專(zhuān)利名稱(chēng)：一種大流量自吸離心泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種大流量自吸離心泵，簡(jiǎn)稱(chēng)自吸泵，屬于通用機(jī)械產(chǎn)品-泵類(lèi)，尤其是能夠依靠泵內(nèi)的少量存水，利用離心葉輪把進(jìn)水管路空氣抽光，利用大氣壓把低于水泵進(jìn)口的進(jìn)水池內(nèi)的水抽上來(lái)的自吸泵。
背景技術(shù)：
目前，公知的自吸泵分內(nèi)混式和外混式兩種，而內(nèi)混式又分有噴射裝置和無(wú)噴射裝置兩種，其中有噴射裝置的內(nèi)混式自吸泵具有上水快、吸程高的優(yōu)點(diǎn)，在小型自吸泵上得到了普遍應(yīng)用。這種噴射裝置實(shí)際上就是一臺(tái)噴射泵，主要由噴嘴、混合室及擴(kuò)散管組成。但是，當(dāng)這種結(jié)構(gòu)型式用在流量較大的自吸泵上時(shí)，上水時(shí)間就長(zhǎng)多了。主要原因是現(xiàn)有的有噴射裝置的內(nèi)混式自吸泵都只有一個(gè)噴嘴，而大噴嘴抽吸空氣的效率比小噴嘴低，這里說(shuō)的抽吸空氣的效率是抽吸空氣的速度與噴嘴過(guò)流量的比值。尤其是為了減小自吸泵的體積，往往都取消擴(kuò)散管，加大并縮短混合室，使大噴嘴抽吸空氣的效率比小噴嘴更低了。以流量比值為4倍的兩臺(tái)泵為例說(shuō)明，假設(shè)水泵進(jìn)口流速相同，吸程高度相同，則大泵的進(jìn)水管路直徑是小泵的兩倍，大泵的進(jìn)水管路體積是小泵的四倍，也就是說(shuō)大泵需要抽吸的空氣是小泵的四倍。同時(shí)大泵的噴嘴直徑是小泵的兩倍，大噴嘴的射流表面積也是小噴嘴的兩倍，因?yàn)樽晕贸槲諝獾乃俣仁桥c射流表面積成比例的，所以大噴嘴抽吸空氣的速度只是小噴嘴的兩倍，也就是說(shuō)大泵用兩倍的速度抽吸四倍的空氣，其上水時(shí)間自然就要長(zhǎng)多了。換個(gè)說(shuō)法，大噴嘴的過(guò)流量是小噴嘴的四倍，但大噴嘴的射流表面積只是小噴嘴的兩倍，大噴嘴抽吸空氣的速度與大噴嘴過(guò)流量的比值自然就比小噴嘴低了。以上說(shuō)明中的計(jì)算值是有誤差的，但反映的實(shí)質(zhì)是肯定的，也就是前面說(shuō)的大噴嘴抽吸空氣的效率肯定比小噴嘴低。先有的實(shí)用新型《噴灌自吸泵》(授權(quán)公告號(hào)CN2292927Y)和實(shí)用新型《一種大流量高揚(yáng)程自吸泵》(授權(quán)公告號(hào)CN2541639Y)都存在這個(gè)缺陷。因此用在大流量自吸泵上，上水不會(huì)很快。也有人試圖加大噴嘴直徑來(lái)提高上水速度，但往往事與愿違，因?yàn)橐慌_(tái)泵的流量是有限的，前面所說(shuō)的噴嘴直徑都指該泵的恰當(dāng)選擇，進(jìn)一步加大直徑只能降低上水速度。
還有，現(xiàn)有自吸泵的水泵效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于普通離心泵效率，也是一個(gè)重要的不足之處。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的大流量自吸泵上水速度慢、水泵效率低的不足，本發(fā)明提供一種多噴嘴自吸泵，該自吸泵不僅具有噴射裝置，而且具有多個(gè)射向葉輪進(jìn)口的噴嘴，把一臺(tái)自吸泵有限的流量分成多股射流，從而增加了射流表面積，達(dá)到提高大流量自吸泵上水速度的問(wèn)題。同時(shí)，本發(fā)明還采取了多項(xiàng)技術(shù)措施，使自吸泵的水泵效率與普通離心泵效率基本相同。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是1.在自吸泵的外殼內(nèi)，有一個(gè)S形彎管，S形彎管的上端聯(lián)結(jié)進(jìn)水管路，S形彎管的下端與葉輪進(jìn)口對(duì)正直通，在正對(duì)葉輪進(jìn)口的S形彎管外側(cè)，裝一組(即多個(gè))噴嘴，噴嘴的出口全部指向葉輪進(jìn)口，在自吸泵外殼內(nèi)有一個(gè)從水泵的出口擴(kuò)散管到噴嘴的進(jìn)口之間的大通道。
