CN208900343U - 一种大容量超高压消防水泵 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及水泵技术领域，公开了一种大容量超高压消防水泵，包括水泵体和电动机，所述水泵体上设有进水腔和出水腔，所述水泵体内设有分段式涡段和主轴，所述主轴上套设有与其转动配合的套筒，各所述涡段均包括旋转筒体，所述旋转筒体固定套接在所述套筒上，所述旋转筒体内固定连接有涡旋叶片，所述涡旋叶片围绕所述主轴做向心式多周期环绕，所述旋转筒体一端在其边缘处设有涡段进水口，另一端在其中心处设有涡段出水口；所述电动机的机体与所述水泵体固定连接，所述电动机的转子与所述主轴固定连接。本实用新型消防水泵具有大容量、超高压力、高静音、工作平稳、安全、寿命长、运行成本低、维护容易等优越性。
Description
技术领域
本实用新型属于水泵技术领域，具体地涉及一种大容量超高压消防水泵。
背景技术
大容量超高压消防水泵，是消防水源或深层地下水提水的重要设备。使用时整个机泵组与消防栓连接或潜入地下深层水源，利用电动机带动涡旋叶片高速旋转产生超高压水，适用于消防用水、深井提水、矿山抢险、工业冷却、农田灌溉、海水提升、轮船调载；还可适用于河流、水库、水渠等提水工程。
随着水泵的发展演变，出现了各种各样的水泵：一、叶轮式泵，如：离心泵、混流泵、轴流泵、旋流泵等；二、容积泵，如：柱塞泵、齿轮泵、螺杆泵、叶片泵等；三、其他类型水泵，如：射流泵、水锤泵等。
而现有水泵存在以下技术问题：
(1)传统叶轮式泵：叶片大多是串联离心式叶片，泵体与水体冲击频繁、噪音大；也有容积泵、螺杆泵等挤压式水泵，大多都是工作容量小、水压低(水压在300m以下)、工作效率差、耗电大，应用受到限制，满足不了大容量超高压消防水泵的要求。
(2)旋转叶片压力高度集中，传动轴部位受扭矩与振动很大，往往受到材料强度等因素影响导致部件容易损害，影响水泵工况。
这些技术问题涉及水泵叶片构造与材料力学及制作工艺等缺陷。特别是现在大城市高楼密集，发生火灾时，造成消防工具水力压力及水容量不够，社会急需扬程在300m以上的大容量超高压消防水泵。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种大容量超高压消防水泵，能够达到大容量、超高压的消防供水要求。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种大容量超高压消防水泵，包括：
水泵体，所述水泵体上设有进水腔和出水腔，所述水泵体内设有分段式涡段和主轴，所述主轴上套设有与其转动配合的套筒，各所述涡段均包括旋转筒体，所述旋转筒体固定套接在所述套筒上，所述旋转筒体内固定连接有涡旋叶片，所述涡旋叶片围绕所述主轴做向心式多周期环绕，所述旋转筒体一端在其边缘处设有涡段进水口，另一端在其中心处设有涡段出水口；
电动机，所述电动机的机体与所述水泵体固定连接，所述电动机的转子与所述主轴固定连接。
优选地，所述旋转筒体包括旋转外筒体、旋转内筒体、前端圆板和后端圆板，所述后端圆板外缘固定在所述旋转外筒体内壁上，所述旋转内筒体一端固定在所述前端圆板上，所述前端圆板中心设有通孔，所述后端圆板中心设有涡段出水口，所述涡段通过通孔、旋转内筒体和涡段出水口套接在所述套筒上。
优选地，所述前端圆板的直径小于所述旋转外筒体内壁的直径，所述前端圆板外缘与所述旋转外筒体内壁之间构成所述涡段进水口。
优选地，所述旋转内筒体与所述套筒为键连接或销轴连接或过盈配合连接。
优选地，所述涡旋叶片内侧固定在所述旋转内筒体外壁上，且所述涡旋叶片围绕所述旋转内筒体做向心式多周期环绕，所述涡旋叶片外侧固定在所述旋转外筒体内壁上。
