CN117823415B - 一种多级离心泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及泵送装置技术领域,具体公开了一种多级离心泵,内筒与泵壳之间形成环腔,内筒的内部空间形成内腔,内筒内设有能够转动的泵轴,泵轴套装有第一叶轮,增压组件包括第二叶轮、环板和离心轮,第二叶轮套设于泵轴,环板的内周面套设于第二叶轮,环板的外周面与内筒的内壁贴合,离心轮滑动套设于泵轴,内筒的周壁设有过口,过口处滑动安装有堵门,堵门与离心轮相连,第二叶轮和泵轴之间设有离合装置,以便控制第二叶轮和泵轴的接合与分离。本发明的多级离心泵,通过堵门、第一叶轮和离心轮的相互作用,实现了将水抽入内筒内的效果,避免了灌水环节,省时省力,更加便利。

Description

一种多级离心泵
技术领域
本发明涉及泵送装置技术领域,具体涉及一种多级离心泵。
背景技术
多级离心泵是将具有同样功能的两个以上的离心泵集合在一起,其意义在于提高设定压力。相关技术中,经过放置的多级离心泵的泵壳内存有空气,且泵壳内的空气与外界的空气相连通,将泵壳外的液体和泵壳的内部空间隔绝开。此时若转动叶轮,叶轮所产生的离心力很小,其与液面处较难形成巨大的压强差,从而位于泵下面的液体也不能在此压强差的作用下被吸入泵内,这时叶轮只能进行空转。为了防止上述现象的发生,操作者常需要在多级离心泵启动前,对多级离心泵进行灌水,最好使水灌满多级离心泵的泵壳。该操作虽然保证了多级离心泵的正常使用,但是也增加了灌水环节,进而费时费力,较为不便。
为此,本领域需要一种多级离心泵以解决上述问题。
发明内容
本发明提供一种多级离心泵,旨在解决相关技术中多级离心泵因增设灌水环节而费时费力,较为不便的问题。
本发明的多级离心泵,包括泵壳、内筒和增压组件,泵壳呈筒状并在竖向上延伸,内筒设于泵壳内并与泵壳之间形成环腔,内筒的内部空间形成内腔;内筒内设有能够转动的泵轴,泵轴套装有第一叶轮;泵壳设有进口管和出口管,进口管与内腔连通,出口管与环腔连通;增压组件有多个并均位于第一叶轮的上方,增压组件包括第二叶轮、环板和离心轮,第二叶轮套设于泵轴,环板的内周面套设于第二叶轮,环板的外周面与内筒的内壁贴合,离心轮滑动套设于泵轴,内筒的周壁设有过口,过口处滑动安装有堵门,堵门与离心轮相连;第一叶轮和离心轮将外界水抽入内腔时,在水压和浮力作用下环板和离心轮上移,且离心轮能够封闭第二叶轮的吸水口;第二叶轮和泵轴之间设有离合装置,以便控制第二叶轮和泵轴的接合与分离,且两者在接合时,离合装置能够驱动离心轮与第二叶轮分隔开。
优选地,所述离心轮包括轮毂和轮盘,所述轮毂套设于所述泵轴,所述轮毂的内周面设有第一内花键,所述泵轴设有与所述第一内花键竖直滑动配合的第一外花键,所述轮毂的外周面设有沿其周向间隔分布的多个动叶片;所述轮盘与所述轮毂同轴连接,所述轮盘和所述堵门通过连杆连接。
优选地,所述离合装置包括轴套、楔形块和推件,所述轴套滑动套设于所述泵轴,且所述轴套和所述泵轴通过第一弹性件连接,所述轴套的外周面设有第二外花键,所述离心轮上移时,所述第一内花键的上下两部分能够分别配合在所述第二外花键和所述第一外花键上;所述泵轴内设有竖直的柱腔,所述泵轴的周壁设有连通所述柱腔和外侧的滑动口,所述楔形块沿所述泵轴的径向滑动配合于所述滑动口内,所述楔形块背离所述柱腔的一侧具有第一斜面,所述楔形块朝向远离所述柱腔的方向滑动时,能够通过所述第一斜面推动所述轴套上移;所述第二叶轮的内周面设有第二内花键,所述轴套上移时,所述第二外花键能够配合于所述第二内花键上;所述楔形块邻近所述柱腔的一侧具有第二斜面,所述推件设于所述柱腔内并位于所述楔形块的下方,所述推件能够上下滑动,且在向上滑动时,所述推件能够通过所述第二斜面推动所述楔形块朝向远离所述柱腔的方向滑动;所述泵壳设有驱动件,所述驱动件与多个所述推件中的每一者相连,以便驱动所述推件上移。
