一种多级泵的制作方法

1.本实用新型属于流体泵技术领域，具体地涉及一种多级泵。


背景技术：

2.多级泵是一种离心泵，广泛应用于石油化工、给水排水、医药及食品等诸多领域。其原理为，由电机带动叶轮高速旋转，液体在离心作用下，从叶轮中心沿着叶片间的流道甩向叶轮的四周，使压力和速度同时增加，再经导流进入次一级的叶轮，以此反复，逐级流过多个叶轮，使液体的压力能量叠加，最终获得较高的扬程。传统的多级泵为铸造成型，表面不光滑，水流会受到影响，进而产生较大能量损失、效率低；同时铸造件重量较大，增加电机负荷，需要采用较大功率的电机驱动；此外还存在组装不便的问题。


技术实现要素：

3.为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种多级泵，包括基座、泵体、和电机，泵体中包括进水段、中段、出水段、叶轮、泵轴和连接座；连接座的中心位置具有轴孔；叶轮包括叶轮底板、叶轮顶板和叶片，叶片固定设置于叶轮底板和叶轮顶板之间，叶轮底板和泵轴之间具有叶轮进水口，叶轮顶板中心位置具有轴孔；泵轴依次穿设进水段、若干中段、出水段和连接座，泵轴的一端通过承托结构与基座可转动的连接，另一端与电机固定连接；进水段包括进水底板和从进水底板边缘位置垂直延伸出的进水壳壁，进水底板与泵轴之间设有进水孔；中段包括中段底板和从中段底板边缘位置垂直延伸出的中段壳壁；出水段包括出水底板和从出水底板边缘位置垂直延伸出的出水壳壁，出水壳壁上开设有出水孔；中段底板与泵轴之间、出水底板与泵轴之间均设有过水孔；进水壳壁、中段壳壁和出水壳壁依次叠加成柱状；进水段、出水段，以及每个中段内均设有一个叶轮，叶轮套设于泵轴上并与泵轴固定连接；在中段底板背离中段壳壁的一面，以及，出水底板背离出水壳壁的一面上，固定设置有导叶，导叶上固定设置有盖板，盖板为圆形，并在中心位置具有轴孔。
4.进一步的，盖板外圆的直径小于外接于各个导叶的外侧的圆的直径，每片导叶的靠外一侧均有一部分露出盖板外。
5.进一步的，在进水底板设有进水壳壁的一面上，进水孔的边缘位置突出地固定设置有密封环；在中段底板设有中段壳壁的一面上，过水孔的边缘位置突出地固定设置有密封环；在出水底板设有出水壳壁的一面上，过水孔的边缘位置突出地固定设置有密封环；在叶轮底板的叶轮进水口的边缘位置垂直向外固定设置有环状凸缘；密封环在叶轮顶板和环状凸缘的夹角处与二者可滑动地抵触；在进水段处，环状凸缘的外缘与进水孔的内壁可滑动地抵触；在中段和出水段处，环状凸缘的外缘与过水孔的内壁可滑动地抵触。
6.优选的，各个叶轮的叶片，在中心位置处、与叶轮顶板未连接的一角，均设置有倾斜的倒角。
7.进一步的，泵轴上设有对进水段中叶轮的叶轮顶板底部轴向限位的第一限位结构，泵轴上还设有对出水段中叶轮的叶轮顶板顶部轴向限位的第二限位结构，进水段和出
水段的两叶轮之间设有比中段数量多一个且套设于泵轴上的轴套，相邻的两轴套将其间的叶轮的叶轮顶板夹持固定，进水段侧的轴套的底部抵触于进水段内叶轮的叶轮顶板的顶部，于出水段的轴套的顶部抵触于出水段内叶轮的叶轮顶板的底部。
8.具体的，第一限位结构包括呈筒状并套于泵轴上的第一限位套，第一限位套的顶部顶触于进水段中叶轮的叶轮顶板的底部，泵轴螺纹连接有抵触于第一限位套底部的第一锁紧套和抵触于第一锁紧套底部的第二锁紧套；第二限位结构包括开设于泵轴上的环形的定位槽、嵌设于定位槽中的卡簧以及呈筒状并套于泵轴上的第二限位套，第二限位套的底部抵触于出水段中叶轮的叶轮顶板的顶部，第二限位套内壁具有抵触于卡簧的挡肩。
9.进一步的，泵轴沿轴向设置有限位面，叶轮的叶轮顶板的轴孔内壁具有贴合于限位面的贴合面。
10.进一步优选的，轴套的内侧面为与泵轴相配合的圆柱面。
11.进一步的，轴套外侧面从下至上直径逐渐缩小，其中直径较大的一端具有圆柱形的密封段，密封段与各个中段底板以及出水底板的轴孔内圈可滑动的抵触密封。
