專利名稱：吸注式水泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種吸注式水泵，適于抽排水用，特別適于缺電力的農(nóng)村使用。
目前，國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道和使用的離心水泵，一般由泵體、泵蓋、葉輪軸、葉輪、雙吸密封環(huán)等部件構(gòu)成，直接以電動(dòng)機(jī)或柴油機(jī)為動(dòng)力，其泵體和泵蓋構(gòu)成葉輪的工作室，工作時(shí)，依靠葉輪在工作室內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生負(fù)壓，將水抽吸入工作室，然后直接從吐出口將水離心拋出。因此，一般情況下，電動(dòng)機(jī)需大功率，葉輪需高速旋轉(zhuǎn)，葉輪要承受大扭矩，泵體受壓力大，需要高強(qiáng)度材料制造，從而制造成本高，耗能高，功效低，此外，動(dòng)力只采用電動(dòng)機(jī)或柴油機(jī)供給，對(duì)無(wú)電地方，就不太方便。
本發(fā)明的目的就在于設(shè)計(jì)一種用電力和人力驅(qū)動(dòng)的低能耗、低轉(zhuǎn)速的吸注式水泵，以降低渦輪轉(zhuǎn)子、泵體腔殼對(duì)制造材料強(qiáng)度的要求，降低制造成本，提高使用效率。
本發(fā)明是這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)其目的的該吸注式水泵的泵體為園柱形吸注腔殼和裝于其下側(cè)上的球形儲(chǔ)輸腔殼構(gòu)成的兩級(jí)輸送結(jié)構(gòu)，渦輪轉(zhuǎn)子通過(guò)轉(zhuǎn)子軸裝于吸注腔殼內(nèi)，吸注腔殼的上側(cè)進(jìn)水口上裝有進(jìn)水管件，下側(cè)出水口上裝有水咀，兩端上裝有密封端蓋，儲(chǔ)輸腔殼的吐出口上裝有出水管件，轉(zhuǎn)子軸與電力和人力傳動(dòng)裝置相裝聯(lián)，水泵全部部件支承于機(jī)座上。
本發(fā)明還可以這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)其目的渦輪轉(zhuǎn)子由均布轉(zhuǎn)子柱體上的三個(gè)凸式刮水葉片和三個(gè)凹槽相間排布而構(gòu)成，在凸式刮水葉片的頂部上裝有柔性彈力耐磨片，該耐磨片與吸注腔殼內(nèi)壁呈緊密配合。
本發(fā)明的轉(zhuǎn)子軸兩端支承于軸承上，其一端與電力傳動(dòng)裝置的皮帶輪機(jī)構(gòu)相裝聯(lián)，其另一端與人力傳動(dòng)裝置相裝聯(lián)。
本發(fā)明的人力傳動(dòng)裝置由裝在轉(zhuǎn)子軸上的小齒輪，與小齒輪相嚙合的大齒輪、大齒輪軸、裝在大齒輪軸一端上的人力操縱杠桿構(gòu)成，大齒輪軸通過(guò)軸承支承于機(jī)座上，小齒輪與轉(zhuǎn)子軸之間裝有離合器。
本發(fā)明的兩枚水咀結(jié)構(gòu)相同，其上部呈漏斗形結(jié)構(gòu)，下部呈園柱形結(jié)構(gòu)，在園柱形結(jié)構(gòu)的對(duì)稱側(cè)壁上設(shè)計(jì)有水孔，并在其上設(shè)計(jì)有套裝由柔性彈力材料制成的密封腸套的反扣緣，密封腸套將水孔密封住。
本發(fā)明的水咀的腔內(nèi)設(shè)計(jì)有一錐形分流結(jié)構(gòu)。
由于本發(fā)明具有上述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其泵體分為吸注腔殼和球形儲(chǔ)輸腔殼的兩級(jí)輸送結(jié)構(gòu)，渦輪轉(zhuǎn)子的凸式刮水葉片與吸注腔殼內(nèi)壁接觸輕滑旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生正壓力，而渦輪轉(zhuǎn)子的內(nèi)凹槽內(nèi)產(chǎn)生同等的負(fù)壓力，被吸進(jìn)的水充填密實(shí)，當(dāng)水被帶到吸注腔殼下側(cè)出水口處時(shí)，便被強(qiáng)迫經(jīng)水咀擠入儲(chǔ)輸腔殼內(nèi)，在這里堆積儲(chǔ)存，當(dāng)水容納不下時(shí)，便經(jīng)出水管件輸送到目的地，這樣，水不是依靠高速旋轉(zhuǎn)的渦輪轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的離心作用，使其被拋離水泵;另外，進(jìn)入儲(chǔ)輸腔殼內(nèi)的水對(duì)水咀上的密封腸套產(chǎn)生反壓力，使水不至于返回到吸注腔殼內(nèi)，即使渦輪轉(zhuǎn)子停止旋轉(zhuǎn)，也是如此。