專利名稱：?jiǎn)味味嗉?jí)式離心升壓機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水泵、油泵、壓縮機(jī)、通風(fēng)機(jī)之技術(shù)范圍，特別是一種可替用水泵、通風(fēng)機(jī)、油泵、壓縮機(jī)的單段多級(jí)式離心升壓機(jī)。
現(xiàn)有的水泵品種很多，適用范圍也較廣泛，但欲求得高壓力高揚(yáng)程的唯一途徑就是采用分段多級(jí)升壓水泵方能實(shí)現(xiàn)這一要求，但這種類型的水泵結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。它猶如塔形呈分段結(jié)構(gòu)形式，每段代表一個(gè)增壓級(jí)，所需能量愈大，分段增壓級(jí)的數(shù)量愈多，分段愈多，其結(jié)構(gòu)愈復(fù)雜;這種類型的水泵加工難度大。由于分段增壓級(jí)數(shù)量的增加，必導(dǎo)致泵軸的增長(zhǎng)，長(zhǎng)泵軸的加工精度、形位公差難以達(dá)到設(shè)計(jì)要求，再加上泵中各零件的形位公差與設(shè)計(jì)工況的偏差，其結(jié)果必會(huì)引起泵的振動(dòng)和嚴(yán)重磨損，本來(lái)效率較低的水泵，磨損增大的配合間隙會(huì)進(jìn)一步降低水泵的效率;另外，這種類型的水泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜導(dǎo)致拆裝檢修困難，其制造成本和維修費(fèi)用都須有較大的投入。
通風(fēng)機(jī)欲獲得較大的通風(fēng)量和壓力，必須是二級(jí)以上的能量升級(jí)和大型的體積尺寸，結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜，機(jī)軸也很長(zhǎng)，不論從噪音、維修、體積、成本等方面都顯得較為突出。存在同上述水泵的一些不足之處。
本發(fā)明的目的就是要提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、單段、多級(jí)升壓、高能量、易加工、檢修方便的不僅能替用水泵、通風(fēng)機(jī)、也能替用壓縮機(jī)和油泵的一種單段多級(jí)式離心升壓機(jī)。
本發(fā)明原理結(jié)構(gòu)是這樣提出和實(shí)現(xiàn)的由分段多級(jí)離心泵的逐級(jí)增加結(jié)構(gòu)提出由單段多級(jí)形式實(shí)現(xiàn)逐級(jí)增壓。其結(jié)構(gòu)由入口、機(jī)殼、機(jī)蓋、葉輪、定子、出口組成。機(jī)殼和機(jī)蓋之間構(gòu)成葉輪的工作室，在工作室的中心部位即在葉輪的中心部位設(shè)置有一定子，葉輪與定子之間的圓周方向均勻分布有數(shù)個(gè)相互分隔的集流腔，該集流腔的數(shù)量應(yīng)和所要求的增壓級(jí)數(shù)相等。在葉輪與機(jī)殼之間的圓周方向均勻分布有與增壓級(jí)數(shù)相等的導(dǎo)流腔，在每個(gè)導(dǎo)流腔內(nèi)部各有一個(gè)返流腔。每個(gè)集流腔所處象限位置夾角應(yīng)與導(dǎo)流腔相通，初級(jí)的集流腔與入口相通，未級(jí)的返流腔與出口相通。沿葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)針?lè)较虬雅c入口相通的集流腔做為初級(jí)集流腔，按葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)針?lè)较?，鄰近初?jí)集流腔為次級(jí)集流腔，依次類推。與初級(jí)集流腔同處一個(gè)象限夾角位置的導(dǎo)流腔和返流腔為初級(jí)導(dǎo)流腔和初級(jí)返流腔，按葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)針?lè)较?，鄰近初?jí)導(dǎo)流腔和初級(jí)返流腔的下一個(gè)導(dǎo)流腔和返流腔為次級(jí)導(dǎo)流腔和次級(jí)返流腔，依次類推。
