CN117722365A - 一种带磁吸稳定功能的立式轴流泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轴流泵技术领域，具体为一种带磁吸稳定功能的立式轴流泵，包括泵体外壳以及转动设置在泵体外壳内部的中心泵轴，所述中心泵轴端部设置有叶轮，所述泵体外壳的内壁表面设置有导叶，所述导叶的上方设置有活塞单向盘，所述活塞单向盘与所述泵体外壳的内壁表面滑动密封接触，所述中心泵轴密封穿插经过活塞单向盘，所述活塞单向盘的上方设置有气密堵环和施压主簧；本发明立式轴流泵，通过设置的活塞单向盘、牵引钢带和磁吸控制机构等结构配合，能够在水面低于叶轮一定范围内，利用中心泵轴的旋转运动，驱动活塞单向盘上移，将水面抬高到达叶轮位置。

Description

一种带磁吸稳定功能的立式轴流泵

技术领域

本发明涉及轴流泵技术领域，具体为一种带磁吸稳定功能的立式轴流泵。

背景技术

立式轴流泵是一种大流量输送泵，其通过叶轮在圆管形泵壳内旋转，叶轮上部的泵壳上装有固定导叶，用以消除液体的旋转运动，使之变为轴向运动，并把旋转运动的动能转变为压力能，现有技术下的立式轴流泵例如公开号为CN204755377U的一种立式轴流泵，包括外壳体、导叶体、叶轮和转轴，其特征在于，所述外壳体呈圆筒状，所述转轴设于所述外壳体内且与所述外壳体同轴设置，所述外壳体的出水端向侧边弯折形成出水弯管，所述转轴的上端穿过所述出水弯管的上壁，所述转轴的下端穿过导叶体并与位于导叶体下端的叶轮固连，所述立式轴流泵还包括轴管，所述轴管套设在转轴上且所述转轴与轴管的中轴线重合，所述轴管的上端具有由轴管向外拉伸形成的上法兰，所述上法兰与所述出水弯管固连，且所述上法兰的形状与所述出水弯管的上壁的形状相配合，所述轴管的下端具有由轴管向外拉伸形成的下法兰，所述下法兰与所述导叶体固连；

例如上述文献中记载，现有技术下的立式轴流泵在实际使用中，当液面高度低于叶轮时，叶轮旋转无法驱动液体输送，使得立式轴流泵的最低汲取高度有限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带磁吸稳定功能的立式轴流泵，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种带磁吸稳定功能的立式轴流泵，包括泵体外壳以及转动设置在泵体外壳内部的中心泵轴，所述中心泵轴端部设置有叶轮，所述泵体外壳的内壁表面设置有导叶，所述导叶的上方设置有活塞单向盘，所述活塞单向盘与所述泵体外壳的内壁表面滑动密封接触，所述中心泵轴密封穿插经过活塞单向盘，所述活塞单向盘的上方设置有气密堵环和施压主簧，所述施压主簧对活塞单向盘施加向下的弹性压力，所述中心泵轴上设置有蜗杆部，所述泵体外壳中设置有蜗轮牵引轴，所述蜗轮牵引轴上固定设置有活动蜗轮，所述泵体外壳的内外部设置有磁吸控制机构，所述磁吸控制机构用于控制活动蜗轮和蜗杆部相互靠拢啮合或分离，所述蜗轮牵引轴的表面固定连接有牵引钢带，所述牵引钢带的另一端与活塞单向盘固定连接，当所述蜗轮牵引轴旋转时，牵引钢带缠绕在蜗轮牵引轴的表面，从而牵引活塞单向盘上移。

所述磁吸控制机构包括限位夹盘、内壁凸台、凸台夹槽和夹槽滑块，所述蜗轮牵引轴的表面固定设置有限位夹盘，所述牵引钢带位于限位夹盘和活动蜗轮之间，所述泵体外壳的内壁表面固定设置有内壁凸台，所述内壁凸台上开设有凸台夹槽，所述凸台夹槽中滑动设置有夹槽滑块，所述蜗轮牵引轴与所述夹槽滑块旋转限位安装。

所述夹槽滑块的表面固定设置有连接横板，所述泵体外壳的内壁表面固定设置有弹簧筒，所述弹簧筒中设置有复位推簧，所述复位推簧顶在连接横板的表面，对连接横板施加弹性压力，所述连接横板的表面固定设置有横板联动轴，所述横板联动轴密封穿插经过泵体外壳的侧壁，伸出到泵体外壳的外部。

