CN110067777B - 一种增流水泵 - Google Patents
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Abstract
本发明属于水泵技术领域，特指一种增流水泵，包括有具有进水口与出水口的泵体，泵体内设置有进水腔室、增压腔室以及水流通道，进水腔室与增压腔室之间还通过增流通道连通，增流通道内设置有单向止回机构，进水腔室的液体压强大于增压腔室的液体压强时、单向止回机构导通增流通道；进水腔室的液体压强小于增压腔室的液体压强时、单向止回机构阻断增流通道。本发明合理改进泵体结构设计，在进水腔室与增压腔室之间额外开设一增流通道，并借助单向止回机构根据泵体内增压腔室与进水腔室之间的压强变化、控制增流通道内液体流动的导通或阻断，从而优化水泵流量与扬程的曲线关系图，显著提升水泵性能。
Description
技术领域：
本发明属于水泵技术领域，特指一种增流水泵。
背景技术：
水泵是一种用于输送液体的设备，包括电机与泵体，在泵体上设有进水口、进水通道、增压室、出水通道与出水口，所述增压室内设有叶轮，进水口连接着进水通道，出水口连接着出水通道，增压室分别与进水通道、出水通道连接。通过电机驱动叶轮高速旋转，外界水流依次经过进水口、进水通道进入增压室内，经过叶轮的增压作用形成高压水流并进入出水通道，继而从出水口排出。
其中，水泵的性能取决于扬程与流量两个工作参数，扬程与流量的曲线关系图呈反比关系(可参见说明书附图图1)，即扬程高、则流量小；扬程低、则流量大。而水泵流量受到进水通道的限制，即进水通道的尺寸大小直接影响到水泵流量的上限数值，同时，在一定的电机额定功率下，进水通道的尺寸大小还影响着水泵扬程的上限数值。因而如何合理改善泵体设计、优化扬程与流量的曲线关系图成为优化水泵性能的关键性技术问题。
发明内容：
本发明的目的是提供一种合理改进泵体设计、有效提高水泵性能的增流水泵。
本发明是这样实现的：
一种增流水泵，包括有具有进水口与出水口的泵体，泵体内设置有进水腔室、用于放置叶轮的增压腔室、以及用于连通进水腔室与增压腔室的水流通道，进水腔室与进水口连通，增压腔室与出水口连通，所述进水腔室与增压腔室之间还通过增流通道连通，增流通道内设置有导通或阻断增流通道内液体流动的单向止回机构，进水腔室的液体压强大于增压腔室的液体压强时、单向止回机构导通增流通道；进水腔室的液体压强小于增压腔室的液体压强时、单向止回机构阻断增流通道。
在上述的一种增流水泵中，所述单向止回机构包括径向设置在增流通道内并将增流通道进行分隔的隔板，隔板上开设有过水通孔，位于隔板靠近增压腔室侧的增流通道上设置有导向套筒，且导向套筒的轴向与隔板的厚度方向相平行，导向套筒的内孔与活动杆背离隔板的一端滑动连接，活动杆靠近隔板的一端设置有能覆盖过水通孔的活动挡板。
在上述的一种增流水泵中，所述增流通道内设置有能为活动挡板提供朝向隔板的弹力的压缩弹簧，压缩弹簧的一端与活动挡板的对应侧面相抵触、另一端套设在导向套筒上且与增压端腔的壁面相抵触。
在上述的一种增流水泵中，所述隔板靠近进水腔室的侧面上设置有定位套筒，所述活动挡板靠近进水腔室的侧面上设置有定位杆，定位杆贯穿隔板并与定位套筒的内孔滑动连接，且定位杆的轴线与活动杆的轴线相平行。
在上述的一种增流水泵中，所述隔板靠近增压腔室的侧面上设置有与活动挡板位置以及结构相对应的密封凹槽，所述过水通孔设置在密封凹槽的槽底上，活动挡板的柱面与密封凹槽的侧壁面为动密封连接。
在上述的一种增流水泵中，所述活动挡板的边沿向外延伸形成一环形锥体，靠近进水腔室侧的外径小于靠近增压腔室侧的外径，所述密封凹槽的侧壁面与环形锥体的锥面相适配。