當(dāng)介質(zhì)(氣體、液體)經(jīng)入口進(jìn)入初級(jí)集流腔后，由電機(jī)帶動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，介質(zhì)沿葉片徑向流出，進(jìn)入初級(jí)導(dǎo)流腔，再經(jīng)初級(jí)導(dǎo)流腔進(jìn)入初級(jí)返流腔，介質(zhì)沿初級(jí)返流腔的通道進(jìn)入下一個(gè)次級(jí)集流腔，再經(jīng)下一個(gè)次級(jí)導(dǎo)流腔和次級(jí)返流腔進(jìn)入再下一級(jí)的集流腔，依次類推，使介質(zhì)逐級(jí)增加能量，最后介質(zhì)由末級(jí)的返流腔通道通過(guò)出口進(jìn)入管道，與此同時(shí)，入口與初級(jí)集流腔形成負(fù)壓，介質(zhì)通過(guò)通道進(jìn)入集流腔和葉輪中，形成連續(xù)工作狀態(tài)。
將幾個(gè)單段多級(jí)式離心升壓機(jī)串聯(lián)即可起到多段多級(jí)式離心升壓機(jī)，以求得在單段多級(jí)式離心升壓機(jī)基礎(chǔ)上獲得更高的能量。
單段多級(jí)式離心升壓機(jī)只用一個(gè)葉輪即可實(shí)現(xiàn)多級(jí)增壓的目的。結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化使體積大而笨變成以較小體積達(dá)到工況要求。加工中易于控制加工精度，由于傳動(dòng)軸大幅度縮短，無(wú)論是表面精度、形狀公差、還是位置公差都較容易達(dá)到設(shè)計(jì)要求。安裝工藝也有明顯的簡(jiǎn)化。分段多級(jí)水泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝精度不易保證，安裝工藝繁鎖，由于本發(fā)明為單段結(jié)構(gòu)，只有一個(gè)葉輪，在安裝中易保證安裝精度。使用過(guò)程中，葉輪與傳動(dòng)軸的同心度的控制遠(yuǎn)遠(yuǎn)易于多個(gè)葉輪與傳動(dòng)軸的同心度的控制，加工精度和安裝精度與設(shè)計(jì)工況無(wú)大差異，能確保運(yùn)行平穩(wěn)，從而減少磨損，不僅大幅度提高效率，而且可延長(zhǎng)使用壽命。
利用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理，來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)替用目前流體機(jī)械所涉及的水泵、通風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)，也能替用因空間限制所要求體積小且能量高的液壓泵。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。


圖1為目前常用的離心式水泵示意圖。
圖2為本發(fā)明圖3B-B主視剖視原理示意圖。
圖3為本發(fā)明圖2A-A左視旋轉(zhuǎn)剖視原理示意圖。
參照?qǐng)D1。這是目前水泵領(lǐng)域常涉及到的分段多級(jí)離心泵原理示意圖。它的轉(zhuǎn)子是由裝在一根軸(6′)上的若干個(gè)葉輪組成。泵殼(5′)構(gòu)成葉輪的工作室。水泵啟動(dòng)前首先用水注滿泵腔及吸水管，而后，當(dāng)轉(zhuǎn)子被原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)后，位于葉輪(1′)中的水受到葉片的作用朝葉輪外緣運(yùn)動(dòng)，而后經(jīng)葉輪(1′)所處的導(dǎo)水和返水圈(7′)進(jìn)入次級(jí)葉輪入口，并在次級(jí)葉輪中繼續(xù)增加能量，次級(jí)導(dǎo)水和返水圈(2′)將水送入第3級(jí)葉輪內(nèi)，依次類推。