CN114233621B - 一种灌溉供水泵 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种耐磨损、寿命延长的灌溉供水泵，可以有效减小叶片式水泵中叶片与泵体内壁面之间的摩擦损耗，维持相对较稳定的供水压力；包括上壳体、下壳体以及动组件，上壳体和下壳体对接组装在一起，所述动组件位于上下壳体内部；还包括动力轴，所述动力轴穿过上壳体伸入上下壳体的内空间中，动力轴与动组件之间固定配合，以带动动组件转动；所述动组件包括转轴、压力平衡袋和多个叶片，所述转轴包括中心筒以及位于中心筒两端部且径向向外延伸成环状的叶片安装板，所述叶片安装板的外缘均布多个销轴孔，所述叶片的内端也设置有销轴孔，通过销轴将叶片铰接安装在叶片安装板上。

Description

一种灌溉供水泵
技术领域
本发明涉及灌溉供水设备、叶片式供水泵，尤其是一种灌溉供水泵。
背景技术
泵是用于流体输送的必不可少的核心设备，广泛应用在工业、农业以及我们日常生活的需求中，根据用途的不同，泵的类型和性能也多种多样。现今用于农业的泵大多是用在灌溉供水过程中当做动力源，将灌溉水输送至农田，农业用户群体对压力和流量的要求相对较低，而对泵的寿命、维修成本等附加性能要求较高。
发明内容
基于上述现有技术的现状，本发明的目的在于提供一种耐磨损、寿命延长的灌溉供水泵，可以有效减小叶片式水泵中叶片与泵体内壁面之间的摩擦损耗，维持相对较稳定的供水压力。
本发明采用如下技术方案：一种灌溉供水泵，其特征在于，包括上壳体、下壳体以及动组件，上壳体和下壳体对接组装在一起，所述动组件位于上下壳体内部；还包括动力轴，所述动力轴穿过上壳体伸入上下壳体的内空间中，动力轴与动组件之间固定配合，以带动动组件转动。
所述下壳体为筒体结构，其内部构成容纳动组件的圆柱形空间，底面封闭、上端面敞开；所述上壳体包括盖状的外壳以及位于盖状的外壳腹部的腹板，所述盖状的外壳和腹板之间形成有空腔，所述空腔由隔板分隔为两个腔室，所述盖状的外壳上设置有进水口和出水口，且进水口和出水口分别连通一个腔室，所述腹板上设置有两个过流孔，两个过流孔分别对应连通一个腔室；所述腹板封闭所述下壳体的上部开口；所述进水口外接进水管，所述出水口外接出水管，水流经进水口进入一个腔室后再经腹板上的一个过流孔进入下壳体内部空间中，然后经由腹板的另一个过流孔进入另一个空腔后从出水口排出。
优选的，所述上壳体的腹板的外径略小于所述盖状的外壳的外径，即，腹板封闭盖状的外壳内部空腔后，在外周沿形成有台阶部；所述下壳体的上端开口的边缘处形成有内台阶面，上下壳体对接组装时，上壳体的台阶部卡入下壳体的内台阶面上，即腹板的部分厚度卡入下壳体内，从而限制上下壳体的错位移动，强化两者固定组装后的结构强度。
所述动组件包括转轴、压力平衡袋和多个叶片，所述转轴包括中心筒以及位于中心筒两端部且径向向外延伸成环状的叶片安装板，所述叶片安装板的外缘均布多个销轴孔，所述叶片的内端也设置有销轴孔，通过销轴将叶片铰接安装在叶片安装板上；所述压力平衡袋为整体呈环状的柔性袋，其中部设置有通孔，所述转轴的中心筒可穿过该通孔，从而将压力平衡袋套装在转轴外周部，所述压力平衡袋用于阻碍叶片向贴近转轴的方向转动，其内部填充有液体，在压力作用下，所述压力平衡袋可被叶片压缩而弹性形变。进一步的，所述压力平衡袋的外周部具有多个瓣状凸起，相邻的两个瓣状凸起之间形成向内的凹部形状，所述瓣状凸起提供向外推抵所述叶片的支撑力，当瓣状凸起所推抵的叶片压力增大时，叶片向内压缩该瓣状凸起，使其内部的液体流动向压力平衡袋的其他部位，从而平衡掉叶片与下壳体内壁面之间的部分摩擦力，同时使得该叶片与在后的叶片之间的空间内的水压稳定性更强，便于输出稳定的水压。
