一种基于改进型叶轮的螺旋流高扬程恒压泵

技术领域

本发明涉及水泵制备技术领域，具体涉及一种基于改进型叶轮的螺旋流高扬程恒压泵。

背景技术

近年来，随着工业、农业的不断发展，利用泵体进行液体输送的领域越来越广，其中不乏水利、消防、化工等众多领域。

目前我国生产以及使用的大部分泵体依旧是传统的离心泵。而由于其工作效率低，且扬程过于局限。

因此，现亟需一种扬程较高的水泵来满足中国领域泵体的需求。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提供了一种基于改进型叶轮的螺旋流高扬程恒压泵；本发明通过对叶轮进行改进并配合泵体壳体，能够使得叶轮外围的液流压力小于靠近叶轮轴心的液流压力，泵运行时在泵体壳体内部形成螺旋流，能够有效地增加泵的扬程。

本发明的技术方案是：一种基于改进型叶轮的螺旋流高扬程恒压泵，包括泵体本体，一端与泵体本体连接的轴承箱，与轴承箱另一端连接的电机组件；所述泵体本体包括泵体壳体，安装在泵体壳体上的法兰组件，以及安装在泵体壳体内部的叶轮；

所述泵体壳体包括能够活动连接的前泵体壳、后泵体壳，能够活动安装在后泵体壳上的泵盖，以及能够安装在后泵体壳上的耐磨组件；

所述法兰组件包括能够活动安装在前泵体壳上的进口法兰，以及能够活动安装在后泵体壳上的出口法兰；

所述耐磨组件包括安装在前泵体壳与后泵体壳接触处的且进口端与进口法兰连通的耐磨圈，以及安装在后泵体壳上且进口端与耐磨圈出口端连接的耐磨蜗壳；

所述出口法兰与耐磨蜗壳出口端连接；

所述叶轮包括轮毂，以及12～16组设置在所述轮毂上的叶片；

所述轮毂壁面上周向均匀设置有12～16个安装槽；

每组所述叶片均包括能够对应一一设置在12～16个安装槽上的流道支片，以及设置在流道支片尾端的延伸支片；

相邻两个所述流道支片与轮毂内壁面构成流体通道，且每个所述流体通道内的轮毂壁面上均设置有通孔；

流道支片包括安装在轮毂内壁面上的安装段，以及与安装段为一体且延伸至轮毂内壁面外侧的延伸段；

所述安装段与延伸段的长度比为2～2.8:1；

流道支片与延伸支片之间的夹角为150°；

所述轴承箱包括箱体，两个对应设置在箱体上的轴承，固定在两个所述轴承上的泵轴；所述泵轴一端贯穿所述泵盖且能够安装所述轮毂，泵轴另一端与电机组件连接。

进一步地，所述叶轮旋转方向从进口端看为逆时针方向；当泵在运行时，流道支片后端所受离心力大于其前端离心力，且后端液流压力大于前端液流压力，因此在叶轮处液体径向射流出流体通道，进而能够有效地提高液体在泵体壳体内部的压力，进而提高流程。

进一步地，所述轮毂、叶片为一体结构；叶片呈周向均匀布置在轮毂壁面上；整体进行同步铸造，材料选择铝基复合材料，并且在表面添加抗磨损涂料图层。

进一步地，所述流道支片、延伸支片的纵截面为结构相同的等腰梯形。

进一步地，所述流道支片叶片前缘与轮毂壁面夹角为100～115°。

进一步地，所述电机组件包括为所述泵轴提供动力的电机本体，以及能够与电机本体连接的智能变频恒压系统；利用智能变频恒压系统能够有效地对电机本体提供稳定的电力输出，进而能够使得泵运行时更佳稳定。

