CN104675652A - 一种高效节能往复泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高效节能往复泵，由曲轴箱和柱塞室构成，曲轴通过曲柄连接连杆，连杆连接导向拉杆，导向拉杆穿过曲轴箱与柱塞室内的柱塞连接，柱塞室中设有将柱塞室分割成两个独立工作腔的柱塞密封，柱塞室两侧分别设有进水阀室和出水阀室，柱塞由在曲轴箱内的曲柄连杆带动下作往复运动，柱塞室在柱塞两端的腔体都安装进水阀与出水阀，柱塞在前进和后退时都吸水和排水，与传统的单作用往复泵及双缸双作用往复泵相比，具有流量大、体积小、重量轻、占地面积小等优点；每缸都独立矫正动平衡，运行平稳、机组振动小；采用3缸、5缸或7缸双作用工作方式使出水脉动极小；效率高，能耗低；集中阀室设计，易损件少，维修次数少间隔长，使用寿命长。

Description

一种高效节能往复泵

技术领域

本发明涉及水泵技术领域，尤其涉及一种往复泵。

背景技术

目前大多数矿井排水都是采用离心式水泵，离心泵在高扬程时效率较低，能耗较高，不适应节能要求。往复泵在高扬程时有较高的效率，在高扬程时取代离心泵会达到比较理想的节能效果。但是目前销售的往复泵大多是以钻井泥浆泵为蓝本设计的，一般体积较大，重量较重，由于矿井井口空间和井下空间的限制，这种往复泵并不适应井下排水的要求。矿井井下排水急需一种体积小、重量轻、大流量、高扬程、高效节能的往复式排水泵。

发明内容

为了克服传统往复泵存在的上述问题，本发明提供了一种体积小、重量轻、大流量、高扬程、效率高、能耗低的高效节能往复泵。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种高效节能往复泵，包括曲轴箱1和柱塞室2，曲轴箱1内的曲轴11通过齿轮组连接动力输入轴3，曲轴11通过曲柄13连接连杆14，连杆14连接导向拉杆18，曲轴11由主轴颈12支撑，曲柄13带动连杆14和导向拉杆18作直线往复运动，导向拉杆18穿过曲轴箱1与柱塞室2内的柱塞21连接，柱塞室2中设有将柱塞室2分割成两个独立工作腔的柱塞密封23，柱塞室2上下两侧分别设有进水阀室29和出水阀室25，进水阀室29和出水阀室25分别连接到进水管32和出水管24，进水阀室29内设有进水阀，出水阀室25内设有出水阀，进水阀室29内位于柱塞21的两端装有前侧进水阀28和后侧进水阀30，出水阀室25内位于柱塞21的两端装有前侧出水阀26和后侧出水阀22，柱塞21在作往复运动前进和后退都完成吸水和排水。

所述连杆14通过导向拉杆十字头15连接导向拉杆18，曲柄13带动连杆14、导向拉杆十字头15在导向套筒17中作直线往复运动。

所述导向拉杆18在曲轴箱1侧设有曲轴箱拉杆密封17，导向拉杆18在柱塞室2侧设有柱塞室拉杆密封19。

所述曲轴箱1与柱塞室2间设有隔离室。

所述齿轮组包括齿轮组小齿轮9和齿轮组大齿轮10，齿轮组小齿轮9和齿轮组大齿轮10为大速比斜齿轮。

本发明的高效节能往复泵，采用3缸、5缸或7缸双作用工作方式，电机与泵的动力输入轴直联，与传统的单作用往复泵及双缸双作用往复泵相比，具有流量大、体积小、重量轻、占地面积小等优点，尤其适合空间狭小的场所使用；每缸都独立矫正动平衡，运行平稳、机组振动小、解决了其它形式的往复泵固有的工作时振动大问题；采用3缸、5缸或7缸双作用工作方式使出水脉动极小，解决了其它往复泵出水脉动大等弊病；效率高，能耗低；集中阀室设计，使易损件维修方便；易损件少，维修次数少间隔长，使用寿命长。