所述泵体外壳的外部设置有外部撬板，所述外部撬板上开设有撬板槽，所述横板联动轴的端部固定设置有限位轴销，所述限位轴销插设在撬板槽中，所述泵体外壳的外表面固定设置有支撑转座，所述支撑转座对外部撬板进行旋转支撑，所述外部撬板的端部固定设置有磁吸板，所述泵体外壳的外部固定设置有电磁铁模块，当所述电磁铁模块与所述磁吸板磁吸靠拢时，横板联动轴被向外驱动，使得活动蜗轮和蜗杆部相互靠拢啮合。

所述泵体外壳的内部开设有互通环腔，所述泵体外壳上固定设置有与互通环腔相互连通的变压缸体，所述变压缸体中密封滑动设置有变压活塞，所述变压活塞面向互通环腔的一侧设置有活塞弹簧，所述活塞弹簧对变压活塞施加弹性压力，使得变压活塞具有远离互通环腔的弹性运动趋势。

所述泵体外壳的表面固定设置有伸缩驱动模块，所述伸缩驱动模块用于对变压活塞施加推力，使得变压活塞向着互通环腔所在方向运动，所述泵体外壳的内壁表面固定设置有直角支轴，当所述活塞单向盘下降到最低位置时，直角支轴能够将气密堵环顶开，使得气密堵环与活塞单向盘分离。

所述直角支轴中开设有支轴内腔和圆柱空腔，所述互通环腔通过支轴内腔与圆柱空腔连通，所述圆柱空腔中滑动密封插设有分体顶轴。

所述泵体外壳的表面嵌设安装有位置传感器，当所述活塞单向盘移动到位置传感器所在位置时，能够被位置传感器检测到，从而控制电磁铁模块断电。

所述活塞单向盘的表面贯穿开设有通液槽口，所述气密堵环下移能够将通液槽口堵塞封闭，所述泵体外壳中固定设置有防转限位轴，所述防转限位轴与所述中心泵轴相互平行，所述防转限位轴密封穿插经过活塞单向盘，对活塞单向盘进行限位。

所述气密堵环的表面固定设置有堵环上轴，所述活塞单向盘的表面固定设置有定位压架，所述堵环上轴穿插经过定位压架，所述气密堵环的上部设置有压架弹簧，所述压架弹簧对气密堵环施加向下的弹性压力。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明立式轴流泵，通过设置的活塞单向盘、牵引钢带和磁吸控制机构等结构配合，能够在水面低于叶轮一定范围内，利用中心泵轴的旋转运动，驱动活塞单向盘上移，将水面抬高到达叶轮位置，使得立式轴流泵具有更加稳定的吸取效果，提高吸液范围，且无需外部辅助设备，一体化程度高。

通过设置的直角支轴与气密堵环等结构配合，能够在正常使用时，将气密堵环顶起，使其与活塞单向盘分离，保持通液槽口常开，能够减少液体流过通液槽口时，气密堵环所带来的影响；同时能够在停机后，使得活塞单向盘上部的液体排出，避免泵体内部积液。

通过设置的分体顶轴、变压缸体和伸缩驱动模块等结构配合，能够进一步动态调整气密堵环的位置，在正常使用时，通过分体顶轴可以将气密堵环抬高到更高的位置，进一步减少液体流过通液槽口时，气密堵环所带来的影响；而当驱动活塞单向盘上移，将水面抬高前，可以控制分体顶轴下降，使得气密堵环下移，从而使得活塞单向盘上移过程中，气密堵环能够更早与活塞单向盘密封配合，从而增加活塞单向盘上移过程中，对液面的抬高距离。

