一种新型旋涡泵的制作方法

本发明属于机械制造技术领域，涉及一种泵，特别涉及一种新型旋涡泵。

背景技术：

泵是一种输送流体或使流体增压的机械，它可以将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加，旋涡泵是泵中的一种，其主要在造船、轻纺、机械制造、水产养殖、农业远程喷灌等方面有广泛的应用，旋涡泵具有体积小、重量轻的特点，但由于旋涡泵结构简单、加工比较容易实现，造成现有市场上的旋涡泵型号和种类比较多，声音大是现有旋涡泵的普遍存在的一个问题，旋涡泵在启动的过程中，当叶轮与泵体或支架接触时，就会产生尖锐的摩擦声，同时叶轮的结构造就了叶轮的摩擦阻力会很大，如果与泵头或支架的接触面积比较大，就会出现卡死，水泵不能运行的状态。随着绿色环保，节能减排的发展新方向的要求，安装便捷无异响旋涡泵的问世和推广势在必行。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种无卡滞、低噪音的新型旋涡泵。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种新型旋涡泵，包括电机、泵体以及连接泵体与电机的支架，所述的电机上设置有传动轴，所述的传动轴轴向穿过支架伸入泵体内部，所述的泵体内设置有与传动轴相配合的叶轮,所述的泵体内由吸液腔、排液腔以及供叶轮设置的流道腔组成，所述的泵体上设置有分别与吸液腔和排液腔相连通的进水口与出水口，吸液腔与排液腔之间设置有隔墙将其隔离，所述流道腔内设置有与隔墙相连接的封水环，其特征在于，所述的封水环的内圆周壁上设置有朝叶轮方向轴向凸起的防卡滞凸环，所述的支架的内端面上也设置有朝叶轮方向轴向凸起的的防卡滞凸环。所述的两个防卡滞凸环与叶轮之间均留有0.05毫米到0.15毫米的间距之间。

在上述的一种新型旋涡泵中，所述的防卡滞凸环高于封水环端面的凸起高度l为0.01毫米至0.15毫米之间。所述的防卡滞凸环的径向宽度d为1毫米到5毫米之间。

在上述的一种新型旋涡泵中，所述泵体上的防卡滞凸环与封水环之间一体成型或分体镶嵌，所述支架上的防卡滞凸环与支架之间一体成型或分体镶嵌。

在上述的一种新型旋涡泵中，所述的防卡滞凸环分体镶嵌时可通过不锈钢，碳化硅，陶瓷等耐磨性材料加工成型。使得防卡滞凸环更具有灵活性和实用性。

在上述的一种新型旋涡泵中，所述隔墙位于排液腔一侧的底部具有隔舌，所述的隔舌通过圆弧过渡，且圆弧的半径r在1毫米到1.5毫米之间。当泵体管路封闭、关死的时候，泵腔里的水流能量聚集，泵腔压力变大，水流不断冲击隔舌，将泵体隔舌部位设置成圆弧可以减少水流冲击时产生的噪声。

在上述的一种新型旋涡泵中，所述的隔舌底部与排水腔侧壁形成供水流通过的喉部，所述喉部的宽度k为15毫米到17毫米。通过增大喉部宽度，增大腔体内水泵的水与空气的接触面积，增大水里面的溶解的空气的排放速度，从而增大水泵的吸程。

一种新型旋涡泵，包括电机、泵体以及连接泵体与电机的支架，所述的电机上设置有传动轴，所述的传动轴轴向穿过支架伸入泵体内部，所述的泵体内设置有与传动轴相配合的叶轮,所述的泵体内由吸液腔、排水腔以及供叶轮设置的流道腔组成，所述的泵体上设置有分别与吸液腔和排液腔相连通的进水口与出水口，吸液腔与排液腔之间设置有隔墙将其隔离，所述流道腔内设置有与隔墙相连接的封水环，其特征在于，所述的叶轮包括轮体以及若干周向均匀分布于轮体两端面的叶轮片，所述的轮体上分别朝向泵体封水环与支架端部的两端面处均设置有轴向凸起的配合圆环。

在上述的一种新型旋涡泵中，所述的配合圆环的轴向尺寸h为0.01毫米到0.15毫米之间，所述的配合圆环的径向宽度w为1毫米到5毫米之间，所述的配合圆环与封水环和支架的内端面之间均留有0.05毫米到0.15毫米的间距。

在上述的一种新型旋涡泵中，所述的叶轮与传动轴之间通过间隙配合相连接。用间隙配合的连接方式来替代传统过盈配合的连接方式，提高叶轮在装配过程中的配合精度，降低叶轮在装配过程中变形的风险，提高旋涡泵工作时的稳定性。

与现有技术相比，本新型旋涡泵具有以下优点:

1、本新型旋涡泵在泵体封水台与支架上设置有防卡滞凸环，叶轮在工作时可以减少叶片因摩擦造成的噪声，提高旋涡泵的降噪性能。

2、本新型旋涡泵的隔舌于排水腔一侧的底部通过圆弧过渡，当泵腔里的水流能量聚集压力变大时，可以减少水流冲击时产生的噪声。

3、本新型旋涡泵通过增大喉部宽度，增大腔体内水泵的水与空气的接触面积，增大水里面的溶解的空气的排放速度，从而增大了旋涡泵的吸程。

4、本新型旋涡泵的叶轮与传动轴之间通过间隙配合相连接。用间隙配合的连接方式来替代传统过盈配合的连接方式，提高叶轮在装配过程中的配合精度，降低叶轮在装配过程中变形的风险，提高旋涡泵工作时的稳定性。

附图说明

图1是本新型旋涡泵的整体结构剖视图。

图2是本新型旋涡泵泵体的结构剖视图。

图3是本新型旋涡泵泵体的侧部剖视图。

图4是本新型旋涡泵支架的结构剖视图。

图5是本新型旋涡泵叶轮的结构示意图。

图中，1、电机；2、泵体；3、支架；4、传动轴；5、叶轮；6、吸液腔；7、排液腔；8、流道腔；9、进水口；10、出水口；11、隔墙；12、封水环；13、防卡滞凸环；14、隔舌；15、喉部；16、轮体；17、叶轮片；18、配合圆环。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例1

如图1、2、3、4所示，本新型旋涡泵包括电机1、泵体2以及连接泵体2与电机1的支架3，泵体2可以采用普通ht200铸铁，电机1上设置有传动轴4，传动轴4轴向穿过支架3伸入泵体2内部，泵体2内设置有与传动轴4相配合的叶轮5,泵体2内由吸液腔6、排水腔以及供叶轮5设置的流道腔8组成，泵体2上设置有分别与吸液腔6和排液腔7相连通的进水口9与出水口10，吸液腔6与排液腔7之间设置有隔墙11将其隔离，流道腔8内设置有与隔墙11相连接的封水环12，封水环12的内圆周壁上设置有朝叶轮5方向轴向凸起的防卡滞凸环13，支架3的内端面上也设置有朝叶轮5方向轴向凸起的的防卡滞凸环13，防卡滞凸环13的设置降低了卡滞现象的产生，同时也达到了很好的降噪效果，对于封水环12上设置的防卡滞凸环13，我们以0.5hp(370w)的水泵为例进行验证，当叶轮片17数量为36片，叶轮5旋转时叶轮片17与支架3摩擦产生摩擦系数μ叶轮片为叶轮5封水环12与支架3摩擦产生的摩擦系数μ封水环的36倍，假设μ封水环＝0.3，叶轮5与支架3卡滞时受到的轴向力f轴＝5n，叶轮片17到转轴中心的距离d叶轮片＝0.05m，封水环12到转轴中心的距离为d封水环＝0.031m，则封水环12与支架3接触所产生的摩擦力为:

f封水环＝μ封水环f传动轴＝0.3×5n＝1.5n。

转子所需的扭矩为:

t封水环＝f封水环d封水环＝1.5n×0.05m＝0.075n.m。

叶轮片17与支架3接触所产生的摩擦力:

f叶轮片＝36μ封水环f传动轴＝36×0.3×5n＝54n。

转子所需的扭矩为：

t叶轮片＝f叶轮片d叶轮片＝54n×0.031m≈1.68n.m。

水泵额定扭矩：

t额＝9550×p/n＝9550×0.37kw/2850≈1.24n.m。

假设水泵最大启动扭矩是额定扭矩的1.5倍，水泵最大启动扭矩：

t最大＝1.5×9550×p/n＝1.5×9550×0.37kw/2850≈1.86n.m。

可见：

t封水环＜t额＜t最大，t额＜t叶轮片＜t最大。

当叶轮5与支架3卡滞时受到的轴向力f轴＝6n时，叶轮5封水环12与支架3接触所产生的摩擦力为：

f封水环＝μ封水环f传动轴＝0.3×6n＝1.8n。

转子所需的扭矩为：

t封水环＝f封水环d封水环＝1.8n×0.05m＝0.09n.m。

叶轮片17与支架3接触所产生的摩擦力：

f叶轮片＝36μ封水环f传动轴＝36×0.3×6n＝64.8n。

转子所需的扭矩为：

t叶轮片＝f叶轮片d叶轮片＝86.4n×0.031m≈2.01n.m。

可见：

t封水环＜t额＜t最大，t额＜t最大＜t叶轮片。

对支架3防卡滞凸环13进行计算验证时，会得出与封水环12防卡滞凸环13相一致的结论，不难看出本新型旋涡泵相对与传统旋涡泵在无卡滞、低噪音等性能上得到了很大的改进，同样的，在封水环12上设置防卡滞凸环13这种方案也适用于其他泵中，比如潜水泵。