附图说明

图1是本发明实施例三缸高效节能往复泵外部结构图。

图2是图1实施例三缸高效节能往复泵A向剖面结构图。

图3是图1实施例三缸高效节能往复泵B向剖面结构图。

图中：1、曲轴箱，2、柱塞室，3、动力入轴、4、支脚，5、吊装环，6、曲轴箱加油检查孔，7、齿轮箱加油检查孔，8、油位视窗，9、齿轮组小齿轮，10、齿轮组大齿轮，11、曲轴，12、主轴颈，13、曲柄，14、连杆，15、导向拉杆十字头，16、导向套筒，17、曲柄箱拉杆密封，18、导向拉杆，19、柱塞室拉杆密封，21、柱塞，22、后侧出水阀，23、柱塞密封，24、出水管，25、出水阀室，26、前侧出水阀，27、柱塞室盖，28、前侧进水阀，29、进水阀室，30、后侧进水阀，31、进水阀室端盖，32、进水管。

具体实施方式

本发明的高效节能往复泵，由曲轴箱1和柱塞室2构成，曲轴箱1内设置减速齿轮组，动力轴3与原动机直联，曲轴箱内装有曲柄13和连杆14以及导向拉杆18，导向拉杆18穿过曲轴箱1与柱塞室2内的柱塞21相连接，拉杆14在曲轴箱1侧与柱塞室2侧都设有密封组件，且在曲轴箱1与柱塞室2间设有隔离室。柱塞室2两侧分别设有进水阀室和出水阀室，并连接到进、出水管道，进水阀室内设有进水阀，出水阀室内设有出水阀，在柱塞21的两端均装有进水阀和出水阀，柱塞21在作往复运动时前进和后退都能完成吸水和排水，曲柄旋转一周每个柱塞完成吸水和排水各两次。

本发明的工作原理是：动力输入轴3在原动机的带动下将动力经齿轮组传递给曲轴11，曲轴11带动连杆14、导向拉杆十字头16将旋转动力转变为往复动力，导向拉杆18带动柱塞21作往复运动。柱塞前进时，在水压作用下，柱塞前侧的进水阀关闭出水阀打开将柱塞前侧的水排出，经出水阀室进入出水管，在压力作用下，柱塞后侧的出水阀关闭，在负压作用下，柱塞后侧的进水阀打开，进水管中的水经进水阀室进入柱塞后侧；柱塞后退时，在水压作用下，柱塞后侧的进水阀关闭出水阀打开将柱塞后侧的水排出，经出水阀室进入出水管，在压力作用下，柱塞前侧的出水阀关闭，在负压作用下，柱塞前侧的进水阀打开，进水管中的水经进水阀室进入柱塞前侧。柱塞在原动机的驱动下，不断的将水从进水管吸入然后送到出水管排出。

本发明的往复式水泵可以为三柱塞、五柱塞和七柱塞三种，以下实施例以三柱塞（三缸）往复泵为例：往复式水泵外部结构如图1所示，由曲轴箱（动力端）1和柱塞室（水力端）2构成，动力由输入轴3传递给本往复泵，往复泵通过支脚4固定在与电机共用的底座上，机体上设有吊装环5、曲轴箱加油检查孔6、齿轮箱加油检查孔7及油位视窗8。

本发明往复泵内部结构如图2和图3所示，包括曲轴箱1和柱塞室2，曲轴箱1内的曲轴11通过齿轮组连接动力输入轴3，曲轴11通过曲柄13连接连杆14，连杆14通过导向拉杆十字头15连接导向拉杆18，曲柄13带动连杆14、导向拉杆十字头15在导向套筒17中作直线往复运动。曲轴11由主轴颈12支撑，曲轴11有采用多主轴颈12支撑结构，对于三柱塞双作用往复式水泵有四个支撑主轴颈，对于五柱塞双作用往复式水泵有六个支撑主轴颈，对于七柱塞双作用往复式水泵有八个支撑主轴颈，主轴颈全支撑结构有利于降低对曲轴的刚度要求，减小曲轴重量和体积。连杆13小头通过销与导向拉杆18拉杆头相连接组成曲柄连杆机构，曲柄13作圆周旋转，从而带动导向拉杆18作往复运动。导向拉杆18穿过曲轴箱1与柱塞室2内的柱塞21连接，曲轴箱1与柱塞室2间设有隔离室，导向拉杆18在曲轴箱1侧设有曲轴箱拉杆密封17，导向拉杆18在柱塞室2侧都设有柱塞室拉杆密封19。柱塞室2中设有将柱塞室2分割成两个独立工作腔的柱塞密封23，柱塞室2两侧分别设有进水阀室29和出水阀室25，进水阀室29和出水阀室25分别连接到进水管32和出水管24，进水阀室29内设有进水阀，出水阀室25内设有出水阀，进水阀室29内位于柱塞21的两端装有前侧进水阀28和后侧进水阀30，出水阀室25内位于柱塞21的两端装有前侧出水阀26和后侧出水阀22，进水阀和出水阀分别安装在一个进水阀室29和出水阀室25内，阀体用螺钉固定于柱塞室2上，进水阀室29设有进水阀室侧盖31（维修口），维修方便。柱塞21在作往复运动前进和后退都完成吸水和排水。齿轮组小齿轮9和齿轮组大齿轮10，齿轮组小齿轮9和齿轮组大齿轮10为大速比斜齿轮。

