專利名稱：車載式雙級自吸離心灑水車泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型專利涉及一種車載式雙級自吸離心灑水車泵。
從過去以至沿襲到目前，綜觀國內(nèi)所有的汽車車載式灑水車泵，均采用的是二次大戰(zhàn)期間所使用的，我國在50年代從蘇聯(lián)引進(jìn)的WX20－24a型旋渦泵。該泵主要由一個旋渦輪、一個離心葉輪、一個吐出包、一個空氣排出器、一個泵體以及軸、中間蓋、泵蓋等所組成。該泵的自吸過程是由旋渦輪和吐出包以及空氣排出器所完成的。正常工作過程的工作流量和揚程是通過離心葉輪流經(jīng)旋渦輪后完成的。該泵的主要性能參數(shù)為流量Q＝35m3／h；揚程H＝52m；轉(zhuǎn)速n＝1450r／min；軸功率N＝16.5KW；效率η＝29～30％；最大吸上高度Ht＝5m；自吸時間t≥120S／5m，且軸的密封采用的是一般的填料函密封，具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、效率低、容易泄漏、維修不便、工作可靠性差、易損件多等弊病。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展以及城市建設(shè)和交通運輸事業(yè)的蓬勃發(fā)展，國家對公路的寬度、質(zhì)量和灑水車的噴灑速度以及噴灑距離、范圍都提出了新的要求。同樣對灑水車用泵也提出了新的性能指標(biāo)。期中對泵所提的流量要求為60m3／h，對泵揚程的要求為大于60m，且最大吸上高度要求為大于7m，自吸時間的要求為小于90S／5m，效率為55～60％。這樣，根據(jù)原有灑水車的底盤，灑水車的配套功率、安裝尺寸、動力驅(qū)動的方式和轉(zhuǎn)速，我們暫且拋開旋渦泵的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維修不便等不談，單就根據(jù)旋渦泵的工作原理而論，要完成上述目的和指標(biāo)，無論采用何種設(shè)計都是不可能達(dá)到的。而如采用普通單級自吸式離心泵的設(shè)計結(jié)構(gòu)，由于汽車動力轉(zhuǎn)速的限制，泵的比轉(zhuǎn)速較小，泵的葉輪和泵體的體積必然很大，其結(jié)果根本無法滿足汽車底盤的安裝要求。而如采用普通多級離心泵，雖然結(jié)構(gòu)和安裝尺寸能滿足裝車要求，但由于其不具有自吸功能，所以也無法滿足灑水車越野及邊防地區(qū)灌罐的要求。而如采用國內(nèi)近幾年所發(fā)明的串／并聯(lián)自吸式離心泵或外混式雙級自吸離心泵和結(jié)構(gòu)，也均由于體積龐大、通道復(fù)雜、安裝方式和連接方式不配等原因無法滿足灑水車的裝車條件。針對這一問題和現(xiàn)狀，顯而易見，發(fā)明和研制一種結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、體積小、密封可靠、自吸性能好的車載式雙級自吸離心灑水車泵來替代老式的旋渦泵和來達(dá)到現(xiàn)行灑水車泵技術(shù)指標(biāo)以及滿足灑水車在各種工況下的使用要求是很有必要的。
本實用新型專利的目的就是提出一種改進(jìn)的利用泵本身內(nèi)部結(jié)構(gòu)來完成自吸功能的，能與汽車驅(qū)動動力相連接配套的，能滿足灑水車裝車條件要求的車載式雙級自吸離心灑水車泵。
本實用新型專利的任務(wù)是通過下述方案實現(xiàn)的。
