CN219012886U - 一种冲、吸式轴径向复合流体驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及泵前动能、泵后静压能驱动技术领域，是一种冲、吸式轴径向复合流体驱动装置，其包括支架和轴径向复合流体驱动系统，所述轴径向复合流体驱动系统包括安装于支架上的泵吸驱动筒体和进水筒体，泵吸驱动筒体与进水筒体通过连接轴连接在一起，泵吸驱动筒体外侧套装有径向向心导流叶轮，径向向心导流叶轮外侧设有水腔筒体，进水筒体外侧设有轴流水道筒体，水腔筒体和轴流水道筒体连接在一起，连接轴上设有若干个轴流水道叶轮，轴流水道筒体上设有第一进水孔，进水筒体内部设有端面滤网。本实用新型结构合理而紧凑，其采用泵前动能或泵后静压能驱动，不直接使用电力驱动水体中的机械运转，提高使用的安全性。

Description

一种冲、吸式轴径向复合流体驱动装置

技术领域

本实用新型涉及泵前动能、泵后静压能驱动技术领域，是一种冲、吸式轴径向复合流体驱动装置。

背景技术

在生产、生活中，电力作为清洁高效能源与人们的生活息息相关，相较于其他能源普及面最为广泛。在现实生产生活中有些环境直接使用电力驱动还是存在诸多不便之处，如需要动力电驱动的水下移动的采用皮带、链条传动的机械设备，由于动力电入水，线缆不能固定易造成生产安全隐患。不便于使用动力电直接驱动的浮于水面的一些浮游装置等。虽然电力驱动最便利，但电力在水中直接驱动还是存在以下的问题：水体内使用动力电，易造成人身伤害，存在严重的生产安全隐患，低压驱动，动态驱动装置易损坏电力驱动装置（水下电机）维护成本高电机密封级别高，制造成本高。

发明内容

本实用新型提供了一种冲、吸式轴径向复合流体驱动装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有水体中的机械设备运转，通常是由电机等电动设备驱动，因此存在动力电源直接入水，造成的人身伤害的安全风险。

本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的：一种冲、吸式轴径向复合流体驱动装置，包括支架和轴径向复合流体驱动系统，所述轴径向复合流体驱动系统包括安装于支架左部下方的左端开口右端封闭的泵吸驱动筒体和安装于支架右部下方的右端开口左端封闭的进水筒体，泵吸驱动筒体右端与进水筒体左端通过连接轴固定连接在一起且泵吸驱动筒体、进水筒体和连接轴同轴设置，泵吸驱动筒体右部外侧同轴套装有筒形径向向心导流叶轮，对应径向向心导流叶轮内的泵吸驱动筒体右部沿其圆周方向设有多个内外贯通的出水孔，径向向心导流叶轮外侧同轴设有水腔筒体，进水筒体左部外侧同轴设有轴流水道筒体，水腔筒体右端和轴流水道筒体左端之间设有腔体分割端板，且三者密封固定连接在一起，水腔筒体左端通过第一密封端板转动密封安装于泵吸驱动筒体外侧，腔体分割端板转动安装于连接轴，轴流水道筒体右端通过第二密封端板转动密封安装于进水筒体外侧，腔体分割端板上固定安装有分割端板叶轮，对应腔体分割端板右侧的连接轴上间隔转动安装有若干个轴流水道叶轮，轴流水道叶轮外缘沿径向方向与轴流水道筒体内壁固定连接，径向向心导流叶轮的左右两端分别与第一密封端板和腔体分割端板固定连接，进水筒体左部沿其圆周方向设有多个内外贯通的第二进水孔，对应第二进水孔位置的轴流水道筒体上沿其圆周方向设有多个内外贯通的第一进水孔，第一进水孔可拆卸安装有过滤网板，进水筒体右端内部设有可拆卸的端面滤网。

下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进：

上述支架可包括左右间隔设置的H形的第一主轴支撑支架和第二主轴支撑支架，泵吸驱动筒体左部和进水筒体右部分别通过固定件安装于第一主轴支撑支架和第二主轴支撑支架中间横梁上，第一主轴支撑支架和第二主轴支撑支架顶部均设有一平衡浮体连接杆，两个平衡浮体连接杆前后两端之间分别设有一平衡浮体，第一主轴支撑支架和第二主轴支撑支架上部和下部分别通过上横杆和下横杆固定连接在一起。

