CN110259696A - 一种离心水泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种离心水泵，包括泵壳，所述泵壳内转动连接有叶轮，所述泵壳设有进水口和出水口；所述泵壳上安装有后盖；所述后盖上转动连接有转轴，所述转轴与叶轮连接用于驱动叶轮转动；所述后盖上设有连接架，所述连接架的一端固定安装有电机架，所述电机架上沿转轴的轴向转动连接有动力轴，所述电机架上安装有用于驱动动力轴转动的电机；所述泵壳上设有排气组件；所述动力轴上安装有传动组件，当电机带动动力轴低速旋转时，所述传动组件驱动排气组件动作，当电机带动动力轴高速旋转时，所述传动组件驱动转轴转动；该离心水泵不仅结构简单，而且能够实现自排气。

Description

一种离心水泵

技术领域

本发明属于水泵技术领域，尤其涉及一种离心水泵。

背景技术

离心泵是利用叶轮旋转而使水发生离心运动从而使水产生压力来工作的。由于离心泵的结构导致其自吸能力差，所以在启动前，必须使泵体内腔和吸水管内充满水，然后启动电机，使泵得叶轮高速旋转，水发生离心运动，被甩向叶轮外缘，经泵体内流道流入水泵的压水管路，由于大部分水泵在启动前，泵体内腔没有充满水，如果此时启动电机带动叶轮旋转，无法使泵体内腔产生真空，即无法使吸水管内的水被吸到泵体内腔，从而经由泵体内流道排出，因此需要在启动电机前，人工将水灌满泵体内腔，进行排气，具有使用繁琐、成本高、影响效率、影响安全的技术缺陷。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种离心水泵，其不仅结构简单，而且能够实现自排气。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种离心水泵，包括泵壳，所述泵壳内转动连接有叶轮，所述泵壳沿叶轮的轴向设有进水口、沿叶轮的径向设有出水口；所述泵壳上在与进水口位置相对处安装有后盖；所述后盖上转动连接有伸入泵壳内的转轴，所述转轴与叶轮连接用于驱动叶轮转动；所述后盖上沿转轴的轴向设有连接架，所述连接架的一端固定安装有电机架，所述转轴的一端伸入电机架内；所述电机架上沿转轴的轴向转动连接有动力轴，所述电机架上安装有用于驱动动力轴转动的电机；所述泵壳上设有排气组件，所述排气组件用于在叶轮转动前将泵壳内的空气排出；所述动力轴上安装有传动组件，当电机带动动力轴低速旋转时，所述传动组件驱动排气组件动作，当电机带动动力轴高速旋转时，所述传动组件驱动转轴转动。

通过上述技术方案，该离心水泵工作时，先控制电机带动动力轴低速旋转，进而通过传动组件控制排气组件将泵壳内的空气排出，接着控制电机带动动力轴高速旋转，进而通过传动组件驱动转轴转动，转轴转动时驱动叶轮转动，从将进水口处的从出水口排出。

进一步的技术方案中，所述泵壳上安装有压力传感器，所述压力传感器用于检测泵壳内的水压；在排气组件工作过程中，当泵壳内水压达到预设值时，所述压力传感器控制电机带动动力轴快速转动。

通过上述技术方案，能够实现电机从低速旋转到高速旋转的自动切换。

进一步的技术方案中，与泵壳的进水口连接的管路上设有进液单向阀、与泵壳的出水口连接的管路上设有出液单向阀。

进一步的技术方案中，所述排气组件包括两端均设有开口的缸体，所述泵壳上设有安装座，所述安装座在朝向电机架的侧面上设有连接腔，所述泵壳内设有用于连通连接腔和泵壳内腔的出水孔，所述出水孔内设有出水单向阀；所述安装座上设有与连接腔连通的进水孔，所述进水孔内安装有进水单向阀；所述缸体的一端固定安装在安装座上且与连接腔连通；所述缸体内设有隔板，所述隔板上沿缸体轴向滑动连接有中间杆，所述中间杆上在靠近连接腔的一端设有滑动连接在缸体内的活塞，所述中间杆的另一端设有滑动连接在所述缸体内的柱塞筒，所述缸体内圆周侧面上沿其轴向设有止转滑槽，所述柱塞筒的外圆周侧面上设有滑动连接在止转滑槽内的止转凸柱；所述电机架上转动连接有中间轴，所述中间轴与缸体同轴设置，中间轴的一端伸入电机架内安装有第一齿轮、另一端伸入所述缸体内设有旋转柱；所述旋转柱转动连接在柱塞筒内，所述柱塞筒的内圆周侧面上在靠近右端开口处设有内凸柱，所述旋转柱的圆周侧面设有与内凸柱配合用于驱动柱塞筒沿缸体轴向往复运动的曲线槽。

