CN112879308A - 一种多级离心泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多级离心泵，包括泵体、转轴、第一叶轮、第二叶轮、第三叶轮和切换机构；所述泵体内转动连接有转轴；所述转轴上从左到右依次固定连接有第一叶轮、第二叶轮和第三叶轮；所述第一叶轮左侧和泵体形成有第一吸水口，第一叶轮右侧和泵体形成有第一出水口；所述第二叶轮左侧和泵体形成有第二吸水口，第二叶轮右侧和泵体形成有第二出水口；所述第三叶轮左侧和泵体形成有第三吸水口，第三叶轮右侧和泵体形成有第三出水口；所述泵体左侧设有和第一吸水口连通的进口A；所述泵体右侧设有出口B；本发明通过设置切换机构，可根据实际使用工况自动调节叶轮级数，改变多级离心泵的扬程，降低能耗，节省了成本；通过机械传动改变有效工作的叶轮数量，切换简单，节约时间，并且工作稳定。

Description

一种多级离心泵
技术领域
本发明属于流体泵技术领域，尤其涉及一种多级离心泵。
背景技术
离心泵是利用叶轮旋转而使液体发生离心运动来工作的，其工作原理为：当液体进入泵壳后，由于蜗壳形泵壳中的流道逐渐扩大，液体流速逐渐降低，一部分动能转变为静压能，于是液体以较高的压强沿排出口流出。与此同时，叶轮中心处由于液体被甩出而形成一定的真空，而液面处的压强比叶轮中心处要高。因此，吸入管路的液体在压差作用下进入泵内，叶轮不停旋转，液体也连续不断的被吸入和压出。
多级离心泵在实际工作中普遍存在“大马拉小车”的问题，这是由于在设计选型时所选设备的流量和扬程不合理或工艺条件改变所致，导致离心泵的扬程的附余量过大，运行效率低，功耗大。一般通过减少叶轮数量来进行技术改造，但是此方法拆装复杂，耗时久，并且改造后离心泵容易工作不稳定。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种多级离心泵。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案，包括泵体、转轴、第一叶轮、第二叶轮、第三叶轮和切换机构；所述泵体内转动连接有转轴；所述转轴上从左到右依次固定连接有第一叶轮、第二叶轮和第三叶轮；所述第一叶轮左侧和泵体形成有第一吸水口，第一叶轮右侧和泵体形成有第一出水口；所述第二叶轮左侧和泵体形成有第二吸水口，第二叶轮右侧和泵体形成有第二出水口；所述第三叶轮左侧和泵体形成有第三吸水口，第三叶轮右侧和泵体形成有第三出水口；所述泵体左侧设有和第一吸水口连通的进口A；所述泵体右侧设有出口B。
所述切换机构用以改变第一出水口、第二吸水口、第二出水口、第三吸水口、第三出水口和出口B之间的连通关系，所述切换机构可以在第一工作位置、第二工作位置和第三工作位置之间切换。
当所述切换机构处于第一工作位置时，第二吸水口和第二出水口连通，第三吸水口和第三出水口连通，第一出水口和出口B连通，通过第一叶轮的转动将进口A的液体输送到出口B。
当所述切换机构处于第二工作位置时，第二吸水口和第二出水口连通，第一出水口和第三吸水口连通，第三出水口和出口B连通，通过第一叶轮的转动将进口A的液体输送到第三吸水口，再通过第三叶轮的转动将第三吸水口的液体输送到出口B。
当所述切换机构处于第三工作位置时，第一出水口和第二吸水口连通，第二出水口和第三吸水口连通，第三出水口和出口B连通；通过第一叶轮的转动将进口A的液体输送到第二吸水口，通过第二叶轮的转动将第二吸水口的液体输送到第三吸水口，再通过第三叶轮的转动将第三吸水口的液体输送到出口B。
作为优选，所述切换机构包括安装板、左旋转体、右旋转体和切换电机；所述安装板固定连接在泵体上端；所述安装板内设有用以连通第一出水口和出口B的主流道；所述安装板下端分别转动连接有左旋转体和右旋转体，所述左旋转体和右旋转体的上端均穿过所述主流道；所述切换电机固定连接在安装板上端，且切换电机输出轴和左旋转体固定连接。
作为优选，所述左旋转体包括第一齿轮、第一圆柱体和第一安装轴；所述第一齿轮上端设有第一圆柱体；所述第一圆柱体上端设有和安装板转动连接的第一安装轴；所述第一圆柱体上设有贯穿的第一通孔；所述第一圆柱体圆柱面上设有和第一通孔连通的第一U型槽；所述第一齿轮上沿第一通孔轴线对称设有两个贯穿的第二通孔；第一齿轮下端面对称设有两个第二U型槽；所述两个第二U型槽通过第一齿轮内设置的第一齿内流道连通。