在自吸泵啟動(dòng)前，先要在自吸泵的外殼內(nèi)灌入少量存水，高于進(jìn)水口的水是存不住的，即進(jìn)水管路和S形彎管的上端全部是空氣。當(dāng)自吸泵啟動(dòng)后，S形彎管內(nèi)的存水被葉輪抽吸打往水泵出口擴(kuò)散管，使葉輪進(jìn)口處于真空狀態(tài)，連帶S形彎管的下端也處于真空狀態(tài)。這一方面導(dǎo)致進(jìn)水管路內(nèi)的空氣往葉輪進(jìn)口擴(kuò)散，另一方面也在噴嘴兩側(cè)產(chǎn)生較大的壓力差，使水泵出口擴(kuò)散管內(nèi)的水通過(guò)噴嘴形成高速射流穿過(guò)S形彎管的下端，裹帶從進(jìn)水管路擴(kuò)散過(guò)來(lái)的空氣，高速度送往葉輪進(jìn)口。射流的高速度又造成射流四周的高真空，這又加快了進(jìn)水管路內(nèi)的空氣向射流擴(kuò)散，從而加快了抽送空氣的速度，也就是加快了自吸泵上水的速度。
由于在相同流量下，多個(gè)小噴嘴的射流表面積比一個(gè)大噴嘴的射流表面積大，所以抽吸空氣的效率比現(xiàn)有的有噴射裝置的內(nèi)混式自吸泵高，也就是上水速度會(huì)更快些。
2.S形彎管的下端有一小段直管，其直徑與葉輪進(jìn)口直徑相同，其長(zhǎng)度不大于10毫米。
S形彎管的下端與噴嘴和葉輪進(jìn)口一起組成噴射裝置，為了縮短自吸泵的軸向長(zhǎng)度，在本發(fā)明中取消了擴(kuò)散管，同時(shí)把葉輪進(jìn)口也作為混合室的一部分，因此可以大大縮短S形彎管下端的直管部分。
3.在這組噴嘴的進(jìn)口處，可以裝一個(gè)有彈簧的閥板，也可以不裝彈簧閥板。如果裝彈簧閥板，則彈簧的彈力要大于自吸泵啟動(dòng)時(shí)液體作用在閥板上的軸向力，小于自吸泵正常工作時(shí)液體作用在閥板上的軸向力。
彈簧閥板所處位置的液體壓力在自吸泵啟動(dòng)時(shí)基本與大氣壓力相同，即相對(duì)壓力等于零；在自吸泵正常工作時(shí)，相對(duì)壓力約等于自吸泵的揚(yáng)程。但S形彎管內(nèi)的壓力從啟動(dòng)到正常工作都基本相同，相對(duì)壓力是負(fù)值，約等于自吸泵的吸程。因此在閥板上始終作用有軸向力，但大小很不相同。因?yàn)閺椈傻膹椓Υ笥谧晕脝?dòng)時(shí)液體作用在閥板上的軸向力，所以在自吸泵啟動(dòng)時(shí)閥板是打開(kāi)的，自吸泵內(nèi)的水可以通過(guò)噴嘴進(jìn)行循環(huán)，抽吸進(jìn)水管內(nèi)的空氣。等到進(jìn)水管內(nèi)的空氣抽光，自吸泵正常工作，因?yàn)閺椈傻膹椓π∮谧晕谜９ぷ鲿r(shí)液體作用在閥板上的軸向力，閥板會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，所以自吸泵內(nèi)的水不再通過(guò)噴嘴進(jìn)行循環(huán)，自吸泵就可以與普通離心泵一樣高效率的工作。
如果不裝彈簧閥板，在自吸泵正常工作時(shí)，自吸泵內(nèi)的水繼續(xù)通過(guò)噴嘴進(jìn)行循環(huán)，這會(huì)增加水力損失，降低水泵效率，但噴射裝置的作用會(huì)增加自吸泵的吸程和揚(yáng)程。
4.這組噴嘴要裝在S形彎管下端的外側(cè)，不能伸進(jìn)S形彎管的內(nèi)部。
這是因?yàn)镾形彎管也是自吸泵抽吸水流的通道，噴嘴伸進(jìn)S形彎管的內(nèi)部會(huì)影響水流的順暢流動(dòng)。采取這個(gè)措施，同時(shí)在這組噴嘴的進(jìn)口處裝上彈簧閥板，可以使自吸泵的水泵效率與普通離心泵的效率基本相同。