附图说明

图1为本发明整体结构的示意图。

图2为本发明整体结构的另一角度示意图。

图3为本发明泵体外壳剖开示意图。

图4为图3中A区域放大示意图。

图5为图3中B区域放大示意图。

图6为本发明泵体外壳剖开另一角度示意图。

图7为本发明立体半剖示意图。

图8为图7中C区域放大示意图。

图9为图7中D区域放大示意图。

图中：1、泵体外壳；2、中心泵轴；3、叶轮；4、导叶；5、活塞单向盘；6、气密堵环；7、施压主簧；8、蜗杆部；9、蜗轮牵引轴；10、活动蜗轮；11、牵引钢带；901、限位夹盘；902、内壁凸台；903、凸台夹槽；904、夹槽滑块；905、连接横板；906、弹簧筒；907、复位推簧；908、横板联动轴；909、外部撬板；910、撬板槽；911、限位轴销；912、支撑转座；913、磁吸板；914、电磁铁模块；101、互通环腔；102、变压缸体；103、变压活塞；104、活塞弹簧；105、伸缩驱动模块；106、直角支轴；107、支轴内腔；108、圆柱空腔；109、分体顶轴；110、位置传感器；501、通液槽口；502、防转限位轴；601、堵环上轴；602、定位压架；603、压架弹簧。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图9，本发明提供一种技术方案：一种带磁吸稳定功能的立式轴流泵，包括泵体外壳1以及转动设置在泵体外壳1内部的中心泵轴2，中心泵轴2端部设置有叶轮3，泵体外壳1的内壁表面设置有导叶4，导叶4的上方设置有活塞单向盘5，活塞单向盘5与泵体外壳1的内壁表面滑动密封接触，中心泵轴2密封穿插经过活塞单向盘5，活塞单向盘5的上方设置有气密堵环6和施压主簧7，施压主簧7对活塞单向盘5施加向下的弹性压力，中心泵轴2上设置有蜗杆部8，泵体外壳1中设置有蜗轮牵引轴9，蜗轮牵引轴9上固定设置有活动蜗轮10，泵体外壳1的内外部设置有磁吸控制机构，磁吸控制机构用于控制活动蜗轮10和蜗杆部8相互靠拢啮合或分离，蜗轮牵引轴9的表面固定连接有牵引钢带11，牵引钢带11的另一端与活塞单向盘5固定连接，当蜗轮牵引轴9旋转时，牵引钢带11缠绕在蜗轮牵引轴9的表面，从而牵引活塞单向盘5上移，牵引钢带11采用金属带制成，能够进行弯曲缠绕。

磁吸控制机构包括限位夹盘901、内壁凸台902、凸台夹槽903和夹槽滑块904，蜗轮牵引轴9的表面固定设置有限位夹盘901，牵引钢带11位于限位夹盘901和活动蜗轮10之间，泵体外壳1的内壁表面固定设置有内壁凸台902，内壁凸台902上开设有凸台夹槽903，凸台夹槽903中滑动设置有夹槽滑块904，蜗轮牵引轴9与夹槽滑块904旋转限位安装，夹槽滑块904的表面固定设置有连接横板905，泵体外壳1的内壁表面固定设置有弹簧筒906，弹簧筒906中设置有复位推簧907，复位推簧907顶在连接横板905的表面，对连接横板905施加弹性压力，连接横板905的表面固定设置有横板联动轴908，横板联动轴908密封穿插经过泵体外壳1的侧壁，伸出到泵体外壳1的外部。

泵体外壳1的外部设置有外部撬板909，外部撬板909上开设有撬板槽910，横板联动轴908的端部固定设置有限位轴销911，限位轴销911插设在撬板槽910中，泵体外壳1的外表面固定设置有支撑转座912，支撑转座912对外部撬板909进行旋转支撑，外部撬板909的端部固定设置有磁吸板913，泵体外壳1的外部固定设置有电磁铁模块914，当电磁铁模块914与磁吸板913磁吸靠拢时，横板联动轴908被向外驱动，使得活动蜗轮10和蜗杆部8相互靠拢啮合。

泵体外壳1的内部开设有互通环腔101，泵体外壳1上固定设置有与互通环腔101相互连通的变压缸体102，变压缸体102中密封滑动设置有变压活塞103，变压活塞103面向互通环腔101的一侧设置有活塞弹簧104，活塞弹簧104对变压活塞103施加弹性压力，使得变压活塞103具有远离互通环腔101的弹性运动趋势。

泵体外壳1的表面固定设置有伸缩驱动模块105，伸缩驱动模块105内部由电机和齿条等结构组成，使得伸缩驱动模块105具有能够伸缩控制的顶轴，伸缩驱动模块105用于对变压活塞103施加推力，使得变压活塞103向着互通环腔101所在方向运动，泵体外壳1的内壁表面固定设置有直角支轴106，当活塞单向盘5下降到最低位置时，直角支轴106能够将气密堵环6顶开，使得气密堵环6与活塞单向盘5分离。

直角支轴106中开设有支轴内腔107和圆柱空腔108，互通环腔101通过支轴内腔107与圆柱空腔108连通，圆柱空腔108中滑动密封插设有分体顶轴109；当分体顶轴109完全收缩到圆柱空腔108内部后，通过直角支轴106对气密堵环6进行支撑顶持，当分体顶轴109伸出后，通过分体顶轴109对气密堵环6进行支撑顶持。

