CN116576113B - 一种多级离心泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及离心泵技术领域，具体涉及一种多级离心泵。一种多级离心泵包括支撑壳、伸缩管和调节机构，伸缩管具有第一端和第二端，伸缩管的第一端固定连接于支撑壳。调节机构包括主叶轮、多个副叶轮、多个导叶和多个调节组件。导叶固定设置于伸缩管内，多个导叶沿着伸缩管的轴向依次设置。主叶轮、副叶轮均与伸缩管同轴线，主叶轮转动设置于伸缩管的第一端，每个副叶轮转动设置于一个导叶靠近伸缩管第二端的一侧，每个调节组件包括多个离心块。本发明提供一种多级离心泵，以解决现有的离心泵启动时需要人工加水的问题。

Description

一种多级离心泵

技术领域

本发明涉及离心泵技术领域，具体涉及一种多级离心泵。

背景技术

离心泵是一种常见的动力机械设备，用于将液体通过旋转叶轮的离心力抽送或压送。它利用离心力将液体从中心吸入，并通过旋转叶轮的动力将其推向出口。离心泵主要由以下主要构成部分组成：泵体、叶轮、泵轴、密封装置、轴承和电动机，离心泵的工作原理是：在泵体中，液体被吸入后，通过旋转叶轮的动力将其推向出口。离心泵的优点是：流量大、扬程高、效率高、噪音小、寿命长等。

如授权公告号为CN112879308B的中国发明专利提供了一种多级离心泵，由于在启动时需要人工加水，较为麻烦，如若离心泵内设置底阀来实现储水时，长时间将水存放在离心泵内容易造成水中细菌滋生并腐蚀离心泵。

发明内容

本发明提供一种多级离心泵，以解决现有的离心泵启动时需要人工加水的问题。

本发明的一种多级离心泵采用如下技术方案：一种多级离心泵包括支撑壳、伸缩管和调节机构。伸缩管水平设置，伸缩管具有第一端和第二端，伸缩管的第一端固定连接于支撑壳，伸缩管的第一端开设有出液口，伸缩管的第二端开设有进液口。

调节机构包括主叶轮、多个副叶轮、多个导叶和多个调节组件。导叶竖直设置，导叶固定设置于伸缩管内，多个导叶沿着伸缩管的轴向依次设置。导叶靠近伸缩管第一端的一侧固定设置有与其同心设置的后挡环。主叶轮、副叶轮均与伸缩管同轴线，主叶轮转动设置于伸缩管的第一端，每个副叶轮转动设置于一个导叶靠近伸缩管第二端的一侧。

其中一个调节组件滑动地设置于主叶轮上，且除处于伸缩管第二端处的副叶轮之外，其它每个调节组件滑动地设置于一个副叶轮上。每个调节组件包括多个离心块，多个离心块沿着伸缩管的周向均布，且每个离心块能够沿着伸缩管的径向移动。离心块具有第一状态和第二状态，第一状态为离心块远离伸缩管轴线的一侧和后挡环相抵，第二状态为离心块靠近伸缩管轴线的一侧和后挡环相抵。

进一步地，离心块的横截面呈梯形，离心块具有第三端和第四端，离心块的梯形状的下底为第三端，第三端靠近伸缩管的第一端。离心块的梯形状的上底为第四端，第四端靠近伸缩管的第二端。离心块具有第一斜面和第二斜面，离心块远离伸缩管轴心的一侧为第一斜面，离心块靠近伸缩管轴心的一侧为第二斜面。离心块处于第一状态时，离心块的第一斜面和后挡环相抵。离心块处于第二状态时，离心块的第二斜面和后挡环相抵。

进一步地，主叶轮和副叶轮上均开设有多个滑槽，多个滑槽沿着主叶轮和副叶轮的周向均布，且每个滑槽沿着主叶轮和副叶轮的径向延伸。离心块的第三端固定设置有滑块，滑块滑动地设置于滑槽内，调节组件还包括离心拉簧，离心拉簧设置于滑槽内，离心拉簧的一端固定连接于滑槽靠近伸缩管轴线的内壁，离心拉簧的另一端固定连接于滑块。

