一种潜水泵的制作方法

本发明属于水泵技术领域，具体的涉及一种潜水泵。

背景技术：

潜水泵作为流体输送场所的常用机械设备，广泛应用于冶金、电力、轻纺、石油、化工、化肥、造纸、环保等行业中，主要包括有井泵、潜水排污泵、潜水混流泵、潜水轴流泵等泵型。

目前，行业内使用的常规潜水泵包括泵体、电机和叶轮。其中，在泵体壁上有进水口和出水口，电机位于泵体内，并且电机轴的一端伸出在电机壳体的外部，叶轮固定在电机轴的外伸端。

上述常规潜水泵在工作时，电机都会产生热量，一般都是依靠其泵体和电机壳体的散热性能进行散热。但是，在正常使用情况下，电机单位时间产生的热量通常会大于电机的壳体和泵体单位时间散发的热量，所以常规潜水泵在连续使用时，其电机内温度上升的较快，使得电机在高温下进行长时间工作，由此会缩短电机的使用寿命。另外，现有的潜水泵因为使用电机直接驱动，受到电源供电的极大限制，而无法在在无电源的环境中进行使用，限制了应用推广。

技术实现要素：

为了解决目前常规结构潜水泵存在的上述问题，本发明提出了一种全新结构形式的潜水泵。该潜水泵包括泵体、偏心轴、缸体、活塞、柱塞和配流盘，其中，所述泵体上设有相互独立的进水口、出水口、p口和t口，并且所述偏心轴位于所述泵体内部；

多个所述缸体沿圆周方向分布在所述泵体内部，沿所述偏心轴的直径方向，所述缸体的一端与所述泵体接触并且形成沿圆周方向滑动连接，另一端指向所述偏心轴的偏心段；所述活塞位于所述缸体内，沿所述缸体的轴向可以往返滑动，并且将所述缸体的内部分割为相互独立的油腔和水腔；所述油腔与p口和t口交替连通，所述水腔与所述进水口和所述出水口交替连通；所述柱塞的一端与所述活塞连接，另一端穿过所述水腔伸至所述缸体外部与所述偏心轴的偏心段形成接触连接，并且多个所述柱塞沿所述偏心轴的圆周方向依次与所述偏心轴的偏心段接触连接；所述配流盘套设固定在所述偏心轴的同轴段，并且随所述偏心轴同步转动过程中，切换p口和t口与不同所述缸体中油腔的连通关系；

当某一所述缸体中的油腔与p口连通时，该所述缸体中的水腔与出水口连通；当某一所述缸体中的油腔与t口连通时，该所述缸体中的水腔与进水口连通。

优选的，所述配流盘上设有高压油槽和低压油槽，所述高压油槽与所述p口连通，所述低压油槽与所述t口连通；所述泵体上设有多个油路，其中多个所述油路的一端分别与多个所述缸体中的油腔保持连通，多个所述油路的另一端分布在同一圆周上，该圆周与所述高压油槽和所述低压油槽所在圆周相对应，并且油路的该端直径尺寸小于所述高压油槽和所述低压油槽之间沿圆周方向的间距尺寸。

进一步优选的，所述配流盘上还设有卸荷槽，并且所述卸荷槽位于所述高压油槽和所述低压油槽的两端。

优选的，所述缸体上设有进水孔和出水孔，所述泵体上设有对应的进水路和出水路；其中，所述进水孔的一端与所述水腔连通，另一端位于所述缸体中与所述泵体接触的表面；所述出水孔的一端与所述水腔连通，另一端位于所述缸体中所述泵体接触的表面；所述进水路的一端与进水口连通，另一端位于所述泵体中与所述缸体接触的表面；所述出水路的一端与出水口连通，另一端位于所述泵体中与所述缸体接触的表面；

所述缸体相对于所述泵体滑动过程中，当所述进水孔与所述进水路连通时，所述出水孔与所述出水路分别保持封闭；当所述出水孔与所述出水路连通时，所述进水孔与所述进水路分别保持封闭。

