CN216477877U - 潜水泵和排水抢险车 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种潜水泵和排水抢险车。潜水泵包括泵体以及切割组件。其中泵体包括在轴向上依次设置的进水段、中间段和出水段。切割组件包括定刀盘和动刀。定刀盘固定连接在进水段上且包括在周向上间隔设置的至少两个定刀叶片。动刀设置在定刀盘的轴向内侧且相对于泵体可转动地设置。本申请的技术方案的切割组件包括定刀盘和动刀这样既有固定不动的定刀叶片，还有转动的动刀，这样在整个泵体的流动面积上，增加了对带状物体切割刀的数量，提高切割效率，进而有效避免带状物体缠绕叶轮。

Description

潜水泵和排水抢险车

技术领域

本申请涉及一种潜水泵和排水抢险车。

背景技术

随着城市立体交通的建设，出现了大量的立交桥、下穿桥、地下道等，在城市内涝发生后，此类地点极易出现内涝严重现象。为此，不少排水抢险车被市政单位及地方消防救援大队投入到临时应急救援排水工作中，应急排水车一般都配备有各种排水潜水泵，排水潜水泵由电力、液压或内燃机动力驱动，通过相关作业装置将排水潜水泵运送至积水处，通过潜水泵将低洼积水及时排出。

由于水中经常含有带状物体，当这些带状物体随积水进入到潜水泵内后，很容易缠绕在水泵的叶轮上，容易造成流道堵塞，甚至造成停机、卡机或者死机等问题，进而影响工作效率。

在此需要说明的是，该背景技术部分的陈述仅提供与本申请有关的背景技术，并不必然构成现有技术。

实用新型内容

本申请提供一种潜水泵和排水抢险车，以有效避免带状物体缠绕叶轮。

本申请第一方面提供一种潜水泵，包括泵体以及切割组件，泵体包括在轴向上依次设置的进水段、中间段和出水段。切割组件包括定刀盘和动刀，定刀盘固定连接在进水段上且包括在周向上间隔设置的至少两个定刀叶片，动刀设置在定刀盘的轴向内侧且相对于泵体可转动地设置。

在一些实施例中，定刀盘还包括与至少两个定刀叶片的径向外端连接的定刀环边，定刀环边与进水段的端面连接。

在一些实施例中，潜水泵还包括设置在泵体内的液压马达、传动轴和叶轮，液压马达的输出轴通过传动轴与叶轮连接以驱动叶轮转动。

在一些实施例中，叶轮包括叶轮本体以及设置在叶轮本体上的叶轮叶片，叶轮本体连接在传动轴上，潜水泵还包括设置在进水段的内壁上的密封环，密封环设置在叶轮叶片的边缘与进水段的内壁之间。

在一些实施例中，在周向上，进水段的至少部分内壁上设置有阶梯面以使密封环卡设在阶梯面上。

在一些实施例中，潜水泵还包括导叶体，导叶体包括外筒部、导叶以及内筒部，外筒部形成中间段，内筒部设置在传动轴上，导叶连接内筒部和外筒部。

在一些实施例中，潜水泵还包括滚动轴承，内筒部包括安装滚动轴承的轴承座圈，内筒部通过滚动轴承设置在传动轴上。

在一些实施例中，潜水泵还包括密封组件，密封组件设置在叶轮与轴承座圈之间。

在一些实施例中，密封组件包括密封端盖、密封函体以及机械组合密封，密封端盖与叶轮本体连接，密封函体连接密封端盖和轴承座圈，机械组合密封设置在密封函体的腔体内。

在一些实施例中，动刀包括沿轴向延伸的刀柄以及与刀柄连接的至少三个动刀叶片，刀柄连接在传动轴上。

本申请第二方面提供一种排水抢险车，包括上述潜水泵。

基于本申请提供的技术方案，潜水泵包括泵体以及切割组件。其中泵体包括在轴向上依次设置的进水段、中间段和出水段。切割组件包括定刀盘和动刀。定刀盘固定连接在进水段上且包括在周向上间隔设置的至少两个定刀叶片。动刀设置在定刀盘的轴向内侧且相对于泵体可转动地设置。本申请的技术方案的切割组件包括定刀盘和动刀这样既有固定不动的定刀叶片，还有转动的动刀，这样在整个泵体的流动面积上，增加了对带状物体切割刀的数量，提高切割效率，进而有效避免带状物体缠绕叶轮。

