一种变量水泵

技术领域

本发明属于水泵的技术领域，尤其涉及一种变量水泵。

背景技术

水泵是一种是对流体做功的机械，用于增加液体的压力，使液体输送流动；一般由电机、泵体、泵轴和叶轮等部分组成，在工业生产及日常生活中，水泵用来输送清水以及其它物理、化学性质类似于水的液体，其应用较为广泛，如自来水工程、空调循环水工程、锅炉供水、增压供水、消防喷淋系统、灌溉、电站、工业供水系统、船舶工业及炼油工业等领域，其主要工作原理是利用叶轮旋转而使水发生离心运动，叶轮流道里的水被甩向四周，叶轮入口形成真空，外界的水在大气压力下沿进水口被吸入补充了这个空间，继而吸入的水又被叶轮甩出而进入出水口，因此水泵在叶轮高速旋转所产生的离心力的作用下，能够连续吸水、压水，完成对水的输送；在现有技术中需要水泵对排量进行调节时，只能通过调节转速来改变泵的排量，不但会影响到泵的效率，泵的扬程，而且需要调速机构来控制；但是调速机构如变频器代价高昂，成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变量水泵，其不仅结构简单，而且可以根据需要改变流量。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种变量水泵，包括泵体，所述泵体内设有右端开口的转槽，所述转槽转动连接有泵芯，所述泵芯内自左向右依次设有第一泵腔、第二泵腔、第三泵腔，所述泵体内转动连接有穿出第一泵腔、第二泵腔、第三泵腔的转轴，所述转轴在第一泵腔内固定设有第一叶轮、在第二泵腔内固定设有第二叶轮、在第三泵腔内固定设有第三叶轮；所述泵体内设有进液通道和出液通道；所述泵芯内设有与第一泵腔连通的第一进口和第一出口、与第二泵腔连通的第二进口和第二出口、与第三泵腔连通的第三进口和第三出口，所述第一进口、第二进口、第三进口均与进液通道连通；所述泵体的右端固定设有用于驱动泵芯转动的驱动组件；在驱动组件驱动泵芯转至第一位置时，所述所述第一出口、第二出口、第三出口均与出液通道连通；在驱动组件驱动泵芯转至第二位置时，所述第一出口与进液通道连通，所述第二出口、第三出口均与出液通道连通；在驱动组件驱动泵芯转至第三位置时，所述第一出口和第二出口均与进液通道连通，所述第三出口与进液通道连通；在驱动组件驱动泵芯转至第四位置时，所述所述第一出口、第二出口、第三出口均与进液通道连通。

进一步的，所述驱动组件包括第一电机，所述泵体的右端延伸设有凸板，所述第一电机固定安装在凸板上，所述第一电机的输出轴上固定设有第一齿轮，所述泵芯的右端固定设有与第一齿轮啮合的外齿圈。

进一步的，所述转槽的内侧壁在正对第一叶轮处设有与进液通道连通的第一进液弧形槽和第一回液弧形槽，以及与出液通道连通的第一出液弧形槽，在泵芯转至第一位置时，第一出口与第一出液弧形槽连通，在泵芯转至第二位置、第三位置和第四位置时，第一出口与第一回液弧形槽连通。

进一步的，所述转槽的内侧壁在正对第二叶轮处设有与进液通道连通的第二进液弧形槽和第二回液弧形槽，以及与出液通道连通的第二出液弧形槽，在泵芯转至第一位置和第二位置时，第二出口与第二出液弧形槽连通，在泵芯转至第三位置和第四位置时，第二出口与第二回液弧形槽连通。

进一步的，所述转槽的内侧壁在正对第三叶轮处设有与进液通道连通的第三进液弧形槽和第三回液弧形槽，以及与出液通道连通的第三出液弧形槽，在泵芯转至第一位置、第二位置和第三位置时，第三出口与第三出液弧形槽连通，在泵芯转至第四位置时，第三出口与第三回液弧形槽连通。