上述径向向心导流叶轮可包括第一密封端板连接法兰和腔体分割端板连接法兰，第一密封端板连接法兰和腔体分割端板连接法兰之间间隔设有若干个叶片联结支撑环，叶片联结支撑环上沿其圆周方向均布有若干个径向叶片定位孔，径向叶片穿插于定位孔中且径向叶片两端分别与第一密封端板连接法兰和腔体分割端板连接法兰固定连接，径向向心导流叶轮套装于泵吸驱动筒体外侧，且通过第一密封端板连接法兰和腔体分割端板连接法兰分别与第一密封端板连接法兰及腔体分割端板固定连接。

上述轴流水道叶轮可包括第一叶轮，第一叶轮外圆设有连接孔，轴流水道筒体内壁设有连接环，第一叶轮中心设有轴承，第一叶轮通过轴承转动安装于连接轴上并通过轴向定位环对其在连接轴上进行轴向定位，第一叶轮通过其外圆的连接孔与轴流水道筒体内壁的连接环固定连接。

上述分割端板叶轮可包括第二叶轮，第二叶轮外圆设有轴向的连接孔，第二叶轮中心设有轴承，第二叶轮通过轴承转动安装于连接轴上并通过轴向定位环对其在连接轴上进行轴向定位，第二叶轮通过连接孔与腔体分割端板端面固定连接。

上述对应第一密封端板位置的泵吸驱动筒体外侧可设有用于对第一密封端板和泵吸驱动筒体之间间隙进行密封的第一VA水封，对应第二密封端板位置的进水筒体外侧设有用于对第二密封端板和进水筒体之间间隙进行密封的第二VA水封，腔体分割端板转动安装于连接轴，对应腔体分割端板轴承组内设有用于对轴承座和连接轴之间间隙进行密封的第三AV水封。

上述泵吸驱动筒体左部外侧可拆卸固定安装有用于连接管路的管路连接法兰，对应管路连接法兰位置的泵吸驱动筒体外侧设有对管路连接法兰和泵吸驱动筒体之间间隙进行密封的第四VA水封。

本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其通过轴径向复合流体驱动系统将流体的动能、静压能及势能转化为机械能从而驱动水腔筒体和轴流水道筒体转动，可提供多个轴向及径向动力输出，不直接使用电力驱动水体中的机械运转，提高需求动力在水中使用的安全性。

附图说明

附图1为本实用新型最佳实施例的主视剖视视结构示意图。

附图2为本实用新型最佳实施例的左视结构示意图。

附图3为本实用新型最佳实施例的右视结构示意图。

附图4为本实用新型最佳实施例的俯视结构示意图。

附图5为附图1中径向向心导流叶轮的主视结构示意图。

附图6为附图5中在A-A处的剖视结构示意图。

附图7为附图1中轴流水道叶轮的主视剖视结构示意图。

附图8为附图1中轴流水道叶轮的右视结构示意图。

附图9为附图1中分割端板叶轮的主视剖视结构示意图。

附图10为附图1中分割端板叶轮的右视结构示意图。

附图中的编码分别为：1为泵吸驱动筒体，2为进水筒体，3为连接轴，4为径向向心导流叶轮，5为水腔筒体，6为轴流水道筒体，7为腔体分割端板，8为分割端板叶轮，9为轴流水道叶轮，10为第一密封端板，11为第二密封端板，12为过滤网板，13为端面滤网，14为第一主轴支撑支架，15为第二主轴支撑支架，16为平衡浮体连接杆，17为平衡浮体，18为下横杆，19为上横杆，20为连接环，21为第一VA水封，22为第二VA水封，23为第三AV水封，24为第四VA水封，25为轴向定位环，26为管路连接法兰，27为密封盲板，28为固定件，401为第一密封端板连接法兰，402为腔体分割端板连接法兰，403为叶片联结支撑环，404为径向叶片，801为第二轴向叶片，802为轴承，901为第一轴向叶片，902为轴承。

具体实施方式

本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本实用新型中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述：