互通环腔101、变压缸体102、支轴内腔107和圆柱空腔108中均填充有液压油液。

泵体外壳1的表面嵌设安装有位置传感器110，当活塞单向盘5移动到位置传感器110所在位置时，能够被位置传感器110检测到，从而控制电磁铁模块914断电。

活塞单向盘5的表面贯穿开设有通液槽口501，气密堵环6下移能够将通液槽口501堵塞封闭，泵体外壳1中固定设置有防转限位轴502，防转限位轴502与中心泵轴2相互平行，防转限位轴502密封穿插经过活塞单向盘5，对活塞单向盘5进行限位。

气密堵环6的表面固定设置有堵环上轴601，活塞单向盘5的表面固定设置有定位压架602，堵环上轴601穿插经过定位压架602，气密堵环6的上部设置有压架弹簧603，压架弹簧603对气密堵环6施加向下的弹性压力；施压主簧7对活塞单向盘5施加向下的弹性压力大于多组压架弹簧603对气密堵环6施加的弹性压力之和。

本发明当液面高度能够到达叶轮3位置，正常使用情况下，如图9中所示，直角支轴106通过分体顶轴109将气密堵环6顶起，使得通液槽口501开启，从而减少气密堵环6对通液槽口501中流经液体的封堵影响。

在液面高度低于叶轮3的位置，位于叶轮3和泵体外壳1最下端之间时，首先控制伸缩驱动模块105的顶轴收缩，使得变压活塞103下移，进而使得分体顶轴109下移，此时气密堵环6被顶起的高度降低；然后电磁铁模块914通电与磁吸板913磁吸靠拢，横板联动轴908被外部撬板909通过杠杆结构向外驱动，上述杠杆结构能够增加对横板联动轴908的轴向驱动力，横板联动轴908带动连接横板905和蜗轮牵引轴9移动，使得活动蜗轮10和蜗杆部8相互靠拢啮合，在中心泵轴2和蜗杆部8旋转过程中，能够驱动活动蜗轮10转动，活动蜗轮10带动蜗轮牵引轴9旋转，将牵引钢带11缠绕收卷。

牵引钢带11收卷过程中，牵引活塞单向盘5上移；在活塞单向盘5上移过程中，当气密堵环6失去顶持力后，会压在通液槽口501上部，将通液槽口501封闭，此时活塞单向盘5形成一个完全密封的活塞结构，通过活塞单向盘5的上移，抽取抬高液面，使得液面与叶轮3接触。

当液面与叶轮3接触接触后，液体会被叶轮3持续抽取，此时利用液压将气密堵环6顶开，进行液体输送；当活塞单向盘5到达位置传感器110所在位置时，能够被位置传感器110检测到，从而控制电磁铁模块914断电，使得活动蜗轮10和蜗杆部8分离，此时牵引钢带11停止收卷，在施压主簧7的弹力下，活塞单向盘5下移，使得牵引钢带11的收卷展开，此时蜗轮牵引轴9被带动倒转；伸缩驱动模块105驱动变压活塞103上移，使得分体顶轴109上移伸出，当活塞单向盘5下移到最低位置后，气密堵环6会被分体顶轴109顶开，减少对通液槽口501中流经液体的干扰。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种带磁吸稳定功能的立式轴流泵，包括泵体外壳（1）以及转动设置在泵体外壳（1）内部的中心泵轴（2），所述中心泵轴（2）端部设置有叶轮（3），所述泵体外壳（1）的内壁表面设置有导叶（4），其特征在于：所述导叶（4）的上方设置有活塞单向盘（5），所述活塞单向盘（5）与所述泵体外壳（1）的内壁表面滑动密封接触，所述中心泵轴（2）密封穿插经过活塞单向盘（5），所述活塞单向盘（5）的上方设置有气密堵环（6）和施压主簧（7），所述施压主簧（7）对活塞单向盘（5）施加向下的弹性压力，所述中心泵轴（2）上设置有蜗杆部（8），所述泵体外壳（1）中设置有蜗轮牵引轴（9），所述蜗轮牵引轴（9）上固定设置有活动蜗轮（10），所述泵体外壳（1）的内外部设置有磁吸控制机构，所述磁吸控制机构用于控制活动蜗轮（10）和蜗杆部（8）相互靠拢啮合或分离，所述蜗轮牵引轴（9）的表面固定连接有牵引钢带（11），所述牵引钢带（11）的另一端与活塞单向盘（5）固定连接，当所述蜗轮牵引轴（9）旋转时，牵引钢带（11）缠绕在蜗轮牵引轴（9）的表面，从而牵引活塞单向盘（5）上移。