进一步地，所述轴承与箱体接触处设置有轴承油封；轴承箱体内部利用液体润滑油进行润滑，进而使用轴承油封能够有效地对其进行封闭处理。

进一步地，所述所述泵轴与泵盖接触处设置有密封部件；能够有效地保证泵体壳体内部形成腔体的密封性。

进一步地，所述耐磨圈内壁、耐磨蜗壳内壁、叶轮表面粗糙度小于12.5μm。

进一步地，还包括安装支架；所述轴承箱、电机组件均安装在安装支架上，且安装支架安装轴承箱、电机组件处均设置有减震垫；在使用时更加便捷，其可能给利用安装支架以及减震垫有效地提高泵运行时整体的稳定性。

与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明整体结构设计合理；采用特定叶轮使得叶轮外围的液流压力小于靠近叶轮轴心的液流压力，泵运行时在泵体壳体内部形成螺旋流；进一步地利用耐磨组件在泵体壳体内部形成蜗壳形状；使得液体在叶轮处经过多次加压具备高扬程的特性；本发明整体结构简单，具备较高的运行可靠性，适合大量推广。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明泵体本体、轴承箱的剖视图；

图3是本发明实施例1叶轮的结构示意图；

图4是本发明实施例1叶轮的结构示意图；

图5是本发明实施例5的结构示意图；

其中，1-泵体本体、11-泵体壳体、111-前泵体壳、112-后泵体壳、113-泵盖、114-耐磨组件、1141-耐磨圈、1142-耐磨蜗壳、12-法兰组件、121-进口法兰、122-出口法兰、13-叶轮、131-轮毂、1310-通孔、132-叶片、1321-流道支片、1322-延伸支片、2-轴承箱、21-箱体、22-轴承、23-泵轴、3-电机组件、31-电机本体、32-智能变频恒压系统。

具体实施方式

实施例1：如图1所示的一种基于改进型叶轮的螺旋流高扬程恒压泵，包括泵体本体1，一端与泵体本体连接的轴承箱2，与轴承箱另一端连接的电机组件3；如图2所示，泵体本体1包括泵体壳体11，安装在泵体壳体11上的法兰组件12，以及安装在泵体壳体11内部的叶轮13；

泵体壳体11包括能够活动连接的前泵体壳111、后泵体壳112，能够活动安装在后泵体壳112上的泵盖113，以及能够安装在后泵体壳112上的耐磨组件114；

法兰组件12包括能够活动安装在前泵体壳111上的进口法兰121，以及能够活动安装在后泵体壳112上的出口法兰122；

耐磨组件114包括安装在前泵体壳111与后泵体壳112接触处的且进口端与进口法兰121连通的耐磨圈1141，以及安装在后泵体壳112上且进口端与耐磨圈1141出口端连接的耐磨蜗壳1142；

出口法兰122与耐磨蜗壳1142出口端连接；

如图3、4所示，叶轮13包括轮毂131，以及14组设置在轮毂131上的叶片132；轮毂131、叶片132为一体结构；叶片132呈周向均匀布置在轮毂131壁面上；每组叶片132均包括能够设置在轮毂131壁面上的流道支片1321，以及设置在流道支片1321尾端的延伸支片1322；

相邻两个流道支片1321与轮毂131内壁面构成流体通道，且每个流体通道内的轮毂131壁面上均设置有通孔1310；

流道支片1321包括安装在轮毂131内壁面上的安装段，以及与安装段为一体且延伸至轮毂131内壁面外侧的延伸段；

安装段与延伸段的长度比为2.5:1；

流道支片1321与延伸支片1322之间的夹角为150°；流道支片1321叶片前缘与轮毂131壁面夹角为110°；

叶轮13旋转方向从进口端看为逆时针方向；耐磨圈1141内壁、耐磨蜗壳1142内壁、叶轮13表面粗糙度小于12.5μm；

轴承箱2包括箱体21，两个对应设置在箱体21上的轴承22，固定在两个轴承22上的泵轴23；泵轴23一端贯穿泵盖113且能够安装轮毂131，泵轴23另一端与电机组件3连接；其中，轴承22与箱体21接触处设置有轴承油封；泵轴23与泵盖113接触处设置有密封部件。