通过上述技术方案，排气组件工作时，电机带动动力轴低速旋转，进而通过传动组件带动第一齿轮转动，第一齿轮转动时通过中间轴带动旋转柱转动，由于止转凸柱滑动连接在止转滑槽内，因此旋转柱转动时通过曲线槽和内凸柱的配合，驱动柱塞筒在缸体内沿缸体的轴向做往复运动，柱塞筒做往复运动时通过中间杆驱动活塞在缸体内做往复运动；从而将进水孔处的水通过进水单向阀吸入缸体内，然后经过出水单向阀和出水孔进入泵壳内，实现泵壳内注水排气。

进一步的技术方案中，所述传动组件包括转动连接在动力轴上的第二齿轮，所述第二齿轮与第一齿轮啮合；所述转轴在伸入电机架内的一端固定安装有第三齿轮，所述动力轴上转动连接有与第三齿轮啮合的第四齿轮；所述动力轴上在第二齿轮和第四齿轮之间滑动连接有轴套，所述轴套的内圆周侧面上沿动力轴的轴向设有限位槽，所述动力轴上固定安装有滑动连接在所述限位槽内的限位块；所述动力轴上在轴套和第四齿轮之间设有用于迫使所述轴套向第二齿轮方向运动的弹簧；

所述第二齿轮在靠近轴套的端面设有第一内锥齿面，所述第四齿轮在靠近轴套的端面设有第二内锥齿面；所述轴套在靠近第二齿轮的一端设有第一锥齿轮，在电机带动动力轴低速转动时，所述第一锥齿轮在弹簧的作用下压紧在第一内锥齿面上；所述套管在靠近第四齿轮的一端设有第二锥齿轮，在电机带动动力轴高速旋转时，所述第二锥齿轮与第二内锥齿面啮合。

进一步的技术方案中，所述动力轴上滑动连接有锥形套，所述动力轴上铰接有两个离心摆杆，每个离心摆杆的一端均设有摆锤、另一端均铰接有连杆，所述连杆的另一端与锥形套铰接；所述电机架内对称铰接有两个控制架杆，每个控制架杆的一端均伸入第一锥齿轮和第二锥齿轮之间、另一端均位于锥形套的锥面上；

在电机带动动力轴低速转动时，所述轴套在弹簧的作用下压向第二齿轮；使得控制架杆上位于第一锥齿轮和第二锥齿轮之间的一端向第二齿轮方向运动、另一端压紧在锥形套的锥面上，带动锥形套向第四齿轮方向运动，锥形套向第四齿轮方向运动时，通过连杆拉动离心摆杆合拢；

在电机带动动力轴高速旋转时，离心摆杆在摆锤的作用张开，离心摆杆张开时通过连杆拉动锥形套向远离第四齿轮方向运动，锥形套向远离第四齿轮方向运动时通过控制架杆推动轴套压缩弹簧，使得第二锥齿轮和第二内锥齿面啮合。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

该离心水泵工作时，先控制电机带动动力轴低速旋转，进而通过传动组件控制排气组件将泵壳内的空气排出，接着控制电机带动动力轴高速旋转，进而通过传动组件驱动转轴转动，转轴转动时驱动叶轮转动，从将进水口处的从出水口排出；其不仅结构简单，而且能够实现自排气。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的俯视图；

