CN203742924U - 一种用于高压清洗机的节能型大流量高压水泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于高压清洗机的节能型大流量高压水泵，其特征在于：泵体内设有一双级节流文式阀，双级节流文式阀内设有两个呈一字型首尾相接的真空腔A和真空腔B，真空腔A进口端与高压进水管路相接，真空腔A出口端连接真空腔B的进口端，真空腔B的出口端与高压出水管路相连，真空腔A的进口端设有初级节流孔，真空腔B的出口端设有次级节流孔；真空腔B的左右两侧壁上分别设有与流道垂直的大流量吸孔与清洁液吸引孔，大流量吸孔连接大流量阀组，清洁液吸引孔连接清洁液阀组。本实用新型操作方便可靠，输出大流量的同时，水泵亦可维持较高的系统压力，在使用相同电机和消耗相同功率的情况下，产生的流量和射程均超过传统型水泵两倍以上。

Description

一种用于高压清洗机的节能型大流量高压水泵

[技术领域]

本实用新型涉及高压水泵技术领域，具体的说是一种用于高压清洗机的节能型大流量高压水泵。

[背景技术]

在高压清洗机行业中，不论电动清洗机还是汽油清洗机，其压力和流量均受电机或发动机的功率制约，实际清洗能力及清洗范围无法发挥到最佳状态。例如电机清洗机，因其受电压，电流的限制，泵体产生的工作压力和流量常满足不了实际需求，不是流量不够，就是射程不够。虽然汽油清洗机所产生的压力及流量较电动清洗机增加了许多，但汽油清洗机通常会用在一些专业场所，这需要更大的流量和射程来增加清洗效果和效率，但因汽油清洗机配置的发动机功率的局限，使用者对其的最终表现仍不甚满意。

针对这种状况，近来市场上先后推出一些改进型的高压水泵，其目的是在不增加功率的条件下实现流量及射程的增加。有代表性的产品有以下几个：

1.旁路型水泵

旁路型水泵是在现有通用高压清洗机的基础上增加了另一组低压水路，它能在正常高压低流量状态下工作，亦能切换到大流量低压力状态下工作。旁路型水泵有两组水路构成，即一组水路进入高压水泵，通过柱塞加压后从水枪中射出；另一组水路并没有与水泵的高压水路连接，它是直接通到水枪上，从枪头上的低压副喷头上射出。这样旁路型水泵就有能实现两种清洗方式，高压清洗和大流量清洗。两种清洗方式是通过水枪上的一个阀门来调节两组水流动作的。当阀门关闭时就会切断低压水路，只有高压水从主水路由枪头中心喷出；当阀门开启后，低压水开通，自来水便会从旁路直接从水枪副喷头中流出。同时主水路会正常动作，高压水从主喷嘴中射出。

这类水泵实际上就是简单地将高压清洗机功能加上自来水的功能，其实际效果与通用清洗机相比有大的改善，但因产品设计上采用双水路结构，大大增加了制造成本和生产难度。实际使用效果及市场反馈均不尽人意。

2.大流量式水泵

大流量式水泵是由感应电机和离心水泵组成，它能实现大流量，远距离喷射。由于离心水泵的特性造成大流量式水泵无法实现高压力，其最高压力仅达到通用电动清洗机工作压力的20%，这种情况下，大流量式水泵在很多场合下无法胜任，通常还需配一台高压清洗机来完成全部清洗工作。

从技术层面上来讲，大流量式水泵不算是真正意义上的清洗机，它仅是增强型自来水而已，是通用高压清洗机的一个补充型产品。

3.空化射流枪

空化射流枪是直接使用在通用高压清洗机上的一个附件产品，它是利用虹吸原理吸入清洁液，空化射流功能吸入空气并与高压水混合和脉冲自激振荡功能产生脉冲射流来实现远距离喷射的效果。

但空化射流枪提高了喷射距离的同时增强了清洁液气化效果，但不能增加高压水泵的自身流量，不能对清洗效果有很好地提高。

[发明内容]

参照通用高压清洗机及改进型水泵各自的优势及缺点，根据实际市场需求，本实用新型推出一款新型高压水泵，这款新型水泵在正常运行状态下与通用高压清洗机功能相同，可对各类场所进行强力清洗。当机器设定到次高压大流量状态时，自来水通过虹吸原理直接进入水泵，与从水泵中流出的高压水混合后经由高压水管和水枪后以次高压的方式从喷嘴口喷出。当机器设定到清洁液状态时，通过虹吸原理可将清洁液从清洗瓶中吸出，进入到水泵后与高压水，自来水混合后从设定的喷嘴口喷出。

