CN118208426A - 一种节能型高扬程高比转速混流泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及混流泵技术领域，且公开了一种节能型高扬程高比转速混流泵，包括有基座，支板固定连接在所述基座顶面上，泵体固定连接在所述支板顶部，进水管固定连接在所述泵体进水口上，出水装置设置在所述基座出水口上，用于转换液流运动状态。本发明通过设置混流装置，将抽水叶片设置在偏转块上，并通过扭簧对偏转块进行抵接，使得装置对低压的蓄水设备进行液体抽取时，扭簧将偏转块抵紧，使抽水叶片垂直于进水管的轴心，从而增大抽水叶片产生的抽吸力，装置对高压的蓄水设备进行液体抽取时，抽水叶片受液流冲击后发生偏转，使叶片遮挡面积减小，从而保留液流自身动能，进而减少电机能耗。

Description

一种节能型高扬程高比转速混流泵

技术领域

本发明涉及混流泵技术领域，具体为一种节能型高扬程高比转速混流泵。

背景技术

混流泵的结构和性能介于传统的离心泵和轴流泵之间，并且在一定范围内可以较为有效地吸收两者的优点、同时弥补两者的缺点。混流泵具有运行流量、扬程变化范围广，高效区宽，结构较为紧凑等优点，广泛应用于海水淡化系统、电站冷却水的循环系统等多个方面。混流泵行业的主要发展趋势已经开始向优化设计和性能预测等多个方面发展，同时，保证混流泵的高效稳定运行在工业应用中也是不可忽视的问题。

中国专利申请201611078143.X公开了“一种大功率潜水混流泵叶轮结构”，该装置包括圆柱形底座，在底座上设有六个均匀分布的第一离心叶轮，在圆柱形轴心上设置有第二离心叶轮，通过设置两组离心叶轮，大大提高了混流泵的效率，解决了传统式的离心叶轮传输效率低的技术问题，但设置两组离心叶轮使得制造工艺的要求更高，同时制造的成本也大大提高。

现有的混流泵吸水叶轮为产生更大抽吸力，往往将叶轮的轴心与入水口轴线重合，这样虽然能够获取更大的吸力，但叶片也会阻挡进水管的大量面积，从而对液流造成阻挡。在由高压蓄水设备向低压位置输送液体时，液体自身受压力差作用具有一定冲击力，传统混流泵对液体进行阻挡，将液流自身冲击力抵消，完全通过电机提供动能，需要采用大功率电机进行高能耗工作，才能实现高扬程作业。鉴于此，我们提出一种节能型高扬程高比转速混流泵。

发明内容

（一）解决的技术问题：针对现有技术的不足，本发明提供了一种节能型高扬程高比转速混流泵，解决了现有混流泵需要采用大功率电机进行高能耗工作，才能实现高扬程作业的问题。

（二）技术方案：为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种节能型高扬程高比转速混流泵，包括有基座，支板固定连接在所述基座顶面上，泵体固定连接在所述支板顶部，进水管固定连接在所述泵体进水口上，出水装置设置在所述基座出水口上，用于转换液流运动状态，将压缩加速的液流以轴流状态高速排出，安装架固定连接在所述基座顶面上，驱动电机固定安装在所述安装架上，驱动轴一端通过联轴器与驱动电机的输出端固定连接，所述驱动轴贯穿泵体且通过轴承与泵体转动连接，混流装置设置在所述驱动轴位于泵体内部的一侧上，用于抽取液体并对液体进行压缩加速，端盖装置设置在所述进水管中，用于过滤进入进水管的液流，确保杂质不会进入泵体中对内部零部件造成损伤。

优选的，所述出水装置包括有连接管、出水管、活动环、卡环、偏转叶片、中心柱、轴心柱、轴流叶片，所述连接管固定连接在泵体的排水口上，所述出水管固定连接在连接管上，所述出水管通过连接管与泵体相连通，所述活动环滑动连接在出水管内壁上，所述卡环固定连接在活动环外壁上，且所述卡环卡接并转动连接在出水管内壁上开设的环形卡槽内，所述活动环通过卡环转动连接在出水管中，所述偏转叶片均匀固定连接在活动环内壁上，所述中心柱固定连接在偏转叶片远离活动环的一侧上，所述轴心柱固定连接在中心柱顶端上，所述轴心柱呈锥形设置，且所述轴流叶片均匀固定连接在轴心柱锥面上。

