CN106337808B - 叶片式并联潜水泵 - Google Patents

Abstract

一种叶片式并联潜水泵，由泵体、转子、叶片以及泵轴组成，泵体内腔沿轴线装有多个宽度相等或不相等的叶片泵模块化单元，该模块化单元由泵室总成与转子总成组成，新的模块化结构可使叶片的端面与侧面在运转中不会产生高速摩擦而发热，不会使被输送介质汽化，也不会因产生困液现象而产生振动与噪音。本泵泵体内腔制有联通各叶片泵模块化单元低压区和进水口的通道和联通各叶片泵模块化单元高压区和出水口的通道，在不增大轮廓直径的前提下，采用大幅度加宽叶片的方法来增加泵流量，但又不会使叶片产生变形或翘曲，可以明显提高泵的通用化程度和大幅节约生产成本。本泵叶片的伸缩动作，可防止纤维缠绕，可用作潜污泵。

Description

叶片式并联潜水泵

技术领域

本发明涉及一种容积泵，特别是叶片式并联潜水泵。

背景技术

目前公知的潜水泵大多是离心式的，离心式潜水泵的缺点是一台泵只有一种流量，因为流量关联到叶轮的出口宽度，要想改变泵流量，就要改变叶轮的尺寸，即要改变泵的外形轮廓尺寸，这样要有众多的不同尺寸的泵来满足不同的流量的需求，人们期望在一种基型泵的基础上，保持泵的泵体直径不变来大幅度增加泵的流量，以满足对流量的不同需求，离心泵无法满足这一要求，而容积式的叶片泵有可能满足上述要求，因为在保持泵体直径不变的前提下，改变叶片的宽度就可以改变泵的流量，而叶片宽度的改变只影响泵的轴向尺寸，问题是如何克服过宽的叶片不产生变形或翘曲，否则，泵就不能正常工作。此外，要使叶片泵适用于水，还要克服传统叶片式泵下列的两个缺陷，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，在运转过程中其体积不断产生变化，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迫强制挤出，从而产生噪音与振动。目前的叶片泵只适用于润滑性较好的油品。

发明内容

本发明的目的在于：在现有叶片泵的基础上，提出一种在保持泵的轮廓直径不增大的前提下，能成倍增加流量的，叶片不会变形、翘曲的，不会产生摩擦发热的、不会发生困液的叶片式并联潜水泵。

为了达到上述目的，本发明叶片式并联潜水泵由泵体1、内置的转子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内腔装有多个宽度相等或不相等的叶片泵模块化单元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，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，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内腔制有联通各叶片泵模块化单元低压区的通道A20和联通各叶片泵模块化单元高压区的通道B21，所述泵轴4与潜水电机的伸出轴直联。

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。

本发明的技术方案是在泵体1内腔沿轴线装有多个宽度相等或不相等的叶片泵模块化单元，每个单元都有固定的流量，而且每个单元都是刚性结构，具有足够的强度，它们在泵轴的带动下同步旋转，同步吸、排液体，泵的总流量是各单元流量的总和。只要泵轴的强度与刚性足够，可以并联多个上述叶片泵模块化单元。

如上所述，每个模块化单元都具有足够的强度，因此，每个单元中的叶片的宽度都不宽，不会产生变形和翘曲。

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。

本发明的积极效果是；

1.本发明采用泵体1内腔沿轴线装有多个宽度相等或不相等的叶片泵模块化单元的办法，在不增大泵体直径的前提下，成倍增加流量，满足用户的对潜水泵流量的不同需求。

2，每个单元都具有可靠的刚性，其中叶片的宽度都不宽，不会产生变形和翘曲。这些模块化单元的不同组合，可以形成流量不同的系列产品，明显提高了泵的通用化程度并大幅节约生产成本。

3.本发明叶片式并联潜水泵属容积泵，效率在80％以上，高效节能。

4.本发明叶片式并联潜水泵具有双向送液功能，正向送液，反向可以冲洗过滤网。

5.根据容积泵原理，泵的压力与泵的流量无关，而与泵的配套电机的功率相关，同等流量的泵配以不同功率的电机可获得一系列的排出压力。

6.叶片3的外端面及两侧面在运转中没有摩擦，也没有磨损，延长了泵使用寿命。

7.泵在运转中不产生因液现象，消除了噪音和振动。

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、下隔舌上装有小钢球17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内腔装有四个叶片泵模块化单元5，每个模块化单元5都由泵室总成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。

泵体内各模块单元5的低压区通过泵体内的流道20与进水口相通，各模块单元5的高压区通过泵体内的流道21与出水口相通。

整个叶片泵通过电机联结架19直接与潜水电机18的法兰联结，泵轴4与潜水电机的伸出轴直联，当潜水电机18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。

本发明的泵体1内腔沿轴线装有多个宽度相等或不相等的叶片泵模块化单元，每个单元都具有可靠的刚性，因此，只要泵轴的强度与刚性足够，可以安排多个模块化单元，这些模块化单元的不同组合，可以形成流量不同的系列产品。

例如叶片泵模块化单元的宽度可以分别设置成使其流量能达到每小时为15、20、30立方米的三种宽度，则这三种不同流量的单元通过其中最少为一个模块单元，最多为四个模块单元的不同排列组合，可以形成每小时总流量为15、20、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150立方米等27个流量等级的系列潜水泵，明显提高了泵的通用化程度并大幅节约生产成本。

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了的轴线同心，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是上隔舌上装有小钢球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。

本发明为容积泵，有很强的自吸性能，可用于输送浓度较高或粘度较高的介质输送，此外，叶片在转子中伸缩，具有防缠绕功能，可用作潜污泵。

Claims (2)

1.一种叶片式并联潜水泵，由泵体(1)、内置的转子(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)内腔装有多个宽度相等或不相等的叶片泵模块化单元(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，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，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)内腔制有联通各叶片泵模块化单元低压区的通道A(20)和联通各叶片泵模块化单元高压区的通道B(21)，所述泵轴(4)与潜水电机的伸出轴直联。

2.根据权利要求1所述的叶片式并联潜水泵，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)。