CN109356859A - 一种抽真空式离心压力泵及其抽真空方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种抽真空式离心压力泵及其抽真空方法，它包括泵体，所述泵体内加工有抽水腔，所述泵体的上部装配有动力模块，所述动力模块的输出轴从动力模块下部竖直向下伸入到所述泵体内部的抽水腔中，所述泵体的抽水腔内输出轴的下端固定连接有水平的旋转盘，所述旋转盘下部沿竖直的中心轴线通过竖向的连接轴均布有竖直的离心叶片，所述连接轴与所述旋转盘之间通过扭力弹簧相连；所述泵体的上部通过气阀连通有射流抽真空模块。该泵离心叶片受到水体阻力与输出轴旋转速度同步增大，这样在刚开始旋转时其旋转阻力极小，可以便于启动，同时所述抽水腔内离心叶片中间与进水口连通位置成中空结构，便于抽水不易搅缠。

Description

一种抽真空式离心压力泵及其抽真空方法

技术领域

本发明属于水泵技术领域，具体涉及一种抽真空式离心压力泵及其抽真空方法。

背景技术

泵是输送流体或使流体增压的机械。水泵主要用来对水体进行输送和增压，其中农村小型灌溉泵站作为农田水利建设的重要设施，具有量大面广的特点，其自动化和信息化建设程度直接影响到农田水利现代化建设的效果。小型灌溉泵站中以卧式混流泵与离心泵居多，但这类泵型启动运行是需要条件的，就是起动前水泵的腔体内和进水管内必须灌满水排出空气才能正常运行。过去一般采用人工注水才能启动，不仅费时费力，而且无法实现自动化控制。现在有的采用水环真空泵抽真空方法实现自动化启动控制，而该方法需要设备和环节多，一般须要有水环真空泵、电磁阀、水箱、管路、水位传感器等多个部件，普遍存在故障率高，维护工作量大，寒冷季节水泵不能工作运行等缺点。传统的离心水泵在启动时，泵体内的抽水叶片从静止开始运动，需要的初始扭力较大，同时离心水泵中泵体内的水体也是相对静止，需要通过叶片带动旋转，产生离心力，从而转换为水流的动力，这样就使得离心水泵的启动十分困难。另外传统的离心水泵从抽水到出水的水路通道较为复杂，水流需要通过蜿蜒的水道，过程中也会消耗相当的能量，同时曲折的水道在抽水时，容易造成堵塞和搅缠，造成水泵的停机。同时传统的水泵的泵体使用完毕后，泵内水无法全部排清，在夏天天气炎热时，泵体内的水分容易滋生细菌，而在冬天泵体内的水分容易结冰膨胀将泵体撑坏。

发明内容

针对以上问题，本发明提供一种使用方面，可以自动对泵体内进行吸水。启动时阻力更小，便于启动的抽真空式离心压力泵。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该抽真空式离心压力泵包括泵体，所述泵体内加工有抽水腔，所述泵体的侧边上设计有与所述抽水腔相连的出水口，所述泵体下部设计有与所述抽水腔连通的进水口，所述泵体的上部装配有动力模块，所述动力模块的输出轴从动力模块下部竖直向下伸入到所述泵体内部的抽水腔中，所述泵体的抽水腔内输出轴的下端固定连接有水平的旋转盘，所述旋转盘下部沿竖直的中心轴线通过竖向的连接轴均布有竖直的离心叶片，所述离心叶片宽度大于所述连接轴直径，所述连接轴固定连接在所述离心叶片上部的一侧，所述连接轴与所述旋转盘可旋转装配，所述连接轴与所述旋转盘之间通过扭力弹簧相连；所述泵体的上部通过气阀连通有射流抽真空模块，所述射流抽真空模块与所述泵体内抽水腔边缘上部位置连通，所述出水口上装配有水阀。

当该压力泵处于暂停工作状态时，所述离心叶片处于相对所述输出轴轴线与连接轴轴线之间构成连接面成倾斜相交，当所述离心叶片随所述旋转盘旋转时，离心叶片受到抽水腔内水体的阻力，离心叶片相对所述连接轴旋转，所述离心叶片受的水体阻力增大，随着所述输出轴与旋转盘转速的增加，所述离心叶片阻力进一步增大，离心叶片的受水截面更大，这样对水体的推动力也更大，使得该泵的离心效果更好。