优选的，所述混流装置包括有旋转块、安装槽、偏转块、抽水叶片、扭簧、轴套、混流叶片，所述旋转块固定连接在驱动轴远离驱动电机的一端上，所述安装槽开设在旋转块侧面上，所述偏转块通过转轴铰接在安装槽中，所述抽水叶片固定连接在偏转块上，所述扭簧设置在安装槽中，所述扭簧中部与安装槽底面固定连接，所述扭簧两端与偏转块一侧固定连接，所述轴套固定连接在驱动轴上，所述混流叶片均匀固定连接在轴套环面上。

优选的，所述端盖装置包括有机盖、过滤网、连接柱、转杆，所述机盖固定连接在进水管上，所述过滤网固定连接在机盖中，所述连接柱固定连接在旋转块上，且所述连接柱轴心线与驱动轴轴心线重合，所述转杆固定连接在连接柱远离旋转块的一端上。

优选的，所述连接管为球形设置，所述连接管内壁为光滑凹弧面设置，将连接管内壁设置为光滑的凹弧面，使得受离心力作用进入连接管的液流能够沿连接管内壁进行旋转，从而垂直冲击偏转叶片，使偏转叶片带动活动环进行高速转动，进而使轴流叶片进行高速旋转，实现液流运动状态的转换。

优选的，所述出水管内截面直径逐渐减小，且所述出水管内截面直径最大值位于连接管的一端，这样设置出水管的内壁，使出水管内轴流的液体产生文丘里效应，从而增大液体流速，进一步提升液体扬程。

优选的，所述安装架底面固定连接有橡胶垫，所述安装架通过橡胶垫与基座固定连接，因橡胶具有滞后、阻尼及能进行可逆大变形的特点，橡胶部件广泛用于隔离震动和吸收冲击，在驱动电机工作过程中，橡胶垫能够有效吸收驱动电机工作产生的震动，降低对基座稳定性的影响，使混流泵工作过程中整体保持稳定。

优选的，所述扭簧处于自然状态时，所述偏转块和抽水叶片均与驱动轴的轴心线垂直，这样设置确保在抽水叶片及偏转块不受扭簧以外的作用力时，能够最大程度对进水管进行封堵，从而在抽水叶片转动时产生更大的抽吸力，以便于将低压液体吸取到泵体内。

优选的，所述泵体内壁上固定连接有隔板，所述隔板将泵体内部分隔为两个空间，所述泵体内部靠近驱动电机一侧空间内填充有柔性石墨填料，通过设置隔板并填充柔性石墨填料，柔性石墨填料具有独特的柔韧性以及回弹性，制作切口填料可以自由沿轴向弯曲九十度以上，使用中不会因温度压力变化，震动等因素而引起泄漏，因而安全可靠，是理想的密封材料，因此采用柔性石墨填料能够有效避免液体外溢，对周围环境造成影响。

优选的，所述隔板被驱动轴贯穿的通孔中固定连接有密封圈，所述密封圈套设在驱动轴上，且所述密封圈与驱动轴过盈配合，采用橡胶制密封圈与驱动轴过盈配合，利用橡胶的高弹性，使密封圈在驱动轴转动过程中始终与驱动轴保持贴合状态，达到密封目的，避免泵体内部液体渗漏，造成浪费。

（三）有益效果：与现有技术相比，本发明提供了一种节能型高扬程高比转速混流泵，具备以下有益效果：

本发明通过设置混流装置，将抽水叶片设置在偏转块上，并通过扭簧对偏转块进行抵接，使得装置对低压的蓄水设备进行液体抽取时，扭簧将偏转块抵紧，使抽水叶片垂直于进水管的轴心，从而增大抽水叶片产生的抽吸力，装置对高压的蓄水设备进行液体抽取时，抽水叶片受液流冲击后发生偏转，使叶片遮挡面积减小，从而保留液流自身动能，进而减少驱动电机能耗。

本发明通过设置出水装置，经混流装置压缩加速的液流冲击偏转叶片后，冲击力推动偏转叶片及活动环转动，并从偏转叶片间隙穿过，偏转叶片带动中心柱及轴心柱转动，通过轴流叶片进行导流，将液流运动状态变为轴流，并通过出水管内壁直径减小，液流产生文丘里效应，流速增大，进一步增大扬程。

本发明通过设置端盖装置，对进水管端口进行限制，从而过滤进入泵体的液流，将液流中的杂质阻挡，避免杂质进而泵体内部，缠绕在各个叶轮及叶片上，增大叶轮叶片转动阻力，从而增大能耗，严重时甚至阻碍内部零件运转，导致损毁。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的整体结构剖视图；

