CN112901499A - 一种多压力等级多级离心泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多压力等级多级离心泵，包括：泵壳以及泵芯，所述泵芯内设置有第一叶轮、第二叶轮、第三叶轮，当所述离心泵处于第一工作状态时，所述第一叶轮的进液端与进口连通，且出液端与所述第二叶轮的进液端连通，所述第二叶轮的出液端与第三叶轮的进液端连通，所述第三叶轮的出液端与所述出口连通；当所述离心泵处于第二工作状态时，所述所述第一叶轮的进液端与进口连通，且出液端与所述第二叶轮的进液端连通，所述第二叶轮的出液端与所述出口连通；当所述离心泵处于第三工作状态时，所述第一叶轮的进液端与进口连通，且出液端与所述出口连通。本发明的优点在于：通过使用泵芯和泵壳配合，使得离心泵能实现多个压力等级的输出，可以适用于不同的工况，相比于现有技术具有节能的效果。

Description

一种多压力等级多级离心泵

技术领域

本发明涉及离心泵的技术领域，尤其涉及一种多压力等级多级离心泵。

背景技术

离心泵是一种是对流体做功的机械，用于增加液体的压力，使液体输送流动；一般由电机、泵体、泵轴和叶轮等部分组成，在工业生产及日常生活中，离心泵用来输送清水以及其它物理、化学性质类似于水的液体，其应用较为广泛，如化工和石油部门的生产、农业生产、矿业和冶金工业、电力部门、核电站、国防建设、制药、水利等行业中。

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

基于此，有必要针对上述问题，提供一种多压力等级多级离心泵。

本发明公开了一种多压力等级多级离心泵，所述的多压力等级多级离心泵包括：泵壳，开设有容置腔，所述泵壳右端开设有进口，左端开设有出口，所述容置腔内壁开设有多个流道；泵芯，旋转设置于所述泵壳内，所述泵芯内设置有第一叶轮、第二叶轮、第三叶轮，通过旋转所述泵芯能够使所述离心泵在第一工作状态、第二工作状态、第三工作状态之间切换，当所述离心泵处于第一工作状态时，所述第一叶轮的进液端与进口连通，且出液端与所述第二叶轮的进液端连通，所述第二叶轮的出液端与第三叶轮的进液端连通，所述第三叶轮的出液端与所述出口连通；当所述离心泵处于第二工作状态时，所述所述第一叶轮的进液端与进口连通，且出液端与所述第二叶轮的进液端连通，所述第二叶轮的出液端与所述出口连通；当所述离心泵处于第三工作状态时，所述第一叶轮的进液端与进口连通，且出液端与所述出口连通。

在其中一个实施例中，所述泵芯内开设有第一容腔、第二容腔、第三容腔，且所述第一容腔通过第一进管与泵芯侧面以及所述进口连通，通过第一出管与所述泵芯左端壁连通，所述第二容腔通过第二进管与所述泵芯侧面连通，通过第二出管与所述泵芯左端壁连通；所述第三容腔通过第三进管与所述泵芯侧面连通，通过第三出管与所述泵芯左端壁连通，所述第一叶轮设置于所述第一容腔内，所述第二叶轮设置于所述第二容腔内，所述第三叶轮设置于所述第三容腔内。

在其中一个实施例中，所述容置腔的内壁上开设有第一流道、第二流道、第三流道、第四流道、环形流道，所述第一流道与所述出口连通，所述第四流道与所述环形流道连通，所述第一进管与所述环形流道连通，所述环形流道与所述进口连通，当所述离心泵处于第一工作状态时，所述第四流道连通所述第一进管，所述第二流道连通所述第一出管与所述第二进管，所述第三流道连通所述第二出管与所述第三进管，所述第三出管连通所述第一流道从而与所述出口连通；当所述离心泵处于第二工作状态时，所述第四流道连通所述第三进管，所述第二流道连通所述第三出管与所述第一进管，所述第二流道连通所述第一出管与所述第二进管，所述第二出管连通所述第一流道从而与所述出口连通；当所述离心泵处于第三工作状态时，所述第四流道连通所述第二进管，所述第二流道连通所述第二出管与所述第三进管，所述第三流道连通所述第三出管与所述第一进管，所述第一出管与所述第一流道连通从而与所述出口连通。

在其中一个实施例中，所述泵芯上旋转设置有第一转轴、第二转轴、第三转轴，所述第一叶轮固定连接于所述第一转轴，所述第二叶轮固定连接于所述第二转轴，所述第三叶轮固定连接于所述第三转轴。

