CN107605741A - 一种多级排量可调的自冷却水泵 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及排水设备领域，具体的说是一种多级排量可调的自冷却水泵，主要包括吸水口、下泵体、第一叶轮组、第二叶轮组、冷却通道、上泵体、端盖、转轴、转子、定子、排水孔、排水管、出水口、进水孔、电机壳体、冷却管、固定套、过滤层和过滤套。本发明所述的一种多级排量可调的自冷却水泵，其能够采用同一设备，根据工作环境需要提供不同排水级别作业形式，通过切换不同的排水级别和设置冷却通道的共同作用，能够实现水泵的无间断工作，当长时间进行大功率作业后，通过调换至小半径叶片结合冷却通道共同作用，能够实现对水泵的工作压力缓解。
Description
技术领域
本发明涉及排水设备领域，具体的说是一种多级排量可调的自冷却水泵。
背景技术
水泵是输送液体或使液体增压的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加，主要用来输送液体包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等。也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。水泵性能的技术参数有流量、吸程、扬程、轴功率、水功率、效率等；根据不同的工作原理可分为容积水泵、叶片泵等类型。容积泵是利用其工作室容积的变化来传递能量；叶片泵是利用回转叶片与水的相互作用来传递能量，有离心泵、轴流泵和混流泵等类型。而现有水泵在使用过程中，通常情况下，排水量和排水功率常常在收到水泵的自身限制无法调节使用，致使很多水泵在使用过程中面临着一定的局限性；另一方面，很多现有水泵在使用过程中，也面临着散热效果差，不易长时间使用的缺陷，在长时间使用过程中，通常需要间歇作业，十分不便；而水泵在作业过程中往往拥有良好的水资源或者对应的液体资源，这些液体资源往往可以用于对水泵的散热，提高水泵的工作时间，若能够将水泵工作环境中的液体部分用于水泵自身的降温，同时通过分级排水降低水泵的工作压力，则可对水泵进行有效的保护，实现水泵的无间断工作，鉴于此，本申请提出了一种多级排量可调的自冷却水泵，其具体有益效果如下：
1.本发明所述的一种多级排量可调的自冷却水泵，其能够采用同一设备，根据工作环境需要提供不同排水级别作业形式。
2.本发明所述的一种多级排量可调的自冷却水泵，通过切换不同的排水级别和设置冷却通道的共同作用，能够实现水泵的无间断工作，当长时间进行大功率作业后，通过调换至小半径叶片结合冷却通道共同作用，能够实现对水泵的工作压力缓解。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种多级排量可调的自冷却水泵，其主要适用于长时间无间断工作的排水环境，其能够根据工作环境适应性的提供不同级别的排水选择，通过多级排水叶轮组与冷却通道极大的实现对水泵本体的保护，同时也不影响工作效率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多级排量可调的自冷却水泵，包括下泵体，所述的下泵体分为上下两层结构，且上下两层之间设有连接通孔，此处的两层结构设计可以进行更改，根据需求调整为多个层次结构，从而可适应多级排水要求，下泵体左侧设有吸水口，所述的吸水口包括上吸口和下吸口，且上吸口和下吸口出口处均设有调节开关，所述的上吸口设置在下泵体上层，所述的下吸口设置在下泵体下层，下泵体上方设置有电机壳体，所述的电机壳体内部设有定子，电机壳体外侧设置有上泵体,所述的上泵体内部设有冷却通道，上泵体下方设有进水孔，上泵体上方设有排水孔，所述的排水口外连接有排水管，电机壳体内部设有转子，电机壳体上下两端均设有端盖，所述的端盖与通过轴承连接转轴，所述的转轴外侧设有转子，下泵体通过轴承与转轴