进一步地，多级离心泵还包括进液管和出液管，出液管固定连接于伸缩管的出液口处，进液管固定连接于伸缩管的进液口处，且进液管内固定设置有过滤器。

进一步地，伸缩管包括多个柔性伸缩套、多个连接管和多个伸缩套拉簧。柔性伸缩套能够伸缩，多个柔性伸缩套和多个连接管依次交替设置，柔性伸缩套和相邻的连接管固定连接，其中位于伸缩管端部的柔性伸缩套固定连接于支撑壳，位于伸缩管另一端部的连接管固定连接于进液管。每个导叶固定连接于一个连接管，伸缩套拉簧沿着伸缩管的轴向延伸，每个伸缩套拉簧的两端分别固定连接于一个柔性伸缩套的两端。

进一步地，出液管内固定设置有单向阀，单向阀设置于出液管和伸缩管连通处，单向阀使得空气只能从出液管排出。

进一步地，伸缩管还包括端盖，端盖竖直设置，端盖的一端固定连接于连接管，端盖的另一端固定连接于进液管。

进一步地，多级离心泵还包括驱动机构，驱动机构包括主动轴、第一传动轴和第二传动轴。主动轴水平设置于支撑壳内，且主动轴能够绕自身轴线转动。第一传动轴水平设置于伸缩管内，第一传动轴的一端固定连接于主动轴的一端，主叶轮固定套设于第一传动轴上。第二传动轴水平设置于伸缩管内，第二传动轴的一端连接于第一传动轴的另一端，第二传动轴能够沿着第一传动轴的轴线滑动，且第二传动轴能够和第一传动轴同步转动，副叶轮固定套设于第二传动轴上。

进一步地，驱动机构还包括电机，电机的输出轴固定连接于主动轴远离第一传动轴的一端。

进一步地，支撑壳内固定设置有两个轴承组件，两个轴承组件沿着主动轴的轴向分布，每个轴承组件包括两个轴承，两个轴承设置于主动轴的上下两侧。

本发明的有益效果是：本发明的一种多级离心泵通过设置能够伸缩的伸缩管，当电机的转速从零增加到工作转速时，在调节组件的作用下，相邻的两个导叶先逐渐远离再逐渐靠近，将水通过进液管吸入伸缩管内之后开启正常工作状态，使得离心泵工作前不需要人工加水即可工作。

当电机停止工作时，电机的转速逐渐降低，在调节组件的作用下，相邻的两个导叶先逐渐远离再逐渐靠近，在此过程中伸缩管内的水通过进液管被排出，防止水长时间存放在离心泵内，使得水中细菌滋生并腐蚀离心泵。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的一种多级离心泵的结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的一种多级离心泵的侧视图；

图3为图2中A-A处的剖视图；

图4为图3中B处的放大图；

图5为本发明实施例一提供的一种多级离心泵的离心块的第一状态的示意图；

图6为本发明实施例一提供的一种多级离心泵的离心块的第二状态的示意图；

图7为本发明实施例一提供的一种多级离心泵的调节机构的结构示意图。

图中：100、伸缩管；101、柔性伸缩套；1011、伸缩套拉簧；102、连接管；103、端盖；104、导叶；1042、后挡环；105、副叶轮；1052、离心块；1053、离心拉簧；1054、滑槽；106、主叶轮；107、主动轴；108、第一传动轴；109、第二传动轴；200、出液管；300、进液管；400、出液口；401、进液口；500、单向阀；600、支撑壳。

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。

本发明的一种多级离心泵的实施例一：参照图1至图7所示，本实施例中的一种多级离心泵包括支撑壳600、伸缩管100和调节机构。支撑壳600设置于地面上，伸缩管100水平设置，伸缩管100具有第一端和第二端。伸缩管100的第一端固定连接于支撑壳600，伸缩管100能够伸缩，伸缩管100的第一端开设有出液口400，伸缩管100的第二端开设有进液口401。

调节机构包括主叶轮106、多个副叶轮105、多个导叶104和多个调节组件。导叶104竖直设置，导叶104固定设置于伸缩管100内，多个导叶104沿着伸缩管100的轴向依次设置。导叶104靠近伸缩管100第一端的一侧固定设置有与其同心设置的后挡环1042。主叶轮106、副叶轮105均与伸缩管100同轴线，主叶轮106转动设置于伸缩管100的第一端，每个副叶轮105转动设置于一个导叶104靠近伸缩管100第二端的一侧。

其中一个调节组件滑动地设置于主叶轮106上，且除处于伸缩管100第二端处的副叶轮105之外，其它每个调节组件滑动地设置于一个副叶轮105上。每个调节组件包括多个离心块1052，多个离心块1052沿着伸缩管100的周向均布，且每个离心块1052能够沿着伸缩管100的径向移动。离心块1052具有第一状态和第二状态，第一状态为离心块1052远离伸缩管100轴线的一侧和后挡环1042相抵，第二状态为离心块1052靠近伸缩管100轴线的一侧和后挡环1042相抵。