本實用新型專利的基本結(jié)構(gòu)型式主要是由泵的主體和齒輪增速機(jī)構(gòu)兩大部分所組成的。這兩大部件是通過泵殼和增速箱殼體定位配合，用螺栓固定連為一體的。其泵內(nèi)具有兩個離心工作葉輪，它和泵軸一起裝在泵的同一泵殼內(nèi)。泵殼內(nèi)的兩個離心葉輪是背靠背的排列在一起的，該結(jié)構(gòu)的泵殼內(nèi)有兩個相應(yīng)的渦殼流道和兩個相應(yīng)的隔舌，該結(jié)構(gòu)雖有兩個離心工作葉輪，但只具有一個泵殼壓水?dāng)U散管，一個泵殼氣液分離室，一個泵殼回流孔和一個泵殼儲液室，并還具有泵第一級與第二級的通道。上述特征的泵殼壓水室擴(kuò)散管、泵殼氣液分離室、泵殼回流孔、泵殼儲液室、兩個相應(yīng)的渦殼和泵第一級與第二級通道構(gòu)成了泵殼的主體。泵殼氣液分離室位于泵殼的上部。泵殼儲液室位于泵殼的下部。泵殼回流孔設(shè)計于泵殼第二級渦處，其位于泵殼第二級隔舌頂端起點的180～210度處，它將泵殼儲液室和泵殼第二級渦殼連通起來。泵第一級與第二級的通道將泵殼第一級渦殼的出口和泵第二級渦殼的進(jìn)口連通起來，位于泵殼上方的一側(cè)。泵殼壓水室擴(kuò)散管與泵殼第二級渦殼流道出口連通，位于泵殼上方的中間部位。泵中的兩個泵殼渦殼流道位于泵殼的內(nèi)部，其每個渦殼流道的第Ⅰ截面和隔舌的起點各相對錯開45度。泵中的裝置密封采用的是機(jī)械密封。泵中泵殼第一級渦殼隔舌及泵殼第二級渦殼隔舌與一級葉輪及二級葉輪之間的徑向間隙為0.5mm左右。泵的進(jìn)液器安裝在泵殼和一級葉輪進(jìn)口的水平前端，且進(jìn)口垂直朝上，保證泵殼內(nèi)具有一定的儲液量。泵的泵蓋安裝于泵殼的頂部，它將泵第一級與第二級的通道與泵殼空間內(nèi)腔隔開，其出液口正對泵殼壓水室擴(kuò)散管，出口處于水平安裝狀態(tài)。
該裝置齒輪增速機(jī)構(gòu)部分的增速主要是由一對變位斜齒輪嚙合達(dá)到目的的。其從動齒輪與一級葉輪和二級葉輪用軸承支撐安裝在同一泵軸上。主要齒輪安裝在與汽車萬向節(jié)聯(lián)接的輸入軸上。
本實用新型專利裝置的工作原理和工作過程如下當(dāng)汽車發(fā)動機(jī)帶動取力箱驅(qū)動后，通過萬向節(jié)帶動安裝在輸入軸上的主動齒輪旋轉(zhuǎn)。接著主動齒輪嚙合從動齒輪增速后，使從動齒輪反向高速旋轉(zhuǎn)，其旋向恰好符合工作的旋轉(zhuǎn)方向。泵正常啟動后，兩個離心工作葉輪將隨著泵軸一起高速旋轉(zhuǎn)。由于兩個離心工作葉輪均布置在同一存有一定液體的泵殼內(nèi)，所以兩個離心葉輪可以同時攪動泵殼內(nèi)的液體，將泵殼儲液室內(nèi)所存的液體和吸入管路中的空氣一起吸入，使液體和空氣在葉輪內(nèi)得以完全混合，在離心力的作用下，液體夾帶著氣體流向葉輪外緣，在葉輪外緣上形成一層白色氣液混合泡沫帶及高速旋轉(zhuǎn)的液環(huán)，泡沫帶與液環(huán)與葉輪一起旋轉(zhuǎn)。當(dāng)泡沫帶與液環(huán)經(jīng)過泵殼隔舌時，大部分泡沫被刮到泵殼渦殼上方。其中第一級葉輪將泵殼儲液室和吸入管路中的氣體混合物通過泵第一級與第二級通道傳輸?shù)降诙壢~輪的進(jìn)口，第二級葉輪將氣液混合物通過泵殼壓室擴(kuò)散管傳到泵殼上部。這時泡沫速度減慢，當(dāng)泡沫流經(jīng)泵殼氣液分流室時，氣泡破裂，氣體通過泵蓋逸出。而脫氣后的液體沿泵殼第二級渦殼外部流向泵殼回流孔處回流，重新參與帶走空氣的作用。如此周而復(fù)始地反復(fù)吸氣、脫氣，吸入管路中的空氣不斷減少，直至排盡氣體吸上液體為止，從而完成自吸過程，使泵投入正常輸液工作。泵正常時，液體是經(jīng)過進(jìn)液器，接著進(jìn)入一級葉輪，再經(jīng)泵第一級與第二級通道，過二級葉輪及泵殼壓水室擴(kuò)散管，然后通過泵蓋出口排出，增加了泵的揚程。
本車載式雙級自吸離心灑水車泵實用新型專利具有以下一些特點1、可以利用本身內(nèi)部結(jié)構(gòu)而不需附加裝置就能完成自吸功能。且由于有兩個離心工作葉輪的高速旋轉(zhuǎn)，加速了氣液分離過程，提高了自吸效果和性能。
