CN1133629A - 自吸离心泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有极佳的自吸和泵送性能的自吸离心泵，没有破坏蜗壳型离心泵的近乎完整的形态。在JP-B No.28-3039中提出的“双蜗壳离心泵”的说明书中揭示了一种自吸作用的原理，即通过绕一个叶轮的周边形成的一个较大的螺旋形蜗室和一个较小的螺旋形蜗室的特征使自吸水流循环流动，以便将由通过该叶轮产生的旋涡所产生的气-水混合物排出。一直以来所作的努力都是专注于通过局部地支承着由自吸水流的涡流形成的龙卷风型空腔的底部，以便以离心方式将空气从自吸水流中分离出来，但是却不能解决伴随这种努力产生的附加技术问题。本发明在自吸水流分离室(e)的上部中形成一个螺旋形导引通道(F)以便降低自吸水流的涡流的上升水头，在自吸水流分离室(e)的底部(E)上形成一个弯曲通道(d)以便将涡流的外侧部分中的自吸水流的大部分引到一个较大的螺旋形蜗室(V2)内，或者在自吸水流分离室(e)的下侧圆筒形表面上形成一个螺旋型导引通道(G)以便将涡流外侧部分中的自吸水流的大部分引到该较大的螺旋形蜗室(V2)内，以解决现有技术中的技术问题，从而提供一种能够将水流以直流的方式供给接着进行的处理过程的自吸离心泵。

Description

自吸离心泵

技术领域

本发明意欲提供一种可以应用于能够在各个工业领域用于起高度可靠的自动泵送和自动输水作用的自动操纵系统的自吸离心泵，它具有简单的结构，能够经济地运转，并且具有较高的自吸能力。

在本说明书、权利要求书以及摘要中，单词“水”是用来指液体的一般术语，而单词“空气”是用来指气体的一般术语。

背景技术

用于泵送水的常规离心泵设置有只在自吸时才需要的装置，例如真空泵。同样，意欲克服这种类型的常规泵所存在的缺点的各种自吸泵也不可避免地设置有只在自吸时才需要的装置，例如一个自吸贮水罐或者一个气水分离罐。

本发明涉及对在特公昭28-3039号(下面称其为“第一原发明”)中公开的一种双蜗壳离心泵，在特公昭38-15529号中公开的基于一种改进的自吸原理的自吸离心泵(下面称其为“第二原发明”)，和一种在特公昭50-21682中公开的自吸双蜗壳离心泵(下面称其为“第三原发明”)的改进。第一、第二和第三原发明都通称为原发明。

这些原发明中的每一个发明的离心泵部件的特征在于，它们都有一个在正常的泵送操作中起自吸水流循环通道和排放通道作用的公共通道，它是原发明的泵部件的明显特征，这个特征在先前已知的各种自吸离心泵中是见不到的。但是，新技术思想的发展需要一种具有更好的泵送和自吸性能的泵。

例如，通过将改进结合进第一原发明所得到的第二原发明令人满意地克服了常规泵中的技术困难，它具有简单的结构，易于加工，具有所期望的能力并且可用于各种用途。但是，第二原发明并不是最满意的，因为在第二原发明欲用于泵送特殊性质的液体时，弹性材料不能用来制造设置在气水分离器室的底部上的分离盘。

如果只优先考虑自吸性能，设置在气水分离器腔室的底部上的分离盘就不需要用象用来制成第二原发明的分离盘的那种弹性材料制成，只需要在一个足够窄的宽度上成形一个环形通道，以便通过支承着在自吸液体的涡流中形成的龙卷风型腔的底部的方式防止空气被吸入较大的螺旋形蜗室内。第三原发明设置有一个用于此种用途的“腔支承件”。但是，腔支承件会带来严重的问题，即离心泵的泵送性能降低了，并且离心泵在泵送过程中会被泥土、砂子和灰尘等堵塞住。