因此，與現(xiàn)有離心泵相比，渦輪轉(zhuǎn)子不需高速旋轉(zhuǎn)，動(dòng)力也不需很大，能耗低，渦輪轉(zhuǎn)子所承受的扭矩力大大降低，泵體腔殼所承受的壓力也大大降低，從而大大降低了對(duì)制造渦輪轉(zhuǎn)子和泵體腔殼材料強(qiáng)度的要求，降低了水泵制造成本;同時(shí)，設(shè)計(jì)有電力和人力驅(qū)動(dòng)的兩種傳動(dòng)裝置，特別適于無(wú)電的廣大的農(nóng)村使用。因而該水泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、低動(dòng)力、低能耗、低轉(zhuǎn)速、低材料強(qiáng)度要求、低成本、高使用效率。根據(jù)計(jì)算和試驗(yàn)，在同等揚(yáng)程下，動(dòng)力需求低、轉(zhuǎn)速低、其結(jié)果例子見(jiàn)表1，表中描述了現(xiàn)有離心泵和本發(fā)明的水泵的主要性能對(duì)比數(shù)據(jù)。
表一
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例加以進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明的具體實(shí)施方案并不僅限于本附圖和實(shí)施例中的具體描述。


圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)圖;
圖2是本發(fā)明的俯視圖;(去掉了齒輪蓋和離合器后)圖3是本發(fā)明的左視圖;(去掉了吸注腔殼的端蓋和機(jī)座、離合器后)圖4是渦輪轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子軸配合圖;
圖5是渦輪轉(zhuǎn)子及轉(zhuǎn)子軸配合時(shí)的側(cè)視圖;
圖6是渦輪轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)立體圖;
圖7是轉(zhuǎn)子軸的結(jié)構(gòu)圖;
圖8是渦輪轉(zhuǎn)子刮水葉片頂部耐磨片的結(jié)構(gòu)圖;
圖9是圖8的側(cè)視圖;
圖10是水咀的正視圖;
圖11是水咀的側(cè)視圖;
圖12是水咀的立體圖;
圖13是是圖12的側(cè)視圖。
如圖中所示，該發(fā)明由進(jìn)水管件(1)、園柱形吸注腔殼(2)、球形儲(chǔ)輸腔殼(13)、渦輪轉(zhuǎn)子(3)、水咀(11)、出水管件(14)以及電力傳動(dòng)和人力傳動(dòng)裝置構(gòu)成。由園柱形吸注腔殼(2)和裝在其下側(cè)上的球形儲(chǔ)輸腔殼(13)構(gòu)成兩級(jí)輸送結(jié)構(gòu)，即“吸注和儲(chǔ)輸”兩級(jí)，渦輪轉(zhuǎn)子(3)通過(guò)轉(zhuǎn)子軸(4)裝于吸注腔殼(2)內(nèi)，吸注腔殼(2)的上側(cè)進(jìn)水口上裝有進(jìn)水管件(1)，下側(cè)出水口上裝有水咀(11)，兩端上裝有密封端蓋(8)，均通過(guò)螺釘裝聯(lián)方式裝聯(lián)。在儲(chǔ)輸腔殼(13)的吐出口上裝有出水管件(14)，轉(zhuǎn)子軸(4)與電力傳動(dòng)裝置和人力傳動(dòng)裝置相裝聯(lián)，水泵的全部部件支承在機(jī)座(15)上。渦輪轉(zhuǎn)子(3)由均布于柱體上的三個(gè)凸式刮水葉片(3a)和三個(gè)凹槽(3b)相間排布而構(gòu)成，在凸式刮水葉片(3a)的頂部裝有由柔性彈力材料制成的耐磨片(6)，本例中使用的耐磨片(6)是橡膠制成，其裝聯(lián)方式可以用螺釘聯(lián)接方式和粘結(jié)方式，本例中使用的鏍釘聯(lián)接方式。耐磨片(6)與柱形吸注腔殼(2)內(nèi)壁呈緊密配合。轉(zhuǎn)子軸(4)兩端支承于軸承(5)上，軸承(5)裝在機(jī)座(15)和端蓋(8)上。軸承為標(biāo)準(zhǔn)件，轉(zhuǎn)子軸(4)的一端與電力傳動(dòng)裝置的皮帶輪機(jī)構(gòu)(7)相裝聯(lián)，另一端與人力傳動(dòng)裝置相裝聯(lián)。