优选地，所述涡旋叶片围绕所述主轴作0°～360°多周期环绕。
优选地，所述涡旋叶片为连续长条形涡旋叶片。
优选地，所述分段式涡段整体为锥形结构或圆柱形结构。
优选地，所述出水腔内设有止回阀。
本实用新型通过设置分段式涡段，能够充分发挥水体与涡旋叶片的分段分级加压，提高涡旋叶片与水体的作用时间，极大化地减少水体对涡旋叶片的冲击力，能够以最小阻力逐级加压，与同功率水泵相比：本实用新型消防水泵电耗节省25％，扬程增加50％以上，出水量增加50％，噪音由传统100～120分贝减少为40～60分贝，具有大容量、超高压力、高静音、工作平稳、安全、寿命长、运行成本低、维护容易等优越性。
附图说明
图1是本实用新型一种实施方式的结构示意图；
图2是本实用新型另一种实施方式的结构示意图；
图3是涡段的左视图；
图4是涡段的右视图。
附图标记说明
1电动机 11转子
2水泵体 21进水腔
22涡段 221涡旋叶片
222后端圆板 223旋转内筒体
224旋转外筒体 225前端圆板
2251通孔 226涡段出水口
227涡段进水口 23主轴
24套筒 25出水腔
251止回阀
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
如图1至图4所示，本实用新型提供一种大容量超高压消防水泵，包括水泵体2和电动机1。
具体地，如图1和图2所示，所述水泵体2上设有进水腔21和出水腔25，所述水泵体2内设有分段式涡段22和主轴23，所述主轴23上套设有与其转动配合的套筒24，各所述涡段22均包括旋转筒体，所述旋转筒体固定套接在所述套筒23上，所述旋转筒体内固定连接有涡旋叶片221，所述涡旋叶片221围绕所述主轴23做向心式多周期环绕，所述旋转筒体一端在其边缘处设有涡段进水口227，另一端在其中心处设有涡段出水口226。
所述电动机1的机体与所述水泵体2固定连接，所述电动机1的转子11与所述主轴23固定连接。
本实用新型消防水泵工作时，电动机1启动，电动机1的转子11带动主轴23转动，主轴23带动套筒24转动，并通过套筒24带动旋转筒体转动，从而使得涡旋叶片221转动，从而进行水体输送。本实用新型通过设置分段式涡段22，使得涡段22内大容量水体自旋转筒体边缘处的涡段进水口227向旋转筒体中心处的涡段出水口226由低压到高压涡旋流动，以及使得涡段22外大容量水体自涡段出水口226向相邻的涡段进水口227由低压到高压串联流动，避免各涡段22之间的压力干扰，充分发挥水体与涡旋叶片221的分段分级加压，使得涡旋叶片221与水体长时间作用，向心式加压可以减少水体对涡旋叶片221的冲击力，涡段22与相邻涡段22之间也因径向幅射扩散，使得涡旋叶片221与水体之间的冲击阻力减小，从而极大化地减少水体对涡旋叶片221的冲击力，使得水体能够以最小阻力逐级加压。
本实用新型中，所述涡旋叶片221围绕所述主轴23做向心式多周期环绕，符合流体力学原理，通过设置向心型涡旋叶片，对水体能够产生向主轴23中心加压的作用，以及具有长时间涡旋加速度的作用，水体能够沿主轴23中心处，以最小的水阻力，产生强高旋转动压力及高静水压力。
与同功率水泵相比：本实用新型消防水泵电耗节省25％，扬程增加50％以上，出水量增加50％，噪音由传统100～120分贝减少为40～60分贝，具有大容量、超高压力、高静音、工作平稳、安全、寿命长、运行成本低、维护容易等优越性。
本实用新型不仅能够促进水泵利用的研究和发展，而且具有新的流体力学普及实践方面的意义。本实用新型以分段式连续涡叶，组成串联式涡段，拓展了水泵发展的新空间，其优越的性能能够适应国内外超高压消防水泵、超高压潜水泵的要求，因此可以广泛普及推广，有广阔的市场前景。