相连接，转轴能够在定子与转子的共同作用下实现转动，所述的转轴下方设有第一叶轮组和第二叶轮组，且第一叶轮组位于下泵体上层，第二叶轮组位于下泵体下层，第一叶轮组和第二叶轮组可以单独转动，从而可以实现对水体的多级排放，所述的下泵体右侧上部设有出水口，所述出水口右端上侧设有循环口，循环口内设有过滤套，所述的过滤套内设有过滤层，循环口通过固定套与冷却管相连接，所述冷却管上端通过固定套与进水孔相连接，通过设置不同排水级别的叶轮组结合自冷却系统，能够实现对水泵适应性的提高，同时延长水泵的工作时间，提供工作效率。
做为本发明一种优选的技术方案，所述的第一叶轮组包括一号叶轮、一号棘爪、一号棘轮和一号电磁铁，所述的一号叶轮中部设有一号套筒，且一号套筒下端设有磁铁，一号叶轮通过一号套筒套设在转轴上，一号叶轮通过一号套筒的作用，能够实现在转轴上的滑动作用，所述的一号棘爪与一号叶轮相连接，且一号棘爪位于一号叶轮上方；所述的一号棘轮与转轴相固连，且一号棘轮位于一号棘爪上方；所述的一号电磁铁与下泵体相连接，且一号电磁铁位于一号套筒下方，一号电磁铁可通过一号套筒下方的电磁铁的控制一号叶轮的滑动，工作时，首先根据工作环境确定所需的叶轮组，若选用第一叶轮组进行工作，则将下吸口上的调节开关闭合，上吸口的调节开关开启，后调节一号电磁铁的磁极，使一号电磁铁与一号套筒下方的电磁铁相向面磁极相同，则此时一号叶轮会在一号电磁铁的作用下向上滑动，接着转轴先进行反转，此时一号棘轮与一号棘爪相啮合，由于棘爪能够进行收缩，此处选用棘轮棘爪的连接形式，有利于实现一号叶轮在向上滑动过程中转动副的连接，若此处选择内、外齿轮连接，则不利于实现转轴在转动过程中一号叶轮上转动副的衔接工作；当一号棘轮与一号棘爪相互啮合后，转轴进行正转，则一号叶轮则可以在转轴的作用下实现转动，进而完成大功率排水工作。
做为本发明一种优选的技术方案，所述的第二叶轮组包括二号叶轮、二号棘爪、二号棘轮和二号电磁铁，所述的二号叶轮中部设有二号套筒，且二号套筒下端设有磁铁，二号叶轮通过二号套筒套设在转轴上，二号叶轮通过二号套筒的作用，能够实现在转轴上的滑动作用，所述的二号棘爪与二号叶轮相连接，且二号棘爪位于二号叶轮上方；做为本发明一种优选的技术方案，所述的一号叶轮半径大于二号叶轮半径，所述的二号棘轮与转轴相固连，且二号棘轮位于二号棘爪上方；所述的二号电磁铁与下泵体相连接，且二号电磁铁位于二号套筒下方，工作时，首先根据工作环境确定所需的叶轮组，若选用第二叶轮组进行工作，则将下吸口上的调节开关开启，上吸口的调节开关闭合，后调节二号电磁铁的磁极，使二号电磁铁与二号套筒下方的电磁铁相向面磁极相同，则此时二号叶轮会在二号电磁铁的作用下向上滑动，接着转轴先进行正转，由于一号棘轮与二号棘爪旋向相反，一号棘轮与二号棘轮旋向相反，且一号棘轮与二号棘轮为倒梯形结构，一号棘轮和二号棘爪截面为正梯形结构，则此时转轴正转正好能够便于二号棘轮与二号棘爪相啮合，当二号棘轮与二号棘爪相互啮合后，转轴进行反转，则二号叶轮则可以在转轴的作用下实现转动，进而完成小功率排水工作。
做为本发明一种优选的技术方案，所述的冷却通道为螺旋状，螺旋状的冷却管道能够增加液体冷却散热的接触面积，所述的上泵体上方设有铝合金散热片，铝合金散热片能够增加空气散热面积，通过液体冷却和空气冷却的两种形式结合，能够极大的增加散热效率，实现对水泵的整体降温，在提高工作效率与时间的同时也能够保证水泵的整体寿命。
本发明的有益效果是：
1.本发明所述的一种多级排量可调的自冷却水泵，其能够采用同一设备，根据工作环境需要提供不同排水级别作业形式。
2.本发明所述的一种多级排量可调的自冷却水泵，通过切换不同的排水级别和设置冷却通道的共同作用，能够实现水泵的无间断工作，当长时间进行大功率作业后，通过调换至小半径叶片结合冷却通道共同作用，能够实现对水泵的工作压力缓解。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。