图3为本发明的混流装置结构放大图；

图4为本发明的旋转块放大图；

图5为本发明的进水管剖视放大图；

图6为本发明的出水装置剖视图；

图7为本发明的出水装置部分结构放大图。

图中：1、基座；2、支板；3、泵体；4、进水管；5、出水装置；501、连接管；502、出水管；503、活动环；504、卡环；505、偏转叶片；506、中心柱；507、轴心柱；508、轴流叶片；6、安装架；7、驱动电机；8、驱动轴；9、混流装置；901、旋转块；902、安装槽；903、偏转块；904、抽水叶片；905、扭簧；906、轴套；907、混流叶片；10、端盖装置；1001、机盖；1002、过滤网；1003、连接柱；1004、转杆；11、隔板；12、密封圈。

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、完整的描述，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。

实施例一：请参阅图1-7所示，本发明提供的一种技术方案：

一种节能型高扬程高比转速混流泵，包括有基座1，支板2固定连接在基座1顶面上，泵体3固定连接在支板2顶部，进水管4固定连接在泵体3进水口上，出水装置5设置在基座1出水口上，用于转换液流运动状态，将压缩加速的液流以轴流状态高速排出，安装架6固定连接在基座1顶面上，安装架6底面固定连接有橡胶垫，安装架6通过橡胶垫与基座1固定连接，因橡胶具有滞后、阻尼及能进行可逆大变形的特点，橡胶部件广泛用于隔离震动和吸收冲击，并且整体是通过螺栓进行固定在基座1上，进一步稳定整个设备，在驱动电机7工作过程中，橡胶垫能够有效吸收驱动电机7工作产生的震动，降低对基座1稳定性的影响，使混流泵工作过程中整体保持稳定，驱动电机7固定安装在安装架6上，驱动轴8一端通过联轴器与驱动电机7的输出端固定连接，驱动轴8贯穿泵体3且通过轴承与泵体3转动连接，混流装置9设置在驱动轴8位于泵体3内部的一侧上，用于抽取液体并对液体进行压缩加速，端盖装置10设置在进水管4中，用于过滤进入进水管4的液流，确保杂质不会进入泵体3中对内部零部件造成损伤。

进一步的是，出水装置5包括有连接管501、出水管502、活动环503、卡环504、偏转叶片505、中心柱506、轴心柱507、轴流叶片508，连接管501固定连接在泵体3的排水口上，连接管501为球形设置，连接管501内壁为光滑凹弧面设置，将连接管501内壁设置为光滑的凹弧面，使得受离心力作用进入连接管501的液流能够沿连接管501内壁进行旋转，从而垂直冲击偏转叶片505，使偏转叶片505带动活动环503进行高速转动，进而使轴流叶片508进行高速旋转，实现液流运动状态的转换，出水管502固定连接在连接管501上，出水管502通过连接管501与泵体3相连通，出水管502内截面直径逐渐减小，且出水管502内截面直径最大值位于连接管501的一端，这样设置出水管502的内壁，使出水管502内轴流的液体产生文丘里效应，从而增大液体流速，进一步提升液体扬程，活动环503滑动连接在出水管502内壁上，卡环504固定连接在活动环503外壁上，且卡环504卡接并转动连接在出水管502内壁上开设的环形卡槽内，活动环503通过卡环504转动连接在出水管502中，偏转叶片505均匀固定连接在活动环503内壁上，中心柱506固定连接在偏转叶片505远离活动环503的一侧上，轴心柱507固定连接在中心柱506顶端上，轴心柱507呈锥形设置，且轴流叶片508均匀固定连接在轴心柱507锥面上。

更进一步的是，混流装置9包括有旋转块901、安装槽902、偏转块903、抽水叶片904、扭簧905、轴套906、混流叶片907，旋转块901固定连接在驱动轴8远离驱动电机7的一端上，安装槽902开设在旋转块901侧面上，偏转块903通过转轴铰接在安装槽902中，抽水叶片904固定连接在偏转块903上，扭簧905设置在安装槽902中，扭簧905中部与安装槽902底面固定连接，扭簧905两端与偏转块903一侧固定连接，扭簧905处于自然状态时，偏转块903和抽水叶片904均与驱动轴8的轴心线垂直，这样设置确保在抽水叶片904及偏转块903不受扭簧905以外的作用力时，能够最大程度对进水管4进行封堵，从而在抽水叶片904转动时产生更大的抽吸力，以便于将低压液体吸取到泵体3内，轴套906固定连接在驱动轴8上，混流叶片907均匀固定连接在轴套906环面上。