作为优选，所述右旋转体包括第二齿轮、第二圆柱体和第二安装轴；所述第二齿轮上端设有第二圆柱体，且第二齿轮和第一齿轮相啮合；所述第二圆柱体上端设有和安装板转动连接的第二安装轴；所述第二圆柱体上设有贯穿的第三通孔；所述第二齿轮下端沿第一通孔轴线方向设有两个盲孔；所述两个盲孔通过第二齿轮内设置的第二齿内流道连通；所述第二齿轮上设有两个贯穿的第三U型槽。
作为优选，所述主流道通过第一出口流道和第一出水口连通；所述第二吸水口上设有第二进口流道；所述第二出水口上设有第二出口流道；所述第三吸水口上设有第三进口流道；所述第三出水口上设有第三出口流道。
作为优选，当所述切换机构处于第一工作位置时，第一通孔轴线和主流道轴线平行，左旋转体所在处主流道通过第一通孔连通；第二进口流道和第二出口流道分别和第二U型槽连通，第二进口流道和第二出口流道连通使第二叶轮处于内循环状态；第三通孔轴线和主流道轴线平行，右旋转体所在处主流道通过第三通孔连通；第三进口流道和第三出口流道分别和盲孔连通，第三进口流道和第三出口流道连通使第三叶轮处于内循环状态；通过第一叶轮的转动将进口A的液体依次经过第一出口流道和主流道输送到出口B。
作为优选，所述切换电机正转带动第一齿轮沿顺时针方向旋转度后，所述切换机构处于第二工作位置；此时左旋转体所在处主流道与第一U型槽连通，第一U型槽使主流道继续保持连通状态；第二进口流道和第二出口流道分别继续和第二U型槽连通，第二叶轮处于内循环状态；右旋转体所在处主流道被第二圆柱体隔断；第三进口流道和第三出口流道分别通过第三U型槽与主流道连通；通过第一叶轮的转动将进口A的液体依次经第一出口流道、主流道和第三进口流道输送到第三吸水口，再通过第三叶轮的转动将第三吸水口的液体依次经第三出口流道和主流道输送到出口B。
作为优选，所述切换电机继续正转带动第一齿轮沿顺时针方向旋转度后，所述切换机构处于第三工作位置；此时左旋转体所在处主流道被第一圆柱体隔断；第二进口流道和第二出口流道分别和第二通孔连通；右旋转体所在处主流道被第二圆柱体隔断；第三进口流道和第三出口流道分别继续通过第三U型槽与主流道连通；通过第一叶轮的转动将进口A的液体依次经第一出口流道、主流道和第二进口流道输送到第二吸水口，再通过第二叶轮的转动将第二吸水口的液体依次经第二出口流道、主流道和第三进口流道输送到第三吸水口，再通过第三叶轮的转动将第三吸水口的液体经第三出口流道和主流道输送到出口B。
和现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明通过设置切换机构，可根据实际使用工况自动调节叶轮级数，改变多级离心泵的扬程，降低能耗，节省了成本；通过机械传动改变有效工作的叶轮数量，切换简单，节约时间，并且工作稳定。
附图说明
图1为本发明整体剖视图；
图2为本发明图1中G-G向剖视图；
图3为本发明图1中H-H向剖视图；
图4为本发明切换机构第二工作位置示意图；
图5为本发明切换机构第二工作位置另一视角示意图；
图6为本发明切换机构第三工作位置示意图；
图7为本发明切换机构第三工作位置另一视角示意图；
图8为本发明左旋转体三维结构图；
图9为本发明左旋转体另一视角三维结构图；
图10为本发明右旋转体三维结构图；
图11为本发明右旋转体另一视角三维结构图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1-11所示，为本发明的一个优选实施例。
一种多级离心泵，包括泵体1、转轴2、第一叶轮3、第二叶轮4、第三叶轮5和切换机构6；所述泵体1内转动连接有转轴2；所述转轴2上从左到右依次固定连接有第一叶轮3、第二叶轮4和第三叶轮5；所述第一叶轮3左侧和泵体1形成有第一吸水口31，第一叶轮3右侧和泵体1形成有第一出水口32；所述第二叶轮4左侧和泵体1形成有第二吸水口41，第二叶轮4右侧和泵体1形成有第二出水口42；所述第三叶轮5左侧和泵体1形成有第三吸水口51，第三叶轮5右侧和泵体1形成有第三出水口52；所述泵体1左侧设有和第一吸水口31连通的进口A；所述泵体1右侧设有出口B。