2.根据权利要求1所述的一种带磁吸稳定功能的立式轴流泵，其特征在于：所述磁吸控制机构包括限位夹盘（901）、内壁凸台（902）、凸台夹槽（903）和夹槽滑块（904），所述蜗轮牵引轴（9）的表面固定设置有限位夹盘（901），所述牵引钢带（11）位于限位夹盘（901）和活动蜗轮（10）之间，所述泵体外壳（1）的内壁表面固定设置有内壁凸台（902），所述内壁凸台（902）上开设有凸台夹槽（903），所述凸台夹槽（903）中滑动设置有夹槽滑块（904），所述蜗轮牵引轴（9）与所述夹槽滑块（904）旋转限位安装。

3.根据权利要求2所述的一种带磁吸稳定功能的立式轴流泵，其特征在于：所述夹槽滑块（904）的表面固定设置有连接横板（905），所述泵体外壳（1）的内壁表面固定设置有弹簧筒（906），所述弹簧筒（906）中设置有复位推簧（907），所述复位推簧（907）顶在连接横板（905）的表面，对连接横板（905）施加弹性压力，所述连接横板（905）的表面固定设置有横板联动轴（908），所述横板联动轴（908）密封穿插经过泵体外壳（1）的侧壁，伸出到泵体外壳（1）的外部。

4.根据权利要求3所述的一种带磁吸稳定功能的立式轴流泵，其特征在于：所述泵体外壳（1）的外部设置有外部撬板（909），所述外部撬板（909）上开设有撬板槽（910），所述横板联动轴（908）的端部固定设置有限位轴销（911），所述限位轴销（911）插设在撬板槽（910）中，所述泵体外壳（1）的外表面固定设置有支撑转座（912），所述支撑转座（912）对外部撬板（909）进行旋转支撑，所述外部撬板（909）的端部固定设置有磁吸板（913），所述泵体外壳（1）的外部固定设置有电磁铁模块（914），当所述电磁铁模块（914）与所述磁吸板（913）磁吸靠拢时，横板联动轴（908）被向外驱动，使得活动蜗轮（10）和蜗杆部（8）相互靠拢啮合。

5.根据权利要求1所述的一种带磁吸稳定功能的立式轴流泵，其特征在于：所述泵体外壳（1）的内部开设有互通环腔（101），所述泵体外壳（1）上固定设置有与互通环腔（101）相互连通的变压缸体（102），所述变压缸体（102）中密封滑动设置有变压活塞（103），所述变压活塞（103）面向互通环腔（101）的一侧设置有活塞弹簧（104），所述活塞弹簧（104）对变压活塞（103）施加弹性压力，使得变压活塞（103）具有远离互通环腔（101）的弹性运动趋势。

6.根据权利要求5所述的一种带磁吸稳定功能的立式轴流泵，其特征在于：所述泵体外壳（1）的表面固定设置有伸缩驱动模块（105），所述伸缩驱动模块（105）用于对变压活塞（103）施加推力，使得变压活塞（103）向着互通环腔（101）所在方向运动，所述泵体外壳（1）的内壁表面固定设置有直角支轴（106），当所述活塞单向盘（5）下降到最低位置时，直角支轴（106）能够将气密堵环（6）顶开，使得气密堵环（6）与活塞单向盘（5）分离。

7.根据权利要求6所述的一种带磁吸稳定功能的立式轴流泵，其特征在于：所述直角支轴（106）中开设有支轴内腔（107）和圆柱空腔（108），所述互通环腔（101）通过支轴内腔（107）与圆柱空腔（108）连通，所述圆柱空腔（108）中滑动密封插设有分体顶轴（109）。

8.根据权利要求4所述的一种带磁吸稳定功能的立式轴流泵，其特征在于：所述泵体外壳（1）的表面嵌设安装有位置传感器（110），当所述活塞单向盘（5）移动到位置传感器（110）所在位置时，能够被位置传感器（110）检测到，从而控制电磁铁模块（914）断电。

9.根据权利要求1所述的一种带磁吸稳定功能的立式轴流泵，其特征在于：所述活塞单向盘（5）的表面贯穿开设有通液槽口（501），所述气密堵环（6）下移能够将通液槽口（501）堵塞封闭，所述泵体外壳（1）中固定设置有防转限位轴（502），所述防转限位轴（502）与所述中心泵轴（2）相互平行，所述防转限位轴（502）密封穿插经过活塞单向盘（5），对活塞单向盘（5）进行限位。

10.根据权利要求1所述的一种带磁吸稳定功能的立式轴流泵，其特征在于：所述气密堵环（6）的表面固定设置有堵环上轴（601），所述活塞单向盘（5）的表面固定设置有定位压架（602），所述堵环上轴（601）穿插经过定位压架（602），所述气密堵环（6）的上部设置有压架弹簧（603），所述压架弹簧（603）对气密堵环（6）施加向下的弹性压力。