为实现上述目的，设计一种用于高压清洗机的节能型大流量高压水泵，其特征在于：高压水泵总成由泵体、高压进水管路、高压出水管路、双级节流文式阀、大流量阀组和清洁液阀组构成，所述泵体内设有一双级节流文式阀，所述双级节流文式阀内设有两个呈一字型首尾相接的真空腔A1.11c和真空腔B1.11d，所述真空腔A1.11c的进口端与高压进水管路相接，所述真空腔A1.11c的出口端连接真空腔B1.11d的进口端，所述真空腔B1.11d的出口端与高压出水管路相连，所述真空腔A1.11c的进口端设有初级节流孔1.11b，所述真空腔B1.11d的出口端设有次级节流孔1.11e；所述真空腔B1.11d的左右两侧壁上分别设有与流道垂直的大流量吸孔与清洁液吸引孔1.11f，所述大流量吸孔连接大流量阀组，所述清洁液吸引孔1.11f连接清洁液阀组，所述高压水泵总成1由电机总成2传动控制连接。

所述大流量阀组是由大流量通水引桥1.03、引桥堵头1.10、压板1.02、长螺钉1.01、O形圈-I1.04、O形圈-II1.05、钢球A1.06、橡胶密封垫1.08和不锈钢弹簧1.07组成，所述大流量通水引桥1.03为凹字形结构，所述大流量通水引桥1.03内设有凹字形引水通道，所述凹字形引水通道的一端作为自来水进水口，通过引桥堵头1.10以及单向阀控制启闭，所述凹字形引水通道的另一端作为自来水出水口，依次通过O形圈-I1.04、O形圈-II1.05、钢球A1.06、不锈钢弹簧1.07和橡胶密封垫1.08与大流量吸孔连接，所述大流量通水引桥1.03的外侧通过压板1.02、长螺钉1.01加强固定，所述大流量阀组管道孔径大于等于2.5mm，自来水出水口内径d5选用3.0mm。大流量引桥材料为铸铝，压板为尼龙材料。

所述双级节流文式阀由文式阀阀芯1.11、文式阀阀嘴1.14、O形圈-III1.12以及O形圈-IV1.13构成，所述文式阀阀芯1.11通过O形圈-III1.12以及O形圈-IV1.13固定于泵体内，所述文式阀阀芯1.11内设有两个呈一字型首尾相接的真空腔A1.11c和真空腔B1.11d；所述真空腔A1.11c的进口端通过文式阀阀嘴1.14与高压进水管路相接，所述文式阀阀嘴1.14的进水口1.11a与高压进水管路连接。

所述文式阀阀嘴1.14的进水口1.11a内径尺寸d1在3-3.5mm，其长度L1为4mm；初级节流口内径d2与长度L2控制尺寸分别为1.0mm+0.7mm和2.5mm±0.5mm；所述真空腔A1.11c的内径d3和真空腔B1.11d的内径d6尺寸为4.0mm到5.0mm，所述真空腔A1.11c的长度L3和真空腔B1.11d的长度L5根据工况确定，次级节流口内径d7与长度L6控制尺寸分别为2.0mm+0.7mm和3.5mm±0.5mm。其外形及配合尺寸与传统单级节流文式阀基本相同，可直接安装在传统型水泵泵头上,结构简单，成本较低且通用性强。双级节流文式阀需有防锈特点，须选择防锈性能好的材料，如黄铜和防锈铝等。

清洁液阀组是由清洁液阀接头1.52、O形圈-V1.51、不锈钢弹簧1.55和钢球1.54组成，所述清洁液阀接头1.52内设有清洁液流道，所述清洁液阀接头1.52依次通过O形圈-V1.51、O形圈-VI1.53、钢球1.54和不锈钢弹簧1.55与清洁液吸引孔1.11f连接，清洁液吸引孔1.11f的口径d4选为0.8-1.2mm，并与文式阀阀嘴1.14端面保持距离L4为1.5mm。清洁液阀组可完全借用传统型水泵之清洁液阀组，但因双级节流文式阀形成的负压较高，需调整吸清洁液进口的尺寸来保持吸清洁液率符合技术要求3～12%。清洁液阀接头1.52的材料须为不锈钢，防锈铝或黄铜。

