CN117989173A - 一种液压泵 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种液压泵，其包括蜗壳（1）、叶轮（2）、转轴（3）、支撑导流架（4）、第一轴承（5）、第二轴承（6）、第一流径（7）、第二流径（8）、背压腔（P），蜗壳包括进口管（11）、压水室（12）、后侧部（13）；其特征在于：支撑导流架设置于蜗壳的进口管内，支撑导流架与转轴的左端部的外周面之间安装有第一轴承，后侧部与转轴的外周面之间安装有第二轴承，背压腔分别通过第一流径、第二流径与叶轮腔相连通。本发明能够平衡液压泵的轴向力，减小振动，减小流动损失，提高液压泵的抗汽蚀性能，从而能够提高液压泵的效率、运行稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及流体机械、液压泵技术领域，具体涉及一种液压泵。
背景技术
用于输送具有液体压力的泵统称为液压泵，液压泵可用于泵送水、油液、浆、固液多相流等液体。现有的液压泵/离心泵包括蜗壳、离心叶轮、转轴、支撑导流架、轴承、第一流径、背压腔，叶轮的后侧面与蜗壳的后侧部之间形成有背压腔，第一流径开设于转轴的轴心，第一流径具有一定的平衡/调节轴向力、减小流动损失的作用。但现有的液压泵仍然存在平衡/调节轴向力效果较差，流动损失较大，抗汽蚀性能、泵效率有待进一步提高的问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种液压泵，其通过第一流径、第二流径、导流槽的设计，能够平衡/调节液压泵/离心泵的轴向力，减小振动，将背压腔的部分液体引导至叶轮腔的进口端，减小流动损失，提高液压泵的抗汽蚀性能，从而能够提高液压泵的效率、运行稳定性。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种液压泵，其包括蜗壳（1）、离心叶轮（2）、转轴（3）、支撑导流架（4）、第一轴承（5）、第二轴承（6）、第一流径（7）、第二流径（8）、背压腔（P），叶轮安装于蜗壳内且叶轮安装于转轴上，蜗壳包括进口管（11）、压水室（12）、后侧部（13），叶轮的后侧面与后侧部之间形成有背压腔；其特征在于：支撑导流架设置于蜗壳的进口管内，支撑导流架与转轴的左端部的外周面之间安装有第一轴承，第一轴承设置于叶轮的前侧，后侧部与转轴的外周面之间安装有第二轴承，第二轴承设置于叶轮的后侧，背压腔分别通过第一流径、第二流径与叶轮腔相连通，第一流径（7）的流动路径为：背压腔（P）→第二轴承（6）→转轴第一内通道→支撑导流架与转轴的左端部之间构成的导流腔（43）→第一轴承（5）→叶轮第一进口端，第二流径（8）的流动路径为：背压腔（P）→转轴第二内通道→叶轮第二进口端，叶轮第二进口端位于叶轮第一进口端的下游或后侧。
进一步地，所述离心叶轮（2）包括前盘（21）、后盘（22）、第一叶片（23）、第二叶片（24）、轮毂（25），多个第一叶片、多个第二叶片沿周向交替间隔分布并连接于前盘与后盘之间，后盘的径向内周侧设置有轮毂；第一流径（7）包括依次连接的第一径向通道（71）、第一轴向通道（72），多个第一径向通道沿周向分布，第一径向通道开设于转轴上，第一径向通道设置于第二轴承的右侧，第一轴向通道沿转轴的轴心延伸并延伸至转轴的左端面。
进一步地，所述第二流径（8）包括依次连接的第二径向通道（81）、第二轴向通道（82）、第三径向通道（83），多个第二流径沿周向分布，多个第二径向通道沿周向分布，第二径向通道开设于轮毂和转轴上，第二轴向通道开设于转轴上并位于第一轴向通道的外周侧，多个第三径向通道沿周向分布，第三径向通道开设于转轴上。
进一步地，所述第一流径（7）的出口端对应于叶轮的第一叶片（23）的前缘设置，第二流径（8）的出口端对应于叶轮的第二叶片（24）的前缘设置，第三径向通道设置于第一叶片的前缘与第二叶片的前缘之间。
进一步地，所述支撑导流架（4）包括导流筋（41）、导流帽（42），多个导流筋沿周向分布，导流筋的径向外端连接于进口管内壁，导流筋的径向内端连接于导流帽，导流帽呈弧形，导流帽与转轴的左端部之间构成导流腔（43），导流腔分别于第一轴承、第一轴向通道相连通。