进一步优选的，所述缸体中所述进水孔与所述出水孔之间沿圆周方向的距离小于所述泵体中所述进水路与所述出水路之间沿圆周方向的距离。

优选的，该潜水泵还包括连接杆；所述连接杆的一端与所述缸体固定连接，另一端与所述泵体沿圆周方向滑动连接。

进一步优选的，该潜水泵还设有预紧件；所述预紧件处于压缩状态并且位于所述油腔中，一端与所述连接杆保持接触，另一端与所述活塞保持接触。

进一步优选的，所述预紧件选用螺旋压缩弹簧。

优选的，所述柱塞的端部采用弧面结构形式，并且与所述偏心轴的偏心段形成弧面贴合滑动接触。

优选的，所述泵体采用分体结构，由多个部件通过可拆卸式固定连接。

相较于现有结构形式的潜水泵，本发明的潜水泵具有以下有益技术效果：

1、在本发明中，通过在泵体上分别设置进水口、出水口、p口和t口，在可以相对于泵体进行圆周方向往复摆动的缸体上开设由活塞分割并沿偏心轴径向分布的油腔和水腔，以及将柱塞与偏心轴的偏心段保持接触连接，此时在液压力驱动活塞在缸体中进行往复移动过程中，可以使柱塞与偏心轴的偏心段之间产生相互作用力，驱动偏心轴进行圆周方向转动，同时带动配流盘进行同步转动，从而控制不同缸体中的油腔与p口和t口形成交替连通，使不同缸体中的水腔与进水口和出水口形成交替连通，实现对水介质的连续压缩做功和输出。这样，不仅实现了以液压力作为动力驱动多个缸体中活塞连续进行压缩水介质做功，从而替代现有潜水泵中的电机和叶轮等辅助结构，达到了简化结构、提高体积紧凑性以及无电环境的使用，而且避免了常规潜水泵中由于电机发热量大而导致泵内温度高的问题，从而可以稳定潜水泵的工作温度，实现潜水泵的长时间连续工作。

2、在本发明中，通过采用柱塞与偏心轴相互作用以及配流盘随偏心轴的转动，实现p口和t口与各个缸体中油腔的连续交替连通，从而使位于不同缸体中的多个活塞形成连续平稳的往复移动，进而达到对水腔中水介质的连续压缩做功和输出，降低水介质的输出脉动，提高水介质的输出稳定性。

3、在本发明中，通过缸体与泵体之间沿圆周方向的相对往复滑动，从而直接控制各个缸体中进水孔和出水孔与对应进水路和出水路的通断关系，实现对不同油缸中水腔内水介质的精准引流导向，这样就可以省去现有部分潜水泵中为了控制水流流向而布设的出水单向阀和进水单向阀，减少零部件，降低成本。

附图说明

图1为本实施例中潜水泵的剖面结构示意图；

图2为本实施例中潜水泵的背面外形示意图；

图3为图1中a-a向截面的结构示意图；

图4为图3中b-b向截面的结构示意图；

图5为本实施例中配流盘的剖面结构示意图；

图6为本实施例中泵盖的外形结构示意图；

图7为本实施例中油路13b位于高压油槽和低压油槽之间封闭位置时，沿图3中b-b向截面的结构示意图；

图8为本实施例中油路13c位于高压油槽和低压油槽之间封闭位置时，沿图3中b-b向截面的结构示意图；

图9为本实施例中油路13d位于高压油槽和低压油槽之间封闭位置时，沿图3中b-b向截面的结构示意图；

图10为本实施例中油路13e位于高压油槽和低压油槽之间封闭位置时，沿图3中b-b向截面的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步详细介绍。

结合图1至图6所示，本实施例的潜水泵，包括泵体1，偏心轴2，五个缸体3a、3b、3c、3d、3e，五个活塞4a、4b、4c、4d、4e，五个柱塞5a、5b、5c、5d、5e和配流盘6。其中，在泵体1上设有相互独立的进水口11、出水口12、p口和t口，偏心轴2位于泵体1的内部。