通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述，本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例的排水抢险车的潜水泵的剖面结构示意图。

图2为图1中定刀盘的主视图。

图3为图1中动刀的主视图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

参考图1至图3，本申请实施例提供的潜水泵包括泵体以及切割组件2。其中泵体包括在轴向上依次设置的进水段1、中间段和出水段6。切割组件2包括定刀盘21和动刀22。定刀盘21固定连接在进水段1上且包括在周向上间隔设置的至少两个定刀叶片212。动刀22设置在定刀盘21的轴向内侧且相对于泵体可转动地设置。

泵体形成潜水泵的壳体，其内腔用于设置其他结构，例如液压马达、叶轮等。在本申请实施例中，在轴向方向上，泵体由进水段1、中间段以及出水段6共同形成。如图1所示，进水段1、中间段和出水段6依次连接。具体地，进水段1、中间段和出水段6的连接端面之间通过螺栓18相互连接。其中进水段1的进口端形成缩口形，也就是说在水体的流动方向上流通面积逐渐变小，进水段1的出口端形成扩口形，也就是说在水体的流动方向上流通面积逐渐变大，进口端和出口端之间的流通面积基本不变。中间段呈锥形，在流动方向上，中间段的流通面积逐渐变大。在流动方向上，出水段6的流动方向先逐渐变大，后逐渐变小。

切割组件2设置在泵体的进水口处，具体地设置在进水段1处，进而起到对进入到潜水泵内的带状物体进行切割的目的。切割组件2包括定刀盘21和动刀22。其中定刀盘21固定连接在进水段1上，也就是说定刀盘21是固定不动的。如图2所示，定刀盘21包括定刀环边211和至少两个定刀叶片212。其中定刀环边211用于与进水段1连接。动刀22在轴向上并排设置在定刀盘21一侧。动刀22相对于进水段1可转动地设置，具体地，动刀22的转轴与潜水泵的轴线同轴设置。

本申请实施例的技术方案的切割组件2包括定刀盘21和动刀22这样既有固定不动的定刀叶片212，还有转动的动刀22，这样在整个泵体的流动面积上，增加了对带状物体切割刀的数量，提高切割效率，进而有效避免带状物体缠绕叶轮。

在一些实施例中，定刀盘21还包括与至少两个定刀叶片212的径向外端连接的定刀环边211，定刀环边211与进水段1的端面连接。

如图2所示，定刀盘21为盘状结构。定刀盘21可以一体成型。相邻的定刀叶片212之间形成水体进入的通道。具体地，定刀环边211通过多个螺栓18与进水段1的端面连接。定刀叶片212为凸型叶片，具体地，在叶轮的转动方向上，定刀叶片212朝向上游一侧凸出。

通过在进水段1的端面设置定刀盘21，这样使得进入到进水段1的水体均需要通过定刀盘21，进而使得只要进入到进水段1的水体内携带有的带状物体都能够经过定刀叶片212的切割，进而提高切割效率。

在一些实施例中，潜水泵还包括设置在泵体内的液压马达7、传动轴8和叶轮4，液压马达7的输出轴通过传动轴8与叶轮4连接以驱动叶轮4转动。

如图3所示，液压马达7的输出轴为花键轴，通过与传动轴8尾部的花键槽配合连接，叶轮4通过平键17与传动轴8连接，这样液压马达7输出轴带动传动轴8转动，进而带动叶轮4转动。

在一些实施例中，潜水泵还包括导叶体5，导叶体5包括外筒部、导叶以及内筒部，外筒部形成中间段，内筒部设置在传动轴8上，导叶连接内筒部和外筒部。

在发明人了解的相关技术中，需要将液压马达7设置在中间段的位置，也就是导叶体5的位置，导叶体5的腔内体积会造成马达尺寸受限，马达输出功率不足及导叶体内腔加工困难的问题。为了解决以上问题，本申请实施例的潜水泵通过在液压马达7与叶轮4之间设置传动轴8，这样使得液压马达7可以设置在泵体的靠近出口的位置，也就是液压马达7设置在出口段6对应的位置，这样导叶体5的腔体体积就不会对液压马达的尺寸形成限制。