作为优选，所述泵体内抽水腔的底部向中间的出水口倾斜。

作为优选，所述离心叶片的个数为三个以上。

作为优选，所述动力模块使用电机为动力源。

作为优选，所述动力模块与所述泵体之间装配有隔板，所述隔板环形包裹在所述输出轴外部。

一种抽真空式离心压力泵的抽真空方法，该泵使用时，出水口的水阀关闭，所述射流抽真空模块开始工作，同时所述气阀打开，所述射流抽真空模块通过射流抽真空原理对所述抽水腔进行抽真空，这样所述抽水腔的负压可以将于进水口连接的水源内水分抽入到所述抽水腔内，当水体灌满所述抽水腔时，所述动力模块启动，所述气阀关闭，所述水阀打开；这时所述输出轴开始旋转工作，所述输出轴带动所述旋转盘旋转，旋转盘通过连接轴带动所述离心叶片绕所述输出轴的下部轴线旋转。由于所述离心叶片受到水体阻力与输出轴旋转速度同步增大，这样在刚开始旋转时其旋转阻力极小，可以便于启动，而当旋转速度增加时，所述离心叶片跟随所述连接轴自轴旋转，离心叶片受到水体阻力增大，推水能力增强，其离心抽水能力增加。

本发明的有益效果在于：该抽真空式离心压力泵结构简单，使用方便，主要用来对水源进行抽取，以方便进行灌溉。同时该泵进水口设计在泵体下部，在该泵使用完毕会泵体内水分会自动回流到水源中，保持泵体内的干净，不会存水变质，防止再次抽水时污染水体，在冬天使用时，也可以预防水体冰冻膨胀破坏泵体的情况发生。同时使用射流抽水模块对泵体内抽水腔进行自动注水使用更加的方便。而且所述离心叶片的向下悬空设计，使得抽水腔内离心叶片中间与进水口连通位置成中空结构，从而更加便于对水体的抽取，在出现水草类杂质时，也不易发生搅缠。

附图说明

图1是抽真空式离心压力泵正面的结构示意图。

图2是图1中射流抽真空模块的结构示意图。

图3是图1中A-A向抽真空式离心压力泵闲置时剖面的结构示意图。

图4是图1中A-A向抽真空式离心压力泵工作时剖面的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明：

如图1、图2和图3中实施例所示，在本实施例中，该抽真空式离心压力泵采用离心结构，它包括泵体1，所述泵体1内加工有抽水腔11，所述泵体1的侧边上设计有与所述抽水腔11相连的出水口12，所述泵体1下部设计有与所述抽水腔11连通的进水口13，在该泵具体使用时，所述进水口13通过管路连接水源，所述出水口12与出水管相连。所述泵体1的上部装配有动力模块2，所述动力模块2的输出轴21从动力模块2下部竖直向下伸入到所述泵体1内部的抽水腔11中。所述泵体1的抽水腔11内输出轴21的下端固定连接有水平的旋转盘3，所述旋转盘3与所述抽水腔11上顶之间具有较小的间隙，所述旋转盘3下部沿竖直的中心轴线通过竖向的连接轴31均布有竖直的离心叶片32，所述离心叶片32装配完成之后距离下部具有较小的间隙。所述离心叶片32宽度大于所述连接轴31直径，所述连接轴31固定连接在所述离心叶片32上部的一侧，所述连接轴31与所述旋转盘3可旋转装配，所述连接轴31与所述旋转盘3之间通过扭力弹簧相连；所述扭簧在所述离心叶片偏转时，对连接轴31施加反向扭向力，使得所述离心叶片32有回复原角度的趋势。

所述泵体1的上部通过气阀14连通有射流抽真空模块6，所述射流抽真空模块6与所述泵体1内抽水腔11边缘上部位置连通，这样可以将所述抽水腔11内部空气抽干净，所述出水口12上装配有水阀15，通过所述水阀15的关闭可以使得所述抽水腔11成为封闭腔只与水源管路相连，这样在抽真空时可以将水源中的水体抽出。