图1是本发明的全剖示意图；
图2是本发明的A部放大图；
图3是本发明冷却通道的立体示意图；
图中：吸水口1、上吸口11、下吸口12、下泵体2、第一叶轮组3、第二叶轮组4、冷却通道5、上泵体6、端盖7、转轴8、转子9、定子10、排水孔11、排水管12、出水口13、进水孔14、电机壳体15、冷却管16、固定套17、过滤层18、过滤套19、一号叶轮31、一号棘爪32、一号棘轮33、一号电磁铁34、二号叶轮41、二号棘轮42、二号棘爪43和二号电磁铁44。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图2所示，本发明所述的一种多级排量可调的自冷却水泵，包括下泵体2，所述的下泵体2分为上下两层结构，且上下两层之间设有连接通孔，此处的两层结构设计可以进行更改，根据需求调整为多个层次结构，从而可适应多级排水要求，下泵体2左侧设有吸水口1，所述的吸水口1包括上吸口11和下吸口12，且上吸口11和下吸口12出口处均设有调节开关，所述的上吸口11设置在下泵体1上层，所述的下吸口12设置在下泵体1下层，下泵体2上方设置有电机壳体15，所述的电机壳体15内部设有定子10，电机壳体15外侧设置有上泵体6,所述的上泵体6内部设有冷却通道5，上泵体6下方设有进水孔14，上泵体6上方设有排水孔11，所述的排水口外连接有排水管12，电机壳体15内部设有转子9，电机壳体15上下两端均设有端盖7，所述的端盖7与通过轴承连接转轴8，所述的转轴8外侧设有转子9，下泵体2通过轴承与转轴8相连接，转轴8能够在定子10与转子9的共同作用下实现转动，所述的转轴8下方设有第一叶轮组3和第二叶轮组4，且第一叶轮组3位于下泵体1上层，第二叶轮组4位于下泵体1下层，第一叶轮组3和第二叶轮组4可以单独转动，从而可以实现对水体的多级排放，所述的下泵体2右侧上部设有出水口13，所述出水口13右端上侧设有循环口，循环口内设有过滤套19，所述的过滤套19内设有过滤层18，循环口通过固定套17与冷却管16相连接，所述冷却管16上端通过固定套17与进水孔14相连接，通过设置不同排水级别的叶轮组结合自冷却系统，能够实现对水泵适应性的提高，同时延长水泵的工作时间，提供工作效率。
如图1至图3所示，本发明所述的一种多级排量可调的自冷却水泵，所述的第一叶轮组3包括一号叶轮31、一号棘爪32、一号棘轮33和一号电磁铁34，所述的一号叶轮31中部设有一号套筒，且一号套筒下端设有磁铁，一号叶轮31通过一号套筒套设在转轴8上，一号叶轮31通过一号套筒的作用，能够实现在转轴8上的滑动作用，所述的一号棘爪32与一号叶轮31相连接，且一号棘爪32位于一号叶轮31上方；所述的一号棘轮33与转轴8相固连，且一号棘轮33位于一号棘爪32上方；所述的一号电磁铁34与下泵体2相连接，且一号电磁铁34位于一号套筒下方，一号电磁铁34可通过一号套筒下方的电磁铁的控制一号叶轮31的滑动，工作时，首先根据工作环境确定所需的叶轮组，若选用第一叶轮组3进行工作，则将下吸口12上的调节开关闭合，上吸口11的调节开关开启，后调节一号电磁铁34的磁极，使一号电磁铁34与一号套筒下方的电磁铁相向面磁极相同，则此时一号叶轮31会在一号电磁铁的作用下向上滑动，接着转轴8先进行反转，此时一号棘轮33与一号棘爪32相啮合，由于棘爪能够进行收缩，此处选用棘轮棘爪的连接形式，有利于实现一号叶轮31在向上滑动过程中转动副的连接，若此处选择内、外齿轮连接，则不利于实现转轴8在转动过程中一号叶轮41上转动副的衔接工作；当一号棘轮33与一号棘爪32相互啮合后，转轴8进行正转，则一号叶轮31则可以在转轴的作用下实现转动，进而完成大功率排水工作。