虽然在原发明中可以见到新技术改进，但原发明在选择能够在泵送特殊性质的液体或者在设计结构方面起合适的作用的弹性材料上仍存在困难问题，并且原发明很难起用于基本上解决现有技术中的问题的装置的作用。

而且，第二原发明或者第三原发明都不能令人满意地作为泵送设备或者水输送设备，因为从较小的螺旋形蜗室流出的喷射流极易使从起一个用于较大的螺旋形蜗室的扩张管作用的气水分离器室排出的流体产生旋涡，并且往往会在排放管中产生湍流。

本发明是要解决现有技术中的这些技术问题，提供一种极好的自吸离心泵，该泵不会因所泵送液体的性质而受到限制，不会被堵塞住，并且在应用于自动操纵系统时能够呈现高的自吸性能，以及能够给下个处理过程提供有利的直流。

发明的公开

本发明提供了一种自吸离心泵，它具有极好的自吸性能和泵送性能，而不会破坏蜗壳型离心泵的近乎完整的形态。

现参照附图并结合本发明的较佳实施例对本发明的结构进行说明。在图1中，1是泵罩，4是叶轮，5是叶轮叶片，6是主轴，7是排放管，a是输入通道，b是涡室。在泵罩1内分别在直径相对的位置上形成有一个向上敞开的较小的螺旋形蜗室v1和一个向下敞开的较大的螺旋形蜗室v2。较小的螺旋形蜗室v1从低于叶轮4的吸入口的高度的位置处延伸出，较大的螺旋形蜗室v2从高于叶轮4的吸入口的高度的位置处延伸出。叶轮4的圆周边和在延伸出较小螺旋形蜗室v1的位置处的较小的螺旋形蜗室v1之间的空隙s1大于叶轮4的圆周和在延伸出较大的螺旋形蜗室v2的位置处的较大的螺旋形蜗室v2之间的空隙s2。较大的螺旋形蜗室v2的排放通道的通道面积逐渐地增大，从而形成一个沿较小的螺旋形蜗室v1延伸的直立圆筒形的自吸水流分离室e。

一个供从较小的螺旋形蜗室v1来的水流流动的喷射通道c以曲线延伸，并且基本上以切线方向汇合进分离室的圆筒形壁面，以便这样导引自吸水流，使得从较小的螺旋形蜗室v1流出的自吸水流可以以涡流形式流动。在该分离室e的上部和形成排放管7的通道f的壁的合适位置之间形成有一个螺旋形导引通道F，以便降低自吸水流的涡流的增高的水头。在分离室e的底部E上形成有一个弯曲通道d，以便将在自吸水流的涡流的外周边上的自吸水流的大部分导引向较大的螺旋形蜗室v2。

附图的简要说明

图1是根据本发明较佳实施例的自吸离心泵的横截面图；

图2是沿图1中截面X-X截取的局部截面图；

图3是沿图1中截面Y-Y截取的局部截面图；

图4是根据本发明另一个实施例的自吸离心泵的截面图。

实现本发明的最佳方式

现参照图1对本发明的自吸离心泵的功能进行说明。首先，将必要量的水供入自吸离心泵内，使叶轮4转动。因此，水由叶轮4进行加速并且大部分流入较小的螺旋形蜗室v1内.水通过喷射通道c喷射进入一个自吸水流分离室e内。这样，供入该泵内的水通过一条循环通道4→v1→c→e→d→v2→4循环流动。由于水通过循环通道循环流动，在叶轮4的内侧会产生旋涡，并且该旋涡吸入叶轮4的中心部分周围的空气，以便将其变成气泡状的气—水混合物，该气泡被喷射进入分离室e内。

喷射入该分离室e内的自吸水流(气—水混合物)在涡流中以其自身的能量沿竖立圆筒状的分离室e的壁面流动。由于离心分离效应，气泡立即形成一种龙卷风型的空腔，该空腔在分离室e的中心区域具有倒圆锥的形状，这样，从自吸水流中分离出的空气就朝排放通道f流动并且从该排放通道f向上排出。

