一种高扬程无堵塞液压潜水泵

技术领域

本发明涉及水泵技术领域，更准确地说，涉及一种液压潜水泵，尤其涉及一种体积小、重量轻、无堵塞、高扬程的液压潜水泵。

背景技术

潜水泵是抗洪排水的重要设备，该泵广泛应用于城区道路、立交涵隧和居民区严重内涝水浸、地下车库、地下商城、地铁、深电梯井被水淹等领域。目前国内通常使用的潜水泵主要动力源大都来自电机，在电源供电条件下，由电机驱动潜水泵实现给排水，此泵局限于必须在有电源的条件下工作，且用电就有渗水漏电的情况发生，这就导致潜水泵的安全可靠性差，且采用电机驱动的水泵的体积大，重量重，效率降低。另外，在发生洪涝灾害的时候必然伴随着停水停电的情况。所以随着我国城市化进程的加快，国家对重点行业，城市基层防汛抢险自救能力建设，补齐基层一线抢险自救救援短板进行加强，潜水泵的应用更加广阔，急需这种大排量，单位体积小，安全可靠，便携移动、操作简单的液压潜水泵。

液压水泵便是其中一种解决方案，其通过液压马达的方式进行驱动。现有的液压水泵除了驱动方式与传统水泵不同之外，其它的结构均相同，因此无法发挥液压驱动的优势。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提出一种高扬程无堵塞液压潜水泵。

基于上述目的，本发明提供了一种高扬程无堵塞液压潜水泵，包括：

液压马达；

泵壳，所述泵壳包括具有进水端及出水端的内腔，所述内腔为液体的流通通道；

叶轮，所述叶轮位于泵壳的内腔中，所述叶轮被构造为在液压马达的驱动下转动，所述泵壳内腔位于叶轮外围的区域为液体流过的高压区；

泄流腔；所述泄流腔位于内腔的上方，且与所述内腔的高压区联通。

在本发明一个实施方式中，所述泄流腔为环形结构，其底部整体与高压区贯通。

在本发明一个实施方式中，所述泄流腔的底部尺寸大于其顶部尺寸。

在本发明一个实施方式中，包括位于泵壳顶部开口位置的传动室，所述传动室位于液压马达与泵壳之间；叶轮的泵轴与液压马达的传动轴在传动室中连接；所述传动室的至少部分内壁围成了上述的泄流腔。

在本发明一个实施方式中，所述传动室包括位于中部且形成传动腔的围合侧壁，以及位于围合侧壁外围并将围合侧壁连接在泵壳上的连接侧壁；所述围合侧壁、连接侧壁围成了所述的泄流腔。

在本发明一个实施方式中，所述围合侧壁、连接侧壁以及泵壳通过注塑的方式一体成型。

在本发明一个实施方式中，还包括位于泵壳进水端位置的下泵盖，所述下泵盖的内表面被构造为引导液体进入泵壳转动腔中；其中，所述叶轮的边缘与下泵盖内壁的形状相配，且被构造形成预定长度的间隙，所述泵壳的内腔被叶轮、下泵盖围成了所述的高压区。

在本发明一个实施方式中，所述下泵盖内壁具有凸缘部；所述叶轮的相应位置设有与其相配合的凹陷部；所述凸缘部和凹陷部之间形成预定长度的所述间隙。

在本发明一个实施方式中，所述凸缘部的表面具有呈圆弧状的过渡表面，所述凸缘部呈圆弧状的过渡表面分别延伸至下泵盖相对的两端，并在下泵盖相对的两端分别形成扩口结构。

在本发明一个实施方式中，所述凸缘部从泵壳的进水端伸入至泵壳的内腔中，且在泵壳的内腔中与泵壳进水端位置的内壁形成台阶结构。

本发明提供的一种高扬程无堵塞液压潜水泵，设有与高压区联通的泄流区，以此来解决潜水泵工作时的水阻塞问题。本发明的潜水泵，其体积小、重量轻、稳定性好，可以应用到污水处理、农业灌溉、城市积水处理等各领域，而且具有密封性好、效率高、扭矩大等优益的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例潜水泵的结构示意图。