所述切换机构6用以改变第一出水口32、第二吸水口41、第二出水口42、第三吸水口51、第三出水口52和出口B之间的连通关系，所述切换机构6可以在第一工作位置、第二工作位置和第三工作位置之间切换。
当所述切换机构6处于第一工作位置时，第二吸水口41和第二出水口42连通，第三吸水口51和第三出水口32连通，第一出水口32和出口B连通，通过第一叶轮3的转动将进口A的液体输送到出口B。
当所述切换机构6处于第二工作位置时，第二吸水口41和第二出水口42连通，第一出水口32和第三吸水口51连通，第三出水口52和出口B连通，通过第一叶轮3的转动将进口A的液体输送到第三吸水口51，再通过第三叶轮5的转动将第三吸水口51的液体输送到出口B。
当所述切换机构6处于第三工作位置时，第一出水口32和第二吸水口41连通，第二出水口42和第三吸水口51连通，第三出水口52和出口B连通；通过第一叶轮3的转动将进口A的液体输送到第二吸水口42，通过第二叶轮4的转动将第二吸水口41的液体输送到第三吸水口51，再通过第三叶轮5的转动将第三吸水口51的液体输送到出口B。
所述切换机构6包括安装板61、左旋转体62、右旋转体63和切换电机64；所述安装板61固定连接在泵体1上端；所述安装板61内设有用以连通第一出水口32和出口B的主流道611；所述安装板61下端分别转动连接有左旋转体62和右旋转体63，所述左旋转体62和右旋转体63的上端均穿过所述主流道611；所述切换电机64固定连接在安装板61上端，且切换电机64输出轴和左旋转体62固定连接。
所述左旋转体62包括第一齿轮621、第一圆柱体622和第一安装轴623；所述第一齿轮621上端设有第一圆柱体622；所述第一圆柱体622上端设有和安装板61转动连接的第一安装轴623；所述第一圆柱体622上设有贯穿的第一通孔6221；所述第一圆柱体622圆柱面上设有和第一通孔6221连通的第一U型槽6222；所述第一齿轮621上沿第一通孔6221轴线对称设有两个贯穿的第二通孔6211；第一齿轮621下端面对称设有两个第二U型槽6212；所述两个第二U型槽6212通过第一齿轮621内设置的第一齿内流道6213连通。
所述右旋转体63包括第二齿轮631、第二圆柱体632和第二安装轴633；所述第二齿轮631上端设有第二圆柱体632，且第二齿轮631和第一齿轮621相啮合；所述第二圆柱体632上端设有和安装板61转动连接的第二安装轴633；所述第二圆柱体632上设有贯穿的第三通孔6321；所述第二齿轮631下端沿第一通孔6221轴线方向设有两个盲孔6311；所述两个盲孔6311通过第二齿轮631内设置的第二齿内流道6312连通；所述第二齿轮631上设有两个贯穿的第三U型槽6313。
所述主流道611通过第一出口流道11和第一出水口32连通；所述第二吸水口41上设有第二进口流道12；所述第二出水口42上设有第二出口流道13；所述第三吸水口51上设有第三进口流道14；所述第三出水口52上设有第三出口流道15。
所述切换机构6处于第一工作位置时(见图1、图2、图3)，第一通孔6221轴线和主流道611轴线平行，左旋转体62所在处主流道611通过第一通孔6221连通；第二进口流道12和第二出口流道13分别和第二U型槽6212连通，第二进口流道12和第二出口流道13连通使第二叶轮4处于内循环状态；第三通孔6321轴线和主流道611轴线平行，右旋转体63所在处主流道611通过第三通孔6321连通；第三进口流道14和第三出口流道15分别和盲孔6311连通，第三进口流道14和第三出口流道15连通使第三叶轮5处于内循环状态；通过第一叶轮3的转动将进口A的液体依次经过第一出口流道11和主流道611输送到出口B。
所述切换电机64正转带动第一齿轮621沿顺时针方向旋转45度后，所述切换机构6处于第二工作位置(图4、图5)；此时左旋转体62所在处主流道611与第一U型槽6222连通，第一U型槽6222使主流道611继续保持连通状态；第二进口流道12和第二出口流道13分别继续和第二U型槽6212连通，第二叶轮4处于内循环状态；右旋转体63所在处主流道611被第二圆柱体632隔断；第三进口流道14和第三出口流道15分别通过第三U型槽6313与主流道611连通；通过第一叶轮3的转动将进口A的液体依次经第一出口流道11、主流道611和第三进口流道14输送到第三吸水口51，再通过第三叶轮5的转动将第三吸水口51的液体依次经第三出口流道15和主流道611输送到出口B。