优选地,所述第一内花键设有尖槽,所述尖槽的底面构成第三斜面,所述楔形块朝向远离所述柱腔的方向滑动时,能够通过所述第三斜面下压所述第一内花键,以使所述离心轮和所述第二叶轮分离。
优选地,所述驱动件包括丝杠和驱动电机,所述丝杠同轴设于所述柱腔内并与所述泵轴转动连接,所述推件包括套设于所述丝杠上的推环,所述推环和所述丝杠螺纹连接;所述驱动电机安装于所述泵壳上并与所述丝杠连接,以便驱动所述丝杠转动。
优选地,所述增压组件还包括设置于所述内筒和所述泵壳之间的挡环,所述挡环与所述内筒同轴,所述挡环设有与所述过口上下相对的通口,所述堵门设有与所述通口匹配的挡板,所述离心轮上移时,所述挡板向上靠近所述通口,所述离心轮止抵于所述第二叶轮时,所述挡板封闭所述通口。
优选地,所述环板设有锁定件,所述锁定件用于锁定所述环板上移后的位置,所述锁定件包括卡条,所述内筒的内壁设有位于所述过口上方的环槽,所述卡条和所述环板弹性滑动连接,所述环板上移至所述环槽位置时,所述卡条在弹性力作用下能够卡合在所述环槽内。
优选地,所述环板内设有沿其径向延伸的滑槽,所述卡条滑动配合于所述滑槽内并与所述环板通过第二弹性件连接,所述卡条设有沿其长度方向设置的腰槽;所述锁定件还包括设于所述轮盘和所述环板之间的传动杆,所述轮盘的上端面设有环形槽,所述传动杆的底端滑动配合于所述环形槽内,所述传动杆的顶端依次穿过所述环板和所述腰槽;所述传动杆的周面设有凹槽,所述凹槽位于所述传动杆背离所述环槽的一侧,所述凹槽的上端面形成第四斜面,所述卡条卡入所述环槽时,所述腰槽中背离所述环槽的边缘抵于所述凹槽的壁面上,所述离心轮带动所述传动杆下落时,所述第四斜面能够接触于所述腰槽中背离所述环槽的边缘,并通过该边缘推动所述卡条脱出所述环槽。
优选地,所述卡条朝向所述环槽的一端具有第五斜面,所述第五斜面用于引导所述卡条脱离所述环槽。
优选地,所述泵壳的顶端设有用于驱动所述泵轴转动的动力源,所述动力源上安装有显示屏,所述出口管上设有压力传感器,所述压力传感器连接所述显示屏与所述驱动电机。
采用了上述技术方案,本发明的有益效果为:
在第一叶轮和离心轮转动前,堵门能够封闭过口,保证了内筒内部的封闭,避免了外界空气的干涉。同时,离心轮和第二叶轮尚未合拢,避免了空气的流道的阻塞。从而,在第一叶轮和离心轮高速转动时,能够在第一叶轮及泵壳的底部形成负压区,该负压区与进口管处的水形成了较大的压差,便于将外界水引入内筒内,进而便于外界水的泵送和加压。这样的实施方式避免了启动前的灌水操作,节约了时间和人力,同时也更加便利。
附图说明
图1是本发明的多级离心泵的立体示意图。
图2是本发明的多级离心泵的立体剖面图。
图3是本发明的图2中A处的放大示意图。
图4是本发明的堵门至离心轮部分的立体剖面图。
图5是本发明的卡条至弧形块部分的立体示意图。
图6是本发明的第一叶轮框的立体示意图。
图7是本发明的泵轴至第二叶轮部分的局部结构示意图。
图8是本发明的丝杠至轴套部分的局部结构示意图。
图9是本发明的楔形块的立体示意图。
图10是本发明的楔形块的又一立体示意图。
图11是本发明的内筒的筒段至支撑台部分的立体示意图。
附图标记:
1、泵壳;11、进口管;12、出口管;13、主电机;
2、内筒;21、泵轴;211、第一外花键;22、第一叶轮;23、框条;24、堵门;241、挡板;25、环槽;26、支撑台;261、让位槽;
3、增压组件;31、第二叶轮;311、第二内花键;312、吸水口;32、环板;33、离心轮;331、轮毂;332、轮盘;3321、环形槽;333、第一内花键;3331、第三斜面;334、动叶片;34、第二叶轮框;35、连杆;36、挡环;
4、离合装置;41、轴套;411、第一弹簧;412、第二外花键;42、楔形块;421、第一斜面;422、第二斜面;43、推环;