进一步地，所述转轴（3）包括第一轴段（31）、第二轴段（32）、第一台阶部（33）、第二台阶部（34），第一轴段的右端部设置有第一台阶部、第二台阶部，第一轴段通过第一台阶部与轮毂（25）的左端部台阶定位配合，第一轴段通过第二台阶部与第二轴段的左端部台阶定位配合，第一台阶部、第二台阶部位于第三径向通道（83）与第二径向通道（81）之间。
进一步地，所述第一轴段（31）的外周面设置有导流槽（35），多个导流槽沿周向分布，导流槽设置于第一叶片（23）的前缘与第二叶片（24）的前缘之间，导流槽的上游端邻近第三径向通道（83）的出口孔端设置。
进一步地，所述第一叶片、第二叶片为弧形叶片，且第一叶片的内径小于第二叶片的内径，导流槽呈弧形，且导流槽的倾斜方向与第一叶片和/或第二叶片的倾斜方向相同，导流槽的数量为第一叶片或第二叶片数量的2-8倍。
进一步地，所述第一轴承（5）、第二轴承（6）为滚动轴承。
本发明的一种液压泵，其通过第一流径、第二流径的设计，能够平衡/调节液压泵/离心泵的轴向力，减小振动，将背压腔的部分液体引导至叶轮腔的进口端，减小流动损失，提高液压泵的抗汽蚀性能，从而能够提高液压泵的效率、运行稳定性。其通过导流槽的设计，能够对第一流径、第二流径出口端的引流进行导流，减少第二叶片前缘处的紊流，能够进一步地减小流动损失，提高液压泵的抗汽蚀性能，从而能够提高液压泵的效率、运行稳定性。
附图说明
图1为本发明液压泵结构示意图；
图2为本发明液压泵结构示意图；
图3为本发明导流槽结构示意图。
图中：蜗壳1、离心叶轮2、转轴3、支撑导流架4、第一轴承5、第二轴承6、第一流径7、第二流径8、背压腔P、进口管11、压水室12、后侧部13、前盘21、后盘22、第一叶片23、第二叶片24、轮毂25、第一轴段31、第二轴段32、第一台阶部33、第二台阶部34、导流槽35、导流筋41、导流帽42、导流腔43、第一径向通道71、第一轴向通道72、第二径向通道81、第二轴向通道82、第三径向通道83、“→”液体流向。
具体实施方式
为使本发明的技术方案及其优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案作进一步清楚、完整的详细描述，可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅是本发明的部分实施例，其仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分/结构，其他相关部分可参考通常设计，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合以得到新的实施例。
基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。此外，除非另有定义，本发明描述中所使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内一般技术人员所理解的通常含义。
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1-3所示，实线箭头“→”表示主流，虚线箭头“→”表示辅流/返回流，一种液压泵，其包括蜗壳1、离心叶轮2、转轴3、支撑导流架4、第一轴承5、第二轴承6、第一流径7、第二流径8、背压腔P，叶轮2安装于蜗壳1内且叶轮2安装于转轴3上，蜗壳1包括进口管11、压水室12、后侧部13，叶轮2的后侧面与后侧部13之间形成/设置有背压腔P；其特征在于：支撑导流架4设置于蜗壳1的进口管11内，支撑导流架4与转轴3的左端部的外周面之间安装有第一轴承5，第一轴承5设置于叶轮2的前侧，后侧部13与转轴3的外周面之间安装有第二轴承6，第二轴承6设置于叶轮2的后侧，背压腔P分别通过第一流径7、第二流径8与叶轮腔相连通，第一流径7的流动路径为：背压腔P→第二轴承6→转轴第一内通道→支撑导流架4与转轴3的左端部之间构成的导流腔43→第一轴承5→叶轮第一进口端，第二流径8的流动路径为：背压腔P→转轴第二内通道→叶轮第二进口端，叶轮第二进口端位于叶轮第一进口端的下游或后侧。