如图2所示，所述射流抽真空模块6包括有射流收缩喷嘴62、连接喉管63、射流扩撒喷嘴64，所述射流收缩喷嘴62下部通过所述连接喉管63与所述射流扩撒喷嘴64上部相连，装配后的所述连接喉管63中间形成空腔，所述射流收缩喷嘴62、射流扩撒喷嘴64中间分别设计有竖直向上下相对的气流通道，所述射流扩撒喷嘴64中间的气流通道直径大于所述射流收缩喷嘴62中间的气流通道直径，所述射流扩撒喷嘴64中间的气流通道下部直径变大；所述射流收缩喷嘴62上部开口与空压机60相连通过，所述连接喉管63中间与气体交换腔65相连通，所述气体交换腔65通过止回阀66与所述抽气管61相连。

该射流抽真空模块6工作时，从所述空压机60通入的高压气流，经射流收缩喷嘴62进入与射流扩撒喷嘴64之间的连接喉管63位置。压缩空气经过连接喉管63的扩散，依旧继续高速进入射流扩撒喷嘴64，所述连接喉管63为圆形管，所述连接喉管63的中间沿轴向均布有两个以上的连通孔。在连接喉管63连通孔处因周围的空气被射流卷走而在喉管63吸入接头的入口处形成真空﹐吸入连接喉管63以外的气体或液体不断补充进入射流扩撒喷嘴64中间的气流通道内，从而达到抽真空的目的。

如图3所示，当该压力泵处于暂停工作状态时，所述离心叶片32处于相对所述输出轴21轴线与连接轴31轴线之间构成连接面成倾斜相交，这样当所述离心叶片随所述旋转盘3旋转时，在本实施例中，如图2所示，所述旋转盘3顺时针旋转，这时所述离心叶片32与所述抽水腔11内水体间斜向相切，受到水阻力更小。在离心叶片32旋转时受到抽水腔11内水体的阻力，离心叶片32相对所述连接轴31旋转，所述离心叶片32受的水体阻力增大，随着所述输出轴与旋转盘3转速的增加，所述离心叶片阻力进一步增大，离心叶片的受水截面更大，这样对水体的推动力也更大，直到所述旋转叶片32所在平面与运动方向成直角时，所述离心叶片32正向推动水体，受到的阻力最大，如图4所示；此时该泵的离心效率最高。

该抽真空式离心压力泵结构简单，使用方便，主要用来对水源进行抽取，以方便进行灌溉。该泵使用时，所述泵体1的出水口12的水阀15关闭，所述射流抽真空模块6开始工作，同时所述气阀14打开，所述射流抽真空模块6通过射流抽真空原理对所述抽水腔11进行抽真空，这样所述抽水腔11的负压可以将于进水口13连接的水源内水分抽入到所述抽水腔11内，当水体灌满所述抽水腔时，所述动力模块2启动，所述气阀14关闭，所述水阀15打开；这时所述输出轴21开始旋转工作，所述输出轴21带动所述旋转盘3旋转，旋转盘3通过连接轴31带动所述离心叶片32绕所述输出轴21的下部轴线旋转。由于所述离心叶片32受到水体阻力与输出轴21旋转速度同步增大，这样在刚开始旋转时其旋转阻力极小，可以便于启动，而当旋转速度增加时，所述离心叶片32跟随所述连接轴31自轴旋转，离心叶片32受到水体阻力增大，推水能力增强，其离心抽水能力增加直到达到如图3所示的状态。同时该泵进水口13设计在泵体1下部，在该泵使用完毕会泵体1内水分会自动回流到水源中，保持泵体1内的干净，不会存水变质，防止再次抽水时污染水体，在冬天使用时，也可以预防水体冰冻膨胀破坏泵体1的情况发生。同时使用射流抽水模块6对泵体1内抽水腔11进行自动注水使用更加的方便。而且所述离心叶片32的向下悬空设计，使得抽水腔1内离心叶片32中间与进水口13连通位置成中空结构，从而更加便于对水体的抽取，这样在对农田灌溉时，在出现水草类杂质时，也不易发生搅缠。