12.具体的，轴套在密封段上方的部分的外侧面形状为圆台形，或，为直径小于密封段的圆柱形且在与密封段相交处具有平滑过渡。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
14.传统的多级泵为铸造成型，表面不光滑，水流会受到影响，且重量较大，增加电机负荷，需要采用较大功率的电机驱动；本实用新型的多级泵采用冲压、碰焊技术，流道光滑、噪音低、效率高、扬程高；且重量较轻，降低了电机所需功率，因此采用功率相对较低的电机便能达到与现有多级泵类似甚至更高的效率和扬程；同时，导叶上采用的盖板为圆形，便于制造加工；导叶与圆形的盖板之间可直接使用碰焊机进行机器焊接而不需要人工点焊，便于生产、保证焊接速度和质量，减轻生产线工人工作量；叶轮的叶片内侧具有倒角，过水更流畅；增设有密封环，进一步保证进水底板、中段底板以及出水底板与叶轮间的密封，提高效率；泵轴上有限位面，叶轮顶板的轴孔内壁有相配合的贴合面，以及采用内侧面为圆柱面的轴套方式，装配更方便、定位更牢固，且成本相对低；泵轴下方螺纹连接有第一锁紧套和第二锁紧套，相比于仅有一个锁紧套固定效果更有保障。
附图说明
15.图1是本实用新型一实施例的结构示意图。
16.图2是本实用新型又一实施例中叶轮的剖面示意图。
17.图3是图2所示叶轮的俯视示意图。
18.图4是本实用新型再一实施例中中段的立体示意图。
19.图5是图4所示中段的另一面的立体示意图。
20.图6是图4所示中段的仰视结构示意图。
21.图7是图4所示中段的剖面结构示意图。
22.图8是本实用新型另一实施例中泵轴及其上的卡簧、第二限位套、轴套、第一限位套、第一锁紧套、第二锁紧套的结构示意图。
23.图9是本实用新型又一实施例中泵轴及其上的轴套和叶轮顶板的结构示意图。
24.图中标识说明：
25.1：基座；2：电机；3：进水段；4：中段；5：出水段；6：叶轮；7泵轴；8：连接座；9：叶轮底板；10：叶轮顶板；11：叶片；12：叶轮进水口；13：进水底板；14：进水壳壁；15：进水孔；16：中段底板；17：中段壳壁；18：出水底板；19：出水壳壁；20：出水孔；21：过水孔；22：导叶；23：盖板；24：轴套；25：第一限位套；26：第一锁紧套；27：第二锁紧套；28：第二限位套；29：卡簧；30：挡肩；31：限位面；32：贴合面；33：密封段；34：倒角；35：环状凸缘；36：密封环；37：钨钢套；38：固定座；39：焊点；40：定位槽。
具体实施方式
26.以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。
27.请参阅图1至图6。本实用新型的一种多级泵，包括基座1、泵体、和电机2(电机2与现有技术相同，为清楚展示其他结果，图1中省略其完整外观)，泵体中包括进水段3、中段4、出水段5、叶轮6、泵轴7和连接座8；连接座8的中心位置具有轴孔；叶轮6包括叶轮底板9、叶轮顶板10和叶片11，叶片11固定设置于叶轮底板9和叶轮顶板10之间，叶轮底板9和泵轴7之间具有叶轮进水口12，叶轮顶板10中心位置具有轴孔；泵轴7依次穿过进水段3、若干中段4、出水段5和连接座8，泵轴7的一端通过承托结构与基座1可转动的连接，另一端与电机2固定连接；进水段3包括进水底板13和从进水底板13边缘位置垂直延伸出的进水壳壁14，进水底板13与泵轴7之间设有进水孔15；中段4包括中段底板16和从中段底板16边缘位置垂直延伸出的中段壳壁17；出水段5包括出水底板18和从出水底板18边缘位置垂直延伸出的出水壳壁19，出水壳壁19上开设有出水孔20；中段底板16与泵轴7之间、出水底板18与泵轴7之间均设有过水孔21；进水壳壁14、中段壳壁17和出水壳壁19依次叠加成柱状；进水段3、出水段5，以及每个中段4内均设有一个叶轮6，叶轮6套设于泵轴7上并与泵轴7固定连接；在中段底板16背离中段壳壁17的一面，以及，出水底板18背离出水壳壁19的一面上，固定设置有导叶22，导叶22上固定设置有盖板23，盖板23的中心位置具有轴孔，盖板23为圆形。优选的，如图4所示，盖板23外圆的直径小于外接于各个导叶22的外侧的圆的直径，使每片导叶22的靠外一侧均有一部分露出盖板23外。
