CN220337140U - 可以减少空泡发生并提高液力效率的离心式水泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可以减少空泡发生并提高液力效率的离心式水泵，属于离心式水泵领域，解决现有离心式水泵容易淤积大量气泡难以扩散，影响水泵性能的问题。该离心式水泵包括水泵体，所述的水泵体内开设有涡壳流道，所述涡壳流道的起始区设有与水泵体连接的隔舌，所述涡壳流道末端的水泵体上设有出水口，所述隔舌上方的水泵体上开设有将出水口与涡壳流道的起始区连通的水压平衡通道。本实用新型的离心式水泵，可以利用水泵出水口处的高压力来补偿涡壳起始区域的低压紊流区，降低水泵体内腔的液力损失，进而可以减少空泡发生并提高液力效率。

Description

可以减少空泡发生并提高液力效率的离心式水泵

技术领域

本实用新型涉及离心式水泵领域，更具体地说，它涉及可以减少空泡发生并提高液力效率的离心式水泵。

背景技术

目前，水冷式内燃机通常使用离心式水泵为冷却系统提供循环动力，离心式水泵中的叶轮通过高速旋转，对冷却液做功，使得冷却液产生一定的压力和流速，为内燃机提供适当强度的冷却。

离心式水泵通常包括水泵体、叶轮、轴承、水封、油封、皮带轮或齿轮等结构。水泵体上设置有水泵的进水口及出水口，在水泵体涡壳中，设置有渐开线式涡壳流道，流道的起始端设置有隔舌，叶轮上的叶片拨动冷却液，使其在涡壳流道中不断旋转，因为流道为渐开线结构，流道从起始端到水泵出口的截面积呈逐渐加大趋势，确保冷却液的压力在水泵出水口处达到最大。

水泵体的隔舌处为水泵体整个流道的起始位置，通常流道起始位置的横截面积最小，冷却液在此位置区域的流动速度较快，压力较低，受狭缝效应影响，冷却液的紊流效果明显，冷却液在此区域的液力损失较大，且容易淤积大量气泡难以扩散，影响水泵性能。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，提供一种可以减少空泡发生并提高液力效率的离心式水泵。

本实用新型的技术方案是这样的：可以减少空泡发生并提高液力效率的离心式水泵，包括水泵体，所述的水泵体内开设有涡壳流道，所述涡壳流道的起始区设有与水泵体连接的隔舌，所述涡壳流道末端的水泵体上设有出水口，所述隔舌上方的水泵体上开设有将出水口与涡壳流道的起始区连通的水压平衡通道。

作为进一步地改进，所述出水口的直径与水压平衡通道的直径比为5～7。

进一步地，所述水压平衡通道的冷却液流量与出水口的冷却液流量比为2％～5％。

进一步地，所述的水压平衡通道为自出水口顶端向下且向涡壳流道的中间一侧倾斜延伸的斜通道。

进一步地，所述的水压平衡通道与涡壳流道的内壁相切。

进一步地，所述的出水口上设有连接法兰。

进一步地，所述的水泵体上设有与叶轮连通的进水口，所述的进水口上设有固定搭子。

进一步地，所述的水泵体上设有多个安装搭子。

进一步地，所述的水泵体一侧螺纹连接有螺塞。

有益效果

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

本实用新型的离心式水泵，通过在水泵体的隔舌位置，亦即涡壳流道的起始区域，增加连通水泵出水口的水压平衡通道，在工作时，水压平衡通道将流出出水口的冷却液引出一部分进入涡壳流道的起始区与汇流区之间，从出水口分流引出进入水压平衡通道的冷却液流量占出水口总流量的2％～5％，该分流冷却液可以补偿涡壳流道起始区与汇流区之间的低压区域，降低该区域的紊流影响，同时推动低压区域的气泡及时疏散，淤积的气泡经涡壳流道排出至水泵出水口，提升水泵整体液力效率，降低气泡可能导致的穴蚀影响，实现利用水泵出水口处的高压力来补偿涡壳起始区域的低压紊流区，降低水泵体内腔的液力损失。

附图说明

图1为本实用新型的主视结构示意图；

图2为本实用新型的俯视结构示意图；

图3为图2中K-K的剖面结构示意图。

其中：1-水泵体、2-汇流区、3-水压平衡通道、4-出水口、5-起始区；6-隔舌、7-叶轮、8-涡壳流道、9-连接法兰、10-进水口、11-固定搭子、12-安装搭子、13-螺塞。

具体实施方式

下面结合附图中的具体实施例对本实用新型做进一步的说明。

参阅图1-3，本实用新型的可以减少空泡发生并提高液力效率的离心式水泵，包括水泵体1，水泵体1内开设有涡壳流道8，涡壳流道8为渐开线式的结构，涡壳流道8内侧的水泵体1内设有叶轮7，在涡壳流道8的起始区5设有与水泵体1连接的隔舌6，隔舌6的作用是分隔涡壳流道8的起始区5与出水口4，在涡壳流道8末端的水泵体1上设有出水口4，在隔舌6上方的水泵体1上开设有将出水口4与涡壳流道8的起始区5连通的水压平衡通道3。