在具体设计时，如图1所示，所述泵体1内抽水腔11的底部向中间的出水口12倾斜。即所述抽水腔11下部成漏斗形状，这样更加便于所述抽水腔11不使用时的排水效果。不过为了保证该泵离心抽水效果，所述抽水腔11下底倾斜度数最好不高于5度。

在具体设计时，所述离心叶片32的个数为三个以上。在本实施例中，图2和图3所示，在本实施例中，所述旋转盘3上装配的离心叶片32为六个，使得该离心泵的离心抽水效率更高。在本实施例中，所述动力模块2使用电机为动力源。电机转速相对燃料动力源更快，震动和噪音更小，抽水更加的稳定，使用寿命更长。同时电机使用无需加入燃料，使用更加的方便。

在具体设计时，如图1所示，所述动力模块2与所述泵体1之间装配有隔板5，所述隔板5环形包裹在所述输出轴21外部。这样当所述泵壳1上部与所述输出轴21的连接部位向上漏水时，所述隔板5可以将漏水挡住，防止漏水喷射到动力模块上，保证该泵的使用安全。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种抽真空式离心压力泵，它包括泵体(1)，所述泵体(1)内加工有抽水腔(11)，所述泵体(1)的侧边上设计有与所述抽水腔(11)相连的出水口(12)，所述泵体(1)下部设计有与所述抽水腔(11)连通的进水口(13)，所述泵体(1)的上部装配有动力模块(2)，所述动力模块(2)的输出轴(21)从动力模块(2)下部竖直向下伸入到所述泵体(1)内部的抽水腔(11)中，其特征在于：所述泵体(1)的抽水腔(11)内输出轴(21)的下端固定连接有水平的旋转盘(3)，所述旋转盘(3)下部沿竖直的中心轴线通过竖向的连接轴(31)均布有竖直的离心叶片(32)，所述离心叶片(32)宽度大于所述连接轴(31)直径，所述连接轴(31)固定连接在所述离心叶片(32)上部的一侧，所述连接轴(31)与所述旋转盘(3)可旋转装配，所述连接轴(31)与所述旋转盘(3)之间通过扭力弹簧相连；所述泵体(1)的上部通过气阀(14)连通有射流抽真空模块(6)，所述射流抽真空模块(6)与所述泵体(1)内抽水腔(11)边缘上部位置连通，所述出水口(12)上装配有水阀(15)。

2.根据权利要求1所述的一种抽真空式离心压力泵，其特征在于：所述泵体(1)内抽水腔(11)的底部向中间的出水口倾斜。

3.根据权利要求1所述的一种抽真空式离心压力泵，其特征在于：所述离心叶片(32)的个数为三个以上。

4.根据权利要求1所述的一种抽真空式离心压力泵，其特征在于：所述动力模块(2)使用电机为动力源。

5.根据权利要求1所述的一种抽真空式离心压力泵，其特征在于：所述动力模块(2)与所述泵体(1)之间装配有隔板(5)，所述隔板(5)环形包裹在所述输出轴(21)外部。

6.一种抽真空方法，运用在如权利要求1-5任一所述的抽真空式离心压力泵中，该泵使用时，出水口的水阀关闭，所述射流抽真空模块开始工作，同时所述气阀打开，所述射流抽真空模块通过射流抽真空原理对所述抽水腔进行抽真空，这样所述抽水腔的负压可以将于进水口连接的水源内水分抽入到所述抽水腔内，当水体灌满所述抽水腔时，所述动力模块启动，所述气阀关闭，所述水阀打开；这时所述输出轴开始旋转工作，所述输出轴带动所述旋转盘旋转，旋转盘通过连接轴带动所述离心叶片绕所述输出轴的下部轴线旋转。由于所述离心叶片受到水体阻力与输出轴旋转速度同步增大，这样在刚开始旋转时其旋转阻力极小，可以便于启动，而当旋转速度增加时，所述离心叶片跟随所述连接轴自轴旋转，离心叶片受到水体阻力增大，推水能力增强，其离心抽水能力增加。