在上述的一种增流水泵中，所述增流通道为台阶通道，包括与进水腔室连通的大径部、以及与增压腔室连通的小径部，大径部与小径部之间形成定位台阶，大径部内套装有具有底面的隔水筒体，隔水筒体抵靠在定位台阶上且与大径部为过盈配合，该隔水筒体的底面为所述隔板。
在上述的一种增流水泵中，所述小径部为锥形结构，小径部靠近进水腔室侧的内径大于小径部靠近增压腔室侧的内径。
在上述的一种增流水泵中，位于所述水流通道周边的增压腔室的壁面上设置有环形凹槽，所述增流通道的一端与进水腔室连通、另一端与环形凹槽的侧壁连通。
本发明相比现有技术突出的优点是：
1、本发明合理改进泵体结构设计，在进水腔室与增压腔室之间额外开设一增流通道，并借助单向止回机构根据泵体内增压腔室与进水腔室之间的压强变化、控制增流通道内液体流动的导通或阻断，从而优化水泵流量与扬程的曲线关系图，显著提升水泵的性能；
2、本发明借助进水腔室与增压腔室之间的液体压强差的作用，使得活动挡板能够沿活动杆的轴向朝向或背离隔板滑动，从而实现活动挡板对过水通孔的堵塞或导通，其结构简单、成本低；
3、本发明借助压缩弹簧改变单向止回机构的阈值大小，进一步优化水泵流量与扬程的曲线关系图、提升水泵的性能，并可根据实际需求，通过更换不同弹力规格的压缩弹簧，实现对单向止回机构的阈值大小的调节。
附图说明：
图1是现有技术的水泵扬程与流量曲线关系图；
图2是本发明的整体剖视图；
图3是图2的局部放大图A；
图4是本发明的单向止回机构爆炸图；
图5是本发明的未安装单向止回机构的泵体剖视图；
图6是本发明的水泵扬程与流量曲线关系图。
图中：1、泵体；2、进水口；3、出水口；4、进水腔室；5、增压腔室；6、水流通道；7、增流通道；8、隔板；9、过水通孔；10、导向套筒；11、活动杆；12、活动挡板；13、压缩弹簧；14、定位套筒；15、定位杆；16、环形锥体；17、大径部；18、小径部；19、隔水套筒；20、环形凹槽；B、单向止回机构的阈值。
具体实施方式：
下面以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图2—6：
一种增流水泵，包括有具有进水口2与出水口3的泵体1，泵体1内设置有进水腔室4、用于放置叶轮的增压腔室5、以及用于连通进水腔室4与增压腔室5的水流通道6，进水腔室4与进水口2连通，增压腔室5与出水口3连通，所述进水腔室4与增压腔室5之间还通过增流通道7连通，增流通道7内设置有导通或阻断增流通道7内液体流动的单向止回机构。
当水泵处于低扬程、大流量的工作状态时，进水腔室4内的液体压强大于增压腔室5内的液体压强，单向止回机构导通增流通道7，从而进水腔室4与增压腔室5之间的进水流量增加，有效提高水泵流量的上限数值。
当泵体1处于高扬程、小流量的工作状态时，进水腔室4内的液体压强小于增压腔室5内的液体压强，单向止回机构阻断增流通道7，从而进水腔室4与增压腔室5之间的进水流量减少，有效提高水泵扬程的上限数值。
本发明合理改进泵体1结构设计，在进水腔室4与增压腔室5之间额外开设一增流通道7，并借助单向止回机构根据泵体1内增压腔室5与进水腔室4之间的压强变化、控制增流通道7内液体流动的导通或阻断，从而优化了水泵流量与扬程的曲线关系图，显著提升了水泵性能。
进一步，单向止回机构的具体实施方式：所述单向止回机构包括径向设置在增流通道7内并将增流通道7进行分隔的隔板8，隔板8上开设有过水通孔9，位于隔板8靠近增压腔室5侧的增流通道7上设置有导向套筒10，且导向套筒10的轴向与隔板8的厚度方向相平行，导向套筒10的内孔与活动杆11背离隔板8的一端滑动连接，活动杆11靠近隔板8的一端设置有能覆盖过水通孔9的活动挡板12。当进水腔室4内的液体压强大于增压腔室5内的液体压强时，活动挡板12在进水腔室4内的液体压强作用下沿活动杆11的轴向背离隔板8滑动，使得过水通孔9导通；当进水腔室4内的液体压强小于增压腔室5内的液体压强时，活动挡板12在增压腔室5内的液体压强作用下沿活动杆11的轴向朝向隔板8滑动，使得过水通孔9被活动挡板12覆盖阻塞。