在一些实施例中，叶轮4包括叶轮本体以及设置在叶轮本体上的叶轮叶片。叶轮本体连接在传动轴8上。潜水泵还包括设置在进水段1的内壁上的密封环3，密封环3设置在叶轮叶片的边缘与进水段1的内壁之间。

通过在进水段1设置密封环3，与现有技术方案中的水泵开式叶轮结构相比，叶轮的叶片与水泵进水段间隙通过密封环内圈加工尺寸控制，可实现较小间隙，水泵容积损失小，可有效提高水泵作业效率，水泵作业效率相比现有技术方案较高。

在一些实施例中，在周向上，进水段1的至少部分内壁上设置有阶梯面以使密封环3卡设在阶梯面上。这样设置利于提高密封环3的位置稳定性。

在一些实施例中，潜水泵还包括滚动轴承9。内筒部包括安装滚动轴承9的轴承座圈。内筒部通过滚动轴承9设置在传动轴8上。

具体地，滚动轴承9通过内圈过盈配合固定安装在传动轴8上，滚动轴承9外圈间隙配合安装固定在导叶体5的轴承座圈内，滚动轴承9选用一对角接触球轴承，采用背对背装配方式，用于承担水泵抽水作业时的轴向推力及切割模块2进行切割作业时的径向力。

该实施例通过滚动轴承9来承担潜水泵抽水作业时的轴向推力及潜水泵前段切割模块切割作业时的径向力，解决了现有技术方案马达受力较差的问题。

在一些实施例中，潜水泵还包括密封组件。密封组件设置在叶轮4与轴承座圈之间。密封组件可防止水体及杂质进入轴承座圈，对滚动轴承润滑油脂进行有效长时间保护，实现滚动轴承的长时间维护工作要求。

具体在图1示出的实施例中，密封组件包括密封端盖12、密封函体10以及机械组合密封11。

具体地，密封组件包括在轴向上连接的两个密封函体10。两个密封函体10通过螺栓18连接成整体，靠近导叶体5轴承座圈的密封函体10的端面与轴承座圈的端面通过螺栓18连接固定以将密封函体10固定安装在导叶体5上。密封函体10与轴承座圈之间的连接端面通过O型圈进行密封，防止水体从连接端面流入密封函体10腔体内。

进一步，将靠近进水段一侧的密封函体10的端面与密封端盖12的端面通过螺栓18连接，将密封端盖12固定安装在密封函体10上，连接端面通过O型圈进行密封，防止水体从连接端面流入密封函体10腔体内，密封函体10装配完成后，与传动轴8有一定安装间隙，实现传动轴8的正常旋转。

进一步，机械组合密封11包括动环和静环，其中静环通过小间隙配合固定安装在密封函体10腔体内，静环与传动轴8留有一定间隙，使得静环保持不动，动环通过过渡配合固定安装在传动轴8上，实现与传动轴8一同旋转。为有效防止水体进入导叶体5的轴承座圈，本实施例方案设计选用两组机械组合密封11，同时配合使用O型圈15、唇形密封16形成双密封保护结构，唇形密封16安装固定在密封函体10的端面沟槽内，可有效防止水体及杂质进入导叶体5轴承座圈，对滚动轴承9润滑油脂进行有效长时间保护，实现滚动轴承9的长时间免维护工作要求。

进一步，铜套13通过连接法兰面与密封端盖12的端面固定连接，连接方式采用螺栓连接，将铜套13安装固定在密封端盖12上，其中铜套13外圈与密封端盖通过过渡配合连接，铜套13内圈与叶轮4通过间隙配合连接。

在一些实施例中，参考图1和图3，动刀22包括沿轴向延伸的刀柄221以及与刀柄221连接的至少三个动刀叶片222，刀柄221连接在传动轴8上。

具体地，传动轴8的轴端带有锁紧外螺纹，用于固定安装刀柄221。如图1所示，刀柄221的外壁上还设置有阶梯面，叶轮4的前端卡在阶梯面上，以对叶轮4的轴向位置形成限位。

刀柄221固定安装在传动轴8上，通过叶轮旋转带动动刀叶片222旋转，与将刀柄221直接固定安装在马达输出轴上的技术方案相比，较好地改善了马达输出轴受力情况，有效降低驱动马达故障率。