有益效果

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

1.通过使用第一齿轮和外齿圈啮合来控制泵芯旋转，使得水泵能实现流量的调节；

2.通过泵芯和泵体旋转来改变流道，从而实现水泵能实现流量的调节，方便快捷。

附图说明

图1为本发明的剖视图；

图2为本发明图1中A方向视图；

图3为本发明图1中B-B方向剖视图；

图4为本发明图1中C-C方向剖视图；

图5为本发明图1中D-D方向剖视图；

图6为本发明图1中E-E、F-F、G-G方向剖视图；

图7为本发明图1中排量为三分之二时B-B方向剖视图；

图8为本发明图1中排量为三分之二时C-C方向剖视图；

图9为本发明图1中排量为三分之二时D-D方向剖视图；

图10为本发明图1中排量为三分之二时E-E、F-F、G-G方向剖视图；

图11为本发明图1中排量为三分之一时B-B方向剖视图；

图12为本发明图1中排量为三分之一时C-C方向剖视图；

图13为本发明图1中排量为三分之一时D-D方向剖视图；

图14为本发明图1中排量为三分之一时E-E、F-F、G-G方向剖视图；

图15为本发明图1中排量为零时B-B方向剖视图

图16为本发明图1中排量为零时C-C方向剖视图

图17为本发明图1中排量为零时D-D方向剖视图

图18为本发明图1中排量为零时E-E、F-F、G-G方向剖视图。

具体实施方式

请参阅图1-18所示，一种变量水泵，包括泵体1，所述泵体1内设有右端开口的转槽101，所述转槽101转动连接有泵芯2，所述泵芯2内自左向右依次设有第一泵腔21、第二泵腔22、第三泵腔23，所述泵体1内转动连接有穿出第一泵腔21、第二泵腔22、第三泵腔23的转轴3，所述转轴3在第一泵腔21内固定设有第一叶轮4a、在第二泵腔22内固定设有第二叶轮4b、在第三泵腔23内固定设有第三叶轮4c；所述泵体1内设有进液通道1k和出液通道1j；所述泵芯2内设有与第一泵腔21连通的第一进口2a和第一出口2d、与第二泵腔22连通的第二进口2b和第二出口2e、与第三泵腔23连通的第三进口2c和第三出口2f，所述第一进口2a、第二进口2b、第三进口2c均与进液通道1k连通；所述泵体1的右端固定设有用于驱动泵芯2转动的驱动组件；在驱动组件驱动泵芯2转至第一位置时，所述第一出口2d、第二出口2e、第三出口2f均与出液通道1j连通；在驱动组件驱动泵芯2转至第二位置时，所述第一出口2d与进液通道1k连通，所述第二出口2e、第三出口2f均与出液通道1j连通；在驱动组件驱动泵芯2转至第三位置时，所述第一出口2d和第二出口2e均与进液通道1k连通，所述第三出口2f与进液通道1k连通；在驱动组件驱动泵芯2转至第四位置时，所述所述第一出口2d、第二出口2e、第三出口2f均与进液通道1k连通。

所述驱动组件包括第一电机7，所述泵体1的右端延伸设有凸板102，所述第一电机7固定安装在凸板102上，所述第一电机7的输出轴上固定设有第一齿轮6，所述泵芯2的右端固定设有与第一齿轮6啮合的外齿圈5。

所述转槽101的内侧壁在正对第一叶轮4a处设有与进液通道1k连通的第一进液弧形槽1a和第一回液弧形槽1d，以及与出液通道1j连通的第一出液弧形槽1g，在泵芯2转至第一位置时，第一出口2d与第一出液弧形槽1g连通，在泵芯2转至第二位置、第三位置和第四位置时，第一出口2d与第一回液弧形槽1d连通。