在本发明中，在分离室e的上部形成的螺旋形导引通道F可确保对自吸水流的涡流的水头的上升加以遏制，并且在分离室e的底部E上形成的弯曲通道d将从气泡中分离出的自吸水流的涡流的大部分导引进入较大的螺旋形蜗室v2内。弯曲通道d在靠近龙卷风型空腔的中心区域托持住该龙卷风型空腔的底部，以防止从自吸水流中分离出的空气流入较大的螺旋形蜗室v2内，并且只允许自吸水流平稳地循环流动。

被离心分离的空气渐渐地向上流动，然后被排放到自吸离心泵的外部，这样最终完成了自吸过程。在正常的泵送状态建立后，较小的螺旋形蜗室v1，较大的螺旋形蜗室v2和分离室e形成了离心泵的一个正常的通道a→4→v2→d→e→f和a→4→v1→c→e→f，以便令人满意地进行泵送。在正常的泵送操作中，由在较大的螺旋形蜗室v2和分离室e的底部E之间延伸的通道d旋转地导引的流动的水流汇合通过较小的螺旋形蜗室v1的喷射通道c喷射的水流的涡流，并且在旋转方向流动以便遏制涡流。导引通道F的效应使得水流进一步变直，这样水流就基本上以直流流入排放通道f内，因此涡流的不利效应就不会影响接着进行的与离心泵相连的处理过程。

图1至3示出了权利要求1和2的较佳实施例。

图4示出了与权利要求3相关的较佳实施例。其中，在自吸水流分离室e的壁面的下部上合适的位置处形成有螺旋导引通道G，以便将涡流外周部的自吸水流的大部分导引到一个较大的螺旋形蜗室v2内，防止龙卷风型空腔的底部延伸进入较大的螺旋形蜗室v2内。一个泵罩被分成一个罩本体1a和一个排放罩1b，以便于通过铸造形成泵罩，以及抛光和清理通道。

在前述实施例中，导引通道既可以是导引片形式，也可以是导引沟槽形式。当使用一个型芯铸造带有导引片形式或者导引沟槽形式的通道的泵罩时，模具就可以毫无妨碍地取下，从而方便泵罩的加工。

当实施原发明时，排放管延伸到必要的高度，或者将自吸水流分离室e成形成具有远大于排放管直径的内径，以防止来自排放管的自吸水流的上升涡流的溢出，或者在泵的排放开口处成形一个限流装置，以避免繁复的形状。但是，因限流装置对水流的阻力所导致的损失在泵的使用中是不可忽略的。因此，原发明不可避免地同时具有优点和缺点。根据本发明权利要求1的自吸离心泵可防止自吸水流的涡流的破裂，减小了因通道对水流的阻力所导致的损失，并且以直流的形式排放水流，以克服现有技术中的各个技术难题。当然，可以将上述现有技术合适地结合进自吸离心泵以提高泵送性能。

不言而喻，权利要求1，2和3可以适当地结合来使用，以便进一步提高自吸和泵送性能。

当然，本发明可以采用现有技术的技术措施；例如，当为了进行吸除操作而使用图1至3中所示的实施例和图4中所示的实施例中的某一个时，吸管连接到泵上的部分在弯曲段中凸起，以使弯曲段的最高部分的横截面的下端处在高于自吸水流表面的必要高度的高度上以便进行自吸，并且在吸入管上设置一个止回阀，以防止在泵停下时自吸水流通过吸入开口溢出。

在本发明的实质精神的范围内可以对此处详细描述的实施例作出各种各样的变更，因此本发明在其实际应用时并不局限于此处详细描述的实施例。

工业应用性

从前面的说明可以看出，本发明意欲提供一种自吸离心泵，它具有极佳的自吸性能，不会破坏蜗壳型离心泵的近乎完整的形态。因下列原因，我们认为本发明的自吸离心泵是解决仍不能通过现有技术自吸理论的实际应用加以解决的技术难题的理想的自吸离心泵，这些原因是：