人力傳動(dòng)裝置由裝在轉(zhuǎn)子軸(4)上的小齒輪(18)，與小齒輪(18)相嚙合的大齒輪(19)、大齒輪軸(20)、裝在大齒輪軸(20)一端上的人力操縱杠桿(22)構(gòu)成，大齒輪軸(20)通過(guò)軸承(21)支承在機(jī)座(15)上。小齒輪(18)與轉(zhuǎn)子軸(4)之間通過(guò)離合器(16)進(jìn)行離合，當(dāng)需要用電動(dòng)機(jī)(或柴油機(jī))作動(dòng)力時(shí)，只需向外撥動(dòng)離合器(16)，人力傳動(dòng)裝置的小齒輪(18)便與轉(zhuǎn)子軸(4)分離，當(dāng)需要以人力作動(dòng)力時(shí)，只要向內(nèi)撥動(dòng)離合器(16)，小齒輪(18)便與轉(zhuǎn)子軸(4)相結(jié)合，用人工轉(zhuǎn)動(dòng)人工操縱杠桿(22)，經(jīng)主動(dòng)大齒輪(19)帶動(dòng)被動(dòng)小齒輪(18)，從而帶動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)子(3)旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)抽排水，對(duì)于揚(yáng)程20米的水泵，一般人力只需以30轉(zhuǎn)/分的速度旋轉(zhuǎn)即可，這種人力驅(qū)動(dòng)方式對(duì)廣大缺電的農(nóng)村有著特殊的意義。電力傳動(dòng)裝置的皮帶輪機(jī)構(gòu)(7)、小齒輪(18)與轉(zhuǎn)子軸(4)之間以及大齒輪(19)與大齒輪軸(20)之間均以鍵聯(lián)方式(9)相裝聯(lián)，渦輪轉(zhuǎn)子(3)與轉(zhuǎn)子軸(4)之間以鍵聯(lián)方式相裝聯(lián)。離合器(16)采用園錐結(jié)構(gòu)形式(如圖1)，也可自作，也可市購(gòu)，齒輪為標(biāo)準(zhǔn)件也可市購(gòu)，齒輪組上設(shè)計(jì)有齒輪蓋(17)。與吸注腔殼(2)下側(cè)出水口相裝聯(lián)的兩枚水咀(11)結(jié)構(gòu)相同，其上部呈漏斗形結(jié)構(gòu)，下部呈園柱形結(jié)構(gòu)，在園柱形結(jié)構(gòu)的對(duì)稱側(cè)壁上設(shè)計(jì)有水孔(10)，并在其上設(shè)計(jì)有套裝由柔性彈力材料制成的密封腸套(12)的反扣緣(11a)，密封腸套(12)靠其彈性將水孔(10)密封住，該腸套一般用能承受10萬(wàn)次擴(kuò)張力以上的橡膠(普通橡膠)制作，密封腸套(12)的形狀、大小與水咀(11)的園柱形結(jié)構(gòu)能相適應(yīng)配合。水咀(11)腔內(nèi)還設(shè)計(jì)有一錐形分流結(jié)構(gòu)(11b)。水泵工作時(shí)，渦輪轉(zhuǎn)子(3)低速旋轉(zhuǎn)，將水吸進(jìn)吸注腔殼(2)內(nèi)，途經(jīng)吸注腔殼(2)下側(cè)方時(shí)，水便被擠入水咀(11)內(nèi)，被錐形分流結(jié)構(gòu)(11b)分流，從水咀(11)上的水孔(10)擠開(kāi)密封腸套(12)，沿水咀(11)下端和密封腸套(12)之間的縫隙進(jìn)入儲(chǔ)輸腔殼(13)內(nèi)，(如圖中箭頭所示)，當(dāng)儲(chǔ)輸腔殼(13)內(nèi)的水堆積不下時(shí)，便從其吐出口上的出水管件(14)送到目的地。根據(jù)流量和揚(yáng)程的增加，可相應(yīng)增大動(dòng)力和結(jié)構(gòu)尺寸即可，由于密封腸套(12)受到儲(chǔ)輸腔殼(13)內(nèi)水的重力產(chǎn)生的反壓力，使水不可能返回到吸注腔殼(2)內(nèi)，且水不是依靠渦輪轉(zhuǎn)子(3)的高速旋轉(zhuǎn)獲得離心力，而被直接強(qiáng)行拋出，故這種兩級(jí)式結(jié)構(gòu)的水泵，其渦輪轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速低，動(dòng)力低，泵體腔殼和渦輪轉(zhuǎn)子受壓力和扭矩均不大，對(duì)其制造材料強(qiáng)度要求低，用一般塑鋼即可以，成本大大降低，且功效高，耗能低。當(dāng)然，制造材料也可以用金屬材料。此外，設(shè)計(jì)時(shí)注意使吸注腔殼(2)內(nèi)的壓力稍大于儲(chǔ)輸腔殼(13)內(nèi)水的重力對(duì)密封腸套(12)產(chǎn)生的反壓力，即能沖開(kāi)腸套(12)，使水不斷輸入到儲(chǔ)輸腔殼(13)內(nèi)，又不斷送走。當(dāng)然這要根據(jù)流量和揚(yáng)程來(lái)決定。
