叶片式多级增压潜水泵

摘要

一种叶片式多级增压潜水泵，由泵体、转子、叶片以及泵轴组成，泵体内腔沿轴线装有多个叶片泵模块化单元，形成串联的多级泵，其中前一级模块化单元的高压区制有通向下一级模块化单元低压区的通道，因此，泵的压力逐级得到提高，级数越多，压力越高；模块化单元由泵室总成与转子总成组成，其中采用了圆弧三边形等宽凸轮槽板作为叶片的导向机构，并且将转子与两侧板连成整体同步旋转，因此，在运转中，叶片的端面与侧面不会产生高速摩擦而发热，不会使被输送介质汽化，也不会因困液而产生振动与噪音，是一种既可用于输送油又可用于输送水的新型叶片泵。本泵自吸能力强，效率可达70％以上，运行平稳、使用寿命长，通用化程度高，维修方便。

权利要求

1.一种叶片式多级增压潜水泵，由泵体(1)、内置的转子(2)、与转子(2)的径向槽滑配的叶片(3)以及和所述转子(2)键连接的泵轴(4)组成，其特征在于：所述泵体(1)内腔沿轴线装有多个叶片泵模块化单元(5)，所述叶片泵模块化单元(5)由泵室总成(6)与转子总成(7)两大部分组成，所述泵室总成(6)由将泵室分隔为低压区与高压区的上隔舌(8)、下隔舌(9)及与两者固装的前隔板(10)与后隔板(11)所组成，所述上隔舌(8)的内侧制有与转子(2)同轴的圆弧面(15)，所述圆弧面(15)的半径与所述叶片(3)从转子(2)的径向槽中伸出量最大值时的半径相等，所述上隔舌(8)的宽度对应于转子(2)轴心的60°中心角，所述下隔舌(9)的内侧制有与转子(2)同半径的圆弧面(16)，所述下隔舌(9)的宽度对应于转子(2)轴心的60°中心角，所述前隔板(10)与后隔板(11)朝向转子(2)的内侧都装有与转子(2)同轴的圆弧三边形等宽凸轮槽板(12)，所述转子总成(7)由转子(2)、与固装在所述转子(2)两侧并同步旋转的两个侧板(13)以及多个滑配在转子(2)径向槽内的叶片(3)所组成，所述叶片(3)内端两侧制有同轴的转轴(14)，所述叶片(3)内端两侧的转轴(14)分别插在所述前隔板(10)与后隔板(11)上的圆弧三边形等宽凸轮槽板(12)的槽中，所述前隔板(10)制有通道A(23)，所述后隔板(11)上制有通道B(24)，所述泵轴(4)与潜水电机(18)的伸出轴直联。

2.根据权利要求1所述的叶片式多级增压潜水泵，其特征在于：所述上隔舌(8)和下隔舌(9)的两侧面装有多个小钢球(17)。

说明书

叶片式多级增压潜水泵

技术领域

[0001] 本发明涉及一种容积泵，特别是叶片式多级增压潜水泵。

背景技术

[0002] 目前公知的受到普遍采用的深水潜水泵都是离心式多级泵，如“0J”型系列井用潜水泵，但其存在的缺点也非常明显，离心泵的单级扬程不高，想要提高扬程，必须增加级数，因此，离心式深水潜水泵必须是多级泵，但多级泵达到一定级数后因受泵轴刚性的制约就无法再增加级数，此外，级数越多，轴向力越大，因此制约了排出压力的提高。

[0003] 容积式的叶片泵具有很高的效率，单级扬程高，没有轴向力，但至今无人将它用作潜水泵，这和它存在下列两个缺陷有关，一是叶片的外端面与泵体的内表面以及叶片的两侧面与左、右两个静止的侧板都产生高速摩擦，导致发热，甚至使被输送介质产生汽化；二是由转子外圆、泵体内腔以及两叶片所围成的封闭空间，其体积在运转过程中不断产生变化，当体积由大变小时，容易出现困液情况，由于液体不可压缩性，多余的液体从缝隙中被强迫挤出，从而产生噪音与振动。，所以，传统叶片泵只能适用于输送润滑性良好的油品，而无法适用于输送润滑性较差的水，因此，叶片泵常用作油泵，无法用作水泵。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于：针对上述叶片泵存在的缺点，提出一种可以多级增压的，叶片不会摩损的、不会产生困液的叶片式多级增压潜水泵。

