CN112855558B - 一种自启动离心水泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自启动离心水泵，包括泵体，所述泵体的固定设有第一泵壳、右侧固定设有第二泵壳，所述第二泵壳的右侧固定设有罩壳；所述第一泵壳内形成第一泵腔；所述第二泵壳内转动连接有转轴，所述转轴的左端通过第一棘齿组件设有叶轮，所述第一泵壳的左侧设有进水口，所述第一泵壳的外侧设有出水口；所述转轴的外侧设有注水组件；所述罩壳内转动连接有动力轴，所述罩壳内设有换向组件；该自启动离心水泵不仅结构简单，而且能够启动前能够实现注水，使用寿命长。

Description

一种自启动离心水泵

技术领域

本发明属于离心泵的技术领域，尤其涉及一种自启动离心水泵。

背景技术

离心泵作为输送介质的一种转动设备，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；用于电力、冶金、煤炭、建材等各行各业，应用极为广泛。衡量离心泵性能的技术参数有流量、吸程、扬程、轴功率、水功率、效率等。现有技术的离心泵存在以下两个问题：

1.离心泵在启动前，泵腔和管道内都充满了大量的空气，必须经过人工注入液体介质，排干泵腔和管道内的空气，才能在离心泵启动时，由叶轮旋转产生的离心力泵出液体介质，在泵腔内形成足够的真空度，不断的吸入液体介质，众所周知人工注液劳动强度较大，费时费力、成本较高。

2.一些需注液的离心泵在工作前期向泵体内吸液时，转轴会带动叶轮在没有介质的情况下进行空转，会降低叶轮和离心泵的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自启动离心水泵，其不仅结构简单，而且能够启动前能够实现注水，使用寿命长。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自启动离心水泵，包括泵体，所述泵体的固定设有第一泵壳、右侧固定设有第二泵壳，所述第二泵壳的右侧固定设有罩壳；所述第一泵壳内形成第一泵腔；所述第二泵壳内转动连接有转轴，所述转轴的左端伸入第一泵壳内且通过第一棘齿组件设有叶轮，所述第一泵壳的左侧沿转轴的轴向设有与第一泵腔连通的进水口，所述第一泵壳的外侧设有与第一泵腔连通的出水口；所述转轴的外侧通过第二棘齿组件设有位于第二泵壳内的注水组件；所述罩壳内转动连接有动力轴，所述罩壳内设有换向组件，在换向组件处于第一位置时，动力轴通过换向组件驱动转轴顺时针转动，此时转轴通过第二棘齿组件驱动注水组件向第一泵腔内注水；在换向组件处于第二位置时，动力轴通过换向组件驱动转轴逆时针转动，此时转轴通过第一棘齿组件驱动叶轮转动。

进一步的，所述换向组件包括轴套，所述轴套套接在转轴的外侧且右端为盲端，所述轴套的内孔侧壁沿轴向设有限位滑槽，所述转轴的外侧固定设有滑动连接在限位滑槽内的限位块，所述轴套内在转轴的右端和轴套之间设有第一弹簧，所述第一弹簧用于迫使轴套向第二位置运动；所述轴套在靠近左端的外侧设有左锥齿轮、在靠近右端的外侧设有右锥齿轮；所述动力轴在伸入罩壳内的一端固定设有动力锥齿轮，所述罩壳的右端固定设有电磁铁，在电磁铁得电时，推动轴向向左运动至第一位置，动力锥齿轮与右锥齿轮啮合；在电磁铁失电时，轴套在第一弹簧作用下向右运动至第二位置，动力锥齿轮与左锥齿轮啮合。

进一步的，所述第一泵体内在出水口处固定设有压力传感器，所述压力传感器与电磁铁电连接，在压力传感器检测到第一泵腔内的压力大于设定值时，控制电磁铁失电。

进一步的，所述第一棘齿组件包括第一棘爪，所述叶轮与转轴配合的内孔侧壁沿周向间隔均匀地设有多个第一棘槽，所述转轴的外侧设有第一槽口，所述第一棘爪转动连接在第一槽口内，所述第一槽口内设有用于迫使第一棘爪伸入第一棘槽内的第一弹片，在转轴逆时针转动时，第一棘爪顶在第一棘槽内驱动叶轮转动。

