专利名称：浮动自吸泵的制作方法
浮动自吸泵属机械制造领域，是一种新型的离心式自吸泵。普通离心泵，当吸入液面低于叶轮时，起动时要预先灌水，使用不方便。而且吸入管进口需要安装底阀，泵工作时损失很大。现有内混式、外混式、导叶式、旋钉式、带吸入喷射器等类型的自吸泵，要增加专门的回流系统、气水分离室、逆止阀等，结构复杂，效率下降。在简易自吸办法中，如带排出喷嘴的离心自吸泵，以及加长泵涡室隔舌产生自吸效果的办法，有结构简单、对泵效率影响较小的优点，但自吸需要的时间很长，而且一旦轴封或吸入管有少量漏气，就会影响其自吸功能，使用不可靠。因此，现有自吸泵使用推广受很大限制，一般只能用于特殊用途。
影响离心泵自吸性能的因素主要有叶轮与隔舌的间隙、叶轮的圆周速度和出口宽度、回流孔面积、贮水量等。其中回流是影响自吸性能的关键因素，因为只有通过回流才能将吸入管中的空气带出，达到自吸的目的。回流量越大，自吸时间越短。加长泵室隔舌的简易自吸方法，由于没有专门的回流通道，所以自吸效果不佳。但回流一般又是影响效率的主要因素，回流越大，效率越低。
浮动自吸泵利用叶轮与泵室密封环间隙产生回流，将间隙开口方向向叶轮吸入室方向倾斜；在靠近叶轮的轴承上增加一个控制弹簧，使叶轮在泵室中可以沿轴向微量浮动。在泵起动前，叶轮和主轴在弹力的作用下向后移动，使叶轮与密封环间隙增大。泵起动后，泵室和吸入管中存留的液体在吸入室与空气混和后，通过叶轮泵入压出室，在压出室因速度降低，气液分离，部分液体从叶轮前盖，经过叶轮与泵室密封环间隙流入吸水室，产生循环，将吸入管中的空气全部带出，达到自吸目的。当泵正常工作时，泵压出室的压力增大，液面压力不均引起的轴向力增大，同时液体以一定速度经过叶轮，还将产生一个反推力。叶轮在这两个力的作用下，压缩控制弹簧向前移动，封闭叶轮与泵室密封环间隙，泵开始正常工作。
浮动自吸泵主要有以下优点(1)结构简单。只需改造叶轮与泵室密封环间隙、叶轮与隔舌间隙、联轴器，增加一个浮动控制弹簧，就可实现自吸。(2)能提高泵的工作效率。由于浮动自吸泵没有改变现有泵的流道与影响效率的参数，所以不会影响泵的工作效率。相反，由于通过自吸可以取消底阀，还能提高泵的工作效率。(3)能保证自吸效果。浮动自吸泵叶轮与泵室密封环间隙能自动调整，起动时的间隙大小不影响工作效率，因而可根据自吸需要来设计，以保证有足够的回流面积，从而保证自吸效果。(4)有较强的推广性。浮动自吸泵只需在现有泵基础上改进，适用于大多数型号的离心泵，而且使用方便可靠，结构简单，能提高泵的工作效率，所以具有较强的推广性。
设计浮动自吸泵主要应考虑以下因素
(1)浮动控制弹簧的设计主要依据两个参数一是自吸时最大静吸力P1=πRm2·ρgh1其中Rm为叶轮吸入室半径；ρ为液体密度；h1为设计最大自吸高度。
二是正常工作时的轴向力P2。
弹簧在安装时应进行预压，所需的预压力应约大于P1；并保证此时各圈间隙累加之和等于叶轮的浮动量；弹簧各圈并紧后所需的压力应小于P2。由于泵工作时有震动，并且P2通常很大，一般可不考虑由径向力带来的摩擦阻力的影响。
(2)叶轮与泵室密封环间隙开口方向应在保证水流能进入叶轮吸入室的同时，尽可能增大与叶轮轴线方向的夹角，以增大回流面积。
(3)可设计专门的联轴器，也可适当增加主轴联接联轴器部分的长度，采用现有型号联轴器。
(4)减小泵室隔舌与叶轮间隙及弯曲和倾斜吸水管增大储水量均可采用现有成熟的技术。
图1表示浮动自吸泵的一种结构，在靠近叶轮一侧有一浮动控制弹簧，叶轮与泵室密封环间隙开口方向垂直向内倾斜。图为空转状态。也可把浮动控制弹簧直接安装在叶轮与叶轮固定螺栓之间，这样可保持主轴不动，只有叶轮浮动。这种结构对于扬程较高离心泵较好。
权利要求
浮动自吸泵根据叶轮空转和正常工作时受力情况的不同，利用正常工作时的轴向力调整叶轮与泵室密封环的间隙，以达到泵自吸、又不影响工作效率的目的。其特征是叶轮可以相对泵室沿轴向浮动，叶轮与泵室密封环间隙在泵停止和空转时增大，正常工作时减小。
全文摘要
浮动自吸泵根据叶轮空转和正常工作时受力情况的不同,在主轴轴承上增加一控制弹簧,以增大叶轮与泵室密封环间隙,使泵在起动时能产生回流,产生自吸,同时利用泵正常工作时的轴向力调整叶轮与泵室密封环间隙,以达到不影响工作效率的目的。其优点是结构简单,使用方便可靠,能提高工作效率。特征是:叶轮可以相对泵室沿轴向浮动,叶轮与泵室密封环间隙在泵停止和空转时增大,正常工作时减小。
文档编号F04D9/02GK1319725SQ01107128
公开日2001年10月31日 申请日期2001年2月16日 优先权日2001年2月16日
发明者冯永忠 申请人:冯永忠