本发明的一种液压泵，其通过第一流径7、第二流径8的设计，能够平衡/调节液压泵/离心泵的轴向力，减小振动，将背压腔P的部分液体引导至叶轮腔的进口端，减小流动损失，提高液压泵的抗汽蚀性能，从而能够提高液压泵的效率、运行稳定性。
进一步地，离心叶轮2包括前盘21、后盘22、第一叶片23、第二叶片24、轮毂25，多个第一叶片23、多个第二叶片24沿周向交替间隔分布并连接于前盘21与后盘22之间，后盘22的径向内周侧设置有轮毂25；第一流径7包括依次连接的第一径向通道71、第一轴向通道72，多个第一径向通道71沿周向分布，第一径向通道71开设于转轴3上，第一径向通道71设置于第二轴承6的右侧，第一轴向通道72沿转轴3的轴心延伸并延伸至转轴3的左端面。
第二流径8包括依次连接的第二径向通道81、第二轴向通道82、第三径向通道83，多个第二流径8沿周向分布，多个第二径向通道81沿周向分布，第二径向通道81开设于轮毂25和转轴3上，第二轴向通道82开设于转轴3上并位于第一轴向通道72的外周侧，多个第三径向通道83沿周向分布，第三径向通道83开设于转轴3上。
第一流径7的出口端对应于/正对叶轮2的第一叶片23的前缘设置，第二流径8的出口端对应于/正对叶轮2的第二叶片24的前缘设置，第三径向通道83设置于第一叶片23的前缘与第二叶片24的前缘之间。本发明通过将第一流径7的出口端对应于/正对叶轮2的第一叶片23的前缘设置，第二流径8的出口端对应于/正对叶轮2的第二叶片24的前缘设置，能够进一步地减小流动损失，提高液压泵的抗汽蚀性能，从而能够提高液压泵的效率、运行稳定性。
进一步地，支撑导流架4包括导流筋41、导流帽42，多个导流筋41沿周向分布，导流筋41的径向外端连接于进口管11内壁，导流筋41的径向内端连接于导流帽42，导流帽42呈弧形，导流帽42与转轴3的左端部之间构成导流腔43，导流腔43分别于第一轴承5、第一轴向通道72相连通。
转轴3包括第一轴段31、第二轴段32、第一台阶部33、第二台阶部34，第一轴段31的右端部设置有第一台阶部33、第二台阶部34，第一轴段31通过第一台阶部33与轮毂25的左端部台阶定位配合，第一轴段31通过第二台阶部34与第二轴段32的左端部台阶定位配合，第一台阶部33、第二台阶部34位于第三径向通道83与第二径向通道81之间。本发明通过第一台阶部33、第二台阶部34的设计，便于第一流径7、第二流径8的加工制造，便于离心叶轮2的组装、成形，制造简单，装配、维护成本低。
如图2-3所示，进一步地，第一轴段31的外周面设置有导流槽35，多个导流槽35沿周向分布，导流槽35设置于第一叶片23的前缘与第二叶片24的前缘之间，导流槽35的上游端邻近第三径向通道83的出口孔端设置。
第一叶片23、第二叶片24为弧形叶片，且第一叶片23的内径小于第二叶片24的内径，导流槽35呈弧形，且导流槽35的倾斜方向与第一叶片23和/或第二叶片24的倾斜方向相同/一致，导流槽35的数量为第一叶片23或第二叶片24数量的2-5倍。
本发明的一种液压泵，其通过导流槽35的设计，能够对第一流径7、第二流径8出口端的引流进行导流，减少第二叶片24前缘处的紊流，能够进一步地减小流动损失，提高液压泵的抗汽蚀性能，从而能够提高液压泵的效率、运行稳定性。
第一轴承5、第二轴承6为滚动/滚珠轴承，提高液压泵的运行稳定性。
本发明的一种液压泵，其通过第一流径7、第二流径8的设计，能够平衡/调节液压泵/离心泵的轴向力，减小振动，将背压腔P的部分液体引导至叶轮腔的进口端，减小流动损失，提高液压泵的抗汽蚀性能，从而能够提高液压泵的效率、运行稳定性。
本发明的一种液压泵，其通过导流槽35的设计，能够对第一流径7、第二流径8出口端的引流进行导流，减少第二叶片24前缘处的紊流，能够进一步地减小流动损失，提高液压泵的抗汽蚀性能，从而能够提高液压泵的效率、运行稳定性。