发动机工作时，通过轮系带动叶轮7高速旋转，在叶轮7的中心会产生负压区，该负压区会将冷却液从进水口10吸入水泵体1中，叶轮7的高速旋转将对冷却液做功，使冷却液具有一定的动能甩出叶轮7后进入涡壳流道8中。甩出叶轮7的冷却液从涡壳流道8的起始区5开始沿着涡壳流道8继续被叶轮7推动做功，因为涡壳流道8为渐开线结构，每一截面的横截面积至出水口4是逐渐增大的，根据流体力学基本原理可知，冷却液的流速将逐渐降低，而压力将逐渐升高，在出水口4的位置时，冷却液的压力将达到最高，具有较高压力能和动能的冷却液将进入发动机的冷却系统中，对发动机需要散热的部位提供合适强度的冷却。通常，在涡壳流道8的起始区5与汇流区2之间的冷却液压力较低，容易淤积气泡，从而降低水泵叶轮7的划水能力，也增加了水泵的液力损失。

本实用新型的离心式水泵，通过在水泵体1的隔舌6位置，亦即涡壳流道8的起始区5域，增加连通水泵出水口4的水压平衡通道3，在工作时，水压平衡通道3将流出出水口4的冷却液引出一部分进入涡壳流道8的起始区5与汇流区2之间，从出水口4分流引出进入水压平衡通道3的冷却液流量占出水口4总流量的2％～5％，该分流冷却液可以补偿涡壳流道8起始区5与汇流区2之间的低压区域，降低该区域的紊流影响，同时推动低压区域的气泡及时疏散，淤积的气泡经涡壳流道排出至水泵出水口，提升水泵整体液力效率，降低气泡可能导致的穴蚀影响，实现利用水泵出水口处的高压力来补偿涡壳起始区域的低压紊流区，降低水泵体内腔的液力损失。

当发动机处于静止或加注冷却液时：因为水压平衡通道3将涡壳流道8内腔与出水口4之间为导通状态，所以可以令涡壳流道8起始区5与汇流区2之间淤积的气泡通过水压平衡通道3流出至出水口4中，并经过冷却系统管路流出至膨胀水箱(公知常识结构)中与外界大气平衡。

优选的，出水口4的直径与水压平衡通道3的直径比为5～7，合理优化水压平衡通道3的直径，满足水泵的结构强度，同时易于控制水压平衡通道3的冷却液流量。进一步地，水压平衡通道3的冷却液流量与出水口4的冷却液流量比为2％～5％，合理控制水压平衡通道3的冷却液流量，保证水泵体内腔的液力。

优选的，水压平衡通道3为自出水口4顶端向下且向涡壳流道8的中间一侧倾斜延伸的斜通道，便于将出水口4中的冷却液引流至起始区5与汇流区2之间。

优选的，水压平衡通道3与涡壳流道8的内壁相切，确保水泵的出水口4分流的冷却液切向进入水泵体1，减少液力损失。

优选的，在出水口4上设有连接法兰9，便于水泵与管路连接。进一步地，在水泵体1上设有与叶轮7连通的进水口10，方便水被叶轮7吸入并进入到涡壳流道8中，在进水口10上设有固定搭子11，便于水泵与管路连接。更进一步的，在水泵体1上设有多个安装搭子12，便于将水泵固定在发动机上。

优选的，在水泵体1一侧螺纹连接有螺塞13，方便拆装维护。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。

Claims (9)

1.可以减少空泡发生并提高液力效率的离心式水泵，包括水泵体(1)，所述的水泵体(1)内开设有涡壳流道(8)，所述涡壳流道(8)的起始区(5)设有与水泵体(1)连接的隔舌(6)，所述涡壳流道(8)末端的水泵体(1)上设有出水口(4)，其特征在于，所述隔舌(6)上方的水泵体(1)上开设有将出水口(4)与涡壳流道(8)的起始区(5)连通的水压平衡通道(3)。

2.根据权利要求1所述的可以减少空泡发生并提高液力效率的离心式水泵，其特征在于，所述出水口(4)的直径与水压平衡通道(3)的直径比为5～7。

3.根据权利要求2所述的可以减少空泡发生并提高液力效率的离心式水泵，其特征在于，所述水压平衡通道(3)的冷却液流量与出水口(4)的冷却液流量比为2％～5％。

4.根据权利要求1所述的可以减少空泡发生并提高液力效率的离心式水泵，其特征在于，所述的水压平衡通道(3)为自出水口(4)顶端向下且向涡壳流道(8)的中间一侧倾斜延伸的斜通道。

5.根据权利要求4所述的可以减少空泡发生并提高液力效率的离心式水泵，其特征在于，所述的水压平衡通道(3)与涡壳流道(8)的内壁相切。

6.根据权利要求1所述的可以减少空泡发生并提高液力效率的离心式水泵，其特征在于，所述的出水口(4)上设有连接法兰(9)。

7.根据权利要求1所述的可以减少空泡发生并提高液力效率的离心式水泵，其特征在于，所述的水泵体(1)上设有与叶轮(7)连通的进水口(10)，所述的进水口(10)上设有固定搭子(11)。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的可以减少空泡发生并提高液力效率的离心式水泵，其特征在于，所述的水泵体(1)上设有多个安装搭子(12)。

9.根据权利要求8所述的可以减少空泡发生并提高液力效率的离心式水泵，其特征在于，所述的水泵体(1)一侧螺纹连接有螺塞(13)。