本实用新型主要特点是：

1.产品具有三合一功能：高压力清洗，次高压大流量清洗及清洁液清洗。不仅能通过高压水流对近距离的表面进行强力清洗顽固污迹，亦可对中长距离的物件进行高压清洗。同时亦可施加清洗液达到增强清洗的效果。

2.在没有加大产品功率的情况下实现增加工作流量50%以上，实现增加水流射程两倍以上；

3.产品的工作状态的调节是通过喷嘴的调换来实现，操作方便可靠；

4.大流量虹吸阀组设计巧妙，结构简单，性能稳定可靠，可直接在现在传统水泵上进行整改，成本较低，几乎不对整个产品价格造成击；

5.新的结构设计通用性和适用性较强，本实用新型可普遍适用于电动清洗机和汽油清洗机水泵，是一个创新型、实用型的实用新型。

6.由于产品性能的提高并不是靠增加功能损耗来达到的，而是通过新实用新型的机械结构来实现的，故本实用新型有显著的节能效果，可以称为名副其实的绿色产品。

与市场中同类型的清洗机相比，本泵有下面几个突出的优点：

1.在使用相同电机和消耗相同功率的情况下，次高压大流量水泵产生的流量和射程均超过传统型水泵两倍以上。

2.在输出大流量的同时，水泵亦可维持较高的系统压力，输出的压力值可达到200PSI到600PSI，其清洗效果较传统型水泵比成倍地得到提高。

3.高压力，次高压大流量及低压大流量三种状态可通过转换不同尺寸的喷嘴来快速实现，操作简单可靠。

[附图说明]

图1为电机总成结构示意图

图2为节能型大流量高压水泵总成分解结构示意图

图3a为大流量真空射流阀组结构示意图

图3b为双级节流文式阀结构示意图

图3c为图3b放大结构示意图

图4为双级节流文式阀液体流向示意图

图5为节能型大流量高压水泵液体流向示意图

图6为节能型大流量高压水泵总成液体流向示意图

图中标记说明

1高压水泵总成2马达总成

1.01长螺钉4pcs1.02压板2pcs1.03通水引桥1.04O形圈-I1.05O形圈-II1.06钢球A1.07不锈钢弹簧A1.08橡胶密封垫1.09O形圈-I

1.10引桥堵头1.11文式真空阀阀芯1.11a进水孔1.11b初级节流孔1.11c真空腔A1.11d真空腔B1.11e次级节流孔1.11f清洁液吸孔1.11g大流量吸孔1.12O形圈-III1.13O形圈-IV1.14文式真空阀阀嘴

1.30微动开关总成1.31中泵体

1.51O形圈-V1.52清洁液阀接头1.53O形圈-VI1.54钢球B1.55不锈钢弹簧B。

[具体实施方式]

现结合附图及具体实施例对本实用新型的技术方案作进一步阐述，相信对本领域技术人员来说是清楚的。

如图所示，本实施例中的节能型大流量高压水泵，如图1所示，包括高压水泵总成1由电机总成2，所述高压水泵总成1由电机总成2传动控制连接，其结构及原理沿用清洗机行业的传统设计，不做进一步分析。而高压水泵总成如图2-3c，由泵体、高压进水管路、高压出水管路、双级节流文式阀、大流量阀组和清洁液阀组构成，

在泵体内设有一双级节流文式阀，所述双级节流文式阀由文式阀阀芯1.11、文式阀阀嘴1.14、O形圈-III1.12以及O形圈-IV1.13构成，所述文式阀阀芯1.11通过O形圈-III1.12以及O形圈-IV1.13固定于泵体内，所述文式阀阀芯1.11内设有两个呈一字型首尾相接的真空腔A1.11c和真空腔B1.11d，所述真空腔A1.11c的进口端与高压进水管路相接，所述真空腔A1.11c的出口端连接真空腔B1.11d的进口端，所述真空腔B1.11d的出口端与高压出水管路相连，所述真空腔A1.11c的进口端设有初级节流孔1.11b，所述真空腔B1.11d的出口端设有次级节流孔1.11e；所述真空腔A1.11c的进口端通过文式阀阀嘴1.14与高压进水管路相接，所述文式阀阀嘴1.14的进水口1.11a与高压进水管路连接。

双级节流文式阀的尺寸数据如下：所述文式阀阀嘴1.14的进水口1.11a内径尺寸d1在3-3.5mm，其长度L1为4mm；初级节流口内径d2与长度L2控制尺寸分别为1.0mm+0.7mm和2.5mm±0.5mm；所述真空腔A1.11c的内径d3和真空腔B1.11d的内径d6尺寸为4.0mm到5.0mm，真空腔A1.11c的长度L3和真空腔B1.11d的长度L5根据工况确定，次级节流口内径d7与长度L6控制尺寸分别为2.0mm+0.7mm和3.5mm±0.5mm。

