双级涡轮增压泵的制作方法

本发明涉及增压泵技术领域，特别是涉及一种水过滤过程中使用的双级涡轮增压泵。

背景技术：

增压泵是一种常见的压力调节装置，用于对管路中流动的介质进行加压。现阶段手动的增压泵普遍采用按压式单级增压泵，通过提拉按压手法对单级增压泵施加作用力，带动泵体内的一个活塞工作，通过气缸内活塞和单向阀的面积差产生的压力差，对管路中的介质进行增压。

将增压泵安装在净水设备上可以对净水设备进行增压，提高净水效率。传统的单级增压泵目前在使用中存在一定的缺陷，还有待改进。例如：单级增压泵通过按压提拉各一次加压操作仅能完成一次往复运动，作用力不足，工作效率较低；增压泵在长时间使用手柄进行提拉按压过程中，容易造成手部挤压性挫伤；单级增压泵作用力时造成高强度体能消耗，无法长时间连续操作；无能量回收装置，无法通过连续能量转换过程进行能量回收再利用。上述问题已经成为企业生产过程中急需解决的问题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种工作效率高、操作省力、安全性好的双级涡轮增压泵。

本发明双级涡轮增压泵，包括泵体、泵座、手柄和过滤组件，泵体内设置有两个气缸，由曲轴带动气缸工作，曲轴两端分别连接有曲轴齿轮和能量回收涡轮，曲轴齿轮通过齿轮传动后与手柄连接，能量回收涡轮能够在涡轮仓内转动，涡轮仓由泵体和安装在气缸上方的缸盖共同构成，涡轮仓分别连通排废水接口和排水口，排水口连通到过滤组件内部，泵座上安装有多个进水单向阀和出水单向阀，进水单向阀的出口和出水单向阀的入口均与缸筒内部连通，进水单向阀的入口与泵座中的进水接口连通，出水单向阀的出口与过滤组件连通，过滤组件内部安装有滤芯，滤芯内部与出水口相通。

本发明双级涡轮增压泵，其中所述泵体内开设有两个用于安装气缸的圆孔，圆孔内安装有缸筒，缸筒内安装有活塞，活塞能够沿缸筒内壁滑动，活塞上部安装有连杆，连杆轴穿过连杆，连杆轴固定安装在曲轴臂上，曲轴臂与曲轴固定安装。

本发明双级涡轮增压泵，其中两个所述活塞对应的曲轴臂与曲轴安装时的方向相对。

本发明双级涡轮增压泵，其中所述曲轴齿轮与手柄轴齿轮相啮合，手柄轴齿轮安装在手柄轴上，手柄轴上安装有摇把，手柄安装在摇把的一端。

本发明双级涡轮增压泵，其中所述缸盖内部加工有废水管道，废水管道一端与涡轮仓相连通，另一端连接排废水接口，排废水接口位于缸盖的外侧。

本发明双级涡轮增压泵，其中所述泵座内部加工有进水管道，进水管道一端与进水单向阀的入口相连通，另一端连接进水接口，进水接口位于泵座的外侧。

本发明双级涡轮增压泵，其中所述过滤组件包括壳体和壳体盖，壳体内部安装有滤芯，滤芯的一端安装有滤芯堵头，滤芯堵头安装在壳体盖中，所述出水口加工在壳体盖上。

本发明双级涡轮增压泵，其中所述滤芯外侧安装有挡水圈，挡水圈与壳体的接触面之间进行密封，挡水圈将壳体内部分为两部分，出水单向阀和排水口分别与这两部分相通。

本发明双级涡轮增压泵，其中所述排水口加工在壳体上，排水口与泵座中加工的通孔、泵体中加工的长孔和涡轮仓依次相通。

本发明双级涡轮增压泵，其中所述壳体上安装有泄压阀，泄压阀包括泄压阀芯，泄压阀芯连接有泄压弹簧和泄压调整螺丝。

本发明双级涡轮增压泵与现有技术不同之处在于，本发明双级涡轮增压泵在原有的单级增压泵的基础上进行了升级改造，通过增加气缸数量，并利用齿轮传动原理中的交错轴斜齿圆柱齿轮传动方式，将单级增压泵升级为两级涡轮增压泵，有效的提升了泵体的制水能力，同时降低了操作中的体能消耗。

本发明双级涡轮增压泵将原有的加压方式由单级增压泵改为为双级涡轮增压泵，操作时手柄只需旋转一周，气缸活塞即可通过上下加压方式完成两次往复运动，而单级增压泵通过按压提拉各一次加压操作仅能完成一次往复运动。这样既节省了操作的时间，同时在作用力上也降低了使用者的体能消耗。