所述切换电机64继续正转带动第一齿轮621沿顺时针方向旋转45度后，所述切换机构6处于第三工作位置(见图6、图7)；此时左旋转体62所在处主流道611被第一圆柱体622隔断；第二进口流道12和第二出口流道13分别和第二通孔6211连通；右旋转体63所在处主流道611被第二圆柱体632隔断；第三进口流道14和第三出口流道15分别继续通过第三U型槽6313与主流道611连通；通过第一叶轮3的转动将进口A的液体依次经第一出口流道11、主流道611和第二进口流道12输送到第二吸水口41，再通过第二叶轮4的转动将第二吸水口41的液体依次经第二出口流道13、主流道611和第三进口流道14输送到第三吸水口51，再通过第三叶轮5的转动将第三吸水口51的液体经第三出口流道15和主流道611输送到出口B。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种多级离心泵，其特征在于：所述多级离心泵包括泵体(1)、转轴(2)、第一叶轮(3)、第二叶轮(4)、第三叶轮(5)和切换机构(6)；所述泵体(1)内转动连接有转轴(2)；所述转轴(2)上从左到右依次固定连接有第一叶轮(3)、第二叶轮(4)和第三叶轮(5)；所述第一叶轮(3)左侧和泵体(1)形成有第一吸水口(31)，第一叶轮(3)右侧和泵体(1)形成有第一出水口(32)；所述第二叶轮(4)左侧和泵体(1)形成有第二吸水口(41)，第二叶轮(4)右侧和泵体(1)形成有第二出水口(42)；所述第三叶轮(5)左侧和泵体(1)形成有第三吸水口(51)，第三叶轮(5)右侧和泵体(1)形成有第三出水口(52)；所述泵体(1)左侧设有和第一吸水口(31)连通的进口A；所述泵体(1)右侧设有出口B；
所述切换机构(6)用以改变第一出水口(32)、第二吸水口(41)、第二出水口(42)、第三吸水口(51)、第三出水口(52)和出口B之间的连通关系，所述切换机构(6)可以在第一工作位置、第二工作位置和第三工作位置之间切换；
当所述切换机构(6)处于第一工作位置时，第二吸水口(41)和第二出水口(42)连通，第三吸水口(51)和第三出水口(32)连通，第一出水口(32)和出口B连通，通过第一叶轮(3)的转动将进口A的液体输送到出口B；
当所述切换机构(6)处于第二工作位置时，第二吸水口(41)和第二出水口(42)连通，第一出水口(32)和第三吸水口(51)连通，第三出水口(52)和出口B连通，通过第一叶轮(3)的转动将进口A的液体输送到第三吸水口(51)，再通过第三叶轮(5)的转动将第三吸水口(51)的液体输送到出口B；
当所述切换机构(6)处于第三工作位置时，第一出水口(32)和第二吸水口(41)连通，第二出水口(42)和第三吸水口(51)连通，第三出水口(52)和出口B连通；通过第一叶轮(3)的转动将进口A的液体输送到第二吸水口(42)，通过第二叶轮(4)的转动将第二吸水口(41)的液体输送到第三吸水口(51)，再通过第三叶轮(5)的转动将第三吸水口(51)的液体输送到出口B。
2.根据权利要求1所述的多级离心泵，其特征在于：所述切换机构(6)包括安装板(61)、左旋转体(62)、右旋转体(63)和切换电机(64)；所述安装板(61)固定连接在泵体(1)上端；所述安装板(61)内设有用以连通第一出水口(32)和出口B的主流道(611)；所述安装板(61)下端分别转动连接有左旋转体(62)和右旋转体(63)，所述左旋转体(62)和右旋转体(63)的上端均穿过所述主流道(611)；所述切换电机(64)固定连接在安装板(61)上端，且切换电机(64)输出轴和左旋转体(62)固定连接。
3.根据权利要求2所述的多级离心泵，其特征在于：所述左旋转体(62)包括第一齿轮(621)、第一圆柱体(622)和第一安装轴(623)；所述第一齿轮(621)上端设有第一圆柱体(622)；所述第一圆柱体(622)上端设有和安装板(61)转动连接的第一安装轴(623)；所述第一圆柱体(622)上设有贯穿的第一通孔(6221)；所述第一圆柱体(622)圆柱面上设有和第一通孔(6221)连通的第一U型槽(6222)；所述第一齿轮(621)上沿第一通孔(6221)轴线对称设有两个贯穿的第二通孔(6211)；第一齿轮(621)下端面对称设有两个第二U型槽(6212)；所述两个第二U型槽(6212)通过第一齿轮(621)内设置的第一齿内流道(6213)连通。