在本实施例中，离心块1052的横截面呈梯形，离心块1052具有第三端和第四端，离心块1052的梯形状的下底为第三端，第三端靠近伸缩管100的第一端。离心块1052的梯形状的上底为第四端，第四端靠近伸缩管100的第二端。

离心块1052具有第一斜面和第二斜面，离心块1052远离伸缩管100轴心的一侧为第一斜面，离心块1052靠近伸缩管100轴心的一侧为第二斜面。离心块1052处于第一状态时，离心块1052的第一斜面和后挡环1042相抵，离心块1052处于第二状态时，离心块1052的第二斜面和后挡环1042相抵。

在本实施例中，主叶轮106和副叶轮105上均开设有多个滑槽1054，多个滑槽1054沿着主叶轮106和副叶轮105的周向均布，且每个滑槽1054沿着主叶轮106和副叶轮105的径向延伸。离心块1052的第三端固定设置有滑块，滑块滑动地设置于滑槽1054内，调节组件还包括离心拉簧1053，离心拉簧1053设置于滑槽1054内，离心拉簧1053的一端固定连接于滑槽1054靠近伸缩管100轴线的内壁，离心拉簧1053的另一端固定连接于滑块。当离心块1052逐渐朝远离伸缩管100轴线的方向移动时，在离心块1052的离心作用下，离心拉簧1053逐渐被拉伸，之后离心拉簧1053复位，使得离心块1052逐渐朝靠近伸缩管100轴线的方向移动。

在本实施例中，多级离心泵还包括进液管300和出液管200，出液管200固定连接于伸缩管100的出液口400处，进液管300固定连接于伸缩管100的进液口401处，且进液管300内固定设置有过滤器。

正常工作时，水从进液管300进入伸缩管100内，依次经过多个副叶轮105，最终通过主叶轮106后从出液管200排出。主叶轮106和副叶轮105停止工作时，使得相邻的两个导叶104先逐渐远离再逐渐靠近，逐渐靠近的过程中水通过进液管300回流，从而可以反冲进液管300内的过滤器。

在本实施例中，伸缩管100包括多个柔性伸缩套101、多个连接管102和多个伸缩套拉簧1011。柔性伸缩套101能够伸缩，多个柔性伸缩套101和多个连接管102依次交替设置，柔性伸缩套101和相邻的连接管102固定连接，其中位于伸缩管100端部的柔性伸缩套101固定连接于支撑壳600，位于伸缩管100另一端部的连接管102固定连接于进液管300。每个导叶104固定连接于一个连接管102，伸缩套拉簧1011沿着伸缩管100的轴向延伸，每个伸缩套拉簧1011的两端分别固定连接于一个柔性伸缩套101的两端。

当后挡环1042逐渐从离心块1052的第三端来到离心块1052的第四端时，伸缩套拉簧1011逐渐被拉伸，柔性伸缩套101逐渐被拉伸。当后挡环1042逐渐从离心块1052的第四端来到离心块1052的第三端时，伸缩套拉簧1011逐渐缩短，柔性伸缩套101逐渐缩短。

在本实施例中，出液管200内固定设置有单向阀500，单向阀500设置于出液管200和伸缩管100连通处，单向阀500使得空气只能从出液管200排出。在刚开始工作，伸缩管100没有水时，由于单向阀500的存在，在相邻的两个导叶104逐渐远离的过程中，伸缩管100内部能够产生空腔负压，从而将水通过进液管300吸入伸缩管100内。

在本实施例中，伸缩管100还包括端盖103，端盖103竖直设置，端盖103的一端固定连接于连接管102，端盖103的另一端固定连接于进液管300，端盖103起防尘和密封的作用。

在本实施例中，多级离心泵还包括驱动机构，驱动机构包括主动轴107、第一传动轴108和第二传动轴109。主动轴107水平设置于支撑壳600内，且主动轴107能够绕自身轴线转动。第一传动轴108水平设置于伸缩管100内，第一传动轴108的一端固定连接于主动轴107的一端，主叶轮106固定套设于第一传动轴108上。第二传动轴109水平设置于伸缩管100内，第二传动轴109的一端连接于第一传动轴108的另一端，第二传动轴109能够沿着第一传动轴108的轴线滑动，且第二传动轴109能够和第一传动轴108同步转动，副叶轮105固定套设于第二传动轴109上。第一传动轴108的周壁上开设有沿自身轴线延伸的限位槽，第二传动轴109的周壁上固定设置有限位块，限位块滑动地设置于限位槽内。

