、与固装在所述转子(2)两侧并同步旋转的两个侧板(13)以及多个滑配在转子(2)径向槽内的叶片(3)所组成，所述叶片(3)内端两侧制有同轴的转轴(14)，所述叶片(3)内端两侧的转轴(14)分别插在所述前隔板(10)与后隔板(11)上的圆弧三边形等宽凸轮槽板(12)的槽中，所述泵体(1)通过电机联结架(19)直接安装在潜水电机(18)上，并将潜水电机(18)的伸出轴延伸后直接作为泵轴(4)。
2.根据权利要求1所述的叶片式潜水泵，其特征在于：所述上隔舌(8)的内侧制有与转子(2)同轴的圆弧面(15)，所述圆弧面(15)的半径与所述叶片(3)从转子(2)的径向槽中伸出量最大值时的半径相等，所述上隔舌(8)的宽度对应于转子(2)轴心的60°中心角。
3.根据权利要求1所述的叶片式潜水泵，其特征在于：所述下隔舌(9)的内侧制有与转子(2)同半径的圆弧面(16)，所述下隔舌(9)的宽度对应于转子(2)轴心的60°中心角。
4.根据权利要求2或3所述的叶片式潜水泵，其特征在于：所述上隔舌(8)和下隔舌(9)的两侧面装有多个小钢球(17)。
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