1.本发明的自吸离心泵的形态类似于近乎完整的蜗壳型离心泵的形态。

2.本发明的自吸离心泵具有高的自吸能力，并且能够毫无困难地应用于自动吸除操作。

3.本发明的自吸离心泵不受所泵送的液体的质量的任何限制，并且很难被堵塞住。

4.本发明的自吸离心泵可以无噪声地运转，并且能够将液体有利的直流方式送至接着进行的处理过程。

5.本发明的自吸离心泵结构简单，易于加工并且较经济。

Claims (3)

1.一种自吸离心泵，它包括：一个叶轮(4)；和一个具有一个较小的螺旋形蜗室(v1)和一个较大的螺旋形蜗室(v2)的泵罩(1)；在叶轮(4)的外圆周和该较小的螺旋形蜗室(v1)的一个起始端之间形成有一个空隙(s1)，所述空隙大于该叶轮(4)的外圆周和该较大的螺旋形蜗室(v2)的一个起始端之间的空隙(s2)；自吸水流的循环流从该较小的螺旋形蜗室(v1)流到该较大的螺旋形蜗室(v2)；

其特征在于：该较大的螺旋形蜗室(v2)的一个扩大部分这样成形，即其可导引通过该较小的螺旋形蜗室(v1)的一个喷射通道(c)喷射的自吸水流，使得自吸水流成切线方向流到一个竖直的圆筒形自吸水流分离室(e)内，以便生成该自吸水流的一个涡流，并且在自吸水流分离室(e)的上部和形成一个排放管(7)的通道(f)的壁上的一个位置之间形成有一个螺旋形导引通道(F)，以便降低自吸水流的涡流的上升水头。

2.一种自吸离心泵，它包括：一个叶轮(4)；和一个具有一个较小的螺旋形蜗室(v1)和一个较大的螺旋形蜗室(v2)的泵罩(1)；在叶轮(4)的外圆周和该较小的螺旋形蜗室(v1)的一个起始端之间形成有一个空隙(s1)，所述空隙大于该叶轮(4)的外圆周和该较大的螺旋形蜗室(v2)的一个起始端之间的空隙(s2)；自吸水流的循环流从该较小的螺旋形蜗室(v1)流到该较大的螺旋形蜗室(v2)；

其特征在于：该较大的螺旋形蜗室(v2)的一个扩大部分这样成形，即其可导引通过该较小的螺旋形蜗室(v1)的一个喷射通道(c)喷射的自吸水流，使得自吸水流成切线方向流到一个竖直的圆筒形自吸水流分离室(e)内，以便生成该自吸水流的一个涡流，并且在自吸水流分离室(e)的底部(E)上形成有一个弯曲通道(d)，以便将该涡流的外侧部分中的自吸水流的大部分引到该较大的螺旋形蜗室(v2)内。

3.一种自吸离心泵，它包括：一个叶轮(4)；和一个具有一个较小的螺旋形蜗室(v1)和一个较大的螺旋形蜗室(v2)的泵罩(1)；在叶轮(4)的外圆周和该较小的螺旋形蜗室(v1)的一个起始端之间形成有一个空隙(s1)，所述空隙大于该叶轮(4)的外圆周和该较大的螺旋形蜗室(v2)的一个起始端之间的空隙(s2)；自吸水流的循环流从该较小的螺旋形蜗室(v1)流到该较大的螺旋形蜗室(v2)；

其特征在于：该较大的螺旋形蜗室(v2)的一个扩大部分这样成形，即其可导引通过该较小的螺旋形蜗室(v1)的一个喷射通道(c)喷射的自吸水流，使得自吸水流成切线方向流到一个竖直的圆筒形自吸水流分离室(e)内，以便生成该自吸水流的一个涡流，并且在一个形成自吸水流的分离室(e)的下部的壁的表面上的一个位置处形成一个螺旋形导引通道(G)，以便将该涡流的外侧部分中的自吸水流的大部分引到该较大的螺旋形蜗室(v2)内。

Images