图2为图1实施例中潜水泵的剖面图。

图3为图1实施例中潜水泵在具体应用时的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本发明实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

本发明提供的一种高扬程无堵塞液压潜水泵，包括液压马达、泵壳以及位于泵壳内腔中且受控于液压马达的叶轮。泵壳围成的内腔为液体的流通通道，其包括进水端及出水端，泵壳内腔中位于叶轮外围的区域为液体流动的高压区。当液压马达驱动叶轮在泵壳内腔中高速转动后，在进水端的位置形成负压，以将外部的液体吸入至泵壳的内腔并进入到高压区，液体在高压区加速流动，并最终从泵壳的出水端流出。

阻碍液体在泵壳内腔中流动的因素很多，例如内腔的走向、形状、尺寸、管口尺寸或者内腔中的异物等。泵壳内腔中对液体的阻力及高速流动的液体在泵壳的内腔中形成的较大的压力会进一步影响液体的流动速度及流出效率，造成液体在流通通道中的阻塞，简称“水阻塞”。当这种阻塞的力过大时，给会叶轮、泵轴、液压马达带来较大的负荷。

在泵壳内腔的上方设置与潜水泵高压区连通的泄流腔，该泄流腔位于泵壳内腔中液面的上方，即该泄流腔位于泵壳的上方。正常工作时，液体在泵壳内腔构成的流通通道中流动；当发生水阻塞等情况时，过多的液体会溢流进泄流腔中，从而缓解或者消除由于水阻塞所带来的问题。

参考图1、图2，本发明提供的一种高扬程无堵塞液压潜水泵，泵壳4具有内腔，其至少具有一进水端、一出水端41。泵壳4的内腔构成了液体的流通通道，应用场景中的液体从进水端进入到泵壳内腔中，沿着泵壳内腔从出水端41流出。为了保证泵壳4整体的密封性，其可以采用一体注塑的方式制成。

泵壳4的形状可以选用蜗壳结构，这种结构的泵壳利于液体的流动，可以提高液体泵出的效率。进水端例如可设置在泵壳4的底部区域，液体从底部的进水端被吸入至泵壳4中后，经过蜗壳的流通通道并最终从出水端41流出。

参考图2，叶轮5位于泵壳4的内腔中，且被构造为在液压马达1的驱动下转动，泵壳4内腔位于叶轮5外围的区域为液体流过的高压区40，位于叶轮5与进水端之间的区域为低压区42。当叶轮5在液压马达1驱动下高速旋转时，外部的液体经低压区42进入到高压区40，并在高压区40高速流动并最终从出水端41流出。

在泵壳4内腔的上方还设有与泵壳3内高压区40联通的泄流腔22，该泄流腔22位于泵壳4内腔之上，即位于泵壳4内液面的上方。潜水泵正常工作时，液体在泵壳4的内腔流动；当泵壳4内腔中出现水阻塞时，则内腔中的液体会溢至泄流腔22中，以缓解水阻塞等问题。

泄流腔22的形成可以通过本领域技术人员所熟知的方式，例如在泵壳4的上方设置一围成泄流腔22的泄流腔壳体，该泄流腔壳体可以通过装配的方式安装在泵壳4上，也可以是与泵壳4一体成型。

在本发明一个实施方式中，泄流腔22通过传动室2围成。具体地，传动室2用于将液压马达1的扭矩传递至位于泵壳4内腔中的叶轮5。参考图2，传动室2安装在泵壳4顶部的开口位置，传动室2的部分内壁围成了泄流腔22，该泄流腔22通过泵壳4的顶部开口与泵壳内腔的高压区40连通。