图3为图2中A-A方向剖视图；

图4为图1中B-B方向剖视图；

图5-6为本发明的立体结构图；

图7为本发明中传动组件的俯视图；

图8为本发明中传动组件的立体结构图；

图9为本发明中活塞、中间杆、柱塞筒的立体结构图；

图10为本发明中旋转柱的立体结构图；

图11为本发明中动力轴部分剖视图。

具体实施方式

请参阅图1-11所示，一种离心水泵，包括泵壳1，所述泵壳1内转动连接有叶轮6，所述泵壳1沿叶轮6的轴向设有进水口1a、沿叶轮6的径向设有出水口1b；所述泵壳1上在与进水口1a位置相对处安装有后盖1c；所述泵壳内在后盖1c处固定安装有内盖1d，所述后盖1c上转动连接有穿过内盖1d伸入泵壳1内的转轴19，所述转轴19与叶轮6通过销键连接，所述转轴19用于驱动叶轮6转动；所述后盖1c上沿转轴19的轴向设有连接架2，所述连接架2的一端固定安装有电机架4，所述转轴19的一端伸入电机架4内；所述电机架4上沿转轴19的轴向转动连接有动力轴33，所述电机架4上安装有用于驱动动力轴33转动的电机5；所述泵壳1上设有排气组件，所述排气组件用于在叶轮6转动前将泵壳1内的空气排出；所述动力轴33上安装有传动组件，当电机5带动动力轴33以100r/min的速度低速旋转时，所述传动组件驱动排气组件动作，当电机5带动动力轴33以1000r/min的速度高速旋转时，所述传动组件驱动转轴19转动。

其中，与泵壳1的进水口1a连接的管路上设有进液单向阀、与泵壳1的出水口1b连接的管路上设有出液单向阀。所述泵壳1上安装有压力传感器7，所述压力传感器7用于检测泵壳1内的水压；在排气组件工作过程中，当泵壳1内水压达到预设值时，所述压力传感器7控制电机5带动动力轴33快速转动。

所述排气组件包括两端均设有开口的缸体3，所述泵壳1上设有安装座1e，所述安装座1e在朝向电机架4的侧面上设有连接腔1e1，所述泵壳1内设有用于连通连接腔1e1和泵壳1内腔的出水孔1e2，所述出水孔1e2内设有出水单向阀8；所述安装座1e上设有与连接腔1e1连通的进水孔22，所述进水孔22内安装有进水单向阀20；所述缸体3的一端固定安装在安装座1e上且与连接腔1e1连通；所述缸体3内设有隔板3a，所述隔板3a上沿缸体3轴向滑动连接有中间杆9，所述中间杆9上在靠近连接腔1e1的一端设有滑动连接在缸体3内的活塞901，所述中间杆9的另一端设有滑动连接在所述缸体3内的柱塞筒902，所述缸体3内圆周侧面上沿其轴向设有止转滑槽3b，所述柱塞筒902的外圆周侧面上设有滑动连接在止转滑槽3b内的止转凸柱9a；所述电机架4上转动连接有中间轴21，所述中间轴21与缸体3同轴设置，中间轴21的一端伸入电机架4内安装有第一齿轮11、另一端伸入所述缸体3内设有旋转柱10；所述旋转柱10转动连接在柱塞筒902内，所述柱塞筒902的内圆周侧面上在靠近右端开口处设有内凸柱9b，所述旋转柱10的圆周侧面设有与内凸柱9b配合用于驱动柱塞筒902沿缸体3轴向往复运动的曲线槽10a。

所述传动组件包括转动连接在动力轴33上的第二齿轮12，所述第二齿轮12与第一齿轮11啮合；所述转轴19在伸入电机架4内的一端固定安装有第三齿轮19a，所述动力轴33上转动连接有与第三齿轮19a啮合的第四齿轮15；所述动力轴33上在第二齿轮12和第四齿轮15之间滑动连接有轴套13，所述轴套13的内圆周侧面上沿动力轴33的轴向设有限位槽13a，所述动力轴33上固定安装有滑动连接在所述限位槽13a内的限位块13b；所述动力轴33上在轴套13和第四齿轮15之间设有用于迫使所述轴套13向第二齿轮12方向运动的弹簧14。