进一步细说，防卡滞凸环13高于封水环端面的凸起高度l为0.01毫米至0.15毫米之间。防卡滞凸环13的径向宽度d为1毫米到5毫米。

进一步细说，泵体2上的防卡滞凸环13与封水环12之间一体成型或分体镶嵌，支架3上的防卡滞凸环13与支架3之间一体成型或分体镶嵌。

为了使防卡滞凸环13更具有灵活性和实用性，防卡滞凸环13分体镶嵌时可通过不锈钢，碳化硅，陶瓷等耐磨性材料加工成型。

为了降低噪声的产生，隔墙11于排液腔7一侧的底部具有隔舌14，隔舌14通过圆弧过渡，且圆弧的半径r在1毫米到1.5毫米之间。

为了增大吸程，隔舌14底部与排水腔侧壁形成供水流通过的喉部15，喉部15的宽度k为15毫米到17毫米。

实施例2

如图1、2、3、5所示，本新型旋涡泵包括电机1、泵体2以及连接泵体2与电机1的支架3，电机1上设置有电机1轴，电机1轴轴向穿过支架3伸入泵体2内部，泵体2内设置有与电机1轴相配合的叶轮5,泵体2内由洗液腔、排水腔以及供叶轮5设置的流道腔8组成，泵体2上设置有分别与吸液腔6和排液腔7相连通的进水口9与出水口10，吸液腔6与排液腔7之间设置有隔墙11将其隔离，流道腔8内设置有与隔墙11相连接的封水环12，叶轮5包括轮体16以及若干周向均匀分布于轮体16两端面的叶轮片17，所述的轮体16朝向泵体2封水环12与支架3端部处均设置有轴向凸起的配合圆环18。对于叶轮5上配合圆环18的性能验证，我们以0.5hp(370w)的水泵为例，叶轮片17数量为36片，叶轮5旋转时叶轮片17与支架3或泵体2摩擦产生摩擦系数μ叶轮片为叶轮5配合圆环18与支架3或泵体2摩擦产生的摩擦系数μ配合圆环的36倍，假设μ配合圆环＝0.3，叶轮5与支架3或者泵体2卡滞时受到的轴向力f轴＝5n，叶轮片17到转轴中心的距离d叶轮片＝0.05m，配合圆环18到转轴中心的距离为d配合圆环＝0.031m，则叶轮5配合圆环18与支架3或者泵体2接触所产生的摩擦力为：

f配合圆环＝μ配合圆环f轴＝0.3×5n＝1.5n。

转子所需的扭矩为：

t配合圆环＝f配合圆环d配合圆环＝1.5n×0.05m＝0.075n.m。

叶轮片17与支架3或者泵体2接触所产生的摩擦力：

f叶轮片＝36μ配合圆环f轴＝36×0.3×5n＝54n。

转子所需的扭矩为：

t叶轮片＝f叶轮片d叶轮片＝54n×0.031m≈1.68n.m。

水泵额定扭矩：

t额＝9550×p/n＝9550×0.37kw/2850≈1.24n.m。

假设水泵最大启动扭矩是额定扭矩的1.5倍，水泵最大启动扭矩：

t最大＝1.5×9550×p/n＝1.5×9550×0.37kw/2850≈1.86n.m。

可见：

t配合圆环＜t额＜t最大，t额＜t配合圆环＜t最大。

当叶轮5与支架3或者泵体2卡滞时受到的轴向力f轴＝6n时，叶轮5配合圆环18与泵体2或支架3接触所产生的摩擦力为：

f配合圆环＝μ配合圆环f轴＝0.3×6n＝1.8n。

转子所需的扭矩为：

t配合圆环＝f配合圆环d配合圆环＝1.8n×0.05m＝0.09n.m。

叶轮片17与支架3或者泵体2接触所产生的摩擦

f叶轮片＝36μ配合圆环f轴＝36×0.3×6n＝64.8n。

转子所需的扭矩为：

t叶轮片＝f叶轮片d叶轮片＝86.4n×0.031m≈2.01n.m。

可见：

t配合圆环＜t额＜t最大，t额＜t最大＜t叶轮片。

由此可见：叶轮5配合圆环18与支架3或者泵体2接触远远小于水泵启动扭矩，而叶轮片17与支架3或者泵体2接触产生的力比较大，叶轮片17与支架3或者泵体2稍微接触的紧一点，水泵就完全卡滞，不会启动。而叶轮5上的配合圆环18与支架3或者泵体2接触启动会比较轻松，不会出现水泵卡死现象。

进一步细说，配合圆环18的轴向尺寸h为0.01毫米到0.15毫米，配合圆环18的径向宽度w为1毫米到5毫米，配合圆环18与封水环12和支架3的内端面之间均留有0.05毫米到0.15毫米的间距。

为了提高旋涡泵工作稳定性，叶轮5与传动轴4之间通过间隙配合相连接。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了电机1、泵体2、支架3、传动轴4、叶轮5、吸液腔6、排液腔7、流道腔8、进水口9、出水口10、隔墙11、封水环12、防卡滞凸环13、隔舌14、喉部15、轮体16、叶轮片17、配合圆环18等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。