所述转轴在下壳体内偏心设置，使得转轴与下壳体内壁面之间的环形间隙具有从小变大再变小的形态，叶片在逐渐转动至较小的环形间隙时，下壳体内壁面会迫使叶片向转轴贴近，从而压迫压力平衡袋，使其形变来平衡部分压力；所述下壳体底面设置有定位盲孔，所述动力轴穿过转轴后伸入定位盲孔内。
所述上壳体上设置有供动力轴伸入泵体内的动力轴安装孔，所述动力轴安装孔也偏心设置，其为贯穿上壳体且与上壳体内部空间隔离的通道结构，且在上壳体背面的开孔对应转轴的中心筒的中心通孔，所述动力轴穿过上壳体伸入所述转轴的中心筒的中心通孔内，动力轴与中心筒之间通过键槽固定配合。
优先的，所述上壳体的腹板上的两个过流孔均为弧形孔，所述弧形孔的弧长使其可覆盖多个叶片，以增加泵送水的效率。
本发明的优点在于：
1、通过压力平衡袋内的液体流动使其形状改变，从而平衡施加到叶片上的径向推抵力，减小叶片末端与下壳体内壁面之间的压力，从而减慢摩擦损耗，延长泵的使用寿命；
2、压力平衡袋的形变使得两相邻叶片之间的空间具备小的调节幅度，从而利于稳定水泵泵出水压的稳定性，特别是灌溉系统中管路末端滴灌阀的稳压作用会使得供水管线具有压力波动，而本发明的灌溉供水泵可更好的适应、平稳供水管线中的压力波动；
3、结构简单、造价成本低，可长时间运行。
附图说明
图1是本发明灌溉供水泵的整体结构示意图；
图2是本发明灌溉供水泵的动组件结构示意图；
图3是本发明灌溉供水泵的剖面结构示意图；
图4是本发明灌溉供水泵的上壳体结构示意图，其中(a)是上壳体正面图，(b)是上壳体背面图；
图5是本发明灌溉供水泵的上壳体剖面图；
图6是本发明灌溉供水泵的下壳体结构示意图；
图7是本发明灌溉供水泵的压力平衡袋结构示意图；
图8是本发明灌溉供水泵的转轴结构示意图；
图中：1、下壳体，2、上壳体，3、动力轴，4、进水管，5、出水管，6、转轴，7、叶片，8、压力平衡袋；2-1、出水口，2-2、进水口，2-3、动力轴安装孔，2-4、腹板，2-5、第一连通孔，2-6、第二连通孔。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，是本发明灌溉供水泵的整体结构示意图，其外部轮廓整体呈扁圆柱体状，外壳由下壳体1和上壳体2固定对接组成，上壳体2上连接有进水管4和出水管5，供水流进出泵体，还包括动力轴3，所述动力轴3经由上壳体2的通孔伸入上下壳体组成的泵体内部空间，带动泵体内部的动组件转动；参见图2，图2是本发明灌溉供水泵的动组件结构示意图，动力轴3与位于泵体内部的转轴6固定连接，优选的，所述转轴6具有中心通孔，所述动力轴3伸入转轴6的中心通孔内并通过键槽与转轴6固定组装在一起，所述转轴6的外周侧均布多个叶片7，所述叶片7与转轴6外周侧的铰接点通过销轴铰接在一起。与现有技术不同的是，所述动组件还包括压力平衡袋8，所述压力平衡袋8为环状的弹性空腔结构，其环设在所述转轴6的外周侧且位于叶片7与转轴6的铰接轴的内侧，所述压力平衡袋8内部填充有压力液体，使其具备对叶片7一定的支撑力，该支撑力提供阻止叶片7转动向转轴6靠拢的阻力，当叶片7靠拢向转轴6的力增大时，其与该叶片7接触的压力平衡袋8的部位受压缩使其内部流体流动向其他部位。