28.在设计调试阶段，可调整盖板23外圆的大小，从而调整过水流量，在一定范围内，盖板23的外圆越大则过水流量越小。在生产过程中，圆形的盖板23相对于其他形状更易加工，导叶22、盖板23、中段底板16等均为冲压成型，冲压件相对于铸造的翻砂件更加光滑，从而过水更流畅，能量损失更小，且噪音更低；随后再通过碰焊机将导叶22、盖板23和中段底板16依次焊接在一起，只需碰焊机下压操作即可完成焊接，无需人工氩弧焊点焊，节省时间和人力，同时焊接质量有保障。此外，叶轮6的叶轮底板9、叶片11和叶轮顶板10也通过此种冲压、碰焊方式生产，使叶轮6同样流道光滑、过水流畅。
29.基于图1以及现有技术可以理解的是，图4至图7详细展示了中段4的结构，进水段3和出水段5的结构与其类似，即，进水底板13和出水底板18与中段底板16基本相同，进水壳壁14和出水壳壁19与中段壳壁17基本相同，位置及连接关系也相同。区别在于，如图1所示，进水段3上不具有导叶22和盖板23，并且下方的孔为进水孔15；出水段5的出水壳壁19上还周向均匀分布有若干出水孔20。
30.优选的，参阅图1、2、5、7，在进水底板13设有进水壳壁14的一面上，进水孔15的边缘位置突出地固定设置有密封环36；在中段底板16设有中段壳壁17的一面上，过水孔21的
边缘位置突出地固定设置有密封环36；在出水底板18设有出水壳壁19的一面上，过水孔21的边缘位置突出地固定设置有密封环36。在叶轮底板9的叶轮进水口12的边缘位置垂直向外固定设置有环状凸缘35；密封环36在叶轮顶板10和环状凸缘35的夹角处与二者可滑动地抵触；在进水段3处，环状凸缘35的外缘与进水孔15的内壁可滑动地抵触；在中段4和出水段5处，环状凸缘35的外缘与过水孔21的内壁可滑动地抵触。
31.优选的，如图5所示，密封环36单独冲压成型并具有用于焊接的环形片状边缘，再用碰焊机将密封环36通过位于环形边缘的若干焊点39固定焊接于中段底板16(以及进水底板13、出水底板18)上，这样便于制造。密封环36进一步保证了各级叶轮6与进水底板13、各级中段底板16以及出水底板18之间的密封，使水不会从该处的缝隙流入或流出，仅能从叶轮6的叶轮进水口12被吸入，从而增加了多级泵的效率，减少能量损失，使水获得的流速及能量更高，扬程更高。
32.优选的，如图2所示，各个叶轮6的叶片11，在中心位置处、与叶轮顶板10未连接的一角，均设置有倾斜的倒角34。现有的叶轮中在图2所示倒角34处为突出的直角，会对水流造成阻碍。本实用新型的叶片11上具有倒角34，则解决了这个问题，过水更加流畅，进而能量损失及噪音更小、效率更高。
33.优选的，如图8所示，泵轴7上设有对进水段3中叶轮6的叶轮顶板10底部轴向限位的第一限位结构，泵轴7上还设有对出水段5中叶轮6的叶轮顶板10顶部轴向限位的第二限位结构，进水段3和出水段5的两叶轮6之间设有比中段4数量多一个且套设于泵轴7上的轴套24，相邻的两轴套24将其间的叶轮6的叶轮顶板10夹持固定，进水段3侧的轴套24的底部抵触于进水段3内叶轮6的叶轮顶板10的顶部，于出水段5的轴套24的顶部抵触于出水段5内叶轮6的叶轮顶板10的底部。从而起到限定叶轮6的位置及间距的作用，同时轴套24也被第一限位结构和第二限位结构及叶轮6夹持固定；轴套24、叶轮6以及第一限位结构和第二限位结构均与泵轴7固定，与泵轴7一同旋转。
34.进一步的，如图8所示，第一限位结构包括呈筒状并套于泵轴7上的第一限位套25，的第一限位套25的顶部顶触于进水段3中叶轮6的叶轮顶板10的底部，泵轴7下端位置螺纹连接有抵触于第一限位套25底部的第一锁紧套26和抵触于第一锁紧套26底部的第二锁紧套27，设置两个锁紧套与仅设置一个锁紧套相比，固定效果更有保障，若只有一个则较容易松动。第二限位结构包括开设于泵轴7上的环形的定位槽40、嵌设于定位槽40中的c字形卡簧29以及呈筒状并套于泵轴7上的第二限位套28，第二限位套28的下端抵触于出水段5中叶轮6的叶轮顶板10的顶部，第二限位套28上端内壁具有抵触于卡簧29的挡肩30。这样通过中间多个轴套24以及两侧的轴向限位结构，将叶轮固定于泵轴7上。轴套24与叶轮6独立成型的方式使叶轮6能够采用冲压成型的方式制成，解决了现有技术采用铸造件重量大、表面粗糙的问题；同时此种结构组装和拆卸更换零件时较为方便。