此外，端盖装置10包括有机盖1001、过滤网1002、连接柱1003、转杆1004，机盖1001固定连接在进水管4上，过滤网1002固定连接在机盖1001中，连接柱1003固定连接在旋转块901上，且连接柱1003轴心线与驱动轴8轴心线重合，转杆1004固定连接在连接柱1003远离旋转块901的一端上。

除此之外，泵体3内壁上固定连接有隔板11，隔板11将泵体3内部分隔为两个空间，泵体3内部靠近驱动电机7一侧空间内填充有柔性石墨填料，同时柔性石墨填料也可以设置在隔板11的内部，节省空间，操作人员可以根据实际的使用情况，进行合理安置。通过设置隔板11并填充柔性石墨填料，柔性石墨填料具有独特的柔韧性以及回弹性，制作切口填料可以自由沿轴向弯曲九十度以上，使用中不会因温度压力变化，震动等因素而引起泄漏，因而安全可靠，是理想的密封材料，因此采用柔性石墨填料能够有效避免液体外溢，对周围环境造成影响，隔板11被驱动轴8贯穿的通孔中固定连接有密封圈12，密封圈12套设在驱动轴8上，且密封圈12与驱动轴8过盈配合，采用橡胶制密封圈12与驱动轴8过盈配合，利用橡胶的高弹性，使密封圈12在驱动轴8转动过程中始终与驱动轴8保持贴合状态，达到密封目的，避免泵体3内部液体渗漏，造成浪费。

本实施例中出现的电器元件和设备均为本领域已知的现有设备，本发明保护的内容也不涉及对这些设备内部结构的改进，本实施例中出现的电器元件与设备均与外界的主控器及220V市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。

综上所述，该节能型高扬程高比转速混流泵在使用时，将基座1平稳摆放在水平面上，并且采用地脚螺栓与地面进行固定，将进水管4通过法兰及输液管与蓄水设备连接，出水管502通过法兰或承接口与出水管道相连，打开蓄水设备的阀口使混流泵与蓄水设备连通。启动驱动电机7，驱动电机7带动驱动轴8转动，从而带动旋转块901及轴套906转动。

若蓄水设备内部压力过低（液体由低压端向高压或等压端输送），偏转块903不受扭簧905以外作用力，此时扭簧905将偏转块903抵紧在安装槽902侧壁上，使抽水叶片904与进水管4轴心线垂直，抽水叶片904将进水管4大部分封堵，旋转块901转动带动抽水叶片904转动产生负压，将蓄水设备内的液体抽吸到泵体3内；轴套906带动混流叶片907转动，混流叶片907的作用力使得液流被压缩和加速，液流被迫离开驱动轴8方向，向外扩散，从而高速沿泵体3内壁作离心运动，高速液流经过连接管501部位时，由连接管501端口进入，并在连接管501内高速旋转运动，连接管501中的液流冲击偏转叶片505，冲击力作用在偏转叶片505上使偏转叶片505带动活动环503在出水管502中转动，同时通过中心柱506带动轴心柱507及轴流叶片508转动，液流在轴流叶片508作用下沿出水管502进行轴流运动。液流沿出水管502轴流运动时，受出水管502内壁挤压作用，产生文丘里现象，液流流速增大，从而使液流从用水设备处排出时扬程增大。

若蓄水设备内部压力过高（液体由高压端向低压端输送），液流受压力作用通过进水管4向泵体3内灌入，抽水叶片904受液流冲击发生偏转，带动偏转块903偏转挤压扭簧905偏转，从而减小抽水叶片904对进水管4的封堵，进而减少液流进入泵体3时受到的阻力，使进入泵体3的液流具有一定动能，液流在该动能作用下在泵体3内无规则运动，此时驱动电机7只需提供少量动能驱使轴套906及混流叶片907转动，引导液流进行高速离心运动，离心运动的液流经出水装置5后从用水设备处高扬程排出（液流在出水装置5内运动状态与前文所述一致，在此不作赘述）。减小驱动电机7输出功率，进而降低能耗。