在本发明一个具体的实施方式中，液压马达1装配在传动室2的上端，传动室2包括位于中部且形成传动腔的围合侧壁20，以及位于围合侧壁20外围并将围合侧壁20连接在泵壳4上的连接侧壁21。围合侧壁20位于中部区域，其内部形成了传动腔。液压马达1的传动轴10伸入至传动腔中，叶轮5的泵轴33可通过轴承31固定在传动腔中，传动轴10和泵轴33刚性连接在一起，例如通过套筒联轴器30或者本领域技术人员所熟知的其它方式进行连接。

泵轴33的另一端从传动腔中穿出，并通过螺母34将叶轮5安装在泵轴33上。为了保证传动腔的密封，可在传动腔的下方设置压盖32、轴封等，这种密封的结构属于本领域技术人员的公知常识，在此不再具体说明。

连接侧壁21位于围合侧壁20的外侧，并通过连接侧壁21将整个传动室2连接在泵壳4上。围合侧壁20、连接侧壁21围成了环状的泄流腔22，且其下端整体通过泵壳4的开口与潜水泵的高压区40贯通。

泄流腔22的形状根据围合侧壁20、连接侧壁21的结构而定。例如连接侧壁21整体呈圆台状，连接侧壁21的上端与围合侧壁20连接，其下端与泵壳4连接，这使得泄流腔22的截面呈三角形。

在本发明一个实施方式中，使泄流腔22的底部尺寸大于其顶部尺寸，采用这样的结构外形，使得水阻塞发生时可快速溢出，在此基础上减少潜水泵的体积。对于本领域的技术人员而言，也可以选择使泄流腔22的截面呈矩形、梯形、圆形等。

在本发明一个实施方式中，围合侧壁20的下端可以延伸至与泵壳4的开口端齐平，或者伸入至泵壳4的内腔中，这有利于叶轮5的安装及限定泄流腔22的形状。

传动室2可以通过本领域技术人员所熟知的方式装配在泵壳4上，在本发明另一个实施方式中，围合侧壁20、连接侧壁21以及泵壳4可以通过注塑的方式一体成型，以保证传动室2与泵壳4之间的密封性能，降低了零部件的加工难度。另外，采用注塑的方式，还可以提高部件间装配的同心度，减轻了重量，降低了成本，装拆和维护方便，能有效地提高了泵的加工、安装和检修效率。

在本发明一个实施方式中，为了提高潜水泵高压区40的密封性，在泵壳4进水端位置设置有下泵盖6，下泵盖6为中空的结构，具有供液体流入的通道。下泵盖6的内表面被构造为引导液体进入泵壳4的内腔中。叶轮5与下泵盖6相对一侧的边缘50与下泵盖6内壁的形状相配，且二者对应的位置被构造形成预定长度的间隙51，由此该叶轮5、下泵盖6和泵壳4的内壁之间围成了潜水泵的高压区40。

在本发明一个实施方式中，参考图2，下泵盖6的内壁具有一圈环形的凸缘部61，该凸缘部61朝向叶轮5的方向延伸，叶轮5的相应位置即边缘50的位置设有与其相配合的凹陷部，凸缘部61和凹陷部之间形成了预定长度的间隙51。在叶轮5旋转的时候，叶轮5不会与下泵盖6产生干涉，又可以在泵壳4内形成高压区，被叶轮5带动的液体进入高压区40中高速流动，并最终从泵壳4的出水端41流出。

原则上该间隙51的宽度越小、长度越长，则高压区40的密封性更好，即内泄漏小，效率高。因此可在工艺条件及工况允许的基础上，尽量减小间隙51的宽度，增大间隙51的长度。另外，还可以通过改变间隙51的延伸方向来提高其密封性，例如采用弯曲或者之字形结构的间隙51等。

下泵盖6和叶轮5这种配合方式，使得可以在泵壳4内围成密封性较好的高压区40，提高了液体在高压区内的流动速度，改善了潜水泵的出水效率。另外该间隙51也可以阻止异物进入到高压区40。