2、由于采用了雙級葉輪的串聯(lián)工作，且具有自吸功能。因此，解決和突破了目前自吸式離心泵揚程不能偏高的設(shè)計界限，使自吸式離心泵的應(yīng)用范圍得到了擴(kuò)大。
3、該裝置雖有兩個離心工作葉輪，但只有一個泵殼氣液分離室，一個泵殼回流孔，一個泵殼壓水室擴(kuò)散管，一個泵殼儲液室。將多級離心泵和自吸式離心泵巧妙的有機(jī)結(jié)合為一體。從外觀看，只相當(dāng)于一臺單級自吸離心泵。故結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、體積小、維修方便。
4、該裝置采用機(jī)械密封軸封，密封可靠，壽命長。
5、該裝置保留了離心泵的優(yōu)點，工作葉輪不與其它部件存在接觸和剛性磨擦。所以，該裝置工作安全可靠，不需要超壓保護(hù)裝置，操作方便，運行平穩(wěn)，性能良好，效率高。
6、泵第一級與第二級通道設(shè)計于泵殼的上方，減少了鑄造工藝的難度，提高了產(chǎn)品的成品率和質(zhì)量。
7、根據(jù)灑水車的特殊條件，增設(shè)了齒輪增速機(jī)構(gòu)，并將其與泵連為一體，大大減少了安裝尺寸，滿足了裝車要求。
8、該裝置的外觀總體尺寸比原WX20－24Q型旋渦泵小，但效率高達(dá)60％，比原旋渦泵效率30％提高了一倍。
附圖面說明


圖1、本實用新型專利的工作原理及具體裝置的結(jié)構(gòu)簡圖。
圖2、
圖1結(jié)構(gòu)的A向投影圖。
圖3、
圖1結(jié)構(gòu)的B－B泵殼部面圖。
圖4、
圖1結(jié)構(gòu)的C－C泵殼剖面圖。
圖5、
圖1結(jié)構(gòu)的D－D泵殼，二級進(jìn)液器的剖面圖。
圖6、
圖1結(jié)構(gòu)的E向泵殼投影圖。

圖1中1為進(jìn)液器，2為泵殼，3為泵蓋，4為泵殼氣液分離室，5為泵殼壓水室擴(kuò)散管，6為二級進(jìn)液器，7為機(jī)械密封，8為機(jī)械密封座，9為增速箱殼體，10為骨架油封，11為骨架油封座，12為軸承，13為增速箱蓋，14為排放油氣螺塞，15為擋油板，16為軸套，17為泵軸，18為悶蓋，19為輸入軸，20為主動齒輪，21為從動齒輪，22為機(jī)械密封泄漏孔，23為機(jī)械密封彈簧座，24為泵殼儲液室，25為泵殼回流孔，26為泵第二級吸入室，27為泵殼第二級渦殼，28為二級葉輪口環(huán)，29為泵殼第一級渦殼，30為泵放液螺塞，31為二級葉輪，32為導(dǎo)軸承，33為葉輪螺母，34為一級葉輪，35為一級葉輪口環(huán)，36為泵第一級吸入室。
該圖詳盡的顯示了該裝置各零部件之間的相互裝配關(guān)系，也顯示了泵殼氣液分離室、壓水室擴(kuò)散管、儲液室、回流孔、第一級渦殼、第二級渦殼之間的相對位置。裝置中的一級葉輪和二級葉輪是一起裝配在同一泵軸上的，其間由泵殼的中間擋板隔開，其兩個葉輪是背靠背排列的，泵第一級渦殼與第二級渦殼的通道是在泵殼的上方一側(cè)連通的，泵進(jìn)液器和增速箱殼體是定位后用螺栓與泵殼連為一體的，泵蓋安裝在泵殼的上方，這樣使裝置結(jié)構(gòu)更為緊湊，制造工藝更簡單。泵的回流孔位于泵殼的第二級渦殼底部，從而使其能夠完成泵液體的回流作用。壓水室擴(kuò)散管與泵殼第二級渦殼鑄成一體，其出口平滑過渡并對著泵蓋出口，這樣既減少了水力損失，又加速了氣液分離，縮短了自吸時間。齒輪箱中的從動小齒輪裝在泵軸上，主動大齒輪裝在輸入軸上，達(dá)到了增速的目的。
圖2中37為泵第一級與第二級的通道，38為油尺，39為放機(jī)油螺塞。
圖3中40為泵殼第一級渦殼的隔舌及位置。
圖4中25為泵殼回流孔及位置，41為泵殼第二級渦殼的隔舌及位置。
圖5中為泵殼，6為二級進(jìn)液器的位置和方向。
圖6中42為一級葉輪出口，43為二級葉輪進(jìn)口。