5、第一叶轮框;51、第一通水槽;52、第一静叶片;
6、驱动电机;61、丝杠;
7、卡条;71、中间槽;711、固定块;712、第二弹簧;72、腰槽;73、第五斜面;
8、传动杆;81、弧形块;82、凹槽;821、第四斜面;
9、显示屏。
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。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
下面结合图1至图11描述本发明的多级离心泵。
实施例1,如图1至图11所示,本发明的多级离心泵,包括泵壳1、内筒2和增压组件3,泵壳1呈筒状并在竖向上延伸,内筒2同轴设于泵壳1内,具体地,内筒2分为多节筒段,相邻两节筒段上下堆叠并可拆卸安装在一起,最上方的筒段和最下方的筒段均与泵壳1固定连接,这样设计便于内筒2的筒段的拆卸和更换,可拆卸安装的具体形式为本领域的常规技术,此处不再赘述。
内筒2的外壁与泵壳1的内壁之间形成环腔,内筒2的内部空间形成内腔。内筒2内设有同轴的泵轴21,泵轴21能够转动,泵轴21的底部套装有第一叶轮22。泵壳1的底端连接有位于第一叶轮22下方的进口管11和出口管12,进口管11和出口管12沿泵壳1的周向间隔开,且两者之间的分布角度大体为180度。进口管11延伸至内腔并与内腔连通,出口管12与环腔连通。泵壳1的顶端设有用于驱动泵轴21转动的动力源,动力源包括主电机13,主电机13的输出轴与泵轴21同轴连接。
增压组件3有多个并均位于内筒2内,多个增压组件3沿竖向等间隔分布并均位于第一叶轮22的上方,增压组件3包括第二叶轮31、环板32和离心轮33,第二叶轮31套设于泵轴21。环板32的内周面套设于第二叶轮31上,环板32的外周面与内筒2的内壁滑动贴合,由此,环板32实现了将第二叶轮31和内筒2之间的空间封闭的效果。
离心轮33位于第二叶轮31的下方并竖直滑动套设于泵轴21上。内筒2的周壁设有连通内腔和环腔的过口,过口有多个并沿内筒2的周向均匀分布,过口在内筒2的周向上的两侧均设有竖直的框条23,框条23固定在内筒2的内壁上,框条23内具有上下贯通的限位槽,两个框条23之间设置有堵门24,堵门24的两端分别滑动配合于两个限位槽内,初始状态时,堵门24封闭过口。堵门24与离心轮33相连。主电机13驱动泵轴21转动时,第一叶轮22和离心轮33随泵轴21同步转动,此时由于堵门24封闭过口,内筒2内形成一个封闭的腔室,第一叶轮22和离心轮33能够将内筒2内的空气整体向上泵送,从而使得第一叶轮22及其下方形成一个负压区,在负压作用下,负压区能够将外界水由进口管11抽入内腔。接着,内腔中的水位逐渐上涨并接触于最下方的离心轮33和环板32。此时在水压和浮力的作用下该环板32和离心轮33能够上移,离心轮33带动堵门24逐渐打开过口。当离心轮33上移一段距离后,离心轮33能够止抵于第二叶轮31并封闭第二叶轮31的吸水口312,从而避免了内筒2内的水进入第二叶轮31中。之后,内筒2内的水经第一叶轮22初级加压后,由过口流入环腔,再由出口管12流出。
第二叶轮31和泵轴21之间设置有离合装置4,以便控制第二叶轮31和泵轴21的接合与分离,且第二叶轮31和泵轴21在接合时,离合装置4能够驱动离心轮33与第二叶轮31分隔开。最下方的离合装置4启动时,驱动离心轮33向下滑动,离心轮33和第二叶轮31分隔开,而离心轮33的下移可以使得堵门24重新封堵过口。同时,第二叶轮31通过离合装置4与泵轴21接合,泵轴21在转动时可以带动第二叶轮31同步转动,第二叶轮31可以带动内筒2内的水向上进一步地跃升,实现水的下一级的增压。增压后的水的后续运动和上述运动过程相同,此处不再赘述,由此可以实现水的级级增压。