如图1至图3所示，本发明所述的一种多级排量可调的自冷却水泵，所述的第二叶轮组4包括二号叶轮41、二号棘爪42、二号棘轮43和二号电磁铁44，所述的二号叶轮41中部设有二号套筒，且二号套筒下端设有磁铁，二号叶轮41通过二号套筒套设在转轴8上，二号叶轮41通过二号套筒的作用，能够实现在转轴8上的滑动作用，所述的二号棘爪42与二号叶轮41相连接，且二号棘爪42位于二号叶轮41上方；做为本发明一种优选的技术方案，所述的一号叶轮31半径大于二号叶轮半径41，所述的二号棘轮43与转轴8相固连，且二号棘轮43位于二号棘爪42上方；所述的二号电磁铁44与下泵体2相连接，且二号电磁铁44位于二号套筒下方，工作时，首先根据工作环境确定所需的叶轮组，若选用第二叶轮组4进行工作，则将下吸口12上的调节开关开启，上吸口11的调节开关闭合，后调节二号电磁铁44的磁极，使二号电磁铁44与二号套筒下方的电磁铁相向面磁极相同，则此时二号叶轮43会在二号电磁铁的作用下向上滑动，接着转轴8先进行正转，由于一号棘轮31与二号棘爪42旋向相反，一号棘轮33与二号棘轮43旋向相反，且一号棘轮33与二号棘轮43为倒梯形结构，一号棘轮31和二号棘爪42截面为正梯形结构，则此时转轴8正转正好能够便于二号棘轮43与二号棘爪42相啮合，当二号棘轮43与二号棘爪42相互啮合后，转轴8进行反转，则二号叶轮41则可以在转轴的作用下实现转动，进而完成小功率排水工作。
如图1至图3所示，本发明所述的一种多级排量可调的自冷却水泵，所述的冷却通道5为螺旋状，螺旋状的冷却管道5能够增加液体冷却散热的接触面积，所述的上泵体6上方设有铝合金散热片，铝合金散热片能够增加空气散热面积，通过液体冷却和空气冷却的两种形式结合，能够极大的增加散热效率，实现对水泵的整体降温，在提高工作效率与时间的同时也能够保证水泵的整体寿命。
工作时，首先根据工作环境选择排水级别，若排水量要求较大时，则选用第一叶轮组3进行工作，则将下吸口12上的调节开关闭合，上吸口11的调节开关开启，后调节一号电磁铁34的磁极，使一号电磁铁34与一号套筒下方的电磁铁相向面磁极相同，则此时一号叶轮31会在一号电磁铁的作用下向上滑动，接着转轴8先进行反转，此时一号棘轮33与一号棘爪32相啮合，由于棘爪能够进行收缩，此处选用棘轮棘爪的连接形式，有利于实现一号叶轮31在向上滑动过程中转动副的连接，若此处选择内、外齿轮连接，则不利于实现转轴8在转动过程中一号叶轮41上转动副的衔接工作；当一号棘轮33与一号棘爪32相互啮合后，转轴8进行正转，则一号叶轮31则可以在转轴的作用下实现转动，进而完成大功率排水工作；
若排水量小时，则选用第二叶轮组4进行工作，则将下吸口12上的调节开关开启，上吸口11的调节开关闭合，后调节二号电磁铁44的磁极，使二号电磁铁44与二号套筒下方的电磁铁相向面磁极相同，则此时二号叶轮43会在二号电磁铁的作用下向上滑动，接着转轴8先进行正转，由于一号棘轮31与二号棘爪42旋向相反，一号棘轮33与二号棘轮43旋向相反，且一号棘轮33与二号棘轮43为倒梯形结构，一号棘轮31和二号棘爪42截面为正梯形结构，则此时转轴8正转正好能够便于二号棘轮43与二号棘爪42相啮合，当二号棘轮43与二号棘爪42相互啮合后，转轴8进行反转，则二号叶轮41则可以在转轴的作用下实现转动，进而完成小功率排水工作；
若在工作过程中，若是需要将大排水量调节成为小排水量，则可以先调节二号电磁铁44与二号套筒下方的电磁铁磁极方向，使二号棘轮43与二号棘爪42相啮合，后通过控制定子10和转子9的通电电极，进而实现转轴8的反转，接着，调节一号电磁铁34与一号套筒下方的电磁铁磁极方向，使调节一号电磁铁34与一号套筒下方的电磁铁磁极相反，从而使一号棘轮33与一号棘爪32停止啮合，接着一号叶轮31停止工作，反之，若是需要将小排水量调节成为大排水量，则可以先调节一号电磁铁34与二号套筒下方的电磁铁磁极方向，使一号棘轮33与一号棘爪32相啮合，后通过控制定子10和转子9的通电电极，进而实现转轴8的反转，接着，调节二号电磁铁44与二号套筒下方的电磁铁磁极方向，使调节二号电磁铁44与二号套筒下方的电磁铁磁极相反，从而使二号棘轮43与二号棘爪42停止啮合，接着二号叶轮41停止工作，且在上述过程中，冷却管16不断向冷却通道15中输送冷却液体，实现对水泵的散热功能。