上述裝置的結(jié)構(gòu)投影圖和剖面圖表示了該泵裝置第一級渦殼與第二級渦殼通道，第一級渦殼隔舌，第二級渦殼隔舌，泵殼回流孔，二級過液器，一級葉輪出口和二級葉輪進(jìn)口的位置和方向。其中第一級渦殼與第二級渦殼的通道是與泵殼所氣液分離室及泵殼儲液室空間是隔開的。且該裝置的每一級渦殼隔舌均位于泵擴(kuò)散管與蝸殼的交接處，它與離心葉輪外徑的徑向間隙為0.5mm左右?；亓骺孜挥诘诙壐羯囗敹似瘘c的180－210度處。泵第一級渦殼和第二級渦殼的通道口直接與二級進(jìn)液器對正連接，這樣使泵的自吸性能更佳，效率更高，裝置的性能更為理想。
權(quán)利要求1.車載式雙級自吸離心灑水車泵是由泵的主體和齒輪增速機(jī)構(gòu)兩大部分所組成的裝置，它是通過泵殼和增速箱殼體及泵軸將其連為一體的；泵中具有兩個離心工作葉輪，并和泵軸一起裝在泵的同一體殼內(nèi)，其間由泵結(jié)構(gòu)的擋板隔開，其特征在于泵內(nèi)有兩個相應(yīng)的渦殼流道，兩個相應(yīng)的隔舌，有一個泵殼壓水室擴(kuò)散管，一個泵殼氣液分離室，一個泵殼回流孔，一個泵殼儲液室和一個泵第一級與第二級通道；泵殼壓水?dāng)U散管、泵殼氣液分離室、泵殼回流孔、泵殼的兩個渦殼流道和泵第一級與第二級的通道構(gòu)成了泵殼的主體；泵殼氣液分離室位于泵殼的上部，泵殼儲液室位于泵殼的下部；泵殼回流孔設(shè)計于泵殼第二級渦殼處，其位于泵殼第二級隔舌頂端起點的180-210度處，它將泵殼儲液室和泵殼第二級渦殼串通；泵第一級與第二級的通道將泵殼第一級渦殼的出口和泵殼第二級渦殼的進(jìn)口連通，并位于泵殼上方的一側(cè)；泵殼壓水室擴(kuò)散管與泵殼第二級渦殼流道出口直通，位于泵殼上方的中間部位；齒輪增速機(jī)構(gòu)中的從動齒與兩個離心工作葉輪安裝在同一泵軸上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載式雙級自吸離心灑水車泵，其特征在于兩個離心葉輪是背靠背排列的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載式雙級自吸離心灑水車泵，其特征在于每一級渦殼隔舌與離心葉輪外徑的徑向間隙為0.5mm左右。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載式雙級自吸離心灑水車泵，其特征在于每個渦殼流道的第Ⅰ截面和隔舌的起點各相對錯開45度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載式雙級自吸離心灑水車泵，其特征在于泵殼回流孔的位置位于第二級渦殼，第二級離心葉輪進(jìn)口方向的下側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載式雙級自吸離心灑水車泵，其特征在于泵的軸封為機(jī)械密封。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載式雙級自吸離心灑水車泵，其特征在于嚙合齒輪為變位斜齒輪。
專利摘要本實用新型專利涉及一種由泵的主體和齒輪增速機(jī)構(gòu)組成的，靠齒輪增速后，利用兩個離心葉輪，兩個相應(yīng)渦殼和兩個相應(yīng)隔舌，一個壓水室擴(kuò)散管，一個氣液分離室，一個回流孔，一個儲室和一個液流通道等結(jié)構(gòu)完成自吸輸液功能的車載式雙級離心灑水車泵。它解決了雙級葉輪在一個泵殼內(nèi)完成氣液分離的難題和滿足了灑水車裝車條件和使用工況的要求，并具有結(jié)構(gòu)緊湊、自吸功能好、性能優(yōu)良，工作可靠、效率高，壽命長等優(yōu)點。也滿足各類汽車罐車輸送不同介質(zhì)的使用。
文檔編號F04D1/08GK2123628SQ91232710
公開日1992年12月2日 申請日期1991年12月21日 優(yōu)先權(quán)日1991年12月21日
發(fā)明者儀群, 樓文堯, 吳宗燦 申請人:儀群, 樓文堯, 吳宗燦