所述转槽101的内侧壁在正对第二叶轮4b处设有与进液通道1k连通的第二进液弧形槽1b和第二回液弧形槽1e，以及与出液通道1j连通的第二出液弧形槽1h，在泵芯2转至第一位置和第二位置时，第二出口2e与第二出液弧形槽1h连通，在泵芯2转至第三位置和第四位置时，第二出口2e与第二回液弧形槽1e连通。

所述转槽101的内侧壁在正对第三叶轮4c处设有与进液通道1k连通的第三进液弧形槽1c和第三回液弧形槽1f，以及与出液通道1j连通的第三出液弧形槽1i，在泵芯2转至第一位置、第二位置和第三位置时，第三出口2f与第三出液弧形槽1i连通，在泵芯2转至第四位置时，第三出口2f与第三回液弧形槽1f连通。

本发明中，在水泵启动前，需先将电机和转轴3连接，使得电机可以带动转轴3转动。

水泵全排量时，控制第一电机7带动第一齿轮6转动，第一齿轮6通过外齿圈5驱动泵芯2转至第一位置，接着启动电机带动输出转轴3转动，所以带动第一叶轮4a、第二叶轮4b、第三叶轮4c同时旋转，此时介质从进液通道1k分别通过第一进液弧形槽1a、第一进口2a进入第一泵腔21内，通过第二进液弧形槽1b、第二进口2b进入第二泵腔22内，通过第三进液弧形槽1c、第三进口2c进入第三泵腔23内，并通过第一叶轮4a、第二叶轮4b、第三叶轮4c获得动能，使介质分别通过第一出口2d、第一出液弧形槽1g进入出液通道1j，通过第二出口2e、第二出液弧形槽1h进入出液通道1j，通过第三出口2f、第三出液弧形槽1i进入出液通道1j；(如图1、2、3、4、5、6所示)，此时水泵的流量最大。

水泵变为全排量的三分之二时，第一电机7带动第一齿轮6转动，由于第一齿轮6和外齿圈5啮合，外齿圈5和泵芯2固定连接，使得泵芯2跟随转动，当泵芯2转动到图7、8、9、10所示第二位置时第一电机7停止，此时第一出口2d和第一回液弧形槽1d相连，且与第一出液弧形槽1g断开，介质通过进液通道1k、第一进液弧形槽1a、第一进口2a进入第一泵腔21中，在第一叶轮4a作用后由第一出口2d、第一回液弧形槽1d流回进液通道1k内，使第一叶轮4a只旋转不做功，而另外的第二叶轮4b和第三叶轮4c正常工作，此时水泵的流量为最大流量的三分之二。

水泵变为全排量的三分之一时，第一电机7带动泵芯2继续转动，当泵芯2转动到图11、12、13、14所示的第三位置时第一电机7停止，此时第一出口2d和第一回液弧形槽1d相连，且与第一出液弧形槽1g断开，第二出口2e和第二回液弧形槽1e相连，且与第二出液弧形槽1h断开；介质通过进液通道1k、第一进液弧形槽1a、第一进口2a进入第一泵腔21中，在第一叶轮4a作用后由第一出口2d、第一回液弧形槽1d流回进液通道1k内，使第一叶轮4a只旋转不做功，同理介质通过进液通道1k、第二进液弧形槽1b、第二进口2b进入第二泵腔22中，在第二叶轮4b作用后由第二出口2e、第二回液弧形槽1e流回进液通道1k内，使第二叶轮4b只旋转不做功，而只有一个第三叶轮4c正常工作，此时水泵的流量为最大流量的三分之一。

水泵排量变为零时，第一电机7带动泵芯2继续转动，当泵芯2转动到图15、16、17、18所示第四位置时第一电机7停止，此时第一出口2d和第一回液弧形槽1d相连，且与第一出液弧形槽1g断开，第二出口2e和第二回液弧形槽1e相连，且与第二出液弧形槽1h断开，第三出口2f和第三回液弧形槽1f相连，且与第三出液弧形槽1i断开，此时第一叶轮4a、第二叶轮4b、第三叶轮4c均是只旋转不做功，因此水泵的排量为零。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。