在本发明一些其他的实施方式中，凸缘部可以设置在叶轮5上，凹陷部设置在下泵盖6上，二者亦可共同形成上述的间隙51，在此不再具体说明。

凸缘部61形成在下泵盖6的内壁上，在本发明一个实施方式中，凸缘部61与叶轮5对应的表面为呈圆弧状的过渡表面。圆弧状的过渡表面利于引导水流进入，减小水流的阻力；而且还可以与叶轮5之间形成弯曲的间隙51。

在本发明一些实施方式中，凸缘部61呈圆弧状的过渡表面分别延伸至下泵盖6相对的两端，并在下泵盖6相对的两端分别形成扩口结构。参考图2，凸缘部61的过渡表面延伸至下泵盖6的上端开口，形成位于上端的扩口结构；延伸至下泵盖6的下端开口，形成位于下端的扩口结构。即，下泵盖6的两端均为扩口结构，且为圆弧状的过渡表面，这种结构利于液体的流入，提高了进水端的进入效率。

在本发明一个实施方式中，凸缘部61从泵壳4的进水端伸入至泵壳4的内腔中，并在泵壳4的内腔中与泵壳4的进水端位置形成台阶结构。例如参考图2的视图方向，位于泵壳4内腔中的凸缘部61高于泵壳4底部的端面，由此形成了一圈台阶结构，提高了高压区的密封性。

下泵盖6与泵壳3可以是一体成型的，也可以通过装配的方式连接在一起。例如下泵盖6包含连接部60，该连接部60与凸缘部61可以是一体成型的。通过螺栓或者本领域技术人员所熟知的方式将连接部60装配在泵壳4的开口端位置，实现下泵盖6与泵壳4的装配。采用装配的方式，使得当下泵盖6由于长时间使用而损坏时，可以将其拆下并进行更换。另外，由于潜水泵长时间运行造成叶轮5与下泵盖6之间的间隙51变大后，可以调整下泵盖6的装配位置来缩小间隙51的尺寸。例如可通过更换下泵盖6与泵壳4之间的垫片来实现，在此不再具体说明。

在本发明一些实施方式中，为了防止异物进入到潜水泵内，在泵壳4的进水端还设有过滤装置7，外部的液体被配置为经过该过滤装置7、下泵盖6进入到泵壳中。该过滤装置7可以是滤网等本领域技术人员所熟知的过滤结构。

在本发明一个具体的实施方式中，该过滤装置7可以是一安装在泵壳4底部的支撑套筒，在支撑套筒的筒壁上开设有多个过滤孔。过滤装置7在起到过滤作用的同时，还可以为潜水泵提供支撑，使其可以应用到各种复杂的工况中。

过滤装置7可以通过螺栓等本领域技术人员所熟知的方式装配在泵壳4的进水端位置。在本发明一个实施方式中，过滤装置7、下泵盖6通过相同的螺栓装配在泵壳4上，这样可以减少泵壳4螺孔的开孔数量，保证泵壳4的强度及密封性能。

在本发明一个实施方式中，在泵壳4还设置有提手8，提手8可设置两个，分布在泵壳4上位于传动室2两侧的位置。通过该两个提水8可以方便地搬运潜水泵。

图3示出了本发明的潜水泵在具体场景应用时的状态图。参考图3，本发明的潜水泵放置至合适的位置，通过液压管线B连通潜水泵的液压马达1及液压工作站A，外接水管C则连接在潜水泵的出水端41。在工作的时候，液压工作站A通过液压管线B为液压马达1提供液压动力，液压马达1驱动潜水泵内部的叶轮转动，以将应用场景中的存储的液体通过出水端41、外接水管C抽取至预定的位置。

本发明的潜水泵，其体积小、重量轻、稳定性好、扬程高，可以应用到污水处理、农业灌溉、城市积水处理等各领域，而且具有密封性好、效率高、扭矩大等优益的效果。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。