由上可知,上述实施方式在第一叶轮22和离心轮33转动前,首先保证了内筒2内腔的封闭,避免了外界空气的干涉。同时,离心轮33和第二叶轮31尚未合拢,避免了空气的流道的阻塞。从而,在第一叶轮22和离心轮33高速转动时,能够在第一叶轮22及泵壳1的底部形成负压区,该负压区与进口管11处的水形成了较大的压差,便于将外界水引入内筒2内,进而便于外界水的泵送和加压。这样的实施方式避免了启动前的灌水操作,节约了时间和人力,同时也更加便利。
需要说明地,内筒2内固定有与增压组件3的数量相等并一一对应的多个支撑台26,支撑台26呈圆环形并与泵轴21同轴,支撑台26位于相应增压组件3的堵门24的下方,支撑台26设有与相应的堵门24数量相等并一一对应的让位槽261,让位槽261由上至下凹入支撑台26内,初始状态时,堵门24的下部留置在让位槽261内。
需要说明地,内筒2内固定有第一叶轮框5,第一叶轮框5罩设于第一叶轮22上,第一叶轮框5整体呈涡旋状,第一叶轮框5的周壁设有沿其周向均匀分布的多个第一通水槽51,第一通水槽51连通第一叶轮框5的内外。第一叶轮框5的上表面固定有沿其周向均匀分布的多个第一静叶片52。
内筒2内的水经过第一叶轮22并继续向上泵送时,会先被第一叶轮22甩入第一叶轮框5内,再由第一通水槽51流出第一叶轮框5,之后向离心轮33处流动。
需要说明地,增压组件3还包括固定在内筒2内的第二叶轮框34,第二叶轮框34罩设于第二叶轮31上,第二叶轮框34整体呈涡旋状,第二叶轮框34的周壁设有沿其周向均匀分布的多个第二通水槽,第二通水槽连通第二叶轮框34的内外。第二叶轮框34的上表面固定有沿其周向均匀分布的多个第二静叶片。
内筒2内的水经过第二叶轮31并继续向上泵送时,会先被第二叶轮31甩入第二叶轮框34内,再由第二通水槽流出第二叶轮框34,之后向下一级的增压组件3处流动。
其中,离心轮33包括轮毂331和轮盘332,轮毂331套设于泵轴21上,轮毂331的内周面设有第一内花键333,泵轴21的外周面设有呈环状的第一容置槽,第一容置槽与泵轴21同轴,泵轴21固定有位于第一容置槽内的第一外花键211,第一内花键333和第一外花键211均与泵轴21同轴,第一内花键333和第一外花键211竖直滑动配合。轮毂331的外周面设有沿其周向等间隔分布的多个动叶片334。轮盘332与轮毂331同轴连接,具体地,轮盘332同轴设于轮毂331的底端,轮盘332和轮毂331一体成型。轮盘332和堵门24通过连杆35连接,具体地,连杆35有多个并与多个堵门24一一对应,连杆35位于相应堵门24和轮盘332之间,连杆35的两端分别与相应堵门24和轮盘332固定连接。
泵轴21转动时,通过第一外花键211和第一内花键333,能够带动离心轮33转动,离心轮33上的动叶片334在转动时,实现了向上泵送空气以及将外界水抽入内筒2内的作用。当轮盘332受到内筒2内的水压和浮力作用时,轮盘332在第一内花键333和第一外花键211的导向下会竖直向上浮动,同时,通过连杆35带动堵门24上移。
其中,离合装置4包括轴套41、楔形块42和推件,泵轴21的外周面设有位于第一容置槽上方并与第一容置槽连通的第二容置槽,第二容置槽呈环形并与泵轴21同轴,轴套41置于第二容置槽内并滑动套设于泵轴21,且轴套41和泵轴21通过第一弹性件连接,具体地,第一弹性件包括位于第二容置槽内并套设于泵轴21上的第一弹簧411,第一弹簧411位于轴套41的上方,第一弹簧411的两端分别与轴套41和泵轴21固定连接。轴套41的外周面设有第二外花键412,离心轮33上移时,第一内花键333的上下两部分能够分别配合在第二外花键412和第一外花键211上,具体而言,当离心轮33上移至抵在第二叶轮31的位置时,第一内花键333的上部分配合在第二外花键412上,同时第一内花键333的下部分配合在第一外花键211上。