4.根据权利要求3所述的多级离心泵，其特征在于：所述右旋转体(63)包括第二齿轮(631)、第二圆柱体(632)和第二安装轴(633)；所述第二齿轮(631)上端设有第二圆柱体(632)，且第二齿轮(631)和第一齿轮(621)相啮合；所述第二圆柱体(632)上端设有和安装板(61)转动连接的第二安装轴(633)；所述第二圆柱体(632)上设有贯穿的第三通孔(6321)；所述第二齿轮(631)下端沿第一通孔(6221)轴线方向设有两个盲孔(6311)；所述两个盲孔(6311)通过第二齿轮(631)内设置的第二齿内流道(6312)连通；所述第二齿轮(631)上设有两个贯穿的第三U型槽(6313)。
5.根据权利要求4所述的多级离心泵，其特征在于，所述主流道(611)通过第一出口流道(11)和第一出水口(32)连通；所述第二吸水口(41)上设有第二进口流道(12)；所述第二出水口(42)上设有第二出口流道(13)；所述第三吸水口(51)上设有第三进口流道(14)；所述第三出水口(52)上设有第三出口流道(15)。
6.根据权利要求5所述的多级离心泵，其特征在于，当所述切换机构(6)处于第一工作位置时，第一通孔(6221)轴线和主流道(611)轴线平行，左旋转体(62)所在处主流道(611)通过第一通孔(6221)连通；第二进口流道(12)和第二出口流道(13)分别和第二U型槽(6212)连通，第二进口流道(12)和第二出口流道(13)连通使第二叶轮(4)处于内循环状态；第三通孔(6321)轴线和主流道(611)轴线平行，右旋转体(63)所在处主流道(611)通过第三通孔(6321)连通；第三进口流道(14)和第三出口流道(15)分别和盲孔(6311)连通，第三进口流道(14)和第三出口流道(15)连通使第三叶轮(5)处于内循环状态；通过第一叶轮(3)的转动将进口A的液体依次经过第一出口流道(11)和主流道(611)输送到出口B。
7.根据权利要求6所述的多级离心泵，其特征在于，切换电机(64)正转带动第一齿轮(621)沿顺时针方向旋转45度后，所述切换机构(6)处于第二工作位置；此时左旋转体(62)所在处主流道(611)与第一U型槽(6222)连通，第一U型槽(6222)使主流道(611)继续保持连通状态；第二进口流道(12)和第二出口流道(13)分别继续和第二U型槽(6212)连通，第二叶轮(4)处于内循环状态；右旋转体(63)所在处主流道(611)被第二圆柱体(632)隔断；第三进口流道(14)和第三出口流道(15)分别通过第三U型槽(6313)与主流道(611)连通；通过第一叶轮(3)的转动将进口A的液体依次经第一出口流道(11)、主流道(611)和第三进口流道(14)输送到第三吸水口(51)，再通过第三叶轮(5)的转动将第三吸水口(51)的液体依次经第三出口流道(15)和主流道(611)输送到出口B。
8.根据权利要求7所述的多级离心泵，切换电机(64)继续正转带动第一齿轮(621)沿顺时针方向旋转45度后，所述切换机构(6)处于第三工作位置；此时左旋转体(62)所在处主流道(611)被第一圆柱体(622)隔断；第二进口流道(12)和第二出口流道(13)分别和第二通孔(6211)连通；右旋转体(63)所在处主流道(611)被第二圆柱体(632)隔断；第三进口流道(14)和第三出口流道(15)分别继续通过第三U型槽(6313)与主流道(611)连通；通过第一叶轮(3)的转动将进口A的液体依次经第一出口流道(11)、主流道(611)和第二进口流道(12)输送到第二吸水口(41)，再通过第二叶轮(4)的转动将第二吸水口(41)的液体依次经第二出口流道(13)、主流道(611)和第三进口流道(14)输送到第三吸水口(51)，再通过第三叶轮(5)的转动将第三吸水口(51)的液体经第三出口流道(15)和主流道(611)输送到出口B。
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