本申请实施例还提供一种排水抢险车，包括潜水泵。

下面根据图1至图3对本申请一个具体实施例的潜水泵的结构进行详细说明。

如图1所示，潜水泵包括进水段1、切割组件2、密封环3、叶轮4、导叶体5、出水段6、液压马达7、传动轴8、滚动轴承9、密封函体10、机械组合密封11、密封端盖12、铜套13、连接板14、O型圈15、唇形密封16、平键17和螺栓18。其中，切割组件2包括定刀盘21和动刀22。

进水段1呈喇叭型结构，可将水体按要求的条件引入到水泵叶轮进水口，保证水体进入水泵叶轮进水口满足一定速度场要求，进而减小水体的水力损失，提高水泵排水效率。

密封环3呈环形结构，密封环3的外圈与进水段1采用过盈配合连接以使得密封环3固定安装在进水段1的固定位置上，密封环3内圈与水泵叶轮进水口间隙通过密封环3的内圈加工尺寸控制，可实现较小间隙，水泵容积损失小，进而可有效提高水泵作业效率。

叶轮4包括叶轮本体以及设置在叶轮本体上的叶轮叶片。其中叶轮本体通过平键17与传动轴8连接，进而使得叶轮4可随传动轴8一起旋转。叶轮叶片采用双曲率叶片。

切割组件2包括定刀盘21和动刀22。

如图2所示，定刀盘21呈盘形结构，且定刀盘21包括定刀环边211以及至少两个定刀叶片212。其中定刀环边211为环状结构，用于与进水段1的端面连接，具体地，定刀环边211通过螺栓18与进水段1的端面连接。至少两个定刀叶片212的径向内端均连接于定刀盘21的中心处，至少两个定刀叶片212中每一个定刀叶片212的径向外端与定刀环边211连接。在叶轮4的转动方向上，每一个定刀叶片212均朝向上游一侧凸出。

如图3所示，动刀22包括沿轴向延伸的刀柄221以及与刀柄221连接的至少三个动刀叶片222。刀柄221通过螺纹连接固定安装在传动轴8上，可随传动轴8一起旋转，刀柄221后端面与叶轮4前端面接触连接，起到限制叶轮4轴向位移的作用。且定刀盘21与动刀22在轴向上平行设置，动刀22通过传动轴随叶轮4一起转动，与固定在进水段的定刀盘配合协作，形成剪刀切割模式，不断切断水体中带状物垃圾及细长纤维物，保证水体中带状物垃圾及长纤维物顺利通过叶轮间隙，不会缠绕或堵塞叶轮，防止卡机、死机现象发生。

导叶体5包括外筒部、导叶体叶片以及内筒部，外筒部形成中间段，内筒部设置在传动轴8上，导叶连接内筒部和外筒部。其中外筒部呈锥形结构，导叶体叶片采用双曲率叶片。内筒部的靠近进口端的部分呈锥形，内筒部的靠近出口端的部分呈柱形，且内筒部的内侧设置有轴承座圈。外筒部的第一端与进水段1通过螺栓连接，连接处通过O型圈密封，防止水体从连接端面流出。外筒部的第二端与出水段6通过螺栓连接，连接端面通过O型圈密封，防止水体从连接端面流出，外筒部与进水段1、出水段6连接组成水泵的泵体。

出水段6，呈圆锥形桶状结构，有前后两个法兰端面，其中前法兰端面通过螺栓与外筒部连接，后法兰端面与硬质排水水管连接，实现水体排放。

液压马达7为液压柱塞马达，马达排量可以为定量，也可以为变量。液压马达输出轴可以为光轴带平键键槽，也可以为花键轴，用于驱动传动轴旋转，本实施例的液压马达输出轴采用花键轴结构，液压马达7通过连接板14外置安装固定在导叶体5的后端面位置。

连接板14为圆形盘状，连接板14前后端面设计有沟槽，用于安装O型圈，防止水体从连接端面进入液压马达腔体及导叶体的轴承座圈内。

传动轴8为阶梯轴，阶梯轴头部轴端带有锁紧外螺纹，用于固定安装切割组件的刀柄221，阶梯轴中间段带有平键键槽，用于安装叶轮固定用平键；传动轴尾部设计有花键槽，用于与液压马达输出花键轴连接。

滚动轴承9可采用角接触球轴承，也可以采用圆柱滚子轴承，本实施例采用角接触球轴承，通过一对角接触球轴承背对背安装使用，有效承担潜水泵抽水作业时的轴向推力及切割模块2进行切割作业时的径向力，较好地改善液压马达输出轴的受力情况，减低液压马达的故障率，同时该结构也可以满足大功率水泵轴功率扭矩的输出要求。