泵轴21内设有竖直的柱腔,柱腔与泵轴21同轴。泵轴21的周壁设有连通柱腔和外侧的滑动口,滑动口有多个并沿泵轴21的周向均匀分布,楔形块42和滑动口的数量相等并一一对应,楔形块42沿泵轴21的径向滑动配合于相应滑动口内。楔形块42背离柱腔的一侧具有朝上的第一斜面421,楔形块42朝向远离柱腔的方向滑动时,能够通过第一斜面421推动轴套41上移。值得注意的是,轴套41内壁的底端设有倒角,倒角用于对接第一斜面421,进一步便于楔形块42推动轴套41上移。第二叶轮31的内周面设有第二内花键311,第二内花键311与第二叶轮31同轴并位于第二容置槽内,轴套41上移时,第二外花键412能够配合于第二内花键311上,此时,第一内花键333依旧保持着与第二外花键412的配合状态。此时,泵轴21通过第一外花键211、第一内花键333、第二外花键412和第二内花键311相互之间的配合关系,能够带动第二叶轮31同步转动,从而实现了第二叶轮31和泵轴21的接合。
楔形块42邻近柱腔的一侧具有朝下的第二斜面422,推件设于柱腔内并位于楔形块42的下方,推件能够上下滑动,且在向上滑动时,推件能够通过第二斜面422推动楔形块42朝向远离柱腔的方向滑动。泵壳1设有驱动件,驱动件与多个推件中的每一者相连,以便驱动推件上移。
其中,驱动件包括丝杠61和驱动电机6,丝杠61同轴设于柱腔内并与泵轴21转动连接,推件包括套设于丝杠61上的推环43,推环43和丝杠61螺纹连接,具体地,推环43的内周面设有螺纹推杆,螺纹推杆螺纹配合在丝杠61上。驱动电机6安装于泵壳1的底端,驱动电机6的输出轴与丝杠61同轴连接,以便驱动丝杠61转动。
需要说明地,泵轴21的内壁设有沿竖向延伸的导槽,推环43的外周面固定有导块,导块滑动配合于导槽内。
驱动电机6启动时,带动丝杠61转动,在导槽和导块的限制作用下,丝杠61带动推环43向上移动。当需要复位推环43时,驱动电机6驱动丝杠61反转,丝杠61带动推环43向下移动并复位。
可以理解地,在各个离合装置4中,推环43与楔形块42之间的距离并不相等,由下至上,该距离逐渐扩大。这样使得当最下方第一级的推环43上移并推动对应的楔形块42移动时,其上方的推环43仅靠近对应的楔形块42,而不与对应的楔形块42接触,避免了各个离合装置4中的楔形块42同时移动,保证了楔形块42的逐级移动。
其中,第一内花键333设有尖槽,尖槽的底面构成第三斜面3331,楔形块42朝向远离柱腔的方向滑动时,能够通过第三斜面3331下压第一内花键333,以使离心轮33和第二叶轮31分离,分离后的离心轮33打开第二叶轮31的吸水口312,同时分离后的离心轮33和第二叶轮31之间形成通水间隙。
通水间隙便于离心轮33下方的水的通过,进而便于水由吸水口312引入第二叶轮31中。
其中,增压组件3还包括设置于内筒2和泵壳1之间的挡环36,挡环36分别与内筒2和泵壳1固定连接,挡环36与内筒2同轴。挡环36设有与过口的数量相等并一一对应的通口,通口与相应过口上下相对。过口处的堵门24设有挡板241,挡板241与相应通口的大小匹配。初始状态时,挡板241位于通口下方。离心轮33上移时,通过连杆35和堵门24,带动挡板241向上靠近通口,离心轮33止抵于第二叶轮31时,挡板241封闭通口。此时,由过口流入环腔内的水由于受到挡板241的阻挡,避免了一直向上涌动,控制了环腔内的水位,同时保证了水在泵送和加压过程中的可控性。
为了实现环板32在上浮后的锁定,本发明还提供了实施例2。