本发明通过第一台阶部33、第二台阶部34的设计，便于第一流径7、第二流径8的加工制造，便于离心叶轮2的组装、成形，制造简单，装配、维护成本低。
上述实施方式是对本发明的说明，不是对本发明的限定，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的保护范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种液压泵，其包括蜗壳（1）、离心叶轮（2）、转轴（3）、支撑导流架（4）、第一轴承（5）、第二轴承（6）、第一流径（7）、第二流径（8）、背压腔（P），叶轮安装于蜗壳内且叶轮安装于转轴上，蜗壳包括进口管（11）、压水室（12）、后侧部（13），叶轮的后侧面与后侧部之间形成有背压腔；其特征在于：支撑导流架设置于蜗壳的进口管内，支撑导流架与转轴的左端部的外周面之间安装有第一轴承，第一轴承设置于叶轮的前侧，后侧部与转轴的外周面之间安装有第二轴承，第二轴承设置于叶轮的后侧，背压腔分别通过第一流径、第二流径与叶轮腔相连通，第一流径（7）的流动路径为：背压腔（P）→第二轴承（6）→转轴第一内通道→支撑导流架与转轴的左端部之间构成的导流腔（43）→第一轴承（5）→叶轮第一进口端，第二流径（8）的流动路径为：背压腔（P）→转轴第二内通道→叶轮第二进口端，叶轮第二进口端位于叶轮第一进口端的下游或后侧。
2.如权利要求1所述的一种液压泵，其特征在于，所述离心叶轮（2）包括前盘（21）、后盘（22）、第一叶片（23）、第二叶片（24）、轮毂（25），多个第一叶片、多个第二叶片沿周向交替间隔分布并连接于前盘与后盘之间，后盘的径向内周侧设置有轮毂；第一流径（7）包括依次连接的第一径向通道（71）、第一轴向通道（72），多个第一径向通道沿周向分布，第一径向通道开设于转轴上，第一径向通道设置于第二轴承的右侧，第一轴向通道沿转轴的轴心延伸并延伸至转轴的左端面。
3.如权利要求2所述的一种液压泵，其特征在于，所述第二流径（8）包括依次连接的第二径向通道（81）、第二轴向通道（82）、第三径向通道（83），多个第二流径沿周向分布，多个第二径向通道沿周向分布，第二径向通道开设于轮毂和转轴上，第二轴向通道开设于转轴上并位于第一轴向通道的外周侧，多个第三径向通道沿周向分布，第三径向通道开设于转轴上。
4.如权利要求3所述的一种液压泵，其特征在于，所述第一流径（7）的出口端对应于叶轮的第一叶片（23）的前缘设置，第二流径（8）的出口端对应于叶轮的第二叶片（24）的前缘设置，第三径向通道设置于第一叶片的前缘与第二叶片的前缘之间。
5.如权利要求4所述的一种液压泵，其特征在于，所述支撑导流架（4）包括导流筋（41）、导流帽（42），多个导流筋沿周向分布，导流筋的径向外端连接于进口管内壁，导流筋的径向内端连接于导流帽，导流帽呈弧形，导流帽与转轴的左端部之间构成导流腔（43），导流腔分别于第一轴承、第一轴向通道相连通。
6.如权利要求5所述的一种液压泵，其特征在于，所述转轴（3）包括第一轴段（31）、第二轴段（32）、第一台阶部（33）、第二台阶部（34），第一轴段的右端部设置有第一台阶部、第二台阶部，第一轴段通过第一台阶部与轮毂（25）的左端部台阶定位配合，第一轴段通过第二台阶部与第二轴段的左端部台阶定位配合，第一台阶部、第二台阶部位于第三径向通道（83）与第二径向通道（81）之间。
7.如权利要求6所述的一种液压泵，其特征在于，所述第一轴段（31）的外周面设置有导流槽（35），多个导流槽沿周向分布，导流槽设置于第一叶片（23）的前缘与第二叶片（24）的前缘之间，导流槽的上游端邻近第三径向通道（83）的出口孔端设置。
8.如权利要求7所述的一种液压泵，其特征在于，所述第一叶片、第二叶片为弧形叶片，且第一叶片的内径小于第二叶片的内径，导流槽呈弧形，且导流槽的倾斜方向与第一叶片和/或第二叶片的倾斜方向相同，导流槽的数量为第一叶片或第二叶片数量的2-8倍。
9.如权利要求8所述的一种液压泵，其特征在于，所述第一轴承（5）、第二轴承（6）为滚动轴承。
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