本發(fā)明的有益效果是，可以在減小自吸泵體積的同時(shí)，提高自吸泵啟動(dòng)時(shí)的上水速度。還可以提高自吸泵的水泵效率(在噴嘴進(jìn)口處裝閥)；或則提高自吸泵的吸程和揚(yáng)程(在噴嘴進(jìn)口處不裝閥)。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的縱剖面構(gòu)造圖。
圖2是圖1的A--A剖視圖。
圖3是圖1的B--B剖視圖。
圖4是圖1的C向視圖。
圖5是圖1的D向視圖。
圖中1.葉輪軸，2.葉輪，3.軸封，4.工作母機(jī)聯(lián)結(jié)架，5.噴嘴組，6.自吸泵外殼，7.彈簧，8.閥板，9.S形彎管，10.水泵的出口擴(kuò)散管到噴嘴的進(jìn)口之間的大通道，11.水泵的出口擴(kuò)散管，12.進(jìn)水管路，13.出水管路，14.灌水孔堵頭。
具體實(shí)施例方式
在圖1中，葉輪軸(1)、葉輪(2)、軸封(3)、噴嘴組(5)、S形彎管(9)、水泵的出口擴(kuò)散管(11)、水泵的出口擴(kuò)散管到噴嘴的進(jìn)口之間的大通道(10)與自吸泵外殼(6)一起組成本實(shí)施例的主要部分，彈簧(7)和閥板(8)用于關(guān)閉噴嘴組(5)的進(jìn)口，可以提高本實(shí)施例的水泵效率，灌水孔堵頭(14)是啟動(dòng)前打開(kāi)灌水孔用的，工作母機(jī)(電動(dòng)機(jī)或則內(nèi)燃機(jī)等)通過(guò)工作母機(jī)聯(lián)結(jié)架(4)和葉輪軸(1)與本實(shí)施例連成一體，進(jìn)水管路(12)聯(lián)結(jié)在S形彎管(9)的上端，出水管路(13)聯(lián)結(jié)在水泵的出口擴(kuò)散管(11)的頂端。
圖2是圖1的A--A剖視圖，在這張圖中可以看到噴嘴組(5)有4個(gè)小孔與S形彎管(9)相通，中間一個(gè)小孔是閥板(8)的軸孔，周?chē)?個(gè)小孔就是3個(gè)噴嘴，也就是說(shuō)這個(gè)實(shí)施例中的噴嘴組是由3個(gè)噴嘴組成的，如果自吸泵再大一些，則可以用更多的噴嘴來(lái)組成噴嘴組。一般情況下，噴嘴數(shù)量越多，自吸泵上水速度越快。
圖3是圖1的B--B剖視圖，圖4是圖1的C向視圖，圖5是圖1的D向視圖，這5張視圖共同表達(dá)了本實(shí)施例的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
在本實(shí)施例啟動(dòng)前，先要打開(kāi)灌水孔堵頭(14)，在自吸泵的外殼(6)內(nèi)灌入少量存水，高于進(jìn)水口的水是存不住的，即進(jìn)水管路(12)和S形彎管(9)的上端全部是空氣。當(dāng)本實(shí)施例啟動(dòng)后，S形彎管(9)內(nèi)的存水被葉輪(2)抽吸并打到水泵出口擴(kuò)散管(11)和出水管路(13)內(nèi)，使葉輪進(jìn)口處于真空狀態(tài)，連帶S形彎管的下端也處于真空狀態(tài)，這一方面導(dǎo)致進(jìn)水管路內(nèi)的空氣往葉輪進(jìn)口擴(kuò)散，另一方面也在噴嘴組的進(jìn)出口兩側(cè)產(chǎn)生較大的壓力差，使水泵出口擴(kuò)散管內(nèi)的水通過(guò)噴嘴形成高速射流穿過(guò)S形彎管的下端，裹帶從進(jìn)水管路擴(kuò)散過(guò)來(lái)的空氣高速度送往葉輪進(jìn)口，而射流的高速度又造成射流四周的高真空，這又加快了進(jìn)水管路內(nèi)的空氣向射流擴(kuò)散，從而加快了抽送空氣的速度，也就是加快了自吸泵上水的速度。
在本實(shí)施例啟動(dòng)過(guò)程中，水泵出口擴(kuò)散管(11)和出水管路(13)還承擔(dān)著氣水分離的功能。葉輪把含氣的水打到水泵出口擴(kuò)散管(11)內(nèi)，氣體輕，將從出水管路(13)中逸出；水重，將從水泵的出口擴(kuò)散管到噴嘴的進(jìn)口之間的大通道(10)回到噴嘴組(5)的進(jìn)口，再通過(guò)射流裹帶空氣到葉輪進(jìn)口。在水泵的出口擴(kuò)散管到噴嘴的進(jìn)口之間的大通道(10)內(nèi)，也有氣水分離發(fā)生。氣體輕，將從大通道(10)向上逸向水泵的出口擴(kuò)散管(11)；水重，將從大通道(10)向下，流到噴嘴(5)的進(jìn)口。