其本发明借助进水腔室4与增压腔室5之间的液体压强差的作用，使得活动挡板12能够沿活动杆11的轴向朝向或背离隔板8滑动，从而实现活动挡板12对过水通孔9的堵塞或导通，其结构简单、成本低。
在说明书附图图6中，实线代表本发明的水泵扬程与流量曲线关系，虚线代表现有技术的水泵扬程与流量曲线关系，实线与虚线的交点即为单向止回机构的阈值B。
更进一步，单向止回机构的阈值B大小即为进水腔室4与增压腔室5之间的液体压强差，而为了能够改变单向止回机构的阈值B大小，进一步优化水泵流量与扬程的曲线关系图、提升水泵的性能，所述增流通道7内设置有能为活动挡板12提供朝向隔板8的弹力的压缩弹簧13，压缩弹簧13的一端与活动挡板12的对应侧面相抵触、另一端套设在导向套筒10上且与增压端腔的壁面相抵触。同时，本发明可根据实际需求，通过更换不同弹力规格的压缩弹簧13，实现对单向止回机构的阈值B大小的调节。
为了增强隔板8与活动挡板12之间的连接稳定性，确保活动挡板12能够将过水通孔9完全覆盖，所述隔板8靠近进水腔室4的侧面上设置有定位套筒14，所述活动挡板12靠近进水腔室4的侧面上设置有定位杆15，定位杆15贯穿隔板8并与定位套筒14的内孔滑动连接，且定位杆15的轴线与活动杆11的轴线相平行。
为了提高活动挡板12堵塞过水通孔9时的密闭性，所述隔板8靠近增压腔室5的侧面上设置有与活动挡板12位置以及结构相对应的密封凹槽，所述过水通孔9设置在密封凹槽的槽底上，活动挡板12的柱面与密封凹槽的侧壁面为动密封连接。
优化活动挡板12以及密封凹槽的结构形状，提高活动挡板12与密封凹槽之间的密封性，所述活动挡板12的边沿向外延伸形成一环形锥体16，靠近进水腔室4侧的外径小于靠近增压腔室5侧的外径，所述密封凹槽的侧壁面与环形锥体16的锥面相适配。
为了便于单向止回机构内各个零部件的装配，所述增流通道7为台阶通道，包括与进水腔室4连通的大径部17、以及与增压腔室5连通的小径部18，大径部17与小径部18之间形成定位台阶，大径部17内套装有具有底面的隔水筒体19，隔水筒体19抵靠在定位台阶上且与大径部17为过盈配合，该隔水筒体19的底面为所述隔板8。
更进一步，对增流通道7的结构进行合理优化，增加从增流通道7流入增压腔室5内的液体压强，所述小径部18为锥形结构，小径部18靠近进水腔室4侧的内径大于小径部18靠近增压腔室5侧的内径。
除此之外，单向止回机构也可以采用另一种实施方式：所述单向止回机构为电磁止回阀、以及控制电磁止回阀通或断的控制总成，进水腔室4与增压腔室5内均设置有用于检测对应腔室内液体压力的压力传感器，压力传感器与控制总成电性连接，由控制总成根据两个压力传感器所传递来的压力信息、控制电磁止回阀通或断。
与此同时，由于叶轮在增压腔室5内进行高速旋转，使得从水流通道6流入增压腔室5内的液体形成高压水流，而当单向止回机构导通增流通道7内的液体流动时，为了防止从增流通道7流入增压腔室5内的液体对原有高压水流造成影响，避免水泵增压的效率降低，位于所述水流通道6周边的增压腔室5的壁面上设置有环形凹槽20，所述增流通道7的一端与进水腔室4连通、另一端与环形凹槽20的侧壁连通。增流通道7内的液体先流入环形凹槽20内再进入增压腔室5内，由于环形凹槽20设置在水流通道6的周边，使得水流通道6内的液体与环形凹槽20内的液体流入增压腔室5内的方向相一致，从而尽可能减少对原有高压水流的影响。