[0005] 为了达到上述目的，本发明叶片式多级增压潜水泵，由泵体1、内置的转子2、与转子2的径向槽滑配的叶片3以及和所述转子2键连接的泵轴4组成，其特殊之处在于：所述泵体1内腔沿轴线装有多个叶片泵模块化单元5，所述叶片泵模块化单元5由泵室总成6与转子总成7两大部分组成，所述泵室总成6由将泵室分隔为低压区与高压区的上隔舌8、下隔舌9及与两者固装的前隔板10与后隔板11所组成，所述上隔舌8的内侧制有与转子2同轴的圆弧面15，所述圆弧面15的半径与所述叶片3从转子2的径向槽中伸出量最大值时的半径相等，所述上隔舌8的宽度对应于转子2轴心的60°中心角，所述下隔舌9的内侧制有与转子2同半径的圆弧面16，所述下隔舌9的宽度对应于转子2轴心的60°中心角，所述前隔板10与后隔板11朝向转子2的内侧都装有与转子2同轴的圆弧三边形等宽凸轮槽板12，所述转子总成7由转子2、与固装在所述转子2两侧并同步旋转的两个侧板13以及多个滑配在转子2径向槽内的叶片3所组成，所述叶片3内端两侧制有同轴的转轴14，所述叶片3内端两侧的转轴14分别插在所述前隔板10与后隔板11上的圆弧三边形等宽凸轮槽板12的槽中，所述前隔板10制有通道A23，所述后隔板11上制有通道B24，所述泵轴4与潜水电机18的伸出轴直联。

[0006] 本发明技术解决方案中的所述上隔舌8和下隔舌9的两侧面可以装有多个小钢球17。

[0007] 本发明的技术方案是在泵体1内腔沿轴线装有多个叶片泵模块化单元5，所述每个叶片泵模块化单元5由泵室总成6与转子总成7两大部分组成，

[0008] 其中泵室总成6为安装在泵体1内的静止部分，而转子总成7为泵的运转部分。

[0009] 上述结构中叶片在转子2的径向槽中的移动是受圆弧三边形等宽凸轮槽板12的控制，叶片的最大伸出量受圆弧三边形等宽凸轮槽中半径为R2的圆弧面控制，此时叶片的外端面与上隔舌8的圆弧面15之间是精密的间隙配合，它们之间不产生摩擦；此外，两个侧板13与转子2固装为一体并同步旋转，转子2又带动叶片3同步旋转，因此，两个侧板13与叶片3基本同步旋转，叶片3的两侧面与两侧板之间只产生少量的相对位移，不产生高速摩擦，故此也不会发热。

[0010] 由转子2外圆柱面、上隔舌8的圆弧面15以及两叶片之间的夹角所围成的封闭空间在运转过程中，其体积是不会发生变化的，原因是上隔舌8的圆弧面15和转子2外圆柱面是同心圆，两叶片间的夹角是固定的，因此两叶片转动时，封闭体积的大小是不变的定数，不会发生困液现象。而传统叶片泵中此两圆弧面是不同心的，所以当两叶片转动时，其体积要发生不断的变化，当体积由大变小时，必然产生困液现象。

[0011] 在模块化单元中的前隔板10上制有通道23，在后隔板11上制有通道24，通过这种结构设计可以使前一级单元中加压后的介质输出进入下一级单元再进行加压，如此逐级提高压力，形成叶片式多级增压潜水泵。

[0012] 本发明的积极效果是；

[0013] 1.在泵体1内腔沿轴线装有多个叶片泵模块化单元，而每个单元的前隔板10上制有通道23，后隔板11上制有通道24，这样的结构可以使前一级单元加压后的介质输入下一级单元再进行加压，可多级提升压力，形成一种流量相同而压力可以有不同等级的叶片式多级增压潜水泵，使产品达到多样化，来满足用户对压力的不同需求，这样的结构，只需更换不同长度的泵体和泵轴即可，其他的零部件都是通用的，产品的通用化程度极高，生产周期可以明显缩短，生产成本可以明显降低。

[0014] 2.本发明是模块化设计，在泵体直径相同的条件下，只要改变叶片泵模块的宽度，即可获得不同的流量，也即获得不同流量的多级潜水泵，扩大了泵的流量范围与压力范围。