实施例2：与实施例1不同的是：流道支片1321、延伸支片1322的纵截面为结构相同的等腰梯形。

实施例3：如图1所示的一种基于改进型叶轮的螺旋流高扬程恒压泵，包括泵体本体1，一端与泵体本体连接的轴承箱2，与轴承箱另一端连接的电机组件3；泵体本体1包括泵体壳体11，安装在泵体壳体11上的法兰组件12，以及安装在泵体壳体11内部的叶轮13；

泵体壳体11包括能够活动连接的前泵体壳111、后泵体壳112，能够活动安装在后泵体壳112上的泵盖113，以及能够安装在后泵体壳112上的耐磨组件114；

法兰组件12包括能够活动安装在前泵体壳111上的进口法兰121，以及能够活动安装在后泵体壳112上的出口法兰122；

耐磨组件114包括安装在前泵体壳111与后泵体壳112接触处的且进口端与进口法兰121连通的耐磨圈1141，以及安装在后泵体壳112上且进口端与耐磨圈1141出口端连接的耐磨蜗壳1142；

出口法兰122与耐磨蜗壳1142出口端连接；

如图3、4所示，叶轮13包括轮毂131，以及14组设置在轮毂131上的叶片132；轮毂131、叶片132为一体结构；叶片132呈周向均匀布置在轮毂131壁面上；每组叶片132均包括能够设置在轮毂131壁面上的流道支片1321，以及设置在流道支片1321尾端的延伸支片1322；

相邻两个流道支片1321与轮毂131内壁面构成流体通道，且每个流体通道内的轮毂131壁面上均设置有通孔1310；

流道支片1321包括安装在轮毂131内壁面上的安装段，以及与安装段为一体且延伸至轮毂131内壁面外侧的延伸段；

安装段与延伸段的长度比为2:1；

流道支片1321与延伸支片1322之间的夹角为150°；流道支片1321叶片前缘与轮毂131壁面夹角为100°；

叶轮13旋转方向从进口端看为逆时针方向；耐磨圈1141内壁、耐磨蜗壳1142内壁、叶轮13表面粗糙度小于12.5μm；

轴承箱2包括箱体21，两个对应设置在箱体21上的轴承22，固定在两个轴承22上的泵轴23；泵轴23一端贯穿泵盖113且能够安装轮毂131，泵轴23另一端与电机组件3连接；其中，轴承22与箱体21接触处设置有轴承油封；泵轴23与泵盖113接触处设置有密封部件。

实施例4：如图1所示的一种基于改进型叶轮的螺旋流高扬程恒压泵，包括泵体本体1，一端与泵体本体连接的轴承箱2，与轴承箱另一端连接的电机组件3；泵体本体1包括泵体壳体11，安装在泵体壳体11上的法兰组件12，以及安装在泵体壳体11内部的叶轮13；

泵体壳体11包括能够活动连接的前泵体壳111、后泵体壳112，能够活动安装在后泵体壳112上的泵盖113，以及能够安装在后泵体壳112上的耐磨组件114；

法兰组件12包括能够活动安装在前泵体壳111上的进口法兰121，以及能够活动安装在后泵体壳112上的出口法兰122；

耐磨组件114包括安装在前泵体壳111与后泵体壳112接触处的且进口端与进口法兰121连通的耐磨圈1141，以及安装在后泵体壳112上且进口端与耐磨圈1141出口端连接的耐磨蜗壳1142；

出口法兰122与耐磨蜗壳1142出口端连接；

如图3、4所示，叶轮13包括轮毂131，以及14组设置在轮毂131上的叶片132；轮毂131、叶片132为一体结构；叶片132呈周向均匀布置在轮毂131壁面上；每组叶片132均包括能够设置在轮毂131壁面上的流道支片1321，以及设置在流道支片1321尾端的延伸支片1322；