在本實(shí)施例正常工作時(shí)，水泵的出口擴(kuò)散管到噴嘴的進(jìn)口之間的大通道內(nèi)壓力將升高，約等于自吸泵的揚(yáng)程。但S形彎管內(nèi)的壓力從啟動(dòng)到正常工作都基本相同，都是真空狀態(tài)，約等于自吸泵的吸程。因此在閥板(8)上作用的軸向力將大于彈簧(7)的彈力而使閥板(8)自動(dòng)關(guān)閉，所以自吸泵內(nèi)的水不再通過(guò)噴嘴進(jìn)行循環(huán)，自吸泵就可以與普通離心泵一樣高效率的工作。由于S形彎管內(nèi)暢通無(wú)阻，所以本實(shí)施例的水泵效率與普通離心泵的效率基本相同。
如果不裝彈簧閥板，在自吸泵正常工作時(shí)，自吸泵內(nèi)的水繼續(xù)通過(guò)噴嘴進(jìn)行循環(huán)，這會(huì)增加水力損失，降低水泵效率，但噴嘴的射流將提高葉輪進(jìn)口的壓力，改善葉輪的汽蝕條件，保證自吸泵在高吸程情況下正常工作。同時(shí)，葉輪進(jìn)口的壓力高了，水泵出口的壓力也會(huì)提高，也就是能夠提高揚(yáng)程。
權(quán)利要求
1.一種大流量自吸離心泵，在自吸泵的外殼內(nèi)，有一個(gè)S形彎管，S形彎管的上端聯(lián)結(jié)進(jìn)水管路，S形彎管的下端與葉輪進(jìn)口對(duì)正直通，其特征是在正對(duì)葉輪進(jìn)口的S形彎管外側(cè)，裝一組(即多個(gè))噴嘴，噴嘴的出口全部指向葉輪進(jìn)口，在自吸泵外殼內(nèi)有一個(gè)從水泵的出口擴(kuò)散管到噴嘴的進(jìn)口之間的大通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自吸泵，其特征是S形彎管的下端有一小段直管，其直徑與葉輪進(jìn)口直徑相同，其長(zhǎng)度不大于10毫米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自吸泵，其特征是在這組噴嘴的進(jìn)口處，可以裝一個(gè)彈簧閥板，也可以不裝彈簧閥板。如果裝彈簧閥板，則彈簧的彈力要大于自吸泵啟動(dòng)時(shí)液體作用在閥板上的軸向力，小于自吸泵正常工作時(shí)液體作用在閥板上的軸向力。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自吸泵，其特征是這組噴嘴要裝在S形彎管下端的外側(cè)，不能伸進(jìn)S形彎管的內(nèi)部。
全文摘要
一種大流量自吸離心泵，在自吸泵的外殼內(nèi)，有一個(gè)S形彎管，S形彎管的上端聯(lián)結(jié)進(jìn)水管路，S形彎管的下端與葉輪進(jìn)口對(duì)正直通，在正對(duì)葉輪進(jìn)口的S形彎管外側(cè)，裝一組(即多個(gè))噴嘴，噴嘴的出口全部指向葉輪進(jìn)口，在自吸泵外殼內(nèi)有一個(gè)從水泵的出口擴(kuò)散管到噴嘴的進(jìn)口之間的大通道。在這組噴嘴的進(jìn)口處，可以裝一個(gè)有彈簧的閥板，也可以不裝彈簧閥板。本發(fā)明的有益效果是，可以在減小自吸泵體積的同時(shí)，提高自吸泵啟動(dòng)時(shí)的上水速度。還可以提高自吸泵的水泵效率(在噴嘴進(jìn)口處裝閥)；或則提高自吸泵的吸程和揚(yáng)程(在噴嘴進(jìn)口處不裝閥)。
文檔編號(hào)F04D9/00GK1776233SQ20051012265
公開(kāi)日2006年5月24日 申請(qǐng)日期2005年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月30日
發(fā)明者陸偉剛 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)