如附图1、2、3、4所示，该一种冲、吸式轴径向复合流体驱动装置包括支架和轴径向复合流体驱动系统，所述轴径向复合流体驱动系统包括安装于支架左部下方的左端开口右端封闭的泵吸驱动筒体1和安装于支架右部下方的右端开口左端封闭的进水筒体2，泵吸驱动筒体1右端与进水筒体2左端通过连接轴3固定连接在一起且泵吸驱动筒体1、进水筒体2和连接轴3同轴设置，泵吸驱动筒体1右部外侧同轴套装有筒形径向向心导流叶轮4，对应径向向心导流叶轮4内的泵吸驱动筒体1右部沿其圆周方向设有多个内外贯通的出水孔，径向向心导流叶轮4外侧同轴设有水腔筒体5，进水筒体2左部外侧同轴设有轴流水道筒体6，水腔筒体5右端和轴流水道筒体6左端之间设有腔体分割端板7，且三者密封固定连接在一起，水腔筒体5左端通过第一密封端板10转动密封安装于泵吸驱动筒体1外侧，腔体分割端板7转动安装于连接轴3，轴流水道筒体6右端通过第二密封端板11转动密封安装于进水筒体2外侧，腔体分割端板7上固定安装有分割端板叶轮8，对应腔体分割端板7右侧的连接轴3上间隔转动安装有若干个轴流水道叶轮9，轴流水道叶轮9外缘沿径向方向与轴流水道筒体6内壁固定连接，径向向心导流叶轮4的左右两端分别与第一密封端板10和腔体分割端板7固定连接，进水筒体2左部沿其圆周方向设有多个内外贯通的第二进水孔，对应第二进水孔位置的轴流水道筒体6上沿其圆周方向设有多个内外贯通的第一进水孔，第一进水孔可拆卸安装有过滤网板12，进水筒体2右端内部设有可拆卸的端面滤网13。使用时：在不适于直接采用电力驱动的环境以外，采用电力驱动泵体，流体为能量转换载体，驱动本装置壳体圆周运动，将电能间接转换为机械能。亦或是在具备流体势能却不具备电能的自然环境中，采用势能流体驱动本装置壳体圆周运动，将势能转换为机械能，所述泵体可以为离心泵、潜水泵、自吸泵等等。本装置有两种驱动方式，可根据现场需求及现场条件择一选择。

第一种为泵前吸力（动能）驱动，即将本装置放置于水中，使水面线没过轴流水道筒体6，泵体通过水管或直接与泵吸驱动筒体1左端开口连接，启动泵体，一路流体由轴流水道筒体6圆周安装有过滤网板12的第一进水孔进入轴流水道筒体6，同时另一路流体经端面滤网13通过进水筒体2左部圆周的第二进水孔进入轴流水道筒体6，水流依次经过轴流水道叶轮9、分割端板叶轮8、径向向心导流叶轮4及出水孔进入泵吸驱动筒体1，被连接于泵吸驱动筒体1开口端外接的泵前水管亦或是内置于泵吸驱动筒体1内的潜水泵抽取走，由水流的动能驱动轴流水道叶轮9、分割端板叶轮8及径向向心导流叶轮4带动水腔筒体5、轴流水道筒体6旋转，完成泵前吸力驱动，由动能转化为机械能，由此得到由水腔筒体5、轴流水道筒体6的轴向端面及径向圆周提供的多个动力输出端，可在其位置与需要动力的水体中的机械装置传动连接以为其提供动力。

第二种为泵后冲力（静压能、势能）驱动，在不便于电力直接驱动的环境中，泵体的出水端或势能流体通过水管与进水筒体2开口端连接，泵后流体或势能流体通过进水筒体2左部圆周的第二进水孔进入轴流水道筒体6，此种情况下第一进水孔中的过滤网板12拆卸下来换装密封盲板27，以将第一进水孔封闭，水流依次经过轴流水道叶轮9、分割端板叶轮8、径向向心导流叶轮4及出水孔进入泵吸驱动筒体1，通过泵吸驱动筒体1的左端开口排出，由水流的静压能驱动轴流水道叶轮9、分割端板叶轮8及径向向心导流叶轮4带动水腔筒体5、轴流水道筒体6旋转，完成泵后冲力或势能驱动，由静压能或势能转化为机械能，由此得到由水腔筒体5、轴流水道筒体6的轴向端面及径向圆周提供的多个动力输出端，可在其位置与需要动力的水体中的机械装置传动连接以为其提供动力。本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其通过轴径向复合流体驱动系统将流体的动能、静压能及势能转化为机械能从而驱动水腔筒体5和轴流水道筒体6转动，可提供多个轴向及径向动力输出，不直接使用电力驱动水体中的机械运转，提高使用的安全性。

可根据实际需要，对上述一种冲、吸式轴径向复合流体驱动装置作进一步优化或/和改进：

如附图1、2、3、4所示，支架包括左右间隔设置的H形的第一主轴支撑支架14和第二主轴支撑支架15，泵吸驱动筒体1左部和进水筒体2右部分别通过固定件安装于第一主轴支撑支架14和第二主轴支撑支架15中间横梁上，第一主轴支撑支架14和第二主轴支撑支架15顶部均设有一平衡浮体连接杆16，两个平衡浮体连接杆16前后两端之间分别设有一平衡浮体17，第一主轴支撑支架14和第二主轴支撑支架15上部和下部分别通过上横杆19和下横杆18固定连接在一起。通过设置两个平衡浮体17便于调节本装置在水体表层使用时水平浮于表层水体中。