值得一提的是，在蓄水设备中的液流进入进水管4时，液流中的杂质受过滤网1002阻挡，不会进入进水管4及泵体3内，且在驱动电机7工作时，旋转块901还带动连接柱1003转动，从而使转杆1004绕连接柱1003进行圆周运动。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种节能型高扬程高比转速混流泵，其特征在于，包括有：

基座（1）；

支板（2），连接在所述基座（1）上；

泵体（3），连接在所述支板（2）上；

进水管（4），连接在所述泵体（3）上；

出水装置（5），设置在所述基座（1）上，用于转换液流运动状态，将压缩加速的液流以轴流状态高速排出；

安装架（6），连接在所述基座（1）上；

驱动电机（7），连接在所述安装架（6）上；

驱动轴（8），一端与驱动电机（7）连接，所述驱动轴（8）与泵体（3）转动连接；

混流装置（9），设置在所述驱动轴（8）上，用于抽取液体并对液体进行压缩加速；

端盖装置（10），设置在所述进水管（4）中，用于过滤进入进水管（4）的液流，确保杂质不会进入泵体（3）中对内部零部件造成损伤。

2.根据权利要求1所述的一种节能型高扬程高比转速混流泵，其特征在于：所述出水装置（5）包括有连接管（501）、出水管（502）、活动环（503）、卡环（504）、偏转叶片（505）、中心柱（506）、轴心柱（507）、轴流叶片（508），所述连接管（501）连接在泵体（3）上，所述出水管（502）连接在连接管（501）上，所述活动环（503）滑动连接在出水管（502）中，所述卡环（504）连接在活动环（503）上，且所述卡环（504）卡接并转动连接在出水管（502）上，所述活动环（503）通过卡环（504）转动连接在出水管（502）中，所述偏转叶片（505）连接在活动环（503）中，所述中心柱（506）连接在偏转叶片（505）上，所述轴心柱（507）连接在中心柱（506）上，所述轴流叶片（508）连接在轴心柱（507）上。

3.根据权利要求1所述的一种节能型高扬程高比转速混流泵，其特征在于：所述混流装置（9）包括有旋转块（901）、安装槽（902）、偏转块（903）、抽水叶片（904）、扭簧（905）、轴套（906）、混流叶片（907），所述旋转块（901）连接在驱动轴（8）上，所述安装槽（902）开设在旋转块（901）上，所述偏转块（903）铰接在安装槽（902）中，所述抽水叶片（904）连接在偏转块（903）上，所述扭簧（905）设置在安装槽（902）中，所述扭簧（905）中部与安装槽（902）连接，所述扭簧（905）两端与偏转块（903）连接，所述轴套（906）连接在驱动轴（8）上，所述混流叶片（907）连接在轴套（906）上。

4.根据权利要求1所述的一种节能型高扬程高比转速混流泵，其特征在于：所述端盖装置（10）包括有机盖（1001）、过滤网（1002）、连接柱（1003）、转杆（1004），所述机盖（1001）连接在进水管（4）上，所述过滤网（1002）连接在机盖（1001）中，所述连接柱（1003）连接在旋转块（901）上。

5.根据权利要求2所述的一种节能型高扬程高比转速混流泵，其特征在于：所述连接管（501）为球形设置，所述连接管（501）内壁为光滑凹弧面设置。

6.根据权利要求2所述的一种节能型高扬程高比转速混流泵，其特征在于：所述出水管（502）内截面直径逐渐减小，且所述出水管（502）内截面直径最大值位于连接管（501）的一端。

7.根据权利要求1所述的一种节能型高扬程高比转速混流泵，其特征在于：所述安装架（6）底面连接有橡胶垫，所述安装架（6）通过橡胶垫与基座（1）连接。

8.根据权利要求3所述的一种节能型高扬程高比转速混流泵，其特征在于：所述扭簧（905）处于自然状态时，所述偏转块（903）和抽水叶片（904）均与驱动轴（8）的轴心线垂直。

9.根据权利要求1所述的一种节能型高扬程高比转速混流泵，其特征在于：所述泵体（3）内壁上连接有隔板（11），所述隔板（11）将泵体（3）内部分隔为两个空间，所述泵体（3）内部靠近驱动电机（7）一侧空间内填充有柔性石墨填料。

10.根据权利要求9所述的一种节能型高扬程高比转速混流泵，其特征在于：所述隔板（11）被驱动轴（8）贯穿的通孔中连接有密封圈（12），所述密封圈（12）套设在驱动轴（8）上，且所述密封圈（12）与驱动轴（8）过盈配合。