进一步的，所述注水组件包括第一齿轮和第二齿轮，所述转轴的外侧沿径向设有转动连接在第二泵壳内的凸盘，所述第一齿轮转动连接在凸盘的外侧；所述第二泵壳和泵体之间在在第一齿轮上方固定设有轴杆，所述第二齿轮转动连接在轴杆上且与第一齿轮啮合，所述第二泵壳内在第一齿轮和第二齿轮啮合区两侧形成进水区和出水区；所述第二泵壳的外侧设有与进水区连通的H口，所述出水区通过设置在第二泵壳内的单向阀与第一泵腔连通；所述第二棘齿组件包括第二棘爪，所述第一齿轮与凸盘配合的内孔侧壁沿周向间隔均匀地设有多个第二棘槽，所述凸盘的外侧设有第二槽口，所述第二棘爪转动连接在第二槽口内，所述第二槽口内设有用于迫使第二棘爪伸入第二棘槽内的第二弹片，在转轴带动凸盘顺时针转动时，第二棘爪顶在第二棘槽内驱动第一齿轮转动。

进一步的，所述第二齿轮和轴杆之间设有第三棘齿组件，所述第三棘齿组件包括第三棘爪，所述第二齿轮与轴杆配合的内孔侧壁沿周向间隔均匀地设有多个第三棘槽，所述轴杆的外侧设有第三槽口，所述第三棘爪转动连接在第三槽口内，所述第三槽口内设有用于迫使第三棘爪伸入第三棘槽内的第三弹片，在第二齿轮顺时针转动时，第三棘爪顶在第三棘槽内，第二齿轮停止转动。

进一步的，所述第二泵壳内设有与单向阀的出口连通的第一通孔，所述泵体内设有用于连通第一泵腔和第一通孔的第二通孔。

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：

1.通过使用换向组件，使得水泵在前期注水和后期叶轮工作时，电机一直处于一个方向转动状态；

2.通过使用第一齿轮和第二齿轮啮合方式给水泵进行注水，方便有效；

3.通过使用第一棘齿组件、第二棘齿组件和换向组件配合，使得水泵可以将前期注水状态和后期工作状态进行切换；

4.通过使用第一棘齿组件、第二棘齿组件和换向组件配合，使得水泵在前期注水状态时叶轮不跟随转动，保护叶轮。

附图说明

图1为本发明的注水时的剖视图；

图2为本发明正常工作时的剖视图；

图3为本发明图1中A-A方向剖视图；

图4为本发明图1中B-B方向剖视图；

图5为本发明图4中I处局部放大图；

图6为本发明图1中C-C方向剖视图。

具体实施方式

请参阅图1-6所示，一种自启动离心水泵，包括泵体2，所述泵体2的固定设有第一泵壳1、右侧固定设有第二泵壳11，所述第二泵壳11的右侧固定设有罩壳19；所述第一泵壳1内形成第一泵腔1a；所述第二泵壳11内转动连接有转轴4，所述转轴4的左端伸入第一泵壳1内且通过第一棘齿组件设有叶轮3，所述第一泵壳1的左侧沿转轴4的轴向设有与第一泵腔1a连通的进水口101，所述第一泵壳1的外侧设有与第一泵腔1a连通的出水口102；所述转轴4的外侧通过第二棘齿组件设有位于第二泵壳11内的注水组件；所述罩壳19内转动连接有动力轴12，所述罩壳19内设有换向组件，在换向组件处于第一位置时，动力轴12通过换向组件驱动转轴4顺时针转动，此时转轴4通过第二棘齿组件驱动注水组件向第一泵腔1a内注水；在换向组件处于第二位置时，动力轴12通过换向组件驱动转轴4逆时针转动，此时转轴4通过第一棘齿组件驱动叶轮3转动。

所述换向组件包括轴套7，所述轴套7套接在转轴4的外侧且右端为盲端，所述轴套7的内孔侧壁沿轴向设有限位滑槽78，所述转轴4的外侧固定设有滑动连接在限位滑槽78内的限位块77，所述轴套7内在转轴4的右端和轴套7之间设有第一弹簧10，所述第一弹簧10用于迫使轴套7向第二位置运动；所述轴套7在靠近左端的外侧设有左锥齿轮7a、在靠近右端的外侧设有右锥齿轮7b；所述动力轴12在伸入罩壳19内的一端固定设有动力锥齿轮8，所述罩壳19的右端固定设有电磁铁9，在电磁铁9得电时，推动轴向向左运动至第一位置，动力锥齿轮8与右锥齿轮7b啮合；在电磁铁9失电时，轴套7在第一弹簧10作用下向右运动至第二位置，动力锥齿轮8与左锥齿轮7a啮合。所述第一泵体2内在出水口102处固定设有压力传感器15，所述压力传感器15与电磁铁9电连接，在压力传感器15检测到第一泵腔1a内的压力大于设定值时，控制电磁铁9失电。