在其中一个实施例中，所述多压力等级多级离心泵还包括驱动机构，所述驱动机构能够与外部电机连接，以同步带动所述第一转轴、第二转轴、第三转轴旋转。

在其中一个实施例中，所述驱动机构包括：设置于所述第一转轴端部的第一锥齿轮、设置于所述第二转轴端部的第二锥齿轮、设置于所述第三转轴端部的第三锥齿轮、驱动杆、驱动锥齿轮，所述驱动杆旋转设置于所述泵壳上，所述驱动杆的端部设置有驱动锥齿轮，所述驱动锥齿轮同时与所述第一锥齿轮、第二锥齿轮、第三锥齿轮啮合，从而能够同步带动所述第一叶轮、第二叶轮、第三叶轮旋转。

在其中一个实施例中，所述泵芯上开设有凹槽，所述凹槽侧壁上设置有环形齿条，所述泵壳上设置有驱动电机，所述驱动电机的电机轴上设置有驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述环形齿条啮合，从而能够驱动所述泵芯旋转。

本发明的优点在于：

1.通过使用泵芯和泵壳配合，使得离心泵能实现多个压力等级的输出，可以适用于不同的工况，相比于现有技术具有节能的效果；

2.泵芯和泵壳配合以实现多个工作状态的调节，使得离心泵能实现多个压力等级之间的切换，结构简单，操作方便；

3.通过使用驱动齿轮和环形齿条啮合控制泵芯旋转，从而实现离心泵能压力等级调节，方便快捷。

附图说明

图1为本发明的剖视图；

图2为本发明图1中A-A方向剖视图；

图3为本发明图2中B-B方向剖视图；

图4为本发明图2中D-D方向剖视图；

图5为本发明图1中C-C方向剖视图；

图6为本发明中等压力等级时的剖视图；

图7为本发明中等压力等级时图2中B-B方向剖视图；

图8为本发明中等压力等级时图2中D-D方向剖视图；

图9为本发明低等压力等级时的剖视图；

图10为本发明低等压力等级时图2中B-B方向剖视图；

图11为本发明低等压力等级时图2中D-D方向剖视图。

图中，泵壳1、进口11、出口12、容置腔13、第一容腔14、第一进管141、第一出管142、第二容腔15、第二进管151、第二出管152、第三容腔16、第三进管161、第三出管162、第一流道101、第二流道102、第三流道103、第四流道104、环形流道105、泵芯2、第一叶轮21、第一转轴211、第二叶轮22、第二转轴221、第三叶轮23、第三转轴231、凹槽24、驱动电机25、驱动齿轮26、环形齿条27、第一锥齿轮31、第二锥齿轮32、第三锥齿轮33、驱动杆34、驱动锥齿轮35。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“装设于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1至图11所示，本发明公开了一种多压力等级多级离心泵，所述的多压力等级多级离心泵包括：

泵壳1，开设有容置腔13，所述泵壳1右端开设有进口11，左端开设有出口12，所述容置腔13内壁开设有多个流道；

泵芯2，旋转设置于所述泵壳1内，所述泵芯2内设置有第一叶轮21、第二叶轮22、第三叶轮23，通过旋转所述泵芯2能够使所述离心泵在第一工作状态、第二工作状态、第三工作状态之间切换，当所述离心泵处于第一工作状态时，所述第一叶轮21的进液端与进口11连通，且出液端与所述第二叶轮22的进液端连通，所述第二叶轮22的出液端与第三叶轮23的进液端连通，所述第三叶轮23的出液端与所述出口12连通；当所述离心泵处于第二工作状态时，所述所述第一叶轮21的进液端与进口11连通，且出液端与所述第二叶轮22的进液端连通，所述第二叶轮22的出液端与所述出口12连通；当所述离心泵处于第三工作状态时，所述第一叶轮21的进液端与进口11连通，且出液端与所述出口12连通。

优选的，所述泵芯2内开设有第一容腔14、第二容腔15、第三容腔16，且所述第一容腔14通过第一进管141与泵芯2侧面以及所述进口11连通，通过第一出管142与所述泵芯2左端壁连通，所述第二容腔15通过第二进管151与所述泵芯2侧面连通，通过第二出管152与所述泵芯2左端壁连通；所述第三容腔16通过第三进管161与所述泵芯2侧面连通，通过第三出管162与所述泵芯2左端壁连通，所述第一叶轮21设置于所述第一容腔14内，所述第二叶轮22设置于所述第二容腔15内，所述第三叶轮23设置于所述第三容腔16内。