五个缸体3a、3b、3c、3d、3e依次沿圆周方向分布在泵体1的内部，沿偏心轴2的直径方向，每一个缸体的一端与泵体1接触并形成沿偏心轴圆周方向的滑动连接，另一端指向偏心轴2的偏心段。五个活塞4a、4b、4c、4d、4e分别位于五个缸体3a、3b、3c、3d、3e内，并且沿各自的缸体轴向相对于各自缸体进行往返滑动，并且将五个缸体的内部分别分割为相互独立的油腔31a、31b、31c、31d、31e和水腔32a、32b、32c、32d、32e。五个油腔31a、31b、31c、31d、31e与p口和t口交替连通，五个水腔32a、32b、32c、32d、32e与进水口11和出水口12交替连通。

五个柱塞5a、5b、5c、5d、5e的一端分别与五个活塞4a、4b、4c、4d、4e连接，另一端则分别穿过水腔32a、32b、32c、32d、32e伸至缸体3a、3b、3c、3d、3e的外部与偏心轴的偏心段形成接触连接，并且五个柱塞5a、5b、5c、5d、5e沿偏心轴2的圆周方向依次与偏心轴2的偏心段形成接触连接。配流盘6则套设固定在偏心轴2的同轴段，并且随偏心轴2的同步转动过程中，实现对p口和t口与不同缸体中油腔的连通关系切换，从而控制不同油腔中的油液压力。

其中，当某一缸体中的油腔与p口连通时，则该缸体中的水腔与出水口连通；当某一缸体中的油腔与t口连通时，该缸体中的水腔与进水口连通。例如，当缸体3a中的油腔31a通过配流盘6与p口连通时，缸体3a中的水腔32a与出水口12形成连通关系；反之，当缸体3a中的油腔31a通过配流盘6与t口连通时，缸体3a中的水腔32a与进水口11形成连通关系。这样，当油腔中的高压油液推动活塞移动过程中，活塞就可以对水腔中的水介质进行压缩做功并通过出水口输出；当油腔通过t口与回油路连通时，活塞就可以向油腔方向移动，使水介质通过进水口流至水腔中，完成水介质的引入。

结合图3至图5所示，在本实施例中，配流盘6上设有高压油槽61、低压油槽62、环形槽63和端面槽64。其中，高压油槽61通过沿圆周方向开设的环形槽63与p口保持连通，低压油槽62通过端面槽64与t口保持连通。同时，在泵体1上设有五个油路13a、13b、13c、13d和13e，其中每个油路的一端分别与一个缸体中的油腔保持连通，另一端则分布在与配流盘6形成相对滑动的泵体表面的同一个圆周面上，该圆周与高压油槽61和低压油槽62所在圆周相对应，并且五个油路在该圆周处的直径尺寸均小于高压油槽61和低压油槽62之间沿圆周方向的间距尺寸。

此时，不仅可以利用弧形高压油槽、低压油槽与五个油路之间相对位置关系，实现配流盘转动过程中对各个油腔与p口和t口之间的交替连通控制，而且在油腔对应的油路滑过高压油槽和低压油槽之间区域时会被完全封闭，即同时与高压油槽和低压油槽断开连接，从而避免油腔同时与高压油槽和低压油槽的连通，进而保证油腔内油液压力的有效性和稳定性。

进一步，根据设计和使用工况的要求，还可以在高压油槽和低压油槽的两端开设合适尺寸和结构的卸荷槽，从而借助卸荷槽降低油腔与高压油槽和低压油槽瞬间连通时所产生的油液压力冲击，提高整个潜水泵运行的稳定性。

结合图1所示，在缸体3a上设有进水孔33a和出水孔34a，在泵体1上设有对应的进水路14a和出水路15a。其中，进水孔33a的一端与水腔32a保持连通，另一端则位于缸体3a中与泵体1接触的表面；出水孔34a的一端同样与水腔32a保持连通，另一端则同样位于缸体3a中泵体1接触的表面。进水路14a的一端与进水口11连通，另一端位于泵体1中与缸体3a接触的表面；出水路15a的一端与出水口12连通，另一端位于泵体1中与缸体3a接触的表面。在缸体3a相对于泵体1进行圆周方向的相对往复滑动过程中，当进水孔11与进水路14a连通时，出水孔12与出水路15a则分别保持封闭，当出水孔11与出水路15a连通时，进水孔12与进水路14a则分别保持封闭。此时，缸体与泵体之间形成沿圆周方向的相对滑动过程中，就可以直接自动形成进水孔与进水路的连通或者出水孔与出水路的连通，实现水腔与进水口或出水口的连通切换。