实施例2,在实施例1的基础上,继续参考图1至图5,环板32设有锁定件,锁定件用于锁定环板32上移后的位置。锁定件包括卡条7,内筒2的内壁设有位于过口上方的环槽25,环槽25和内筒2同轴。卡条7有多个并沿环板32的周向均匀分布,卡条7和环板32弹性滑动连接。具体地,环板32内设有与卡条7的数量相等并一一对应的滑槽,滑槽沿环板32的径向延伸,卡条7的长度方向和相应滑槽的长度方向一致,卡条7滑动配合于相应滑槽内并与环板32通过第二弹性件连接,具体而言,卡条7的中部设有沿其长度方向延伸的中间槽71,滑槽内设有位于中间槽71内的固定块711,固定块711和环板32固定连接,第二弹性件包括位于中间槽71内的第二弹簧712,第二弹簧712的两端分别与固定块711和卡条7固定连接。环板32上移至环槽25位置时,在第二弹簧712的弹性力作用下,卡条7远离环板32的轴心的一端能够卡合在环槽25内。卡条7和环槽25的卡合实现了对环板32的锁定,固定了环板32的位置。
卡条7设有沿其长度方向设置的腰槽72,腰槽72上下贯通卡条7。锁定件还包括设于轮盘332和环板32之间的传动杆8,轮盘332的上端面固定有环台,环台和轮盘332同轴,环台设有同轴的环形槽3321,环形槽3321的周向截面呈倒T形。传动杆8与腰槽72的数量相等并一一对应,每个传动杆8均竖直设置。传动杆8的底端伸入环形槽3321内并具有弧形块81,弧形块81和环形槽3321同轴,弧形块81滑动配合于环形槽3321内,传动杆8的顶端依次穿过环板32和相应腰槽72。传动杆8的周面设有凹槽82,凹槽82位于传动杆8背离环槽25的一侧,凹槽82的上端面形成第四斜面821,卡条7卡入环槽25时,腰槽72中背离环槽25的边缘进入凹槽82内并抵于凹槽82的壁面上。当离心轮33被楔形块42下压时,传动杆8随之下移,此时第四斜面821依旧处于卡条7的上方,并不接触于腰槽72中背离环槽25的边缘;当主电机13关闭,多级离心泵停止工作时,内筒2内的水位逐渐下降,此时离心轮33不再受到水压和浮力的限制,开始下落,离心轮33带动传动杆8下落,第四斜面821接触于腰槽72中背离环槽25的边缘,并通过该边缘推动卡条7朝向环板32的轴心移动,使得卡条7逐渐脱出环槽25。
其中,卡条7朝向环槽25的一端具有朝下的第五斜面73,第五斜面73用于引导卡条7脱离环槽25。
具体而言,当卡条7在传动杆8和第四斜面821的推动下渐渐脱出环槽25时,环板32及卡条7在自重作用下还存在下落的趋势,此时第五斜面73刚好与环槽25的底部边缘接触,进一步引导卡条7脱出环槽25。
其中,动力源上安装有显示屏9,该显示屏9可以是触控屏,出口管12上设有压力传感器,压力传感器连接显示屏9与驱动电机6,具体地,压力传感器分别与显示屏9和驱动电机6信号连接。
压力传感器用于测量出口管12处的出水水压,并将该水压数据反馈至显示屏9上。当需要增大扬程和水压时,可以在触控屏上操作,并通过压力传感器控制驱动电机6启动,驱动电机6开启下一级的增压过程。
参考图1至图11,本发明的实施流程为:
首先,启动主电机13,主电机13带动离心轮33和第一叶轮22一起转动,离心轮33和第一叶轮22将空气向上泵送,从而在第一叶轮22及其下方空间形成一个负压区,在负压作用下,外界水抽入内腔。随后,内腔内的水位增高并接触到最下方的离心轮33和环板32,在水压和浮力作用下,离心轮33和环板32上移,离心轮33带动堵门24打开过口,内腔内的水由过口流入环腔,再由出口管12外排。在此过程中,第一叶轮22实现对水的初级增压。当离心轮33止抵在第二叶轮31时,第二叶轮31的吸水口312被封闭,避免了水进入第二叶轮31中。同时,最下方的挡板241封闭通口,避免了环腔内的水一直上涌,控制了水位。当环板32上移至环槽25的位置时,卡条7卡入环槽25,由此实现了环板32的锁定。
当要加大水的压力和扬程时,驱动电机6通过丝杠61带动推环43上移,最下方的推环43通过第二斜面422推动楔形块42朝向远离柱腔的方向滑动,楔形块42通过第一斜面421推动轴套41上移,轴套41带动第二外花键412与第二内花键311配合,此时,第一内花键333分别与第二外花键412和第一外花键211配合,泵轴21实现了与最下方的第二叶轮31的接合。同时,楔形块42在滑动时,通过第三斜面3331下压第一内花键333和离心轮33,离心轮33与第二叶轮31重新分离,且两者之间形成通水间隙。随后,泵轴21带动第二叶轮31转动,离心轮33下方的水受到第二叶轮31的吸引由通水间隙和吸水口312进入第二叶轮31中,再由第二叶轮31进行下一级的增压,水的下一级的增压和泵送过程与上述过程相同。