本发明双级涡轮增压泵利用齿轮传动原理中的交错轴斜齿圆柱齿轮传动方式，即在操作过程中，当手柄旋转时通过外力作用齿轮传动进行减速，功率相同的情况下，转速与扭矩成反比，所以通过齿轮传动进行减速后扭矩增大。此项改进帮助使用者在设备操作过程中降低体能消耗，但增大了作用力，达到了省时省力同时提高效率的目的。

本发明双级涡轮增压泵对过滤组件进行了升级，利用浓水余压驱动同轴涡轮，通过“压力能-机械能(轴功)-压力能”的能量转换过程实现连续的能量回收再利用，从而降低反渗透海水淡化的制水能耗和制水成本，节省使用者体能消耗的同时提高了工作效率。

下面结合附图对本发明的双级涡轮增压泵作进一步说明。

附图说明

图1为本发明双级涡轮增压泵的爆炸图；

图2为本发明双级涡轮增压泵的立体图；

图3为本发明双级涡轮增压泵的俯视图；

图4为图3中b-b向剖视图；

图5为图3中c-c向剖视图；

图6为图4中a处的局部放大图；

图7为本发明双级涡轮增压泵中泵体内部结构图；

图8为本发明双级涡轮增压泵中过滤组件的结构示意图；

图9为本发明双级涡轮增压泵中泄压阀的结构示意图；

图中标记示意为：1-过滤组件；2-进水孔；3-泵座；4-泵体；5-曲轴齿轮；6-缸盖；7-能量回收涡轮；8-手柄；9-摇把；10-排水口；11-出水口；12-壳体；13-进水接口；14-排废水接口；15-壳体盖；16-手柄轴；17-挡水圈；18-滤芯；19-进水管道；20-手柄轴齿轮；21-曲轴；22-废水管道；23-滤芯堵头；24-出水单向阀；25-涡轮仓；26-长孔；27-通孔；28-活塞；29-缸筒；30-连杆；31-进水单向阀；32-连杆轴；33-曲轴臂；34-泄压阀；35-泄压弹簧；36-泄压阀芯；37-泄压调整螺丝。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1和图2所示，本发明双级涡轮增压泵包括泵体4、泵座3、手柄8和过滤组件1。手柄8与泵体4内部连接，通过摇动手柄8为泵体4内气缸做功提供动力。泵体4内设置有气缸，用于对进入气缸内的水进行加压。泵体4与泵座3通过螺栓连接，泵座3位于泵体4下方，泵座3上设置有进水接口13，进水接口13连接水源。过滤组件1与泵座3连接，过滤组件1设置在泵座3下方，用于对通过泵体4加压后的水进行过滤。

如图3-图6所示，泵体4内开设有两个用于安装气缸的圆孔，圆孔内安装有缸筒29，缸筒29内安装有活塞28，活塞28可以沿缸筒29内壁滑动。活塞28上部通过活塞销铰接安装有连杆30，连杆轴32穿过连杆30的顶部，连杆30可以绕连杆轴32转动。连杆轴32的两端固定安装在曲轴臂33上。曲轴臂33与曲轴21固定安装。两个活塞28对应的曲轴臂33与曲轴21安装时的方向相对，两个活塞28轮流进行做功，保证压力输出的持续性。操作时手柄8只需旋转一周，气缸的活塞28即可通过上下加压方式完成两次往复运动。这样既节省了操作时间，同时在作用力上也降低了使用者的体能消耗。

曲轴21通过轴承支撑在泵体4上，曲轴21的两端分别连接有曲轴齿轮5和能量回收涡轮7。如图7所示，曲轴齿轮5与手柄轴齿轮20相啮合，手柄轴齿轮20安装在手柄轴16上，手柄轴16通过轴承安装在泵体4上，并从泵体4的一侧伸出。曲轴齿轮5与手柄轴齿轮20采用交错轴斜齿圆柱齿轮传动方式。在操作过程中，当手柄8旋转时，通过齿轮传动进行减速，功率相同的情况下，转速与扭矩成反比，所以通过齿轮传动进行减速后扭矩增大。这样可以降低使用者在设备操作过程中的体能消耗，但增大了作用力，达到了省时省力同时提高效率的目的。手柄轴16上安装有摇把9，摇把9一端安装有手柄8。设置摇把9可以增加转动时的力臂，起到省力的效果。能量回收涡轮7能够在泵体4上加工的弧形槽内转动，弧形槽的底面加工有长孔26，长孔26与下方的泵座3相通。

缸筒29上方安装有缸盖6，缸盖6与缸筒29配合加工，缸盖6底面上对应加工有用于盛放曲轴齿轮5、曲轴21和能量回收涡轮7的空间。缸盖6中能量回收涡轮7所在的空间与与泵体4上的弧形槽共同构成涡轮仓25。能量回收涡轮7可以在涡轮仓25内转动。缸盖6内部加工有废水管道22，废水管道22一端与涡轮仓25相连通，另一端安装有排废水接口14，排废水接口14位于缸盖6的外侧。缸盖6与缸筒29通过六个固定螺丝进行固定。在形成涡轮仓25的泵体4和缸盖6的接触面上设置有涡轮仓密封圈。涡轮仓密封圈采用氟橡胶。

