CN112901518A - 一种高扬程大流量节能水泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高扬程大流量节能水泵，所述的高扬程大流量节能水泵包括：泵壳、泵芯、第一转轴、第二转轴、第三转轴、驱动机构、第一叶轮、第二叶轮、第三叶轮。本发明的优点在于：通过控制机构控制所述泵芯旋转，使得水泵能实现第一工作状态与第二工作状态切换，从而能够在低扬程大流量工作状态和高扬程小流量工作状态之间切换。

Description

一种高扬程大流量节能水泵

技术领域

本发明涉及水泵的技术领域，尤其涉及一种高扬程大流量节能水泵。

背景技术

水泵是一种通用机械，种类繁多，广泛应用于农田灌溉、石油化工、船舶工业、火箭发动机等领域。其主要工作原理是利用叶轮旋转而使水发生离心运动，叶轮流道里的水被甩向四周，叶轮入口形成真空，外界的水在大气压力下沿进水口被吸入补充了这个空间，继而吸入的水又被叶轮甩出而进入出水口，因此水泵在叶轮高速旋转所产生的离心力的作用下，能够连续吸水、压水，完成对水的输送。

现有技术的水泵在使用过程中存在以下的技术问题：

(1)现有技术中的水泵的扬程、流量基本是固定的，不能根据工作需要进行调整，常常出现大马拉小车及小马拉大车的现象，不利于节能；

(2)现有的水泵只能通过调节转速来改变泵的排量，不但会影响到泵的效率，泵的扬程，而且需要调速机构来控制；但是调速机构如变频器代价高昂，成本较高；

(3)现有技术中的水泵为获得较高的扬程，通常采用多组叶轮组合的方式，但是，其最大扬程都是固定的，将高扬程水泵用于小扬程泵水，会造成能源浪费，将小扬程水泵用于大扬程泵水将会有烧毁水泵的危险，目前解决方式就是购置各种型号的水泵，但是这样固定成本更高。

故需要设计一种高扬程大流量节能水泵来解决以上问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种高扬程大流量节能水泵。

本发明公开了一种高扬程大流量节能水泵，所述的高扬程大流量节能水泵包括：泵壳、泵芯、第一转轴、第二转轴、第三转轴、驱动机构、第一叶轮、第二叶轮、第三叶轮。所述泵壳内开设有容置腔，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；所述泵芯旋转设置于所述泵壳内，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连通，通过第一出管与泵芯左端壁连通，所述第二容腔通过第二进管与泵芯侧面连通，通过第二出管与泵芯左端壁连通；所述第三容腔通过第三进管与泵芯侧面连通，通过第三出管与泵芯左端壁连通；所述第一转轴、第二转轴、第三转轴均旋转连接于所述泵芯；所述驱动机构能够同步驱动所述第一转轴、第二转轴、第三转轴旋转；所述第一叶轮固定连接于所述第一转轴并位于所述第一容腔内，所述第二叶轮固定连接于所述第二转轴并位于所述第二容腔内，所述第三叶轮固定连接于所述第三转轴并位于所述第三容腔内，通过旋转所述泵芯，能够使所述泵芯与不同的流道配合，从而使水泵在第一工作状态与第二工作状态之间切换，当所述水泵处于第一工作状态时，所述第一容腔与进口连通，并顺次连通第二容腔、第三容腔，而后与出口连通；当所述水泵处于第二工作状态时，所述第一容腔、第二容腔、第三容腔分别与进口及出口连通。

在其中一个实施例中，所述容置腔左端面上开设有第一流道、第二流道、第三流道，所述容置腔侧壁上开设有第四流道、第五流道、第六流道、第七流道、第八流道、第九流道，所述容置腔右端面上开设有第十流道，所述第十流道与进口连通，当所述水泵处于第一工作状态时，所述进口依次通过第十流道、第四流道、第一进管与第一容腔连通，所述第一出管依次经过第三流道、第八流道、第二进管与第二容腔连通，所述第二出管依次经过第二流道、第六流道、第三进管与第三容腔连通，所述第三出管通过所述第一流道与所述出口连通；当所述水泵处于第二工作状态时，所述进口与所述第十流道连通，所述第十流道同时与所述第五流道、第七流道、第八流道连通，所述第五流道与第一进管连通，所述第七流道与第二进管连通，所述第八流道与第三进管连通，所述第一出管、第二出管、第三出管均与所述第一流道连通，所述第一流道与所述出口连通。

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第一锥齿轮、第二锥齿轮、第三锥齿轮啮合，从而能够同步驱动所述第一叶轮、第二叶轮、第三叶轮旋转。

在其中一个实施例中，所述高扬程大流量节能水泵还包括控制机构，所诉控制机构包括电杆、连接杆，所述连接杆一端固定于所述泵芯的侧面，另一端与所述电杆的一端固定连接，所述电杆的另一端与所述泵壳固定连接，通过控制所述电杆伸缩能够控制所述泵芯旋转，从而使所述水泵在第一工作状态与第二工作状态之间切换。