[0015] 3.本发明的叶片式多级增压潜水泵具有双向送液功能，电机正转时进行送液，电机反向时，可对过滤网进行清洗，不必停机拆卸清洗。

[0016] 4.叶片3的外端面及两侧面在运转中没有摩擦、不会发热，不会使被输送介质汽化。

[0017] 5.泵在运转中不产生因液现象，既消除了噪音和振动又进一步提高了效率，而且运行平稳、使用寿命长。

附图说明

[0018] 图1是本发明实施例的结构图。

[0019] 图2是图1的A-A剖视图。

[0020] 图3是图1的B-B剖视图。

[0021] 图4是图1的C-C剖视图。

[0022] 图5是图1的D-D剖视图。

[0023] 图6是叶片泵模块化单元5的结构图。

[0024] 图7是图6的E-E剖视图。

[0025] 图8是图6的F-F剖视图。

[0026] 图9是图6的俯视图。

[0027] 图10是泵室总成6的结构图。

[0028] 图11是图10的G-G剖视图。

[0029] 图12是图10的H-H剖视图。

[0030] 图13是图10的俯视图。

[0031] 图14是转子总成的结构图。

[0032] 图15是图14的I-I剖视图。

[0033] 图16是图14的J-J剖视图。

[0034] 图17是两个叶片泵模块化单元5连在一起的外形图。

[0035] 图18是上隔舌上装有小钢球17的结构图。

具体实施方式

[0036] 图1是本发明实施例的结构图，图2是图1的A-A剖视图，图3是图1的B-B剖视图，图4是图1的C-C剖视图，图5是图1的D-D剖视图。

[0037] 图中显示：带有吸入口21和排出口22的泵体1通过电机联结架19直接与潜水电机18的法兰联结，泵体1下端固装在泵座20上，泵体1内腔沿轴线装有四个叶片泵模块化单元
5，每个模块化单元5由泵室总成6与转子总成7两大部分组成，泵室总成6由上隔舌8、下隔舌
9、前隔板10与后隔板11等四个零件所组成，它们固装在一起，上隔舌8与下隔舌9将泵室分隔为低压区和高压区，前隔板10与后隔板11朝向转子2的内侧都装有与转子2同轴的圆弧三边形等宽凸轮槽板12；转子总成7由转子2、两个侧板13以及叶片3所组成，两个侧板13和转子2固装在一起，叶片3在转子2的径向槽内活动，各叶片3内端的两侧制有同轴的转轴14，该两侧的转轴14分别插在前隔板10与后隔板11上的圆弧三边形等宽凸轮槽板12的槽中，叶片
3的运动受圆弧三边形等宽凸轮槽的控制。

[0038] 泵轴4与潜水电机18的伸出轴直联，当电机通过泵轴4带动转子2旋转时，各叶片3一边随转子2旋转，一边在圆弧三边形等宽凸轮槽的控制下在转子2的径向槽内作往复运动，将介质从进水口通过低压区输送到高压区。

[0039] 在泵室模块单元6中的前隔板10上制有通道23，在后隔板11上制有通道24，通过这种结构设计可以使从进水口21吸入的介质经前一级单元加压后输出进入下一级单元的低压区，通过加压后再输入下一级直到出水口22，如此逐级提高压力，形成叶片式多级增压潜水泵。

[0040] 图6是叶片泵模块化单元5的结构图，图7是图6的E-E剖视图，图8是图6的F-F剖视图，图9是图6的俯视图。

[0041] 图中显示模块化单元5由泵室总成6和转子总成7两部分组成，其中泵室总成6固装在泵体1内腔，是静止部分，转子总成7是由泵轴4带动在泵室内旋转，通过叶片3将低压区的介质输送到高压区。

[0042] 图10是泵室总成6的结构图，图11是图10的G-G剖视图，图12是图10的H-H剖视图，图13是图10的俯视图。

[0043] 图中显示：上隔舌8、下隔舌9、前隔板10与后隔板11等四个零件通过定位件和坚固件固装在一起，其中前隔板10与后隔板11朝向转子2的内侧都装有圆弧三边形等宽凸轮槽板12，这个槽板12上制有圆弧三边形等宽凸轮的凹槽，该凹槽的几何中心与转子的轴线同心，圆弧三边形等宽凸轮的优点是：凸轮的的轮廓线全部由圆弧围成，数控加工编程简单；凸轮的压力角始终为零，不存在自锁问题；从动件速度变化服从连续函数，无刚性冲击，运动特性较为合理。前隔板10上制有通道23，在后隔板11上制有通道24。

[0044] 图14是转子总成的结构图，图15是图14的I-I剖视图，图16是图14的J-J剖视图。

[0045] 图中显示：转子2上制有多个均布的径向槽，径向槽中装有活动的叶片3、叶片3的内端两侧制有同轴的转轴14；转子2和两个侧板13固装在一起并同步旋转，因此当泵轴4带动转子2旋转时，叶片3与侧板13不会产生高速摩擦。

[0046] 图17是两个叶片泵模块化单元5连在一起的外形图。

[0047] 图中显示：前一级模块单元中后隔板11上的通道24和下一级模块单元中前隔板10的通道23组合成一个“S”字形通道，前一级的高压输出经“S”字形通道进入下一级的低压区，经加压后又输入到下一级，如此反复，直到输出。

[0048] 图18是上隔舌上装有小钢球17的结构图

[0049] 在上、下隔舌的两侧装有小钢球17的目的是当叶片泵起动时，可以减少隔舌与侧板13之间的摩擦，当泵运转正常后，侧板会自动保持压力平衡，使两侧的间隙相等。

[0050] 本发明为容积泵，有很强的自吸性能，除能输送水外，还可用于输送浓度较高或粘度较高的介质输送，此外，叶片在转子中伸缩，具有防缠绕功能，可用作高扬程潜污泵。