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种多级排量可调的自冷却水泵，其特征在于：包括下泵体(2)，所述的下泵体(2)分为上下两层结构，且上下两层之间设有连接通孔，下泵体(2)左侧设有吸水口(1)，所述的吸水口(1)包括上吸口(11)和下吸口(12)，且上吸口(11)和下吸口(12)出口处均设有调节开关，所述的上吸口(11)设置在下泵体(1)上层，所述的下吸口(12)设置在下泵体(1)下层，下泵体(2)上方设置有电机壳体(15)，所述的电机壳体(15)内部设有定子(10)，电机壳体(15)外侧设置有上泵体(6),所述的上泵体(6)内部设有冷却通道(5)，上泵体(6)下方设有进水孔(14)，上泵体(6)上方设有排水孔(11)，所述的排水口外连接有排水管(12)，电机壳体(15)内部设有转子(9)，电机壳体(15)上下两端均设有端盖(7)，所述的端盖(7)与通过轴承连接转轴(8)，所述的转轴(8)外侧设有转子(9)，下泵体(2)通过轴承与转轴(8)相连接，所述的转轴(8)下方设有第一叶轮组(3)和第二叶轮组(4)，且第一叶轮组(3)位于下泵体(1)上层，第二叶轮组(4)位于下泵体(1)下层，第一叶轮组(3)和第二叶轮组(4)可以单独转动，从而可以实现对水体的多级排放，所述的下泵体(2)右侧上部设有出水口(13)，所述出水口(13)右端上侧设有循环口，循环口内设有过滤套(19)，所述的过滤套(19)内设有过滤层(18)，循环口通过固定套(17)与冷却管(16)相连接，所述冷却管(16)上端通过固定套(17)与进水孔(14)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种多级排量可调的自冷却水泵，其特征在于：所述的第一叶轮组(3)包括一号叶轮(31)、一号棘爪(32)、一号棘轮(33)和一号电磁铁(34)，所述的一号叶轮(31)中部设有一号套筒，且一号套筒下端设有磁铁，一号叶轮(31)通过一号套筒套设在转轴(8)上，所述的一号棘爪(32)与一号叶轮(31)相连接，且一号棘爪(32)位于一号叶轮(31)上方；所述的一号棘轮(33)与转轴(8)相固连，且一号棘轮(33)位于一号棘爪(32)上方；所述的一号电磁铁(34)与下泵体(2)相连接，且一号电磁铁(34)位于一号套筒下方。
3.根据权利要求1所述的一种多级排量可调的自冷却水泵，其特征在于：所述的第二叶轮组(4)包括二号叶轮(41)、二号棘爪(42)、二号棘轮(43)和二号电磁铁(44)，所述的二号叶轮(41)中部设有二号套筒，且二号套筒下端设有磁铁，二号叶轮(41)通过二号套筒套设在转轴(8)上，所述的二号棘爪(42)与二号叶轮(41)相连接，且二号棘爪(42)位于二号叶轮(41)上方；所述的二号棘轮(43)与转轴(8)相固连，且二号棘轮(43)位于二号棘爪(42)上方；所述的二号电磁铁(44)与下泵体(2)相连接，且二号电磁铁(44)位于二号套筒下方。
4.根据权利要求1所述的一种多级排量可调的自冷却水泵，其特征在于：所述的冷却通道(5)为螺旋状，所述的上泵体(6)上方设有铝合金散热片。
5.根据权利要求2或3所述的一种多级排量可调的自冷却水泵，其特征在于：所述的一号叶轮(31)半径大于二号叶轮半径(41)。
6.根据权利要求2或3所述的一种多级排量可调的自冷却水泵，其特征在于：所述的一号棘轮(31)和二号棘爪(42)截面为正梯形结构，且一号棘轮(31)与二号棘爪(42)旋向相反；一号棘轮(33)与二号棘轮(43)为倒梯形结构，且一号棘轮(33)与二号棘轮(43)旋向相反。
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