本实施方式中，所述主轴23的横截面为多边形，所述套筒24配合套接在所述主轴23上，从而使得所述主轴23在转动的同时带动套筒24转动，且套筒24能够沿所述主轴23轴线方向滑动，便于套筒24以及旋转筒体与主轴23的拆装，同时也便于水泵的加工制造。
本实施方式中，结合图3和图4所示，所述旋转筒体包括旋转外筒体224、旋转内筒体223、前端圆板225和后端圆板222，所述后端圆板222外缘固定在所述旋转外筒体224内壁上，所述旋转内筒体223一端固定在所述前端圆板225上，所述前端圆板225中心设有通孔2251，所述后端圆板222中心设有涡段出水口226，所述涡段22通过通孔2251、旋转内筒体223和涡段出水口226套接在所述套筒24上。
本实施方式中，所述前端圆板225的直径小于所述旋转外筒体224内壁的直径，所述前端圆板225外缘与所述旋转外筒体224内壁之间构成所述涡段进水口227。
由此，使得涡段22内大容量水体自旋转筒体边缘处的涡段进水口227向旋转筒体中心处的涡段出水口226由低压到高压涡旋流动，以及使得涡段22外大容量水体自涡段出水口226向相邻的涡段进水口227由低压到高压串联流动。
本实施方式中，所述旋转内筒体223与所述套筒24为键连接或销轴连接或过盈配合连接。
由此，使得所述旋转筒体固定套接在所述套筒24上，通过套筒24转动带动旋转筒体以及涡旋叶片221转动。
本实施方式中，所述涡旋叶片221内侧固定在所述旋转内筒体223外壁上，且所述涡旋叶片221围绕所述旋转内筒体223做向心式多周期环绕，所述涡旋叶片221外侧固定在所述旋转外筒体224内壁上。
所述涡旋叶片221两侧与涡段22壁面固定连接，能够有效提高涡旋叶片221抗压、抗弯、抗扭能力，能够有效提高涡旋叶片221的使用寿命，从而提高水泵工作的稳定性和使用寿命，进而满足大容量、超高压消防供水的要求。
优选地，所述涡旋叶片221和旋转筒体均采用轻质碳纤维制成，能够提高涡旋叶片221和旋转筒体的强度和韧性，进一步提高水泵的安全稳定性和使用寿命。
本实施方式中，所述涡旋叶片221围绕所述主轴23作0°～360°多周期环绕，能够增强涡旋叶片221与水体的作用时间，有效提高水体压力。
本实施方式中，所述涡旋叶片221为连续长条形涡旋叶片，使得在主轴23中心处上升压力的水体阻力最小，减小水体对涡旋叶片221的冲击力。
本实施方式中，所述分段式涡段22整体为锥形结构或圆柱形结构。
当为锥形涡段时，如图2所示，涡旋叶片221的外缘半径为自大而小变化，且靠近进水腔21的涡旋叶片221外缘半径大于远离进水腔21的涡旋叶片221外缘半径；当为圆柱形涡段时，如图1所示，涡旋叶片221的外缘半径大小不变，从而能够满足大流量水体有序地加压至超高压的消防用水要求。
另外，为了进一步满足大流量水体有序地加压至超高压的消防用水要求，各所述涡段22的长度也可以为自大而小变化，且靠近进水腔21的涡段22长度大于远离进水腔21的涡段22长度；以及涡段22内各涡旋叶片221之间的距离也可以自大而小变化，且靠近进水腔21的各涡旋叶片221之间的距离大于远离进水腔21的各涡旋叶片221之间的距离。
本实施方式中，所述出水腔25内设有止回阀251，用于防止水体倒流。
本实用新型将电动机1的机体与水泵体2固接在一起，形成泵机一体化的电机设备。其中，电动机1可以设置在所述水泵体2的前端，也可以设置在其后端。当电动机1设置在水泵体2前端时，如图1所示，进水腔21设置在水泵体2前端侧壁上，出水腔25设在水泵体2后端；当电动机1设置在所述水泵体2后端时，如图2所示，进水腔21设置在水泵体2前端，出水腔25设在所述电动机1后端并通过电动机1的机体与水泵体2后端相连通。