所述第一棘齿组件包括第一棘爪13a，所述叶轮3与转轴4配合的内孔侧壁沿周向间隔均匀地设有多个第一棘槽3a，所述转轴4的外侧设有第一槽口49，所述第一棘爪13a转动连接在第一槽口49内，所述第一槽口49内设有用于迫使第一棘爪13a伸入第一棘槽3a内的第一弹片14a，在转轴4逆时针转动时，第一棘爪13a顶在第一棘槽3a内驱动叶轮3转动。

所述注水组件包括第一齿轮5和第二齿轮6，所述转轴4的外侧沿径向设有转动连接在第二泵壳11内的凸盘49，所述第一齿轮5转动连接在凸盘49的外侧；所述第二泵壳11和泵体2之间在在第一齿轮5上方固定设有轴杆63，所述第二齿轮6转动连接在轴杆63上且与第一齿轮5啮合，所述第二泵壳11内在第一齿轮5和第二齿轮6啮合区两侧形成进水区和出水区；所述第二泵壳11的外侧设有与进水区连通的H口，所述出水区通过设置在第二泵壳11内的单向阀与第一泵腔1a连通；所述第二泵壳11内设有与单向阀16的出口连通的第一通孔62，所述泵体2内设有用于连通第一泵腔1a和第一通孔62的第二通孔2a。

所述第二棘齿组件包括第二棘爪13b，所述第一齿轮5与凸盘49配合的内孔侧壁沿周向间隔均匀地设有多个第二棘槽5a，所述凸盘49的外侧设有第二槽口51，所述第二棘爪13b转动连接在第二槽口51内，所述第二槽口51内设有用于迫使第二棘爪13b伸入第二棘槽5a内的第二弹片14b，在转轴4带动凸盘49顺时针转动时，第二棘爪13b顶在第二棘槽5a内驱动第一齿轮5转动。

所述第二齿轮6和轴杆63之间设有第三棘齿组件，所述第三棘齿组件包括第三棘爪13c，所述第二齿轮6与轴杆63配合的内孔侧壁沿周向间隔均匀地设有多个第三棘槽6a，所述轴杆63的外侧设有第三槽口61，所述第三棘爪13c转动连接在第三槽口61内，所述第三槽口61内设有用于迫使第三棘爪13c伸入第三棘槽6a内的第三弹片14c，在第二齿轮6顺时针转动时，第三棘爪13c顶在第三棘槽6a内，第二齿轮6停止转动。

本发明中，在水泵启动前，需先将电机和动力轴12连接，使得电机可以带动动力轴12转动。

启动电机带动动力轴12转动，电磁铁9得电伸出，推动轴套7克服第一弹簧10向左运动，使得动力锥齿轮8和右锥齿轮7b啮合(如图1所示)，带动转轴4顺时针转动(如图4、6所示)，由于第二棘槽5a和第二棘爪13b、第二弹片14b的配合，使得转轴4可通过凸盘49带动第一齿轮5转动，由于第一齿轮5和第二齿轮6啮合，第三棘槽6a和第三棘爪13c、第三弹片14c的配合，使得第一齿轮5带动第二齿轮6一同转动，在第一齿轮5和第二齿轮6右侧空间产生负压将水从H口吸入，通过第一齿轮5和第二齿轮6的运动增压，经过单向阀16、第一通孔、第二通孔、进入第一泵腔1a中进行注液，在压力传感器15检测到第一泵腔1a内的压力大于设定值时停止注水工作，完成注水；在注水工作状态下，由于第一棘槽3a和第一棘爪13a、第一弹片14a的配合，使得转轴4在顺时针转动时，叶轮3不跟所转动，避免叶轮3空转。

在压力传感器15检测到第一泵腔1a内的压力大于设定值时，电磁铁9失电，第一弹簧10推动轴套7向右运动，使得动力锥齿轮8和左锥齿轮7a啮合(如图2所示)，带动转轴4逆时针转动(如图4、6所示)，由于第一棘槽3a和第一棘爪13a、第一弹片14a的配合，使得叶轮3跟随转轴4转动，离心泵开始工作；由于第二棘槽5a和第二棘爪13b、第二弹片14b的配合，使得此时第一齿轮5不跟随转轴4转动，而第三棘槽6a和第三棘爪13c、第三弹片14c的配合更使得第二齿轮6也不会反转，第一齿轮5和第二齿轮6组成的齿轮泵部分停止工作，完成动作。

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 (5)