在其中一个实施例中，所述泵壳上开设有避让开口，所述连接杆穿过所述避让开口与所述泵芯连接。

本发明的优点在于：

1.通过使用可旋转泵芯和泵壳配合，使得水泵能实现低扬程大流量工作状态；

2.通过使用可旋转泵芯和泵壳配合，使得水泵能实现高扬程小流量工作状态；

3.通过控制机构控制所述泵芯旋转，使得水泵能实现第一工作状态与第二工作状态切换，从而能够在低扬程大流量工作状态和高扬程小流量工作状态之间切换。

附图说明

图1为本发明的半剖视图；

图2为本发明第一工作状态时图1中A-A方向剖视图；

图3为本发明第一工作状态时图1中B-B方向剖视图；

图4为本发明第一工作状态时图1中C-C方向剖视图；

图5为本发明第一工作状态时图1中D-D方向剖视图；

图6为本发明第二工作状态时根据图2的视角的剖视图；

图7为本发明第二工作状态时根据图3的视角的剖视图；

图8为本发明第二工作状态时根据图4的视角的剖视图。

图中，泵壳1、进口11、出口12、容置腔13、第一流道101、第二流道102、第三流道103、第四流道104、第五流道105、第六流道106、第七流道107、第八流道108、第九流道109、第十流道110、避让开口14、泵芯2、第一容腔21、第一进管211、第一出管212、第二容腔22、第二进管221、第二出管222、第三容腔23、第三进管231、第三出管232、第一转轴31、第一叶轮311、第二转轴32、第二叶轮321、第三转轴33、第三叶轮331、第一锥齿轮41、第二锥齿轮42、第三锥齿轮43、驱动锥齿轮44、驱动杆45、电杆51、连接杆52。

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5所示，本发明公开了一种高扬程大流量节能水泵，所述的高扬程大流量节能水泵包括：

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内开设有第一容腔21、第二容腔22、第三容腔23，且所述第一容腔21通过第一进管211与泵芯2侧面连通，通过第一出管212与泵芯2左端壁连通，所述第二容腔22通过第二进管221与泵芯2侧面连通，通过第二出管222与泵芯2左端壁连通；所述第三容腔23通过第三进管231与泵芯2侧面连通，通过第三出管232与泵芯2左端壁连通；

第一转轴31、第二转轴32、第三转轴33，均旋转连接于所述泵芯2；

驱动机构，能够同步驱动所述第一转轴31、第二转轴32、第三转轴33旋转；

第一叶轮311、第二叶轮321、第三叶轮331，结合图6所示，所述第一叶轮311固定连接于所述第一转轴31并位于所述第一容腔21内，所述第二叶轮321固定连接于所述第二转轴32并位于所述第二容腔22内，所述第三叶轮331固定连接于所述第三转轴33并位于所述第三容腔23内，通过旋转所述泵芯2，能够使所述泵芯2与不同的流道配合，从而使水泵在第一工作状态与第二工作状态之间切换，当所述水泵处于第一工作状态时，所述第一容腔21与进口11连通，并顺次连通第二容腔22、第三容腔23，而后与出口12连通；当所述水泵处于第二工作状态时，所述第一容腔21、第二容腔22、第三容腔23分别与进口11及出口12连通。

优选的，所述容置腔13左端面上开设有第一流道101、第二流道102、第三流道103，所述容置腔13侧壁上开设有第四流道104、第五流道105、第六流道106、第七流道107、第八流道108、第九流道109，所述容置腔13右端面上开设有第十流道110，所述第十流道110与进口11连通，当所述水泵处于第一工作状态时，所述进口11依次通过第十流道110、第四流道104、第一进管211与第一容腔21连通，所述第一出管212依次经过第三流道103、第八流道108、第二进管221与第二容腔22连通，所述第二出管222依次经过第二流道102、第六流道106、第三进管231与第三容腔23连通，所述第三出管232通过所述第一流道101与所述出口12连通；当所述水泵处于第二工作状态时，所述进口11与所述第十流道110连通，所述第十流道110同时与所述第五流道105、第七流道107、第八流道108连通，所述第五流道105与第一进管211连通，所述第七流道107与第二进管221连通，所述第八流道108与第三进管231连通，所述第一出管212、第二出管222、第三出管232均与所述第一流道101连通，所述第一流道101与所述出口12连通。

优选的，所述驱动机构包括，设置于所述第一转轴31端部的第一锥齿轮41、设置于所述第二转轴32端部的第二锥齿轮42、设置于所述第三转轴33端部的第三锥齿轮43、驱动杆45、驱动锥齿轮44，所述驱动杆45旋转设置于所述泵壳1上，所述驱动杆45的端部设置有驱动锥齿轮44，所述驱动锥齿轮44同时与第一锥齿轮41、第二锥齿轮42、第三锥齿轮43啮合，从而能够同步驱动所述第一叶轮311、第二叶轮321、第三叶轮331旋转。