优选的，所述容置腔13的内壁上开设有第一流道101、第二流道102、第三流道103、第四流道104、环形流道105，所述第一流道101与所述出口12连通，所述第四流道104与所述环形流道105连通，所述第一进管141与所述环形流道105连通，所述环形流道105与所述进口11连通，当所述离心泵处于第一工作状态时，所述第四流道104连通所述第一进管141，所述第二流道102连通所述第一出管142与所述第二进管151，所述第三流道103连通所述第二出管152与所述第三进管161，所述第三出管162连通所述第一流道101从而与所述出口12连通；当所述离心泵处于第二工作状态时，所述第四流道104连通所述第三进管161，所述第二流道102连通所述第三出管162与所述第一进管141，所述第二流道102连通所述第一出管142与所述第二进管151，所述第二出管152连通所述第一流道101从而与所述出口12连通；当所述离心泵处于第三工作状态时，所述第四流道104连通所述第二进管151，所述第二流道102连通所述第二出管152与所述第三进管161，所述第三流道103连通所述第三出管162与所述第一进管141，所述第一出管142与所述第一流道101连通从而与所述出口12连通。

优选的，所述泵芯2上旋转设置有第一转轴211、第二转轴221、第三转轴231，所述第一叶轮21固定连接于所述第一转轴211，所述第二叶轮22固定连接于所述第二转轴221，所述第三叶轮23固定连接于所述第三转轴231。

优选的，所述多压力等级多级离心泵还包括驱动机构，所述驱动机构能够与外部电机连接，以同步带动所述第一转轴211、第二转轴221、第三转轴231旋转。

优选的，所述驱动机构包括：设置于所述第一转轴211端部的第一锥齿轮31、设置于所述第二转轴221端部的第二锥齿轮32、设置于所述第三转轴231端部的第三锥齿轮33、驱动杆34、驱动锥齿轮35，所述驱动杆34旋转设置于所述泵壳1上，所述驱动杆34的端部设置有驱动锥齿轮35，所述驱动锥齿轮35同时与所述第一锥齿轮31、第二锥齿轮32、第三锥齿轮33啮合，从而能够同步带动所述第一叶轮21、第二叶轮22、第三叶轮23旋转。

优选的，所述泵芯2上开设有凹槽24，所述凹槽24侧壁上设置有环形齿条27，所述泵壳1上设置有驱动电机25，所述驱动电机25的电机轴上设置有驱动齿轮26，所述驱动齿轮26与所述环形齿条27啮合，从而能够驱动所述泵芯2旋转。

本发明的工作方式为：如图1至图5所示，此时，所述多压力等级多级离心泵处于第一工作状态，当外部电机驱动驱动杆34旋转时，能够同步带动第一叶轮21、第二叶轮22、第三叶轮23旋转，液体从进口11吸入，通过环形流道105，同时进入第四流道104与第一进管141，从而进入第一容腔14，而后从第一出管142经过第二流道102、第二进管151进入第二容腔15，随后从第二出管152经过第三流道103、第三进管161进入第三容腔16，从第三出管162经过第一流道101以从出口12泵出，使得第一叶轮21、第二叶轮22、第三叶轮23能够依次对液体进行增压，以提高输出的液体压力上限；

如图6至图8所示，此时，所述多压力等级多级离心泵处于第二工作状态，当外部电机驱动驱动杆34旋转时，能够同步带动第一叶轮21、第二叶轮22、第三叶轮23旋转，液体从进口11吸入环形流道105，并分别进入第四流道104与第一进管141，所述第四流道104与第三进管161连通，从而通过第三容腔16，从第三出管162经过第二流道102进入第一进管141，从而使得第三叶轮23处于空转状态，第一容腔14内的液体从第一出管142经第三流道103、第二进管151进入第二容腔15，随后从第二出管152经过第一流道101以从出口12泵出，使得第一叶轮21、第二叶轮22能够依次对液体进行增压，以提高输出的液体压力上限至最大值的三分之二；

如图9至图11所示，此时，所述多压力等级多级离心泵处于第三工作状态，当外部电机驱动驱动杆34旋转时，能够同步带动第一叶轮21、第二叶轮22、第三叶轮23旋转，液体从进口11吸入环形流道105，并分别进入第四流道104与第一进管141，液体通过所述第四流道104、第二进管151进入第二容腔15，随后从第二出管152经过第二流道102、第三进管161进入第三容腔16，而后从第三出管162经过第三流道103、进入第一进管141，由于所述第一进管141与环形流道105连通，使得第二叶轮22与第三叶轮23均处于空转状态，所述第一进管141内的液体进入第一容腔14，并从第一出管142经过第一流道101以从出口12泵出，使得离心泵输出的压力上限为最大值的三分之一。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种多压力等级多级离心泵，其特征在于，所述的多压力等级多级离心泵包括：