主动轴107转动时带动第一传动轴108和第二传动轴109同步转动。当柔性伸缩套101逐渐拉伸时，第一传动轴108和第二传动轴109逐渐远离，当柔性伸缩套101逐渐收缩时，第一传动轴108和第二传动轴109逐渐靠近。

在本实施例中，驱动机构还包括电机，电机的输出轴固定连接于主动轴107远离第一传动轴108的一端。启动电机，电机带动主动轴107转动，进而带动第一传动轴108和第二传动轴109同步转动。

在本实施例中，支撑壳600内固定设置有两个轴承组件，两个轴承组件沿着主动轴107的轴向分布，每个轴承组件包括两个轴承，两个轴承设置于主动轴107的上下两侧。轴承能够减轻主动轴107和支撑壳600之间的摩擦，使主动轴107旋转更顺畅。

工作过程：初始状态时，由于伸缩套拉簧1011的存在，柔性伸缩套101处于收缩状态，由于离心拉簧1053的存在，此时离心块1052处于第一状态，且后挡环1042和离心块1052的第三端相抵。

启动电机，电机带动主动轴107转动，主动轴107带动第一传动轴108和第二传动轴109同步转动，第一传动轴108和第二传动轴109带动主叶轮106和副叶轮105转动，主叶轮106和副叶轮105的转速逐渐增大，直到提升至最大值。

在此过程中，由于离心块1052的离心作用，离心块1052逐渐朝远离伸缩管100轴线的方向移动，离心拉簧1053逐渐被拉伸，此时在离心块1052的第一斜面的作用下，后挡环1042逐渐从离心块1052的第三端来到离心块1052的第四端，伸缩套拉簧1011逐渐被拉伸，柔性伸缩套101逐渐被拉伸。

当后挡环1042来到离心块1052的第四端时，伸缩套拉簧1011开始复位收缩，并使得离心块1052由第一状态来到第二状态，即此时后挡环1042和离心块1052的第二斜面相抵，在伸缩套拉簧1011的作用下，后挡环1042逐渐从离心块1052的第四端来到离心块1052的第三端，柔性伸缩套101逐渐缩短，此时离心拉簧1053依旧逐渐被拉伸。

柔性伸缩套101先伸长后缩短，相邻的两个导叶104之间先逐渐远离再逐渐靠近，在远离的过程中，由于单向阀500的存在，气体不能通过出液管200进入伸缩管100内，伸缩管100内部产生空腔负压，将水通过进液管300吸入伸缩管100内，随后相邻的两个导叶104之间逐渐靠近，开启正常工作状态。水从进液管300进入伸缩管100内，依次经过多个副叶轮105，最终通过主叶轮106和单向阀500后从出液管200排出。

当电机停止工作时，电机的转速逐渐降低，从而使得主叶轮106和副叶轮105的转速逐渐降低，在此过程中，离心拉簧1053逐渐收缩，进而使得后挡环1042逐渐从离心块1052的第三端来到离心块1052的第四端，伸缩套拉簧1011逐渐被拉伸，柔性伸缩套101逐渐被拉伸，相邻的两个导叶104逐渐远离。当后挡环1042和离心块1052的第四端相抵时，伸缩套拉簧1011开始收缩，使得离心块1052由第二状态转换为第一状态，即离心块1052的第一斜面和后挡环1042相抵。伸缩套拉簧1011和离心拉簧1053均逐渐收缩，直到后挡环1042和离心块1052的第三端相抵，且后挡环1042和第一斜面相抵，相邻的两个导叶104逐渐靠近。

在此过程中相邻的两个导叶104先逐渐远离再逐渐靠近，逐渐靠近的过程中伸缩管100内的水通过进液管300回流，从而可以反冲进液管300处安装的过滤器，随后调节单向阀500，使其处于双向导通状态。

在本发明的一种多级离心泵的其它实施例中，与上述实施例不同的是：调节组件中的离心拉簧1053可以替换为电控液压杆，电控液压杆的一端固定连接于滑槽1054的内壁，电控液压杆的另一端固定连接于滑块。电控液压杆能够使得离心块1052快速靠近或远离伸缩管100的轴心。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (5)