同样，在本实施例的其他四个缸体上也都分别设有一个进水孔和一个出水孔，以及在与每个缸体对应的泵体位置处也分别设有对应的进水路和出水路，从而实现对每个水腔与进水口或出水口的连通。

进一步，在本实施例中，缸体上的进水孔和出水孔以及泵体上的进水路和出水路均沿偏心轴的径向开设，并且将每一个缸体中所开设的进水孔与出水孔之间沿圆周方向的距离尺寸均设计为小于泵体中对应进水路与出水路之间沿圆周方向的距离尺寸。此时，无论缸体相对于泵体往复滑动至什么位置状态，都不会同时出现进水孔与进水路的连通以及出水孔与出水路的连通，从而可以避免同一水腔同时与进水口和出水口出现连通，进而保证水腔中水介质的压力稳定准确性。

此外，结合图2所示，在本实施例的泵体1上设有一个进水口11和五个出水口12，这样就可以对所有水腔进行统一低压水介质的输送，而对所有水腔输出的高压水介质进行独立输出。同样，在其他实施例中，既可以反过来设置五个进水口和一个出水口，形成独立输送低压水介质和集中输出高压水介质的形式，当然也可以将进水口和出水口均设置成一个或五个。

结合图1所示，在本实施例中，缸体3a与泵体1之间通过连接杆7a连接,并形成沿圆周方向的相对滑动。其中，连接杆7a的一端与缸体3a固定连接，另一端与泵体1形成沿圆周方向的滑动连接，例如铰链接或沿圆周方向的弧面滑动连接，从而保证缸体可以相对于泵体进行沿偏心轴圆周方向的往返灵活滑动。

进一步，在油腔31a中还设有一个弹簧8a。弹簧8a处于压缩状态，并且一端与连接杆7a保持接触，另一端与活塞4a保持接触，形成以连接杆7a为基准将活塞4a推向偏心轴2的作用力，从而将柱塞5a压紧在偏心轴2的偏心段，进而在与油腔31a中油液压力的相互配合下，使柱塞5a可以随着偏心轴2的转动形成径向的往返移动，进而实现活塞4a在缸体3a内进行往返移动。同样，在其他实施例中，也可以采用其他结构形式的弹性件形成活塞与连接杆之间的预紧力，例如蝶形弹簧。

同时，其他四个缸体3b、3c、3d、3e与泵体1之间分别通过连接杆7b、7c、7d、7e连接并形成沿圆周方向的相对滑动，同时在每一个缸体的油腔中也分别设有一个压缩状态的弹簧8b、8c、8d、8e，从而保证对应柱塞与偏心轴中偏心段的稳定接触。

其中，在本实施例中，柱塞4a的端部采用弧面结构形式，例如轴瓦结构形式，从而与偏心轴2的偏心段形成弧面贴合滑动接触。这样在保证柱塞与偏心轴相对于滑动的灵活性下，可以增加柱塞与偏心轴之间的接触面积，提高两者的接触稳定性和可靠性。

此外，结合图1所示，在本实施例中，泵体1采用分体式结构设计，由多个部件通过可拆卸式固定连接组成。例如，分别与五个缸体3a、3b、3c、3d、3e连接的泵盖16a、16b、16c、16d、16e，此时就可以直接将与进水孔和出水孔对应的进水路和出水路以及与缸体形成沿圆周方向往返滑动连接的弧形面直接开设在对应的泵盖上，从而提高对进水路、出水路以及弧形面的加工精度和便捷性，保证缸体与泵体之间的配合精准度。

结合图1至图10所示，本实施例的潜水泵进行工作时，p口与进油管连通，t口与出油管连通，进水口11与进水管连通，出水口12与高压水管连通。

当油路13a位于高压油槽61和低压油槽62之间的封闭位置时，进水孔33a、出水孔34a、进水路14a和出水路15a均处于封闭状态，而出水孔34b与出水路15b连通，出水孔34c与出水路15c连通，进水孔33d与进水路14d连通，进水孔33e与进水路14e连通。p口处的高压油液通过高压油槽61后，分别经油路13b和油路13c流至油腔31b和油腔31c中，油腔31d和油腔31e则分别通过油路13d和油路13e与低压油槽62连通，进而经t口与出油管连通。