泵壳，开设有容置腔，所述泵壳右端开设有进口，左端开设有出口，所述容置腔内壁开设有多个流道；

泵芯，旋转设置于所述泵壳内，所述泵芯内设置有第一叶轮、第二叶轮、第三叶轮，通过旋转所述泵芯能够使所述离心泵在第一工作状态、第二工作状态、第三工作状态之间切换，当所述离心泵处于第一工作状态时，所述第一叶轮的进液端与进口连通，且出液端与所述第二叶轮的进液端连通，所述第二叶轮的出液端与第三叶轮的进液端连通，所述第三叶轮的出液端与所述出口连通；当所述离心泵处于第二工作状态时，所述所述第一叶轮的进液端与进口连通，且出液端与所述第二叶轮的进液端连通，所述第二叶轮的出液端与所述出口连通；当所述离心泵处于第三工作状态时，所述第一叶轮的进液端与进口连通，且出液端与所述出口连通。

2.根据权利要求1所述的多压力等级多级离心泵，其特征在于，所述泵芯内开设有第一容腔、第二容腔、第三容腔，且所述第一容腔通过第一进管与泵芯侧面以及所述进口连通，通过第一出管与所述泵芯左端壁连通，所述第二容腔通过第二进管与所述泵芯侧面连通，通过第二出管与所述泵芯左端壁连通；所述第三容腔通过第三进管与所述泵芯侧面连通，通过第三出管与所述泵芯左端壁连通，所述第一叶轮设置于所述第一容腔内，所述第二叶轮设置于所述第二容腔内，所述第三叶轮设置于所述第三容腔内。

3.根据权利要求2所述的多压力等级多级离心泵，其特征在于，所述容置腔的内壁上开设有第一流道、第二流道、第三流道、第四流道、环形流道，所述第一流道与所述出口连通，所述第四流道与所述环形流道连通，所述第一进管与所述环形流道连通，所述环形流道与所述进口连通，当所述离心泵处于第一工作状态时，所述第四流道连通所述第一进管，所述第二流道连通所述第一出管与所述第二进管，所述第三流道连通所述第二出管与所述第三进管，所述第三出管连通所述第一流道从而与所述出口连通；当所述离心泵处于第二工作状态时，所述第四流道连通所述第三进管，所述第二流道连通所述第三出管与所述第一进管，所述第二流道连通所述第一出管与所述第二进管，所述第二出管连通所述第一流道从而与所述出口连通；当所述离心泵处于第三工作状态时，所述第四流道连通所述第二进管，所述第二流道连通所述第二出管与所述第三进管，所述第三流道连通所述第三出管与所述第一进管，所述第一出管与所述第一流道连通从而与所述出口连通。

4.根据权利要求1所述的多压力等级多级离心泵，其特征在于，所述泵芯上旋转设置有第一转轴、第二转轴、第三转轴，所述第一叶轮固定连接于所述第一转轴，所述第二叶轮固定连接于所述第二转轴，所述第三叶轮固定连接于所述第三转轴。

5.根据权利要求4所述的多压力等级多级离心泵，其特征在于，所述多压力等级多级离心泵还包括驱动机构，所述驱动机构能够与外部电机连接，以同步带动所述第一转轴、第二转轴、第三转轴旋转。

6.根据权利要求5所述的多压力等级多级离心泵，其特征在于，所述驱动机构包括：设置于所述第一转轴端部的第一锥齿轮、设置于所述第二转轴端部的第二锥齿轮、设置于所述第三转轴端部的第三锥齿轮、驱动杆、驱动锥齿轮，所述驱动杆旋转设置于所述泵壳上，所述驱动杆的端部设置有驱动锥齿轮，所述驱动锥齿轮同时与所述第一锥齿轮、第二锥齿轮、第三锥齿轮啮合，从而能够同步带动所述第一叶轮、第二叶轮、第三叶轮旋转。

7.根据权利要求1所述的多压力等级多级离心泵，其特征在于，所述泵芯上开设有凹槽，所述凹槽侧壁上设置有环形齿条，所述泵壳上设置有驱动电机，所述驱动电机的电机轴上设置有驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述环形齿条啮合，从而能够驱动所述泵芯旋转。

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