相邻两个流道支片1321与轮毂131内壁面构成流体通道，且每个流体通道内的轮毂131壁面上均设置有通孔1310；

流道支片1321包括安装在轮毂131内壁面上的安装段，以及与安装段为一体且延伸至轮毂131内壁面外侧的延伸段；

安装段与延伸段的长度比为2.8:1；

流道支片1321与延伸支片1322之间的夹角为150°；流道支片1321叶片前缘与轮毂131壁面夹角为115°；

叶轮13旋转方向从进口端看为逆时针方向；耐磨圈1141内壁、耐磨蜗壳1142内壁、叶轮13表面粗糙度小于12.5μm；

轴承箱2包括箱体21，两个对应设置在箱体21上的轴承22，固定在两个轴承22上的泵轴23；泵轴23一端贯穿泵盖113且能够安装轮毂131，泵轴23另一端与电机组件3连接；其中，轴承22与箱体21接触处设置有轴承油封；泵轴23与泵盖113接触处设置有密封部件。

实施例5：如图5所示的一种基于改进型叶轮的螺旋流高扬程恒压泵，包括泵体本体1，一端与泵体本体连接的轴承箱2，与轴承箱另一端连接的电机组件3，以及用于安装轴承箱2、电机组件3的安装支架；安装支架安装轴承箱2、电机组件3处均设置有减震垫；

泵体本体1包括泵体壳体11，安装在泵体壳体11上的法兰组件12，以及安装在泵体壳体11内部的叶轮13；

泵体壳体11包括能够活动连接的前泵体壳111、后泵体壳112，能够活动安装在后泵体壳112上的泵盖113，以及能够安装在后泵体壳112上的耐磨组件114；

法兰组件12包括能够活动安装在前泵体壳111上的进口法兰121，以及能够活动安装在后泵体壳112上的出口法兰122；

耐磨组件114包括安装在前泵体壳111与后泵体壳112接触处的且进口端与进口法兰121连通的耐磨圈1141，以及安装在后泵体壳112上且进口端与耐磨圈1141出口端连接的耐磨蜗壳1142；

出口法兰122与耐磨蜗壳1142出口端连接；

如图3、4所示，叶轮13包括轮毂131，以及14组设置在轮毂131上的叶片132；轮毂131、叶片132为一体结构；叶片132呈周向均匀布置在轮毂131壁面上；每组叶片132均包括能够设置在轮毂131壁面上的流道支片1321，以及设置在流道支片1321尾端的延伸支片1322；

相邻两个流道支片1321与轮毂131内壁面构成流体通道，且每个流体通道内的轮毂131壁面上均设置有通孔1310；

流道支片1321包括安装在轮毂131内壁面上的安装段，以及与安装段为一体且延伸至轮毂131内壁面外侧的延伸段；

安装段与延伸段的长度比为2.5:1；

流道支片1321与延伸支片1322之间的夹角为150°；流道支片1321叶片前缘与轮毂131壁面夹角为110°；

叶轮13旋转方向从进口端看为逆时针方向；耐磨圈1141内壁、耐磨蜗壳1142内壁、叶轮13表面粗糙度小于12.5μm；

轴承箱2包括箱体21，两个对应设置在箱体21上的轴承22，固定在两个轴承22上的泵轴23；泵轴23一端贯穿泵盖113且能够安装轮毂131，泵轴23另一端与电机组件3连接；其中，轴承22与箱体21接触处设置有轴承油封；泵轴23与泵盖113接触处设置有密封部件；

电机组件3包括为泵轴23提供动力的电机本体31，以及能够与电机本体连接的智能变频恒压系统32；其中，智能变频恒压系统32采用市售的变频器。

实施例6：如图1所示的一种基于改进型叶轮的螺旋流高扬程恒压泵，包括泵体本体1，一端与泵体本体连接的轴承箱2，与轴承箱另一端连接的电机组件3；泵体本体1包括泵体壳体11，安装在泵体壳体11上的法兰组件12，以及安装在泵体壳体11内部的叶轮13；