上述实施例仅为本发明的较佳实施例之一，并非以此限制本发明的实施范围，故：凡依本发明的形状、结构、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种增流水泵，包括有具有进水口(2)与出水口(3)的泵体(1)，泵体(1)内设置有进水腔室(4)、用于放置叶轮的增压腔室(5)、以及用于连通进水腔室(4)与增压腔室(5)的水流通道(6)，进水腔室(4)与进水口(2)连通，增压腔室(5)与出水口(3)连通，其特征在于：所述进水腔室(4)与增压腔室(5)之间还通过增流通道(7)连通，增流通道(7)内设置有导通或阻断增流通道(7)内液体流动的单向止回机构，进水腔室(4)的液体压强大于增压腔室(5)的液体压强时、单向止回机构导通增流通道(7)；进水腔室(4)的液体压强小于增压腔室(5)的液体压强时、单向止回机构阻断增流通道(7)。
2.根据权利要求1所述的一种增流水泵，其特征在于：所述单向止回机构包括径向设置在增流通道(7)内并将增流通道(7)进行分隔的隔板(8)，隔板(8)上开设有过水通孔(9)，位于隔板(8)靠近增压腔室(5)侧的增流通道(7)上设置有导向套筒(10)，且导向套筒(10)的轴向与隔板(8)的厚度方向相平行，导向套筒(10)的内孔与活动杆(11)背离隔板(8)的一端滑动连接，活动杆(11)靠近隔板(8)的一端设置有能覆盖过水通孔(9)的活动挡板(12)。
3.根据权利要求2所述的一种增流水泵，其特征在于：所述增流通道(7)内设置有能为活动挡板(12)提供朝向隔板(8)的弹力的压缩弹簧(13)，压缩弹簧(13)的一端与活动挡板(12)的对应侧面相抵触、另一端套设在导向套筒(10)上且与增压端腔的壁面相抵触。
4.根据权利要求2或3所述的一种增流水泵，其特征在于：所述隔板(8)靠近进水腔室(4)的侧面上设置有定位套筒(14)，所述活动挡板(12)靠近进水腔室(4)的侧面上设置有定位杆(15)，定位杆(15)贯穿隔板(8)并与定位套筒(14)的内孔滑动连接，且定位杆(15)的轴线与活动杆(11)的轴线相平行。
5.根据权利要求2所述的一种增流水泵，其特征在于：所述隔板(8)靠近增压腔室(5)的侧面上设置有与活动挡板(12)位置以及结构相对应的密封凹槽，所述过水通孔(9)设置在密封凹槽的槽底上，活动挡板(12)的柱面与密封凹槽的侧壁面为动密封连接。
6.根据权利要求5所述的一种增流水泵，其特征在于：所述活动挡板(12)的边沿向外延伸形成一环形锥体(16)，靠近进水腔室(4)侧的外径小于靠近增压腔室(5)侧的外径，所述密封凹槽的侧壁面与环形锥体(16)的锥面相适配。
7.根据权利要求2所述的一种增流水泵，其特征在于：所述增流通道(7)为台阶通道，包括与进水腔室(4)连通的大径部(17)、以及与增压腔室(5)连通的小径部(18)，大径部(17)与小径部(18)之间形成定位台阶，大径部(17)内套装有具有底面的隔水筒体(19)，隔水筒体(19)抵靠在定位台阶上且与大径部(17)为过盈配合，该隔水筒体(19)的底面为所述隔板(8)。
8.根据权利要求7所述的一种增流水泵，其特征在于：所述小径部(18)为锥形结构，小径部(18)靠近进水腔室(4)侧的内径大于小径部(18)靠近增压腔室(5)侧的内径。
9.根据权利要求1所述的一种增流水泵，其特征在于：位于所述水流通道(6)周边的增压腔室(5)的壁面上设置有环形凹槽(20)，所述增流通道(7)的一端与进水腔室(4)连通、另一端与环形凹槽(20)的侧壁连通。
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