图3是本发明灌溉供水泵的剖面结构示意图，其对压力平衡袋8对叶片7的支撑关系进行了直观的描述，参见图3，所述转轴6在下壳体1内偏心设置，因此转轴6与下壳体1内壁面之间的环形间隙具有从小变大再变小的形态，其也是叶片式叶轮通过体积变化增压泵送水的增压结构，而均布在转轴6外周侧的叶片7的末端受下壳体1的内壁面限制，使其在转动至较小的环形间隙时更贴向转轴6，此时叶片7压迫压力平衡袋8使其内部流体流动向与位于较大的环形间隙处的叶片7临近的位置处，位于较小环形间隙处的叶片7受压力平衡袋8的支撑力会因为压力平衡袋8的被压缩而不会一直保持大的压迫力，从而相对减小叶片7末端与下壳体1内壁面之间的摩擦力，即，所述压力平衡袋8施加到叶片7上的径向向外的力是柔性支撑力，其会随叶片7转动至不同位置而通过形状改变调节压力，从而减轻叶片与下壳体1内壁面之间的磨损，延长泵的使用寿命。
图4是本发明灌溉供水泵的上壳体结构示意图，图5是本发明灌溉供水泵的上壳体剖面图；参见图4、图5，其中图4(a)是上壳体正面图，图4(b)是上壳体背面图，所述上壳体2的外表面上设置有分别连接进水管4和出水管5的进水口2-2和出水口2-1，所述上壳体2上偏心设置有供动力轴3伸入泵体内的动力轴安装孔2-3，所述动力轴安装孔2-3为贯穿上壳体2且与上壳体2内部空间隔离的通道结构，其在上壳体2背面的开孔对应转轴6的中心通孔。
所述上壳体2的内部形成有空腔，结合图4-图5，图5是本发明灌溉供水泵的上壳体剖面图，上壳体2包括盖状的外壳以及位于盖状的外壳腹部且封闭该外壳的腹板2-4，所述腹板2-4上开设有两个过流孔，所述过流孔为弧形孔；所述上壳体2内部的空腔由隔板分隔为两个腔室，出水口2-1和进水口2-2设置在盖状的外壳上且分别对应连通一个腔室，所述腹板2-4的两个过流孔也分别对应连通一个腔室，水流可从进水口2-2进入一个腔室后从腹板2-4的一个过流孔流动至叶片所在空间，经由叶片加压后泵送至经腹板2-4的另一个过流孔进入另一个腔室，然后经出水口2-2泵出。
图6是本发明灌溉供水泵的下壳体结构示意图，如图所示，所述下壳体1内部构成容纳动组件的圆柱形空间，在下壳体1的底面上偏心设置有定位盲孔，所述动力轴穿过转轴6的中心通孔后插入所述定位盲孔内部，优选的，所述定位盲孔内部设置有转动轴承，以在动力轴3带动叶片转动时，将其转动轴心固定在下壳体上；所述下壳体1上部开口处还设置有内台阶结构，所述上壳体2的腹板2-4的外径略小于上壳体2盖状外壳的外径，在上下壳体对接组装在一起时，所述腹板2-4卡入所述下壳体1的内台阶结构内部，即，腹板2-4进一步限制了上下壳体组装后的平移错位，从而保证两者的固定连接。
图7是本发明灌溉供水泵的压力平衡袋结构示意图，图8是本发明灌溉供水泵的转轴结构示意图，如图所示，所述压力平衡袋8整体呈环状，其中部的通孔用于与转轴6套接在一起，而压力平衡袋8的外周部具有多个瓣状凸起，相邻的两个瓣状凸起之间形成向内的凹部形状，其用于容纳叶片7与转轴6组装后的销轴，同时对压力平衡袋进行定位，防止压力平衡袋与转轴6之间相对滑动转动；所述瓣状凸起与叶片7一一对应，内部流体的流动使其形变从而提供对叶片7的支撑力。参见图8，所述转轴6包括中心筒以及位于中心筒两端部且径向向外延伸成环状的叶片安装板，所述叶片安装板的外缘均布多个销轴孔，所述叶片7的内端也设置有销轴孔，通过销轴将叶片7铰接安装在叶片安装板上；所述压力平衡袋8中部通孔的内径小于所述叶片安装板的外径，由中心筒两端的叶片安装板限制压力平衡袋8的轴向窜动。