最后一級(jí)的水經(jīng)導(dǎo)水和返水圈進(jìn)入出水段，沿管路排至出去。由于同時(shí)在一級(jí)葉輪入口處產(chǎn)生負(fù)壓，水由吸水管進(jìn)入葉輪，形成連續(xù)排水。這種離心泵呈分段狀，即有幾個(gè)增壓級(jí)就有幾個(gè)分段，每個(gè)段里都要有一套葉輪和導(dǎo)水返水裝置。因級(jí)數(shù)愈高，葉輪愈多，與葉輪配合的軸(6′)就愈長(zhǎng)，葉輪與軸的同心度難以保證，在加工、安裝所產(chǎn)生的精度積累誤差就較大，其結(jié)果會(huì)造成葉輪密封環(huán)、導(dǎo)水圈等零件的磨損，也會(huì)導(dǎo)致較嚴(yán)重的徑向跳動(dòng)，磨損和跳動(dòng)使水泵不可避免的出現(xiàn)效率降低和噪音嚴(yán)重等問(wèn)題。其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積笨重，有的重達(dá)幾噸。維修拆裝比較困難，其制造成本和使用成本均較大。
參照?qǐng)D2，圖3。本發(fā)明是由機(jī)殼(2)、機(jī)殼(19)、葉輪(7)、定子(11)、入口(4)、出口(1)組成。機(jī)殼和機(jī)蓋構(gòu)成葉輪(7)的工作室。工作室的中心部位有一與機(jī)殼聯(lián)為一體的定子(11)，葉輪(7)安裝在定子的外緣。定子(11)四周加工出與所設(shè)計(jì)級(jí)數(shù)相同個(gè)數(shù)等分的空腔，該空腔即為集流腔(15)、(16)、(17)、(18)，集流腔之間是相互隔離的，集流流腔處于定和葉輪之間，集流腔的數(shù)量與設(shè)計(jì)的升壓級(jí)數(shù)成正比，且等于升壓級(jí)數(shù)。導(dǎo)流腔(5)、(9)、(12)、(14)，處于葉輪(7)與機(jī)殼(2)之間，在機(jī)殼(2)的圓周方向等分分布，導(dǎo)流腔之間是相互隔離的，導(dǎo)流腔的數(shù)量與所設(shè)計(jì)升壓級(jí)數(shù)成正比，且等于升壓級(jí)數(shù)。每個(gè)導(dǎo)流腔內(nèi)各有一返流腔(6)、(10)、(13)、(3)，返流腔的數(shù)量與所設(shè)計(jì)升壓級(jí)數(shù)成正比，且等于升壓級(jí)數(shù)。
集流腔、導(dǎo)流腔、返流腔的數(shù)量在同升壓級(jí)數(shù)條件下是相同的。每個(gè)導(dǎo)流腔與所對(duì)應(yīng)的集流腔同處一個(gè)象限或同一個(gè)角度范圍內(nèi)。入口(4)與初級(jí)集流腔(15)相通。出口(1)與末級(jí)返流腔(3)相通。末級(jí)返流腔(3)除外，其余的每個(gè)返流腔均與它們各所處象限或角度范圍內(nèi)的按葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)針?lè)较虻南乱粋€(gè)象限或角度范圍內(nèi)的集流腔相通。如返流腔(6)與下一個(gè)象限內(nèi)的集流腔(16)相通，返流腔(10)與集流腔(17)相通，返流腔(13)與集流腔(18)相通。
本發(fā)明的工作原理如下首先使流體介質(zhì)由入口(4)注滿初級(jí)集流腔(15)和入口(4)，啟動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)葉輪軸套(20)使葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，介質(zhì)沿葉片徑向流出，進(jìn)入初級(jí)導(dǎo)流腔(5)，再經(jīng)初級(jí)導(dǎo)流腔(5)進(jìn)入初級(jí)返流腔(6)，介質(zhì)沿初級(jí)返流腔的通道進(jìn)入葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)針?lè)较虻南乱粋€(gè)次級(jí)集流腔(16)，經(jīng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使次級(jí)集流腔的介質(zhì)進(jìn)入次級(jí)導(dǎo)流腔(9)，再經(jīng)次級(jí)返流腔(10)經(jīng)過(guò)與集流腔(17)的通道進(jìn)入再下一個(gè)集流腔(17)，依次類推，介質(zhì)最后沿末級(jí)返流腔(3)經(jīng)出口(1)進(jìn)入管道。