当主电机13关闭时,内筒2内的水位下降,甚至消失,此时最下方的离心轮33在重力作用下开始下落,传动杆8随之下落,随后,第四斜面821通过腰槽72中背离环槽25的边缘推动卡条7,以使卡条7朝向环板32的轴心滑动,进而使卡条7逐渐脱出卡槽。当卡条7脱出卡槽后,环板32解锁并在重力作用下下落,当环板32落在框条23的上端时,框条23实现了对环板32的支撑,阻止了环板32的下落,此时环板32复位。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,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至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种多级离心泵,包括呈筒状并在竖向上延伸的泵壳(1),其特征在于,还包括:
内筒(2),内筒(2)设于泵壳(1)内并与泵壳(1)之间形成环腔,内筒(2)的内部空间形成内腔;内筒(2)内设有能够转动的泵轴(21),泵轴(21)套装有第一叶轮(22);泵壳(1)设有进口管(11)和出口管(12),进口管(11)与内腔连通,出口管(12)与环腔连通;
增压组件(3),增压组件(3)有多个并均位于第一叶轮(22)的上方,增压组件(3)包括第二叶轮(31)、环板(32)和离心轮(33),第二叶轮(31)套设于泵轴(21),环板(32)的内周面套设于第二叶轮(31),环板(32)的外周面与内筒(2)的内壁贴合,离心轮(33)滑动套设于泵轴(21),内筒(2)的周壁设有过口,过口处滑动安装有堵门(24),堵门(24)与离心轮(33)相连;第一叶轮(22)和离心轮(33)将外界水抽入内腔时,在水压和浮力作用下环板(32)和离心轮(33)上移,且离心轮(33)能够封闭第二叶轮(31)的吸水口(312);第二叶轮(31)和泵轴(21)之间设有离合装置(4),以便控制第二叶轮(31)和泵轴(21)的接合与分离,且两者在接合时,离合装置(4)能够驱动离心轮(33)与第二叶轮(31)分隔开。
2.根据权利要求1所述的多级离心泵,其特征在于,所述离心轮(33)包括:
轮毂(331),所述轮毂(331)套设于所述泵轴(21),所述轮毂(331)的内周面设有第一内花键(333),所述泵轴(21)设有与所述第一内花键(333)竖直滑动配合的第一外花键(211),所述轮毂(331)的外周面设有沿其周向间隔分布的多个动叶片(334);
轮盘(332),所述轮盘(332)与所述轮毂(331)同轴连接,所述轮盘(332)和所述堵门(24)通过连杆(35)连接。
3.根据权利要求2所述的多级离心泵,其特征在于,所述离合装置(4)包括:
轴套(41),所述轴套(41)滑动套设于所述泵轴(21),且所述轴套(41)和所述泵轴(21)通过第一弹性件连接,所述轴套(41)的外周面设有第二外花键(412),所述离心轮(33)上移时,所述第一内花键(333)的上下两部分能够分别配合在所述第二外花键(412)和所述第一外花键(211)上;
楔形块(42),所述泵轴(21)内设有竖直的柱腔,所述泵轴(21)的周壁设有连通所述柱腔和外侧的滑动口,所述楔形块(42)沿所述泵轴(21)的径向滑动配合于所述滑动口内,所述楔形块(42)背离所述柱腔的一侧具有第一斜面(421),所述楔形块(42)朝向远离所述柱腔的方向滑动时,能够通过所述第一斜面(421)推动所述轴套(41)上移;所述第二叶轮(31)的内周面设有第二内花键(311),所述轴套(41)上移时,所述第二外花键(412)能够配合于所述第二内花键(311)上;