其工作过程为：动力输入轴3在原动机的带动下将动力经齿轮组小齿轮9大齿轮10传递给曲轴11，曲轴由四个主轴颈12支撑，曲柄13带动连杆14、导向拉杆十字头15，导向拉杆十字头15在导向套筒16中作直线往复运动，将旋转动力转变为往复动力，导向拉杆18带动柱塞21在柱塞室2中作往复运动，在柱塞室中设有密封23，将柱塞室分隔成前、后两个独立的工作腔，柱塞前进时，在水压作用下，柱塞前侧工作腔的进水阀28关闭，出水阀26打开，将柱塞前侧工作腔的水排出，经出水阀室26进入出水管24，在压力作用下，柱塞后侧工作腔的出水阀22关闭，在负压作用下，柱塞后侧工作腔的进水阀30打开，进水管32中的水经进水阀室29进入柱塞后侧工作腔；柱塞21后退时，在水压作用下，柱塞后侧工作腔的后侧进水阀30关闭，出水,后侧出水阀22打开，将柱塞21后侧工作腔的水排出，经出水阀室25进入出水管24，在压力作用下，柱塞前侧工作腔的前侧出水阀26关闭，在负压作用下，柱塞前侧工作腔的前侧进水阀28打开，进水管32中的水经进水阀室29进入柱塞前侧工作腔。柱塞在原动机的驱动下，不断的将水从进水管32吸入，再送到出水管24排出。柱塞21在前进和后退时都吸水和排水，曲柄旋转一周每个柱塞完成吸水和排水各两次，增加泵的流量，出水脉动小，减小了泵的体积和重量，机械摩擦与单作用一致，即相比较单作用柱塞泵，在不增加摩擦功的情况下增加了近一倍流量，明显提高了效率，节能效果比较突出。

本发明是通过实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种高效节能往复泵，其特征在于：包括曲轴箱（1）和柱塞室（2），曲轴箱（1）内的曲轴（11）通过齿轮组连接动力输入轴（3），曲轴（11）通过曲柄（13）连接连杆（14），连杆（14）连接导向拉杆（18），曲轴（11）由主轴颈（12）支撑，曲柄（13）带动连杆（14）和导向拉杆（18）作直线往复运动，导向拉杆（18）穿过曲轴箱（1）与柱塞室（2）内的柱塞（21）连接，柱塞室（2）中设有将柱塞室（2）分割成两个独立工作腔的柱塞密封（23），柱塞室（2）两侧分别设有进水阀室（29）和出水阀室（25），进水阀室（29）和出水阀室（25）分别连接到进水管（32）和出水管（24），进水阀室（29）内设有进水阀，出水阀室（25）内设有出水阀，进水阀室（29）内位于柱塞（21）的两端装有前侧进水阀（28）和后侧进水阀（30），出水阀室（25）内位于柱塞（21）的两端装有前侧出水阀（26）和后侧出水阀（22），柱塞（21）作往复运动前进和后退都完成吸水和排水。

2.根据权利要求1所述的一种高效节能往复泵，其特征在于：所述连杆（14）通过导向拉杆十字头（15）连接导向拉杆（18），曲柄（13）带动连杆（14）、导向拉杆十字头（15）在导向套筒（17）中作直线往复运动。

3.根据权利要求2所述的一种高效节能往复泵，其特征在于：所述导向拉杆（18）在曲轴箱（1）侧设有曲轴箱拉杆密封（17），导向拉杆（18）在柱塞室（2）侧设有柱塞室拉杆密封（19）。

4.根据权利要求3所述的一种高效节能往复泵，其特征在于：所述曲轴箱（1）与柱塞室（2）间设有隔离室。

5.根据权利要求3所述的一种高效节能往复泵，其特征在于：所述齿轮组包括齿轮组小齿轮（9）和齿轮组大齿轮（10），齿轮组小齿轮（9）和齿轮组大齿轮（10）为大速比斜齿轮。