所述第二齿轮12在靠近轴套13的端面设有第一内锥齿面12a，所述第四齿轮15在靠近轴套13的端面设有第二内锥齿面15a；所述轴套13在靠近第二齿轮12的一端设有第一锥齿轮13c，在电机5带动动力轴33以100r/min的速度低速转动时，所述第一锥齿轮13c在弹簧14的作用下压紧在第一内锥齿面12a上；所述套管在靠近第四齿轮15的一端设有第二锥齿轮13d，在电机5带动动力轴33以1000r/min的速度高速旋转时，所述第二锥齿轮13d与第二内锥齿面15a啮合。

所述动力轴33上滑动连接有锥形套16，所述动力轴33上铰接有两个离心摆杆18，每个离心摆杆18的一端均设有摆锤18a、另一端均铰接有连杆17，所述连杆17的另一端与锥形套16铰接；所述电机架4内对称铰接有两个控制架杆21，每个控制架杆21的一端均伸入第一锥齿轮13c和第二锥齿轮13d之间、另一端均位于锥形套16的锥面上。

该离心水泵工作时，需要将进水孔22接入水中，接着控制电机5带动动力轴33以100r/min的速度低速旋转，在电机5带动动力轴33低速转动时，所述轴套13在弹簧14的作用下压向第二齿轮12，使得所述第一锥齿轮13c在弹簧14的作用下压紧在第一内锥齿面12a上；与此同时，使得控制架杆21上位于第一锥齿轮13c和第二锥齿轮13d之间的一端向第二齿轮12方向运动、另一端压紧在锥形套16的锥面上，带动锥形套16向第四齿轮15方向运动，锥形套16向第四齿轮15方向运动时，通过连杆17拉动离心摆杆18合拢。其中，动力轴33通过轴套13、第一锥齿轮13c、第一内锥齿面12a、第二齿轮12带动第一齿轮11转动。第一齿轮11转动时通过中间轴21带动旋转柱10转动，由于止转凸柱9a滑动连接在止转滑槽3b内，因此旋转柱10转动时通过曲线槽10a和内凸柱9b的配合，驱动柱塞筒902在缸体3内沿缸体3的轴向做往复运动，柱塞筒902做往复运动时通过中间杆9驱动活塞901在缸体3内做往复运动；从而将进水孔22处的水通过进水单向阀20吸入缸体3内，然后经过出水单向阀8和出水孔1e2进入泵壳1内，由于与泵壳1的进水口1a连接的管路上设有进液单向阀、与泵壳1的出水口1b连接的管路上设有出液单向阀，所以可使泵壳1内产生一定压强，当泵壳1中全部注满水后，会继续注水，使泵壳1内的水压升高，当水压到达压力传感器7的设定值时，完成排气。

当泵壳1内水压达到预设值时，所述压力传感器7控制电机5带动动力轴33以1000r/min的速度快速转动，在电机5带动动力轴33高速旋转时，离心摆杆18在摆锤18a的作用张开，离心摆杆18张开时通过连杆17拉动锥形套16向远离第四齿轮15方向运动，锥形套16向远离第四齿轮15方向运动时通过控制架杆21推动轴套13压缩弹簧14，使得第二锥齿轮13d和第二内锥齿面15a啮合。动力轴33通过轴套13、第二锥齿轮13d、第二内锥齿面15a、第四齿轮15带动第二齿轮12转动，第二齿轮12转动时，通过转轴19驱动叶轮6转动，从将进水口1a处的从出水口1b排出，实现离心水泵的正常工作。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种离心水泵，包括泵壳，所述泵壳内转动连接有叶轮，所述泵壳沿叶轮的轴向设有进水口、沿叶轮的径向设有出水口；其特征在于，所述泵壳上在与进水口位置相对处安装有后盖；所述后盖上转动连接有伸入泵壳内的转轴，所述转轴与叶轮连接用于驱动叶轮转动；所述后盖上沿转轴的轴向设有连接架，所述连接架的一端固定安装有电机架，所述转轴的一端伸入电机架内；所述电机架上沿转轴的轴向转动连接有动力轴，所述电机架上安装有用于驱动动力轴转动的电机；所述泵壳上设有排气组件，所述排气组件用于在叶轮转动前将泵壳内的空气排出；所述动力轴上安装有传动组件，当电机带动动力轴低速旋转时，所述传动组件驱动排气组件动作，当电机带动动力轴高速旋转时，所述传动组件驱动转轴转动。