推件,所述楔形块(42)邻近所述柱腔的一侧具有第二斜面(422),所述推件设于所述柱腔内并位于所述楔形块(42)的下方,所述推件能够上下滑动,且在向上滑动时,所述推件能够通过所述第二斜面(422)推动所述楔形块(42)朝向远离所述柱腔的方向滑动;所述泵壳(1)设有驱动件,所述驱动件与多个所述推件中的每一者相连,以便驱动所述推件上移。
4.根据权利要求3所述的多级离心泵,其特征在于,所述第一内花键(333)设有尖槽,所述尖槽的底面构成第三斜面(3331),所述楔形块(42)朝向远离所述柱腔的方向滑动时,能够通过所述第三斜面(3331)下压所述第一内花键(333),以使所述离心轮(33)和所述第二叶轮(31)分离。
5.根据权利要求3所述的多级离心泵,其特征在于,所述驱动件包括:
丝杠(61),所述丝杠(61)同轴设于所述柱腔内并与所述泵轴(21)转动连接,所述推件包括套设于所述丝杠(61)上的推环(43),所述推环(43)和所述丝杠(61)螺纹连接;
驱动电机(6),所述驱动电机(6)安装于所述泵壳(1)上并与所述丝杠(61)连接,以便驱动所述丝杠(61)转动。
6.根据权利要求2所述的多级离心泵,其特征在于,所述增压组件(3)还包括设置于所述内筒(2)和所述泵壳(1)之间的挡环(36),所述挡环(36)与所述内筒(2)同轴,所述挡环(36)设有与所述过口上下相对的通口,所述堵门(24)设有与所述通口匹配的挡板(241),所述离心轮(33)上移时,所述挡板(241)向上靠近所述通口,所述离心轮(33)止抵于所述第二叶轮(31)时,所述挡板(241)封闭所述通口。
7.根据权利要求2所述的多级离心泵,其特征在于,所述环板(32)设有锁定件,所述锁定件用于锁定所述环板(32)上移后的位置,所述锁定件包括卡条(7),所述内筒(2)的内壁设有位于所述过口上方的环槽(25),所述卡条(7)和所述环板(32)弹性滑动连接,所述环板(32)上移至所述环槽(25)位置时,所述卡条(7)在弹性力作用下能够卡合在所述环槽(25)内。
8.根据权利要求7所述的多级离心泵,其特征在于,所述环板(32)内设有沿其径向延伸的滑槽,所述卡条(7)滑动配合于所述滑槽内并与所述环板(32)通过第二弹性件连接,所述卡条(7)设有沿其长度方向设置的腰槽(72);
所述锁定件还包括设于所述轮盘(332)和所述环板(32)之间的传动杆(8),所述轮盘(332)的上端面设有环形槽(3321),所述传动杆(8)的底端滑动配合于所述环形槽(3321)内,所述传动杆(8)的顶端依次穿过所述环板(32)和所述腰槽(72);所述传动杆(8)的周面设有凹槽(82),所述凹槽(82)位于所述传动杆(8)背离所述环槽(25)的一侧,所述凹槽(82)的上端面形成第四斜面(821),所述卡条(7)卡入所述环槽(25)时,所述腰槽(72)中背离所述环槽(25)的边缘抵于所述凹槽(82)的壁面上,所述离心轮(33)带动所述传动杆(8)下落时,所述第四斜面(821)能够接触于所述腰槽(72)中背离所述环槽(25)的边缘,并通过该边缘推动所述卡条(7)脱出所述环槽(25)。
9.根据权利要求8所述的多级离心泵,其特征在于,所述卡条(7)朝向所述环槽(25)的一端具有第五斜面(73),所述第五斜面(73)用于引导所述卡条(7)脱离所述环槽(25)。
10.根据权利要求5所述的多级离心泵,其特征在于,所述泵壳(1)的顶端设有用于驱动所述泵轴(21)转动的动力源,所述动力源上安装有显示屏(9),所述出口管(12)上设有压力传感器,所述压力传感器连接所述显示屏(9)与所述驱动电机(6)。
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