與此同時(shí)，入口與初級(jí)集流腔形成負(fù)壓，介質(zhì)通過(guò)入口進(jìn)入集流腔和葉輪中，形成連續(xù)工作狀態(tài)。介質(zhì)在機(jī)體內(nèi)反復(fù)經(jīng)返流腔進(jìn)入集流腔的過(guò)程即為一個(gè)升壓增加能量的過(guò)程。因此集流腔、返流腔、導(dǎo)流腔的個(gè)數(shù)愈多，表示級(jí)數(shù)愈多，所增加的能量也就愈大，以達(dá)到高壓力的要求。
權(quán)利要求
1.一種單段多級(jí)式離心升壓機(jī)是由機(jī)殼(2)機(jī)蓋(19)、葉輪(17)、定子(11)、入口(4)、出口(1)組成，其特征在于a.單段多級(jí)式離心升壓機(jī)的機(jī)殼(2)中的葉輪(7)工作室的中心部位有一與機(jī)殼聯(lián)為一體的定子(11)，葉輪(7)安裝在定子(11)的外緣，b.單段多級(jí)式離心升壓機(jī)的定子與葉輪之間的定子圓周方向分布有相互隔離的集流腔(15)、(16)、(17)、(18)，集流腔的數(shù)量與所設(shè)計(jì)升壓級(jí)數(shù)成正比，c.單段多級(jí)式離心升壓機(jī)的葉輪(7)與機(jī)殼(2)之間的機(jī)殼圓周方向分布有相互隔離的導(dǎo)流腔(5)、(9)、(12)、(14)，導(dǎo)流腔的數(shù)量與所設(shè)計(jì)升壓級(jí)數(shù)成正比，d.單段多級(jí)式離心升壓機(jī)的各個(gè)導(dǎo)流腔內(nèi)各有一返流腔(6)、(10)、(13)、(3)，返流腔的數(shù)量與所設(shè)計(jì)升壓級(jí)數(shù)成正比，e.單段多級(jí)式離心升壓機(jī)的集流腔、導(dǎo)流腔、返流腔的數(shù)量相同，每個(gè)導(dǎo)流腔與所述對(duì)應(yīng)的集流腔同處一個(gè)象限或同一個(gè)角度范圍內(nèi)，f.單段多級(jí)式離心升壓機(jī)的入口(4)與初級(jí)集流腔(15)相通，出口(1)與末級(jí)返流腔(3)相通，除末級(jí)返流腔(3)外，其余的每個(gè)返流腔均與它們各所處象限或角度范圍內(nèi)的按葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)針?lè)较虻南乱粋€(gè)象限或角度范圍內(nèi)的集流腔相通。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種涉及水泵、油泵、壓縮機(jī)、通風(fēng)機(jī)之技術(shù)范疇的單段多級(jí)式離心升壓機(jī)。它只有一個(gè)葉輪，葉輪與定子之間有數(shù)個(gè)相互隔離的集流腔，葉輪與殼體之間四周有與集流腔個(gè)數(shù)相同的導(dǎo)流腔和返流腔，介質(zhì)在葉輪的作用下經(jīng)導(dǎo)流腔和返流腔進(jìn)入次級(jí)集流腔，依次類推，利用單段、單葉輪即可獲得多級(jí)升壓的目的。它可運(yùn)用到水泵、油泵、通風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)F04D1/04GK1091812SQ9310163
公開日1994年9月7日 申請(qǐng)日期1993年2月19日 優(yōu)先權(quán)日1993年2月19日
發(fā)明者李德平 申請(qǐng)人:李德平