泵座3上安装有多个进水单向阀31和出水单向阀24，其中与每个活塞28底面相对的位置设置有一个进水单向阀31和两个出水单向阀24。进水单向阀31的直径大于出水单向阀24的直径。进水单向阀31的出口和出水单向阀24的入口均与缸筒29内部连通，进水单向阀31的入口与泵座3连通，出水单向阀24的出口与过滤组件1连通。进水单向阀31和出水单向阀24与泵座3的接触面上设置有o型圈。泵座3内部加工有进水管道19，进水管道19一端与进水单向阀31的入口相连通，另一端安装有进水接口13，进水接口13位于泵座3的外侧。泵座3上加工有通孔27，通孔27与泵体4内的长孔26相通。

过滤组件1包括壳体12和壳体盖15。壳体12上加工有若干个进水孔2。进水孔2与出水单向阀24的出口位置相对，从出水单向阀24排出的压力水可以通过进水孔2进入壳体12内部。壳体12上加工有排水口10，排水口10与泵座3中的通孔27相通，把过滤组件1中多余的水排入泵体4的涡轮仓25中，带动能量回收涡轮7转动，产生能量带动曲轴21旋转。排水口10与通孔27的接触面设置有o型圈进行密封。壳体12内部安装有滤芯18，滤芯18外侧安装有挡水圈17，挡水圈17与壳体12的接触面之间安装有o型圈。挡水圈17将壳体12内部的空间分为两部分，出水单向阀24和排水口10分别与这两部分相通，保证进入壳体12内的水先经过滤芯18进行过滤，再由排水口10排出。

滤芯18的一端安装有滤芯堵头23，滤芯堵头23安装在壳体盖15中，滤芯堵头23与壳体盖15的周向接触面上安装有o型圈。壳体盖15上加工有出水口11，出水口11经过滤芯堵头23延伸到滤芯18内部。加压水经过滤芯18过滤后从出水口11排出。如图8和图9所示，壳体12上安装有泄压阀34，泄压阀34包括泄压阀芯36，泄压阀芯36连接有泄压弹簧35和泄压调整螺丝37。泄压弹簧35和泄压调整螺丝37用于调整泄压阀芯36的开口压力。

本发明双级涡轮增压泵在工作时，摇动手柄8，经齿轮传动后带动曲轴21、曲轴臂33、连杆轴32和连杆30转动，活塞28向上运动，缸筒29内体积增大，水被吸入气缸中；水从进水接口13进入泵座3中的进水管道19，水流顶开进水单向阀31进入气缸中；活塞28向下运动，对水进行加压，加压后的水顶开出水单向阀24进入过滤组件1的壳体12内进行过滤；过滤后的水一部分经过滤芯堵头23从出水口11排出，一部分穿过滤芯18从排水口10经通孔27和长孔26后进入涡轮仓25，带动能量回收涡轮7转动，转动的能量回收涡轮7为转轴旋转提供动力，而后经废水管道22从排废水接口14排出。

本发明双级涡轮增压泵在原有的单级增压泵的基础上进行了升级改造，通过增加气缸数量，并利用齿轮传动原理中的交错轴斜齿圆柱齿轮传动方式，将单级增压泵升级为两级涡轮增压泵，有效的提升了泵体的制水能力，同时降低了操作中的体能消耗。

本发明双级涡轮增压泵将原有的加压方式由单级增压泵改为为双级涡轮增压泵，操作时手柄只需旋转一周，气缸活塞即可通过上下加压方式完成两次往复运动，而单级增压泵通过按压提拉各一次加压操作仅能完成一次往复运动。这样既节省了操作的时间，同时在作用力上也降低了使用者的体能消耗。

本发明双级涡轮增压泵利用齿轮传动原理中的交错轴斜齿圆柱齿轮传动方式，即在操作过程中，当手柄旋转时通过外力作用齿轮传动进行减速，功率相同的情况下，转速与扭矩成反比，所以通过齿轮传动进行减速后扭矩增大。此项改进帮助使用者在设备操作过程中降低体能消耗，但增大了作用力，达到了省时省力同时提高效率的目的。

本发明双级涡轮增压泵对过滤组件进行了升级，利用浓水余压驱动同轴涡轮，通过“压力能-机械能(轴功)-压力能”的能量转换过程实现连续的能量回收再利用，从而降低反渗透海水淡化的制水能耗和制水成本，节省使用者体能消耗的同时提高了工作效率。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。