權(quán)利要求
1.一種吸注式水泵，其特征在于其泵體為園柱形吸注腔殼(2)和裝于其下側(cè)上的球形儲(chǔ)輸腔殼(13)構(gòu)成的兩級(jí)輸送結(jié)構(gòu)，渦輪轉(zhuǎn)子(3)通過(guò)轉(zhuǎn)子軸(4)裝于吸注腔殼(2)內(nèi)，吸注腔殼(2)的上側(cè)進(jìn)水口上裝有進(jìn)水管件(1)，下側(cè)出水口上裝有水咀(11)，兩端上裝有密封端蓋(8)，儲(chǔ)輸腔殼(13)的吐出口上裝有出水管件(14)，轉(zhuǎn)子軸(4)與電力和人力傳動(dòng)裝置相裝聯(lián)，水泵全部部件支承于機(jī)座(15)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸注式水泵，其特征在于渦輪轉(zhuǎn)子(3)由均布于轉(zhuǎn)子柱體上的三個(gè)凸式刮水葉片(3a)和三個(gè)凹槽(3b)相間排布而構(gòu)成，在凸式刮水葉片(3a)的頂部裝有柔性彈力耐磨片(6)，它與吸注腔殼(2)內(nèi)壁緊密配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸注式水泵，其特征在于轉(zhuǎn)子軸(4)兩端支承于軸承(5)上，其一端與電力傳動(dòng)裝置的皮帶輪機(jī)構(gòu)(7)相裝聯(lián)，其另一端與人力傳動(dòng)裝置相裝聯(lián)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的吸注式水泵，其特征在于人力傳動(dòng)裝置由裝在轉(zhuǎn)子軸(4)上的小齒輪(18)、與小齒輪(18)相嚙合的大齒輪(19)、大齒輪軸(20)、裝在大齒輪軸(20)一端上的人力操縱杠桿(22)構(gòu)成，大齒輪軸(20)通過(guò)軸承(21)支承于機(jī)座(15)上，小齒輪(18)與轉(zhuǎn)子軸(4)之間裝有離合器(16)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸注式水泵，其特征在于兩枚水咀(11)的上部呈漏斗形結(jié)構(gòu)，下部呈園柱形結(jié)構(gòu)，在園柱形結(jié)構(gòu)的對(duì)稱側(cè)壁上設(shè)計(jì)有水孔(10)，并在其上設(shè)計(jì)有套裝由柔性彈力材料制成的密封腸套(12)的反扣緣(11a)，密封腸套(12)將水孔(10)密封住。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的吸注式水泵，其特征在于在水咀(11)的腔內(nèi)設(shè)計(jì)有一錐形分流結(jié)構(gòu)(11b)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種吸注式水泵，它的泵體為圓柱形吸注腔殼和裝于其下側(cè)的球形儲(chǔ)輸腔殼構(gòu)成的兩級(jí)輸送結(jié)構(gòu)，渦輪轉(zhuǎn)子通過(guò)轉(zhuǎn)子軸裝于吸注腔殼內(nèi)，吸注腔殼的上側(cè)進(jìn)水口上裝有進(jìn)水管件，下側(cè)出水口上裝有水嘴，兩端上裝有密封端蓋，儲(chǔ)輸腔殼的吐出口上裝有出水管件，轉(zhuǎn)子軸與電力和人力傳動(dòng)裝置相裝聯(lián)，水泵全部部件支承于機(jī)座上。因此該泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，動(dòng)力低轉(zhuǎn)速低，對(duì)泵體腔殼和渦輪轉(zhuǎn)子制作材料強(qiáng)度要求低，成本低，功效高，特別適于廣大制電力的農(nóng)村使用。
文檔編號(hào)F04D13/02GK1066491SQ9210809
公開(kāi)日1992年11月25日 申請(qǐng)日期1992年4月18日 優(yōu)先權(quán)日1992年4月18日
發(fā)明者曹福中, 曹娟, 楊吉碧, 曹霞, 陳亮, 余朝順, 易思全 申請(qǐng)人:曹福中, 曹娟, 楊吉碧, 曹霞, 陳亮, 余朝順, 易思全