1.一种多级离心泵，其特征在于：

包括支撑壳、伸缩管和调节机构；伸缩管水平设置，伸缩管具有第一端和第二端，伸缩管的第一端固定连接于支撑壳，伸缩管的第一端开设有出液口，伸缩管的第二端开设有进液口；

调节机构包括主叶轮、多个副叶轮、多个导叶和多个调节组件；导叶竖直设置，导叶固定设置于伸缩管内，多个导叶沿着伸缩管的轴向依次设置；导叶靠近伸缩管第一端的一侧固定设置有与其同心设置的后挡环；主叶轮、副叶轮均与伸缩管同轴线，主叶轮转动设置于伸缩管的第一端，每个副叶轮转动设置于一个导叶靠近伸缩管第二端的一侧；

其中一个调节组件滑动地设置于主叶轮上，且除处于伸缩管第二端处的副叶轮之外，其它每个调节组件滑动地设置于一个副叶轮上，每个调节组件包括多个离心块，多个离心块沿着伸缩管的周向均布，且每个离心块能够沿着伸缩管的径向移动；离心块具有第一状态和第二状态，第一状态为离心块远离伸缩管轴线的一侧和后挡环相抵，第二状态为离心块靠近伸缩管轴线的一侧和后挡环相抵；

多级离心泵还包括进液管和出液管，出液管固定连接于伸缩管的出液口处，进液管固定连接于伸缩管的进液口处，且进液管内固定设置有过滤器；

伸缩管包括多个柔性伸缩套、多个连接管和多个伸缩套拉簧；柔性伸缩套能够伸缩，多个柔性伸缩套和多个连接管依次交替设置，柔性伸缩套和相邻的连接管固定连接，其中位于伸缩管端部的柔性伸缩套固定连接于支撑壳，位于伸缩管另一端部的连接管固定连接于进液管；每个导叶固定连接于一个连接管，伸缩套拉簧沿着伸缩管的轴向延伸，每个伸缩套拉簧的两端分别固定连接于一个柔性伸缩套的两端；

出液管内固定设置有单向阀，单向阀设置于出液管和伸缩管连通处，单向阀使得空气只能从出液管排出；

离心块的横截面呈梯形，离心块具有第三端和第四端，离心块的梯形状的下底为第三端，第三端靠近伸缩管的第一端；离心块的梯形状的上底为第四端，第四端靠近伸缩管的第二端；离心块具有第一斜面和第二斜面，离心块远离伸缩管轴心的一侧为第一斜面，离心块靠近伸缩管轴心的一侧为第二斜面；离心块处于第一状态时，离心块的第一斜面和后挡环相抵；离心块处于第二状态时，离心块的第二斜面和后挡环相抵；

主叶轮和副叶轮上均开设有多个滑槽，多个滑槽沿着主叶轮和副叶轮的周向均布，且每个滑槽沿着主叶轮和副叶轮的径向延伸；离心块的第三端固定设置有滑块，滑块滑动地设置于滑槽内，调节组件还包括离心拉簧，离心拉簧设置于滑槽内，离心拉簧的一端固定连接于滑槽靠近伸缩管轴线的内壁，离心拉簧的另一端固定连接于滑块。

2.根据权利要求1所述的一种多级离心泵，其特征在于：

伸缩管还包括端盖，端盖竖直设置，端盖的一端固定连接于连接管，端盖的另一端固定连接于进液管。

3.根据权利要求1所述的一种多级离心泵，其特征在于：

多级离心泵还包括驱动机构，驱动机构包括主动轴、第一传动轴和第二传动轴；主动轴水平设置于支撑壳内，且主动轴能够绕自身轴线转动；第一传动轴水平设置于伸缩管内，第一传动轴的一端固定连接于主动轴的一端，主叶轮固定套设于第一传动轴上；第二传动轴水平设置于伸缩管内，第二传动轴的一端连接于第一传动轴的另一端，第二传动轴能够沿着第一传动轴的轴线滑动，且第二传动轴能够和第一传动轴同步转动，副叶轮固定套设于第二传动轴上。

4.根据权利要求3所述的一种多级离心泵，其特征在于：

驱动机构还包括电机，电机的输出轴固定连接于主动轴远离第一传动轴的一端。

5.根据权利要求3所述的一种多级离心泵，其特征在于：

支撑壳内固定设置有两个轴承组件，两个轴承组件沿着主动轴的轴向分布，每个轴承组件包括两个轴承，两个轴承设置于主动轴的上下两侧。