在真空腔B1.11d的左右两侧壁上分别设有与流道垂直的大流量吸孔与清洁液吸引孔1.11f，所述大流量吸孔连接大流量阀组，所述清洁液吸引孔1.11f连接清洁液阀组，其中：

所述大流量阀组是由大流量通水引桥1.03、引桥堵头1.10、压板1.02、长螺钉1.01、O形圈-I1.04、O形圈-II1.05、钢球A1.06、橡胶密封垫1.08和不锈钢弹簧1.07组成，所述大流量通水引桥1.03为凹字形结构，所述大流量通水引桥1.03内设有凹字形引水通道，所述凹字形引水通道的一端作为自来水进水口，通过引桥堵头1.10以及单向阀控制启闭，所述凹字形引水通道的另一端作为自来水出水口，依次通过O形圈-I1.04、O形圈-II1.05、钢球A1.06、不锈钢弹簧1.07和橡胶密封垫1.08与大流量吸孔连接，所述大流量通水引桥1.03的外侧通过压板1.02、长螺钉1.01加强固定，所述大流量阀组管道孔径大于等于2.5mm，自来水出水口内径d5选用3.0mm。

清洁液阀组是由清洁液阀接头1.52、O形圈-V1.51、不锈钢弹簧1.55和钢球1.54组成，所述清洁液阀接头1.52内设有清洁液流道，所述清洁液阀接头1.52依次通过O形圈-V1.51、O形圈-VI1.53、钢球1.54和不锈钢弹簧1.55与清洁液吸引孔1.11f连接，清洁液吸引孔1.11f的口径d4选为0.8-1.2mm，并与文式阀阀嘴1.14端面保持距离L4为1.5mm。

如图4-6所示，当高压液体经由高压进水管路从阀嘴1.14上的进水口1.11a流经其上的初级节流孔1.11b后依次进入呈一字型首尾相接的真空腔A1.11c和真空腔B1.11d，在真空腔A1.11c和真空腔B1.11d内产生加速水流并产生真空，自来水和清洁液会在负压顺序分别通过大流量吸孔1.11g与清洁液吸引孔1.11f吸入真空腔B1.11d并随着高压水流一起高速流出次级节流孔1.11e，经两级节流然后通过高压水管和水枪从喷嘴中射出。具体的说：

当双级节流文式阀在高压时产生真空后，自来水进水口的单向阀在负压作用下开启，自来水通过自来水进水口进入大流量通水引桥1.03的凹字形引水通道，沿着所述凹字形引水通道的从自来水出水口流入大流量吸孔。

由于采用双级节流的设计，当系统压力升高后，背压先作用在次级节流口上，因次级节流口的尺寸仅为真空腔腔体直径的一半，在次级节流口处产生的反冲力会大大低于直接作用在真空腔的反冲力；在限定的系统压力下，高速水流作用在次级节流口处的冲击力会大于反冲力，背力不会进入到真空腔内，在真空腔内形成的真空区域不会因系统压力升高而减小或偏移，实现了高压吸液功能。

从低到高压逐步升高的过程中，通过初级及次级节流口的水流速度亦由较慢到稳定状态，但其速度的增加是有限的，通过理论计算当压力在400PSI时通过节流口的速度最高，其产生的负压也最大，当系统压力达到600PSI时，作用于次级节流口处的背压会超过流出节流口的冲击力，反冲压力会进入真空腔内造成吸液功能完全消失。

准高压清洗状态即800PSI以上下，水泵保留传统高压清洗机大流量低压力；次高压清洗状态，即200到500PSI下，水泵在设定的压力下维持大流量输出。而压差则又是由喷嘴的口径尺寸来决定，可通过调换不同的喷嘴方便实现水泵的二种工作状态。

电机接通电源后，电机轴上的斜盘或电机轴通过齿轮组与斜盘联接驱动三组柱塞做往复运动，自来水在柱塞往复运动中吸入泵体内，并在三组单向阀作用下持续从泵体流出。因液体具有不可压缩特性，而柱塞运动所产生的流量又是恒定的，当泵产生的水流受约束后于是液体在泵体内部产生压力，流量约束越大，压力也就越高，直至超过马达自身固有功率后马达被迫停机或电源因电流过高产生保护性断电。

