專利名稱：離心水泵的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種改進的離心水泵，屬于徑向流動泵
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)離心水泵其泵體結(jié)構(gòu)呈阿基米德螺旋線走向的幾何形狀，介質(zhì)即水從葉輪切線方向排出。葉輪工作時實際上是在兩種力即離心力和葉片圓弧斜面的推力的同時作用下向殼體腔道內(nèi)周而復始地推出多道水環(huán)(水環(huán)道數(shù)與葉片數(shù)對應)，帕斯卡定律告訴我們，加在密閉流體上的壓強，能夠按其原來的大小由流體向各個方向傳遞。傳統(tǒng)的設計有悖帕斯卡定律和力的平衡原理，致使其效率偏低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種高效率的離心水泵。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，參見圖1～2。一種離心水泵它由與電機軸連的主軸(1)、泵體(3)和泵體(3)內(nèi)的葉輪(4)組成，其中泵體(3)具有便于固定泵體的泵蓋(9)，泵蓋(9)的進水口(6)與上述葉輪(4)的進水口(7)同軸線對應安裝，葉輪(4)由其軸(5)與主軸(1)軸接，上述泵體(3)還具有排水口(2)，改進之處在于所述泵體(3)的排水口(2)的管心線與上述葉輪(4)輪軸(5)之對應截面徑線重疊。即排水口設在殼體上方中央而非殼體一側(cè)，其整體主視圖呈圖2所示的凸字形而非b字形。由此構(gòu)成的本發(fā)明的這種離心水泵(見圖1-2)其設計原理如下參見圖3所示的傳統(tǒng)水泵工作時的力學線性圖示。葉輪旋轉(zhuǎn)一周所排出的介質(zhì)最遠的要繞葉輪所在泵體內(nèi)腔360°周邊距離才能到達第一排箭頭位置，其所付出的作用力角度總和為64890°。圖6為本水泵工作時的力學線性圖示，它的葉輪旋轉(zhuǎn)一周所排出的介質(zhì)輸送到同排箭頭位置時，所付出的作用力角度總和僅為8190°，附數(shù)據(jù)計算式1°+2°+3°...+360°＝64980°(1°+2°+3°...+90°)×2＝8190°兩者對比，后者在完成同一個工作量時本設計之葉輪在泵體內(nèi)的付出成倍減少，依據(jù)柏努利方程，本設計與前者相比在同一單位時間內(nèi)還可以增加介質(zhì)輸送量，否則，泵腔內(nèi)不能保持恒定壓強，依傳統(tǒng)水泵設計水從葉輪切線方向甩出，能在泵腔內(nèi)形成與葉輪運轉(zhuǎn)方向一致的旋轉(zhuǎn)水流，為防止水流無限循環(huán)而設置死點A。參見圖3和圖6，脫離葉輪的介質(zhì)其流動方向與葉輪運轉(zhuǎn)方向無必然聯(lián)系，圖中的曲線是受外殼的壓抑形成的，流體運動的方向僅取決于排泄口在何位置，葉輪工作時，同時向周圍等量作功，等量排出介質(zhì)，在泵體內(nèi)不管內(nèi)壁形狀如何必然產(chǎn)生平衡壓強，不存在產(chǎn)生環(huán)形方向的壓強傳遞。據(jù)此可以認為葉輪所作的功為同時朝射線方向傳遞或消散，圖4和圖5就是根據(jù)這個道理將出水口移至與葉輪中心線重合的位置，將死點A置于泵體中部所繪出的力學線性分析圖。依據(jù)帕斯卡定理和力的平衡原理可以推斷葉輪排出的介質(zhì)也必然會以泵腔的中部為無形死點，左右兩邊的介質(zhì)以互為相反的方向、相等的壓強，各繞半圓腔道后匯合朝同一方向進入排泄管道(參見圖6)。