如附图1、5、6、7、8、9、10所示，径向向心导流叶轮4包括第一密封端板连接法兰401和腔体分割端板连接法兰402，第一密封端板连接法兰401和腔体分割端板连接法兰402之间间隔设有若干个叶片联结支撑环403，叶片联结支撑环403上沿其圆周方向均布有若干个径向叶片404定位孔，径向叶片404穿插于定位孔中且径向叶片404两端分别与第一密封端板连接法兰401和腔体分割端板连接法兰402固定连接，径向向心导流叶轮4套装于泵吸驱动筒体1外侧，且通过第一密封端板连接法兰401和腔体分割端板连接法兰402分别与第一密封端板连接法兰401及腔体分割端板7固定连接。轴流水道叶轮9包括第一叶轮，第一叶轮外圆设有连接孔，轴流水道筒体6内壁设有连接环20，第一叶轮中心设有轴承902，第一叶轮通过轴承902转动安装于连接轴3上并通过轴向定位环25对其在连接轴3上进行轴向定位，第一叶轮通过其外圆的连接孔与轴流水道筒体6内壁的连接环20固定连接。分割端板叶轮8包括第二叶轮，第二叶轮外圆设有轴向的连接孔，第二叶轮中心设有轴承802，第二叶轮通过轴承802转动安装于连接轴3上并通过轴向定位环25对其在连接轴3上进行轴向定位，第二叶轮通过连接孔与腔体分割端板7端面固定连接。轴流水道叶轮9、分割端板叶轮8和径向向心导流叶轮4中所使用的“径向”、“ 轴向”仅指示方向，与实际应用的径向叶片404、第一叶轮的第一轴向叶片901、第二叶轮的第二轴向叶片801的几何形状无关。

如附图1所示，对应第一密封端板10位置的泵吸驱动筒体1外侧设有用于对第一密封端板10和泵吸驱动筒体1之间间隙进行密封的第一VA水封21，对应第二密封端板11位置的进水筒体2外侧设有用于对第二密封端板11和进水筒体2之间间隙进行密封的第二VA水封22，腔体分割端板7转动安装于连接轴3，对应腔体分割端板7轴承组内设有用于对轴承座和连接轴3之间间隙进行密封的第三AV水封23。泵吸驱动筒体1左部外侧可拆卸固定安装有用于连接管路的管路连接法兰26，对应管路连接法兰26位置的泵吸驱动筒体1外侧设有对管路连接法兰26和泵吸驱动筒体1之间间隙进行密封的第四VA水封24。通过设置第一VA水封21、第二VA水封22、第三AV水封23和第四VA水封24，从而保证本装置的密封性，通过设置管路连接法兰26便于快速与管路连接。

以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

Claims (9)

1.一种冲、吸式轴径向复合流体驱动装置，其特征在于包括支架和轴径向复合流体驱动系统，所述轴径向复合流体驱动系统包括安装于支架左部下方的左端开口右端封闭的泵吸驱动筒体和安装于支架右部下方的右端开口左端封闭的进水筒体，泵吸驱动筒体右端与进水筒体左端通过连接轴固定连接在一起且泵吸驱动筒体、进水筒体和连接轴同轴设置，泵吸驱动筒体右部外侧同轴套装有筒形径向向心导流叶轮，对应径向向心导流叶轮内的泵吸驱动筒体右部沿其圆周方向设有多个内外贯通的出水孔，径向向心导流叶轮外侧同轴设有水腔筒体，进水筒体左部外侧同轴设有轴流水道筒体，水腔筒体右端和轴流水道筒体左端之间设有腔体分割端板，且三者密封固定连接在一起，水腔筒体左端通过第一密封端板转动密封安装于泵吸驱动筒体外侧，腔体分割端板转动安装于连接轴，轴流水道筒体右端通过第二密封端板转动密封安装于进水筒体外侧，腔体分割端板上固定安装有分割端板叶轮，对应腔体分割端板右侧的连接轴上间隔转动安装有若干个轴流水道叶轮，轴流水道叶轮外缘沿径向方向与轴流水道筒体内壁固定连接，径向向心导流叶轮的左右两端分别与第一密封端板和腔体分割端板固定连接，进水筒体左部沿其圆周方向设有多个内外贯通的第二进水孔，对应第二进水孔位置的轴流水道筒体上沿其圆周方向设有多个内外贯通的第一进水孔，第一进水孔可拆卸安装有过滤网板，进水筒体右端内部设有可拆卸的端面滤网。