进一步地，所述叶片7的外端为直径大于叶片厚度的圆柱状结构，在叶片7外端与下壳体1内壁面接触时，所述叶片7的外端的圆柱状结构的圆柱面与下壳体1内壁面之间形成线接触，更加利于叶片末端与下壳体内壁面之间液层的产生，从而大幅降低两者之间的摩擦力。
本发明的灌溉供水泵与滴灌系统的控压阀组合使用可有效的保持滴灌供水系统的压力及流量稳定性，而且本发明的灌溉供水泵的耐磨损特性可保持一套滴灌设备长期稳定的运行，降低维修维护成本。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可作出的各种等效结构或等效流程的修改或变形，或直接或间接运用到其他相关的技术领域，仍在本发明的保护范围以内。

Claims (8)

1.一种灌溉供水泵，其特征在于，包括上壳体、下壳体以及动组件，上壳体和下壳体对接组装在一起，所述动组件位于上下壳体内部；
所述下壳体内部构成容纳动组件的圆柱形空间，所述上壳体包括盖状的外壳以及位于盖状的外壳腹部的腹板，所述盖状的外壳和腹板之间形成有空腔，所述空腔由隔板分隔为两个腔室，所述盖状的外壳上设置有进水口和出水口，且进水口和出水口分别连通一个腔室，所述腹板上设置有两个过流孔，两个过流孔分别对应连通一个腔室；所述腹板封闭所述下壳体的上部开口；
所述动组件包括转轴、压力平衡袋和多个叶片，所述转轴包括中心筒以及位于中心筒两端部且径向向外延伸成环状的叶片安装板，所述叶片安装板的外缘均布多个销轴孔，所述叶片的内端也设置有销轴孔，通过销轴将叶片铰接安装在叶片安装板上；所述压力平衡袋为整体呈环状的柔性袋，其中部设置有通孔，所述转轴的中心筒可穿过该通孔，从而将压力平衡袋套装在转轴外周部，所述压力平衡袋用于阻碍叶片向贴近转轴的方向转动，其内部填充有液体，在压力作用下，所述压力平衡袋可被叶片压缩而弹性形变。
2.根据权利要求1所述的灌溉供水泵，其特征还在于，还包括动力轴，所述动力轴穿过上壳体伸入所述转轴的中心筒内，动力轴与中心筒之间固定配合。
3.根据权利要求2所述的灌溉供水泵，其特征还在于，所述转轴在下壳体内偏心设置，使得转轴与下壳体内壁面之间的环形间隙具有从小变大再变小的形态，所述下壳体底面设置有定位盲孔，所述动力轴穿过转轴后伸入定位盲孔内。
4.根据权利要求1所述的灌溉供水泵，其特征还在于，所述压力平衡袋的外周部具有多个瓣状凸起，相邻的两个瓣状凸起之间形成向内的凹部形状，所述瓣状凸起提供向外推抵所述叶片的支撑力。
5.根据权利要求1所述的灌溉供水泵，其特征还在于，所述上壳体的腹板的外径略小于所述盖状的外壳的外径，腹板封闭盖状的外壳内部空腔后，在外周沿形成有台阶部；所述下壳体的上端开口的边缘处形成有内台阶面，上下壳体对接组装时，上壳体的台阶部卡入下壳体的内台阶面上。
6.根据权利要求1所述的灌溉供水泵，其特征还在于，所述上壳体的腹板上的两个过流孔均为弧形孔，所述弧形孔的弧长使其可覆盖多个叶片。
7.根据权利要求1所述的灌溉供水泵，其特征还在于，所述叶片的外端为直径大于叶片厚度且沿叶片宽度方向延伸的圆柱状结构。
8.根据权利要求2所述的灌溉供水泵，其特征还在于，所述动力轴通过动力轴安装孔贯穿上壳体，所述动力轴安装孔为贯穿上壳体且与上壳体内部空间隔离的通道结构。
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