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，例如，所述水泵体2内可以不设置主轴23，将各涡段22的旋转筒体均固定在一个大的筒体内，并将筒体的一端与电动机1的转子11固定连接，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
Claims (9)
1.一种大容量超高压消防水泵，其特征在于，包括：
水泵体(2)，所述水泵体(2)上设有进水腔(21)和出水腔(25)，所述水泵体(2)内设有分段式涡段(22)和主轴(23)，所述主轴(23)上套设有与其转动配合的套筒(24)，各所述涡段(22)均包括旋转筒体，所述旋转筒体固定套接在所述套筒(24)上，所述旋转筒体内固定连接有涡旋叶片(221)，所述涡旋叶片(221)围绕所述主轴(23)做向心式多周期环绕，所述旋转筒体一端在其边缘处设有涡段进水口(227)，另一端在其中心处设有涡段出水口(226)；
电动机(1)，所述电动机(1)的机体与所述水泵体(2)固定连接，所述电动机(1)的转子(11)与所述主轴(23)固定连接。
2.根据权利要求1所述的大容量超高压消防水泵，其特征在于，所述旋转筒体包括旋转外筒体(224)、旋转内筒体(223)、前端圆板(225)和后端圆板(222)，所述后端圆板(222)外缘固定在所述旋转外筒体(224)内壁上，所述旋转内筒体(223)一端固定在所述前端圆板(225)上，所述前端圆板(225)中心设有通孔(2251)，所述后端圆板(222)中心设有涡段出水口(226)，所述涡段(22)通过通孔(2251)、旋转内筒体(223)和涡段出水口(226)套接在所述套筒(24)上。
3.根据权利要求2所述的大容量超高压消防水泵，其特征在于，所述前端圆板(225)的直径小于所述旋转外筒体(224)内壁的直径，所述前端圆板(225)外缘与所述旋转外筒体(224)内壁之间构成所述涡段进水口(227)。
4.根据权利要求2所述的大容量超高压消防水泵，其特征在于，所述旋转内筒体(223)与所述套筒(24)为键连接或销轴连接或过盈配合连接。
5.根据权利要求2所述的大容量超高压消防水泵，其特征在于，所述涡旋叶片(221)内侧固定在所述旋转内筒体(223)外壁上，且所述涡旋叶片(221)围绕所述旋转内筒体(223)做向心式多周期环绕，所述涡旋叶片(221)外侧固定在所述旋转外筒体(224)内壁上。
6.根据权利要求1所述的大容量超高压消防水泵，其特征在于，所述涡旋叶片(221)围绕所述主轴(23)作0°～360°多周期环绕。
7.根据权利要求1所述的大容量超高压消防水泵，其特征在于，所述涡旋叶片(221)为连续长条形涡旋叶片。
8.根据权利要求1所述的大容量超高压消防水泵，其特征在于，所述分段式涡段(22)整体为锥形结构或圆柱形结构。
9.根据权利要求1所述的大容量超高压消防水泵，其特征在于，所述出水腔(25)内设有止回阀(251)。
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| CN109209860A (zh) * | 2018-10-24 | 2019-01-15 | 汪平 | 一种大容量超高压消防水泵 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20190524 |
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