35.进一步的，在本实用新型一种优选实施方式中，如图9所示，泵轴7沿轴向设置有限位面31，在叶轮6的叶轮顶板10的轴孔的内侧面具有相配合的贴合面32(为清楚展示其结构，图9中未画出叶轮6其余部分)，使泵轴7中部套设有叶轮的部分的横截面为具有相对的两平面的扁圆形，叶轮6的轴孔为配合的相同形状，这样使叶轮6无法相对泵轴7转动，进而保证叶轮6能够稳定地被泵轴7带动旋转。轴套24的内侧面为与泵轴7相配合的圆柱面。
36.需要说明的是，对于泵轴7与叶轮顶板10以及与轴套24内侧面的配合，也可采用例
如六边形(六棱柱)或三角形(三棱柱)等结构进行周向定位，而本实用新型所述方式与其相比具有如下有益效果：
37.1、结构相对简单，生产加工难度较低，节约生产时间和成本；
38.2、轴套24的内侧面为圆柱面，相比内侧为其他形状，用料更少、重量更轻，电机的负荷更小，进而可采用功率较低的电机达到同等的效率；
39.3、轴套24是通过其上下两方的第一限位结构和第二限位结构夹紧固定的，装配后不会在泵轴7上旋转，故无需在轴套24上设置周向定位结构；现有规格的轴套24零件内侧面均为圆柱面，可直接使用，能够充分满足多级泵上的使用需要；将轴套24的内侧面设置为其他形状则需单独生产加工，耗费时间以及人力、物力；
40.4、轴套24内侧面为圆柱面较容易装配，若为其他形状则易造成装配困难。
41.进一步的，如图8、9所示，轴套24外侧面从下至上直径逐渐缩小，其中直径较大的一端具有圆柱形的密封段33，密封段33与各个中段底板16以及出水底板18的轴孔内圈可滑动的抵触密封。从而利用从下至上直径逐渐缩小的结构起到过渡作用，减少水流的冲击阻力，降低能量损失，并使水流更顺畅地进入下一级叶轮6。
42.在一种实施方式中，如图9所示，轴套24在密封段33上方的部分的外侧面形状为圆台形。在又一种实施方式中，如图8所示，轴套24在密封段33上方的部分为直径小于密封段33的圆柱形且在与密封段33相交处(台阶处)具有平滑过渡。
43.进一步的，承托结构中包括钨钢套37和例如由中碳钢制成的固定座38，钨钢套37具有内套和外套。内套过盈配合的固定套设在泵轴7末端位置，第一锁紧套26和第二锁紧套27下方，因此本实用新型中的泵轴7相较于传统多级泵有所加长，以便上述设置。内套的外圈与外套的内圈间隙配合，使内套及泵轴7可以钨钢套37的轴心为轴转动，用于内套与外套由钨钢制成，耐磨性较强，使用寿命长。外套与基座1通过基座1上对应位置设置的固定座37过盈配合的固定连接，与泵体上方的连接座8以及联轴器一同，保证泵轴7旋转时不会产生晃动。
44.可以理解的是，本说明书仅针对本实用新型对现有多级泵进行了改进的相关部分进行了详细说明，多级泵中其他部分的具体结构及连接关系等采用现有技术方案即可。
45.可以理解的是，本实用新型上述具体实施方式仅为举例说明，各具体实施方式中互不干扰的技术特征之间可以进行排列组合，进而得到更多的具体技术方案。例如采用图4所示具有导叶22及圆形盖板23的中段4和出水段5，配合使用现有的、叶片11无倒角34结构的叶轮；或者既有导叶22及圆形盖板23、又有密封环36结构、还有倒角34结构的方案；等。这些排列组合而成的能够实现本实用新型目的的具体实施方式均属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
46.可以理解的是，对本领域技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。