优选的，所述高扬程大流量节能水泵还包括控制机构，所诉控制机构包括电杆51、连接杆52，所述连接杆52一端固定于所述泵芯2的侧面，另一端与所述电杆51的一端固定连接，所述电杆51的另一端与所述泵壳1固定连接，通过控制所述电杆51伸缩能够控制所述泵芯2旋转，从而使所述水泵在第一工作状态与第二工作状态之间切换。

优选的，所述泵壳1上开设有避让开口14，所述连接杆52穿过所述避让开口14与所述泵芯2连接。

如图2至图4所示，所述高扬程大流量节能水泵处于第一工作状态，此时，通过外部电机带动驱动杆45旋转，从而同步带动所述第一锥齿轮41、第二锥齿轮42、第三锥齿轮43旋转，液体从进口11依次通过第十流道110、第四流道104、第一进管211进入第一容腔21，而后从所述第一出管212依次经过第三流道103、第八流道108、第二进管221进入第二容腔22，进而从所述第二出管222依次经过第二流道102、第六流道106、第三进管231进入第三容腔23，随后经所述第三出管232从所述出口12排出，由于液体依次通过第一叶轮311、第二叶轮321、第三叶轮331增压，从而能够输出高扬程小流量液体；

如图6至图8所示，所述高扬程大流量节能水泵处于第二工作状态，此时，通过外部电机带动驱动杆45旋转，从而同步带动所述第一锥齿轮41、第二锥齿轮42、第三锥齿轮43旋转，液体从所述进口11通过所述第十流道110同时进入所述第五流道105、第七流道107、第八流道108，并通过所述第五流道105进入第一进管211，通过所述第七流道107进入第二进管221，通过所述第八流道108进入第三进管231，随后经过所述第一出管212、第二出管222、第三出管232与所述第一流道101连通，并从所述第一流道101排出所述出口12，从而能够输出低扬程大流量液体。

值得一提的是，所述第一流道101具有三条支路，其中一条支路在第一工作状态以及第二工作状态下均与第三出管232连通，另两条支路在第二工作状态下分别与第一出管212及第二出管222连通。

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 (5)

1.一种高扬程大流量节能水泵，其特征在于，所述的高扬程大流量节能水泵包括：

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连通，通过第一出管与泵芯左端壁连通，所述第二容腔通过第二进管与泵芯侧面连通，通过第二出管与泵芯左端壁连通；所述第三容腔通过第三进管与泵芯侧面连通，通过第三出管与泵芯左端壁连通；

第一转轴、第二转轴、第三转轴，均旋转连接于所述泵芯；

驱动机构，能够同步驱动所述第一转轴、第二转轴、第三转轴旋转；

第一叶轮、第二叶轮、第三叶轮，所述第一叶轮固定连接于所述第一转轴并位于所述第一容腔内，所述第二叶轮固定连接于所述第二转轴并位于所述第二容腔内，所述第三叶轮固定连接于所述第三转轴并位于所述第三容腔内，

通过旋转所述泵芯，能够使所述泵芯与不同的流道配合，从而使水泵在第一工作状态与第二工作状态之间切换，当所述水泵处于第一工作状态时，所述第一容腔与进口连通，并顺次连通第二容腔、第三容腔，而后与出口连通；当所述水泵处于第二工作状态时，所述第一容腔、第二容腔、第三容腔分别与进口及出口连通。

2.根据权利要求1所述的高扬程大流量节能水泵，其特征在于，所述容置腔左端面上开设有第一流道、第二流道、第三流道，所述容置腔侧壁上开设有第四流道、第五流道、第六流道、第七流道、第八流道、第九流道，所述容置腔右端面上开设有第十流道，所述第十流道与进口连通，当所述水泵处于第一工作状态时，所述进口依次通过第十流道、第四流道、第一进管与第一容腔连通，所述第一出管依次经过第三流道、第八流道、第二进管与第二容腔连通，所述第二出管依次经过第二流道、第六流道、第三进管与第三容腔连通，所述第三出管通过所述第一流道与所述出口连通；当所述水泵处于第二工作状态时，所述进口与所述第十流道连通，所述第十流道同时与所述第五流道、第七流道、第八流道连通，所述第五流道与第一进管连通，所述第七流道与第二进管连通，所述第八流道与第三进管连通，所述第一出管、第二出管、第三出管均与所述第一流道连通，所述第一流道与所述出口连通。

3.根据权利要求1所述的高扬程大流量节能水泵，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第一锥齿轮、第二锥齿轮、第三锥齿轮啮合，从而能够同步驱动所述第一叶轮、第二叶轮、第三叶轮旋转。

4.根据权利要求1所述的高扬程大流量节能水泵，其特征在于，所述高扬程大流量节能水泵还包括控制机构，所诉控制机构包括电杆、连接杆，所述连接杆一端固定于所述泵芯的侧面，另一端与所述电杆的一端固定连接，所述电杆的另一端与所述泵壳固定连接，通过控制所述电杆伸缩能够控制所述泵芯旋转，从而使所述水泵在第一工作状态与第二工作状态之间切换。

5.根据权利要求4所述的高扬程大流量节能水泵，其特征在于，所述泵壳上开设有避让开口，所述连接杆穿过所述避让开口与所述泵芯连接。

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