此时，油腔31b和油腔31c中的高压油液分别推动活塞4b和活塞4c向偏心轴2方向移动，从而分别带动柱塞5b和柱塞5c对偏心轴2的偏心段形成推动作用力，使偏心轴2形成逆时针方向旋转(由配流盘方向进行观察)，偏心轴2中偏心段的逆时针旋转又对柱塞5d和柱塞5e形成推动作用力，进而驱动活塞4d和活塞4e向各自油腔方向移动。在此过程中，水腔32b和水腔32c中的水介质分别受到活塞4b和活塞4c的压缩做功，并分别通过出水孔34b和出水路15b以及出水孔34c与出水路15c流至出水口12，并输出至高压水管中，完成缸体3b和缸体3c的高压水介质输出，与此同时，进水管中的低压水介质则通过进水口11后分别经过进水路14d和进水孔33d以及经过进水路14e和进水孔33e后，流至水腔32d和水腔32e中，完成缸体3d和缸体3e的低压水介质引入。

当配流盘6随偏心轴2逆时针方向转动至油路13b位于高压油槽61和低压油槽62之间的封闭位置时，进水孔33b、出水孔34b、进水路14b和出水路15b均处于封闭状态，而出水孔34c与出水路15c连通，出水孔34d与出水路15d连通，进水孔33e与进水路14e连通，进水孔33a与进水路14a连通。p口处的高压油液通过高压油槽61后，分别经油路13c和油路13d流至油腔31c和油腔31d中，油腔31e和油腔31a则分别通过油路13e和油路13a与低压油槽62连通，进而经t口与出油管连通。

此时，油腔31c和油腔31d中的高压油液分别推动活塞4c和活塞4d向偏心轴2方向移动，从而分别带动柱塞5c和柱塞5d对偏心轴2的偏心段形成推动作用力，使偏心轴2形成逆时针方向旋转(由配流盘方向进行观察)，偏心轴2中偏心段的逆时针旋转又对柱塞5e和柱塞5a形成推动作用力，进而驱动活塞4e和活塞4a向各自油腔方向移动。在此过程中，水腔32c和水腔32d中的水介质分别受到活塞4c和活塞4d的压缩做功，并分别通过出水孔34c和出水路15c以及出水孔34d与出水路15d流至出水口12，并输出至高压水管中，完成缸体3c和缸体3d的高压水介质输出，与此同时，进水管中的低压水介质则通过进水口11后分别经过进水路14e和进水孔33e以及经过进水路14a和进水孔33a后，流至水腔32e和水腔32a中，完成缸体3e和缸体3a的低压水介质引入。

当配流盘6随偏心轴2逆时针方向转动至油路13c位于高压油槽61和低压油槽62之间的封闭位置时，进水孔33c、出水孔34c、进水路14c和出水路15c均处于封闭状态，而出水孔34d与出水路15d连通，出水孔34e与出水路15e连通，进水孔33a与进水路14a连通，进水孔33b与进水路14b连通。p口处的高压油液通过高压油槽61后，分别经油路13d和油路13e流至油腔31d和油腔31e中，油腔31a和油腔31b则分别通过油路13a和油路13b与低压油槽62连通，进而经t口与出油管连通。

此时，油腔31d和油腔31e中的高压油液分别推动活塞4d和活塞4e向偏心轴2方向移动，从而分别带动柱塞5d和柱塞5e对偏心轴2的偏心段形成推动作用力，使偏心轴2形成逆时针方向旋转(由配流盘方向进行观察)，偏心轴2中偏心段的逆时针旋转又对柱塞5a和柱塞5b形成推动作用力，进而驱动活塞4a和活塞4b向各自油腔方向移动。在此过程中，水腔32d和水腔32e中的水介质分别受到活塞4d和活塞4e的压缩做功，并分别通过出水孔34d和出水路15d以及出水孔34e与出水路15e流至出水口12，并输出至高压水管中，完成缸体3d和缸体3e的高压水介质输出，与此同时，进水管中的低压水介质则通过进水口11后分别经过进水路14a和进水孔33a以及经过进水路14b和进水孔33b后，流至水腔32a和水腔32b中，完成缸体3a和缸体3b的低压水介质引入。