当根据伯努利方程，可以计算出机泵总成机泵总成的工作压力和流量与水枪喷嘴之间的相互关系，从而设计出适合不同规格的马达转速，齿轮减速比，柱塞直径，喷嘴口径等关键参数值。

Claims (5)

1.一种用于高压清洗机的节能型大流量高压水泵，其特征在于：高压水泵总成由泵体、高压进水管路、高压出水管路、双级节流文式阀、大流量阀组和清洁液阀组构成，所述泵体内设有一双级节流文式阀，所述双级节流文式阀内设有两个呈一字型首尾相接的真空腔A（1.11c)和真空腔B（1.11d)，所述真空腔A（1.11c)的进口端与高压进水管路相接，所述真空腔A（1.11c)的出口端连接真空腔B（1.11d)的进口端，所述真空腔B（1.11d)的出口端与高压出水管路相连，所述真空腔A（1.11c)的进口端设有初级节流孔（1.11b)，所述真空腔B（1.11d)的出口端设有次级节流孔（1.11e)；所述真空腔B（1.11d)的左右两侧壁上分别设有与流道垂直的大流量吸孔（1.11g）与清洁液吸引孔（1.11f），所述大流量吸孔连接大流量阀组，所述清洁液吸引孔（1.11f）连接清洁液阀组，所述高压水泵总成（1）由电机总成(2)传动控制连接。

2.如权利要求1所述的一种用于高压清洗机的节能型大流量高压水泵，其特征在于：所述大流量阀组是由大流量通水引桥（1.03）、引桥堵头（1.10）、压板（1.02）、长螺钉（1.01）、O形圈-I（1.04）、O形圈-II（1.05）、钢球A（1.06）、橡胶密封垫（1.08）和不锈钢弹簧（1.07)组成，所述大流量通水引桥（1.03）为凹字形结构，所述大流量通水引桥（1.03）内设有凹字形引水通道，所述凹字形引水通道的一端作为自来水进水口，通过引桥堵头（1.10）以及单向阀控制启闭，所述凹字形引水通道的另一端作为自来水出水口，依次通过O形圈-I（1.04）、O形圈-II（1.05）、钢球A（1.06）、不锈钢弹簧（1.07)和橡胶密封垫（1.08）与大流量吸孔连接，所述大流量通水引桥（1.03）的外侧通过压板（1.02）、长螺钉（1.01）加强固定，所述大流量阀组管道孔径大于等于2.5mm，自来水出水口内径d5选用3.0mm。

3.如权利要求1所述的一种用于高压清洗机的节能型大流量高压水泵，其特征在于：所述双级节流文式阀由文式阀阀芯（1.11）、文式阀阀嘴（1.14）、O形圈-III（1.12)以及O形圈-IV（1.13)构成，所述文式阀阀芯（1.11）通过O形圈-III（1.12)以及O形圈-IV（1.13)固定于泵体内，所述文式阀阀芯（1.11）内设有两个呈一字型首尾相接的真空腔A（1.11c)和真空腔B（1.11d)；所述真空腔A（1.11c)的进口端通过文式阀阀嘴（1.14）与高压进水管路相接，所述文式阀阀嘴（1.14）的进水口（1.11a)与高压进水管路连接。

4.如权利要求3所述的一种用于高压清洗机的节能型大流量高压水泵，其特征在于：所述文式阀阀嘴（1.14）的进水口（1.11a）内径尺寸d1在3-3.5mm，其长度L1为4mm；初级节流口内径d2与长度L2控制尺寸分别为1.0mm+0.7mm和2.5mm±0.5mm；所述真空腔A（1.11c)的内径d3和真空腔B（1.11d)的内径d6尺寸为4.0mm到5.0mm，次级节流口内径d7与长度L6控制尺寸分别为2.0mm+0.7mm和3.5mm±0.5mm。

5.如权利要求1所述的一种用于高压清洗机的节能型大流量高压水泵，其特征在于：清洁液阀组是由清洁液阀接头（1.52）、O形圈-V（1.51）、不锈钢弹簧（1.55)和钢球（1.54）组成，所述清洁液阀接头（1.52）内设有清洁液流道，所述清洁液阀接头（1.52）依次通过O形圈-V（1.51）、O形圈-VI（1.53）、钢球（1.54）和不锈钢弹簧（1.55)与清洁液吸引孔（1.11f）连接，清洁液吸引孔（1.11f）的口径d4选为0.8-1.2mm，并与文式阀阀嘴（1.14）端面保持距离L4为1.5mm。