2.根据权利要求1所述的离心水泵，其特征在于，所述泵壳上安装有压力传感器，所述压力传感器用于检测泵壳内的水压；在排气组件工作过程中，当泵壳内水压达到预设值时，所述压力传感器控制电机带动动力轴快速转动。

3.根据权利要求1所述的离心水泵，其特征在于，与泵壳的进水口连接的管路上设有进液单向阀、与泵壳的出水口连接的管路上设有出液单向阀。

4.根据权利要求1所述的离心水泵，其特征在于，所述排气组件包括两端均设有开口的缸体，所述泵壳上设有安装座，所述安装座在朝向电机架的侧面上设有连接腔，所述泵壳内设有用于连通连接腔和泵壳内腔的出水孔，所述出水孔内设有出水单向阀；所述安装座上设有与连接腔连通的进水孔，所述进水孔内安装有进水单向阀；所述缸体的一端固定安装在安装座上且与连接腔连通；所述缸体内设有隔板，所述隔板上沿缸体轴向滑动连接有中间杆，所述中间杆上在靠近连接腔的一端设有滑动连接在缸体内的活塞，所述中间杆的另一端设有滑动连接在所述缸体内的柱塞筒，所述缸体内圆周侧面上沿其轴向设有止转滑槽，所述柱塞筒的外圆周侧面上设有滑动连接在止转滑槽内的止转凸柱；所述电机架上转动连接有中间轴，所述中间轴与缸体同轴设置，中间轴的一端伸入电机架内安装有第一齿轮、另一端伸入所述缸体内设有旋转柱；所述旋转柱转动连接在柱塞筒内，所述柱塞筒的内圆周侧面上在靠近右端开口处设有内凸柱，所述旋转柱的圆周侧面设有与内凸柱配合用于驱动柱塞筒沿缸体轴向往复运动的曲线槽。

5.根据权利要求4所述的离心水泵，其特征在于，所述传动组件包括转动连接在动力轴上的第二齿轮，所述第二齿轮与第一齿轮啮合；所述转轴在伸入电机架内的一端固定安装有第三齿轮，所述动力轴上转动连接有与第三齿轮啮合的第四齿轮；所述动力轴上在第二齿轮和第四齿轮之间滑动连接有轴套，所述轴套的内圆周侧面上沿动力轴的轴向设有限位槽，所述动力轴上固定安装有滑动连接在所述限位槽内的限位块；所述动力轴上在轴套和第四齿轮之间设有用于迫使所述轴套向第二齿轮方向运动的弹簧；

所述第二齿轮在靠近轴套的端面设有第一内锥齿面，所述第四齿轮在靠近轴套的端面设有第二内锥齿面；所述轴套在靠近第二齿轮的一端设有第一锥齿轮，在电机带动动力轴低速转动时，所述第一锥齿轮在弹簧的作用下压紧在第一内锥齿面上；所述套管在靠近第四齿轮的一端设有第二锥齿轮，在电机带动动力轴高速旋转时，所述第二锥齿轮与第二内锥齿面啮合。

6.根据权利要求5所述的离心水泵，其特征在于，所述动力轴上滑动连接有锥形套，所述动力轴上铰接有两个离心摆杆，每个离心摆杆的一端均设有摆锤、另一端均铰接有连杆，所述连杆的另一端与锥形套铰接；所述电机架内对称铰接有两个控制架杆，每个控制架杆的一端均伸入第一锥齿轮和第二锥齿轮之间、另一端均位于锥形套的锥面上；

在电机带动动力轴低速转动时，所述轴套在弹簧的作用下压向第二齿轮；使得控制架杆上位于第一锥齿轮和第二锥齿轮之间的一端向第二齿轮方向运动、另一端压紧在锥形套的锥面上，带动锥形套向第四齿轮方向运动，锥形套向第四齿轮方向运动时，通过连杆拉动离心摆杆合拢；

在电机带动动力轴高速旋转时，离心摆杆在摆锤的作用张开，离心摆杆张开时通过连杆拉动锥形套向远离第四齿轮方向运动，锥形套向远离第四齿轮方向运动时通过控制架杆推动轴套压缩弹簧，使得第二锥齿轮和第二内锥齿面啮合。