泵体壳体11包括能够活动连接的前泵体壳111、后泵体壳112，能够活动安装在后泵体壳112上的泵盖113，以及能够安装在后泵体壳112上的耐磨组件114；

法兰组件12包括能够活动安装在前泵体壳111上的进口法兰121，以及能够活动安装在后泵体壳112上的出口法兰122；

耐磨组件114包括安装在前泵体壳111与后泵体壳112接触处的且进口端与进口法兰121连通的耐磨圈1141，以及安装在后泵体壳112上且进口端与耐磨圈1141出口端连接的耐磨蜗壳1142；

出口法兰122与耐磨蜗壳1142出口端连接；

轮毂131壁面上周向均匀设置有12个安装槽；

每组叶片132均包括能够对应一一设置在12个安装槽上的流道支片1321，以及设置在流道支片1321尾端的延伸支片1322；

相邻两个流道支片1321与轮毂131内壁面构成流体通道，且每个流体通道内的轮毂131壁面上均设置有通孔1310；

流道支片1321包括安装在轮毂131内壁面上的安装段，以及与安装段为一体且延伸至轮毂131内壁面外侧的延伸段；

安装段与延伸段的长度比为2:1；

流道支片1321与延伸支片1322之间的夹角为150°；流道支片1321叶片前缘与轮毂131壁面夹角为100°；

叶轮13旋转方向从进口端看为逆时针方向；耐磨圈1141内壁、耐磨蜗壳1142内壁、叶轮13表面粗糙度小于12.5μm；

轴承箱2包括箱体21，两个对应设置在箱体21上的轴承22，固定在两个轴承22上的泵轴23；泵轴23一端贯穿泵盖113且能够安装轮毂131，泵轴23另一端与电机组件3连接；其中，轴承22与箱体21接触处设置有轴承油封；泵轴23与泵盖113接触处设置有密封部件。

实施例7：如图1所示的一种基于改进型叶轮的螺旋流高扬程恒压泵，包括泵体本体1，一端与泵体本体连接的轴承箱2，与轴承箱另一端连接的电机组件3；泵体本体1包括泵体壳体11，安装在泵体壳体11上的法兰组件12，以及安装在泵体壳体11内部的叶轮13；

泵体壳体11包括能够活动连接的前泵体壳111、后泵体壳112，能够活动安装在后泵体壳112上的泵盖113，以及能够安装在后泵体壳112上的耐磨组件114；

法兰组件12包括能够活动安装在前泵体壳111上的进口法兰121，以及能够活动安装在后泵体壳112上的出口法兰122；

耐磨组件114包括安装在前泵体壳111与后泵体壳112接触处的且进口端与进口法兰121连通的耐磨圈1141，以及安装在后泵体壳112上且进口端与耐磨圈1141出口端连接的耐磨蜗壳1142；

出口法兰122与耐磨蜗壳1142出口端连接；

轮毂131壁面上周向均匀设置有16个安装槽；

每组叶片132均包括能够对应一一设置在16个安装槽上的流道支片1321，以及设置在流道支片1321尾端的延伸支片1322；

相邻两个流道支片1321与轮毂131内壁面构成流体通道，且每个流体通道内的轮毂131壁面上均设置有通孔1310；

流道支片1321包括安装在轮毂131内壁面上的安装段，以及与安装段为一体且延伸至轮毂131内壁面外侧的延伸段；

安装段与延伸段的长度比为2:1；

流道支片1321与延伸支片1322之间的夹角为150°；流道支片1321叶片前缘与轮毂131壁面夹角为100°；

叶轮13旋转方向从进口端看为逆时针方向；耐磨圈1141内壁、耐磨蜗壳1142内壁、叶轮13表面粗糙度小于12.5μm；

轴承箱2包括箱体21，两个对应设置在箱体21上的轴承22，固定在两个轴承22上的泵轴23；泵轴23一端贯穿泵盖113且能够安装轮毂131，泵轴23另一端与电机组件3连接；其中，轴承22与箱体21接触处设置有轴承油封；泵轴23与泵盖113接触处设置有密封部件。