1.一种自启动离心水泵，包括泵体，其特征在于，所述泵体的固定设有第一泵壳、右侧固定设有第二泵壳，所述第二泵壳的右侧固定设有罩壳；所述第一泵壳内形成第一泵腔；所述第二泵壳内转动连接有转轴，所述转轴的左端伸入第一泵壳内且通过第一棘齿组件设有叶轮，所述第一泵壳的左侧沿转轴的轴向设有与第一泵腔连通的进水口，所述第一泵壳的外侧设有与第一泵腔连通的出水口；所述转轴的外侧通过第二棘齿组件设有位于第二泵壳内的注水组件；所述罩壳内转动连接有动力轴，所述罩壳内设有换向组件，在换向组件处于第一位置时，动力轴通过换向组件驱动转轴顺时针转动，此时转轴通过第二棘齿组件驱动注水组件向第一泵腔内注水；在换向组件处于第二位置时，动力轴通过换向组件驱动转轴逆时针转动，此时转轴通过第一棘齿组件驱动叶轮转动；

所述注水组件包括第一齿轮和第二齿轮，所述转轴的外侧沿径向设有转动连接在第二泵壳内的凸盘，所述第一齿轮转动连接在凸盘的外侧；所述第二泵壳和泵体之间在在第一齿轮上方固定设有轴杆，所述第二齿轮转动连接在轴杆上且与第一齿轮啮合，所述第二泵壳内在第一齿轮和第二齿轮啮合区两侧形成进水区和出水区；所述第二泵壳的外侧设有与进水区连通的H口，所述出水区通过设置在第二泵壳内的单向阀与第一泵腔连通；所述第二棘齿组件包括第二棘爪，所述第一齿轮与凸盘配合的内孔侧壁沿周向间隔均匀地设有多个第二棘槽，所述凸盘的外侧设有第二槽口，所述第二棘爪转动连接在第二槽口内，所述第二槽口内设有用于迫使第二棘爪伸入第二棘槽内的第二弹片，在转轴带动凸盘顺时针转动时，第二棘爪顶在第二棘槽内驱动第一齿轮转动；

所述第二齿轮和轴杆之间设有第三棘齿组件，所述第三棘齿组件包括第三棘爪，所述第二齿轮与轴杆配合的内孔侧壁沿周向间隔均匀地设有多个第三棘槽，所述轴杆的外侧设有第三槽口，所述第三棘爪转动连接在第三槽口内，所述第三槽口内设有用于迫使第三棘爪伸入第三棘槽内的第三弹片，在第二齿轮顺时针转动时，第三棘爪顶在第三棘槽内，第二齿轮停止转动。

2.根据权利要求1所述的一种自启动离心水泵，其特征在于，所述换向组件包括轴套，所述轴套套接在转轴的外侧且右端为盲端，所述轴套的内孔侧壁沿轴向设有限位滑槽，所述转轴的外侧固定设有滑动连接在限位滑槽内的限位块，所述轴套内在转轴的右端和轴套之间设有第一弹簧，所述第一弹簧用于迫使轴套向第二位置运动；所述轴套在靠近左端的外侧设有左锥齿轮、在靠近右端的外侧设有右锥齿轮；所述动力轴在伸入罩壳内的一端固定设有动力锥齿轮，所述罩壳的右端固定设有电磁铁，在电磁铁得电时，推动轴向向左运动至第一位置，动力锥齿轮与右锥齿轮啮合；在电磁铁失电时，轴套在第一弹簧作用下向右运动至第二位置，动力锥齿轮与左锥齿轮啮合。

3.根据权利要求2所述的一种自启动离心水泵，其特征在于，所述第一泵体内在出水口处固定设有压力传感器，所述压力传感器与电磁铁电连接，在压力传感器检测到第一泵腔内的压力大于设定值时，控制电磁铁失电。

4.根据权利要求1所述的一种自启动离心水泵，其特征在于，所述第一棘齿组件包括第一棘爪，所述叶轮与转轴配合的内孔侧壁沿周向间隔均匀地设有多个第一棘槽，所述转轴的外侧设有第一槽口，所述第一棘爪转动连接在第一槽口内，所述第一槽口内设有用于迫使第一棘爪伸入第一棘槽内的第一弹片，在转轴逆时针转动时，第一棘爪顶在第一棘槽内驱动叶轮转动。

5.根据权利要求4所述的一种自启动离心水泵，其特征在于，所述第二泵壳内设有与单向阀的出口连通的第一通孔，所述泵体内设有用于连通第一泵腔和第一通孔的第二通孔。

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