2.根据权利要求1所述的一种冲、吸式轴径向复合流体驱动装置，其特征在于所述支架包括左右间隔设置的H形的第一主轴支撑支架和第二主轴支撑支架，泵吸驱动筒体左部和进水筒体右部分别通过固定件安装于第一主轴支撑支架和第二主轴支撑支架中间横梁上，第一主轴支撑支架和第二主轴支撑支架顶部均设有一平衡浮体连接杆，两个平衡浮体连接杆前后两端之间分别设有一平衡浮体，第一主轴支撑支架和第二主轴支撑支架上部和下部分别通过上横杆和下横杆固定连接在一起。

3.根据权利要求1或2所述的一种冲、吸式轴径向复合流体驱动装置，其特征在于所述径向向心导流叶轮包括第一密封端板连接法兰和腔体分割端板连接法兰，第一密封端板连接法兰和腔体分割端板连接法兰之间间隔设有若干个叶片联结支撑环，叶片联结支撑环上沿其圆周方向均布有若干个径向叶片定位孔，径向叶片穿插于定位孔中且径向叶片两端分别与第一密封端板连接法兰和腔体分割端板连接法兰固定连接，径向向心导流叶轮套装于泵吸驱动筒体外侧，且通过第一密封端板连接法兰和腔体分割端板连接法兰分别与第一密封端板连接法兰及腔体分割端板固定连接。

4.根据权利要求1或2所述的一种冲、吸式轴径向复合流体驱动装置，其特征在于所述轴流水道叶轮包括第一叶轮，第一叶轮外圆设有连接孔，轴流水道筒体内壁设有连接环，第一叶轮中心设有轴承，第一叶轮通过轴承转动安装于连接轴上并通过轴向定位环对其在连接轴上进行轴向定位，第一叶轮通过其外圆的连接孔与轴流水道筒体内壁的连接环固定连接。

5.根据权利要求3所述的一种冲、吸式轴径向复合流体驱动装置，其特征在于所述分割端板叶轮包括第二叶轮，第二叶轮外圆设有轴向的连接孔，第二叶轮中心设有轴承，第二叶轮通过轴承转动安装于连接轴上并通过轴向定位环对其在连接轴上进行轴向定位，第二叶轮通过连接孔与腔体分割端板端面固定连接。

6.根据权利要求1或2或5所述的一种冲、吸式轴径向复合流体驱动装置，其特征在于对应第一密封端板位置的泵吸驱动筒体外侧设有用于对第一密封端板和泵吸驱动筒体之间间隙进行密封的第一VA水封，对应第二密封端板位置的进水筒体外侧设有用于对第二密封端板和进水筒体之间间隙进行密封的第二VA水封，腔体分割端板转动安装于连接轴，对应腔体分割端板轴承组内设有用于对轴承座和连接轴之间间隙进行密封的第三AV水封。

7.根据权利要求3所述的一种冲、吸式轴径向复合流体驱动装置，其特征在于对应第一密封端板位置的泵吸驱动筒体外侧设有用于对第一密封端板和泵吸驱动筒体之间间隙进行密封的第一VA水封，对应第二密封端板位置的进水筒体外侧设有用于对第二密封端板和进水筒体之间间隙进行密封的第二VA水封，腔体分割端板转动安装于连接轴，对应腔体分割端板轴承组内设有用于对轴承座和连接轴之间间隙进行密封的第三AV水封。

8.根据权利要求4所述的一种冲、吸式轴径向复合流体驱动装置，其特征在于对应第一密封端板位置的泵吸驱动筒体外侧设有用于对第一密封端板和泵吸驱动筒体之间间隙进行密封的第一VA水封，对应第二密封端板位置的进水筒体外侧设有用于对第二密封端板和进水筒体之间间隙进行密封的第二VA水封，腔体分割端板转动安装于连接轴，对应腔体分割端板轴承组内设有用于对轴承座和连接轴之间间隙进行密封的第三AV水封。

9.根据权利要求1或2或5或7或8所述的一种冲、吸式轴径向复合流体驱动装置，其特征在于所述泵吸驱动筒体左部外侧可拆卸固定安装有用于连接管路的管路连接法兰，对应管路连接法兰位置的泵吸驱动筒体外侧设有对管路连接法兰和泵吸驱动筒体之间间隙进行密封的第四VA水封。

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