此外力學線性分析圖中、無論直線和曲線，都構(gòu)成對葉輪的反作用力，其中直線為有功損耗，曲線為無功損耗。圖6所示第一排箭頭與第二排箭頭之間的這一區(qū)域，與圖3所示同一區(qū)域相比，未超出水管直線范圍，且圖6所示這一區(qū)域中葉輪上半圓所作功為圖3所示同區(qū)域葉輪所作功不及，盡管圖6所示這一區(qū)域仍有部份曲線，但與圖3所示相比卻縮短了部分直線。兩相抵銷，圖6所示這一區(qū)域可全部視為直線，則本設計的曲線損耗與傳統(tǒng)水泵的曲線損耗的比值為8190∶64980＝0.126∶1。一般資料顯示傳統(tǒng)水泵的效率平均為65％。設機械運轉(zhuǎn)損耗為5％。則剩下的30％全部為曲線損耗，這樣本設計水泵的效率為65+30-30×0.126＝91.22即91.22％。上述結(jié)論不但適用于水泵同樣還適用于例如離心風機之類機械。


附圖為本發(fā)明一個具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖1為離心水泵結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1所示離心水泵的左視圖；
圖3為傳統(tǒng)水泵之水流力學線性示意圖；圖4～6為本發(fā)明的水泵之水流力學線性示意圖；以上1～4中，其中1-主軸、2-排水口，3-泵體，4-葉輪，5-軸，6-進水口，7-進水口，8-葉片，9-泵蓋，10-凹槽，11-槽蓋，12-石棉，13-死點A。
具體實施例方式
參見圖1～2，本發(fā)明的該例離心水泵具有一個帶有同軸線進水口(7)的鑄鐵葉輪(4)和一個其內(nèi)腔大小與所述葉輪(4)之大小匹配的扁圓形花瓶式鋼質(zhì)泵體(3)。泵體(3)中央上方之“花瓶口”即為徑向之排水口(2)。泵體(3)具有同軸線進水口(6)和泵蓋(9)，該進水口(6)與上述葉輪(4)之進水口(7)位置對應并在同一軸線上，而葉輪(4)同軸線置于泵體(3)的空腔內(nèi)，使所述泵體(3)的排水口(2)的管心線與上述葉輪(4)輪軸(5)的對應截面之徑線重疊。該葉輪(4)的軸(.5)其一端軸接一與電機軸連的主軸(1)，所述泵體(3)對應主軸(1)處設一徑向環(huán)形凹槽(10)和與該凹槽(10)槽腔大小匹配的槽蓋(11)，槽蓋(11)之蓋內(nèi)凹槽(10)中填有石棉(12)。由此構(gòu)成的本發(fā)明的離心水泵經(jīng)樣機試制試用被證明效果良好，泵水效率大幅提高，多次實驗表明其泵水效率均在90％以上。
權(quán)利要求
1.一種離心水泵，它由與電機軸連的主軸(1)、泵體(3)和泵體(3)內(nèi)的葉輪(4)組成，其中泵體(3)具有便于固定泵體的泵蓋(9)，泵蓋(9)的進水口(6)與上述葉輪(4)的進水口(7)同軸線對應安裝，葉輪(4)由其軸(5)與主軸(1)軸接，上述泵體(3)還具有排水口(2)，其特在于所述泵體(3)的排水口(2)的管心線與上述葉輪(4)輪軸(5)之對應截面徑線重疊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心水泵，其特征在于所述泵體(3)對應主軸(1)處具有徑向環(huán)形凹槽(10)和與該凹槽(10)槽腔大小匹配的槽蓋(11)，槽蓋(11)之蓋內(nèi)凹槽(10)中填有石棉(12)。
全文摘要
本發(fā)明介紹了一種改進的離心水泵,屬于徑向流動泵技術(shù)領域。該泵由主軸、泵體和置于泵體內(nèi)的葉輪組成,其中泵體與葉輪具有同軸線對應裝置的進水口,泵體上方具有徑向排水口,該排水口的管心線與葉輪輪軸對應的截面徑線重疊,根據(jù)帕斯卡定律,這種結(jié)構(gòu)的離心水泵具有高效率的泵水能力,其泵水能力優(yōu)于排水口設置于泵體上方一側(cè)的傳統(tǒng)離心泵。泵水效率經(jīng)樣機試用達到90%以上。
文檔編號F04D29/42GK1423060SQ01131598
公開日2003年6月11日 申請日期2001年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月6日
發(fā)明者易明均 申請人:易明均