密封函体10有两个，用于安装固定两个机械组合密封11。

机械组合密封11包括静环和动环。为有效防止水体及杂质进入导叶体轴承座圈，本实施例选用两组机械组合密封，同时配合使用O型圈及唇形密封，形成双保护密封结构，密封效果较好，可满足滚动轴承长时间免维护工作要求。

密封端盖12，为环形盘状结构，密封端盖12前后端面设计有螺栓安装孔，用于安装固定铜套及密封函体。

O型圈为橡胶密封圈，用于端面连接结构的密封。

综上可知，本实施例的潜水泵特别适用于公路隧道、立交桥及下穿桥积水排除等城市内涝救援，也可进行农田水渠灌水等抗旱调水作业。水泵前段吸水端设计有独立的切割模块，切割模块由动刀和定刀两部分组成，切割模块采用剪刀切割原理，切割效率更高，进而有效避免带状物体缠绕叶轮。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本申请进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本申请的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本申请技术方案的精神，其均应涵盖在本申请请求保护的技术方案范围当中。

Claims (11)

1.一种潜水泵，其特征在于，包括：

泵体，包括在轴向上依次设置的进水段(1)、中间段和出水段(6)；以及

切割组件(2)，包括定刀盘(21)和动刀(22)，所述定刀盘(21)固定连接在所述进水段(1)上且包括在周向上间隔设置的至少两个定刀叶片(212)，所述动刀(22)设置在所述定刀盘(21)的轴向内侧且相对于所述泵体可转动地设置。

2.根据权利要求1所述的潜水泵，其特征在于，所述定刀盘(21)还包括与所述至少两个定刀叶片(212)的径向外端连接的定刀环边(211)，所述定刀环边(211)与所述进水段(1)的端面连接。

3.根据权利要求1所述的潜水泵，其特征在于，所述潜水泵还包括设置在所述泵体内的液压马达(7)、传动轴(8)和叶轮(4)，所述液压马达(7)的输出轴通过所述传动轴(8)与所述叶轮(4)连接以驱动所述叶轮(4)转动。

4.根据权利要求3所述的潜水泵，其特征在于，所述叶轮(4)包括叶轮本体以及设置在所述叶轮本体上的叶轮叶片，所述叶轮本体连接在所述传动轴(8)上，所述潜水泵还包括设置在所述进水段(1)的内壁上的密封环(3)，所述密封环(3)设置在所述叶轮叶片的边缘与所述进水段(1)的内壁之间。

5.根据权利要求4所述的潜水泵，其特征在于，在周向上，所述进水段(1)的至少部分内壁上设置有阶梯面以使所述密封环(3)卡设在所述阶梯面上。

6.根据权利要求3所述的潜水泵，其特征在于，所述潜水泵还包括导叶体(5)，所述导叶体(5)包括外筒部、导叶以及内筒部，所述外筒部形成所述中间段，所述内筒部设置在所述传动轴(8)上，所述导叶连接所述内筒部和所述外筒部。

7.根据权利要求6所述的潜水泵，其特征在于，所述潜水泵还包括滚动轴承(9)，所述内筒部包括安装所述滚动轴承(9)的轴承座圈，所述内筒部通过所述滚动轴承(9)设置在所述传动轴(8)上。

8.根据权利要求7所述的潜水泵，其特征在于，所述潜水泵还包括密封组件，所述密封组件设置在所述叶轮(4)与所述轴承座圈之间。

9.根据权利要求8所述的潜水泵，其特征在于，所述密封组件包括密封端盖(12)、密封函体(10)以及机械组合密封(11)，所述密封端盖(12)与所述叶轮本体连接，所述密封函体(10)连接所述密封端盖(12)和所述轴承座圈，所述机械组合密封(11)设置在所述密封函体(10)的腔体内。

10.根据权利要求3所述的潜水泵，其特征在于，所述动刀(22)包括沿轴向延伸的刀柄(221)以及与所述刀柄(221)连接的至少三个动刀叶片(222)，所述刀柄(221)连接在所述传动轴(8)上。

11.一种排水抢险车，其特征在于，包括如权利要求1至10中任一项所述的潜水泵。

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