当配流盘6随偏心轴2逆时针方向转动至油路13d位于高压油槽61和低压油槽62之间的封闭位置时，进水孔33d、出水孔34d进水路14d和出水路15d均处于封闭状态，而出水孔34e与出水路15e连通，出水孔34a与出水路15a连通，进水孔33b与进水路14b连通，进水孔33c与进水路14c连通。p口处的高压油液通过高压油槽61后，分别经油路13e和油路13a流至油腔31e和油腔31a中，油腔31b和油腔31c则分别通过油路13b和油路13c与低压油槽62连通，进而经t口与出油管连通。

此时，油腔31e和油腔31a中的高压油液分别推动活塞4e和活塞4a向偏心轴2方向移动，从而分别带动柱塞5e和柱塞5a对偏心轴2的偏心段形成推动作用力，使偏心轴2形成逆时针方向旋转(由配流盘方向进行观察)，偏心轴2中偏心段的逆时针旋转又对柱塞5b和柱塞5c形成推动作用力，进而驱动活塞4b和活塞4c向各自油腔方向移动。在此过程中，水腔32e和水腔32a中的水介质分别受到活塞4e和活塞4a的压缩做功，并分别通过出水孔34e和出水路15e以及出水孔34a与出水路15a流至出水口12，并输出至高压水管中，完成缸体3e和缸体3a的高压水介质输出，与此同时，进水管中的低压水介质则通过进水口11后分别经过进水路14b和进水孔33b以及经过进水路14c和进水孔33c后，流至水腔32b和水腔32c中，完成缸体3b和缸体3c的低压水介质引入。

当配流盘6随偏心轴2逆时针方向转动至油路13e位于高压油槽61和低压油槽62之间的封闭位置时，进水孔33e、出水孔34e进水路14e和出水路15e均处于封闭状态，而出水孔34a与出水路15a连通，出水孔34b与出水路15b连通，进水孔33c与进水路14c连通，进水孔33d与进水路14d连通。p口处的高压油液通过高压油槽61后，分别经油路13a和油路13b流至油腔31a和油腔31b中，油腔31c和油腔31d则分别通过油路13c和油路13d与低压油槽62连通，进而经t口与出油管连通。

此时，油腔31a和油腔31b中的高压油液分别推动活塞4a和活塞4b向偏心轴2方向移动，从而分别带动柱塞5a和柱塞5b对偏心轴2的偏心段形成推动作用力，使偏心轴2形成逆时针方向旋转(由配流盘方向进行观察)，偏心轴2中偏心段的逆时针旋转又对柱塞5c和柱塞5d形成推动作用力，进而驱动活塞4c和活塞4d向各自油腔方向移动。在此过程中，水腔32a和水腔32b中的水介质分别受到活塞4a和活塞4b的压缩做功，并分别通过出水孔34a和出水路15a以及出水孔34b与出水路15b流至出水口12，并输出至高压水管中，完成缸体3a和缸体3b的高压水介质输出，与此同时，进水管中的低压水介质则通过进水口11后分别经过进水路14c和进水孔33c以及经过进水路14d和进水孔33d后，流至水腔32c和水腔32d中，完成缸体3c和缸体3d的低压水介质引入。

接下来，在配流盘6随偏心轴2逆时针方向的继续转动下，油路13a再次处于高压油槽61和低压油槽62之间的封闭位置，从而完成一个完整的循环过程，并以此形成循环，实现在高压油液驱动下的高压水介质连续输出。

其中，在本实施例的泵体内部设置了五个沿圆周方向均布的缸体，进行高压水介质的交替输出，同样，在其他实施例中，根据设计和使用情况下，也可以调整缸体的设置数量以及高压油槽和低压油槽的布设位置，实现对高压水介质的连续输出。