专利名称：一种射流式与叶片式复合泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种输送流体的复合泵，具体地说是涉及一种将射流式泵和叶片式泵相结合 的复合泵。所述射流式泵是指利用无固壁效应的大雷诺数射流在边界上湍流巻吸作用来输送 流体的泵；所述叶片式泵，是指利用叶轮和流体相互作用来输送流体的泵，例如离心泵、混 流泵、轴流泵以及漩涡泵。
背景技术：
现有的射流泵与叶片式泵的组合泵，如常见的用于深井供水的组合泵，是将射流泵沉在 井底水下，将离心泵安装在井上，两者之间用两根连接管路连通，由设置在井上的离心泵通 过一根连接管路向井底水下的射流泵提供工作流体以抽吸井水，再经另 一连接管路将射流泵 抽吸并输送上来的井水在离心泵里加速加压，再向用户供水。这种组合的优点是优势互补 以射流泵增大离心泵的吸程，而利用离心泵实现高扬程；但其缺点也是显而易见的，即需要 很长的两根连接管路和烦琐的安装工序。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种具有射流式泵和叶片式 泵组合的优点而又无需很长的连接管路的结合泵，能够使结构简单紧凑、而且使用方便。 本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的。
一种射流式与叶片式复合泵，由输入口、喷嘴、喉管及扩散管组成射流式泵，由叶轮、 蜗壳、输出口和电机组成叶片式泵，本发明将射流式泵与叶片式泵按环形串联方式结合在一 个共同的壳体内，射流式泵的输入口就是复合泵的输入口、叶片式泵的输出口就是复合泵的输出口。
所述环形串联方式是指首先是射流式泵输出与叶片式泵输入串联，其次是叶片式泵的 输出口有一支分路返回射流式泵与喷嘴串联连通。
所述将射流式泵与叶片式泵结合在一个共同的壳体内，可以用下述方法实现射流式泵 的喷嘴正对着喉管中央，喉管连着扩散管，扩散管的出口即射流式泵的输出口与叶片式泵的 输入口直接连接，而且两者口径等同；在一个整体的外壳即复合泵的壳体内侧与扩散管外侧 之间的空腔设为储液腔，储液腔与喷嘴后端连通，叶片式泵的蜗壳内设为压水室，压水室与 叶片式泵的输出口连通，蜗壳的侧面有一个通道与储液腔连通，综上所述可知叶片式泵的 输出口经过其蜗壳侧面的通道再利用储液腔与射流式泵的喷嘴连通，而射流式泵的出口与叶 片式泵的入口直接连接，即实现射流式泵与叶片式泵的环形串联连通。输入口设置在复合泵 壳体的后侧上部并与喉管连通，叶片式泵的输出口设在复合泵的壳体上部；上述喷嘴、喉管 、扩散管、叶片式泵的输入口以及叶轮与电机的主轴，沿着一条共同的主轴线，依次排列安 装；储液腔设置在扩散管的外围至复合泵壳体的内侧之间可以有效利用空间；复合泵壳体后 上端的内侧设有一个凸台，用于设置复合泵的输入口，与凸台相连有一个悬臂式台座，该悬 臂式台座向储液腔中心延伸，并在与所述主轴线相对应的位置设有一个用于安装喷嘴以及喉 管的台阶型通孔；悬臂式台座的内部设有一个鼓型空腔，该鼓型空腔环绕在喷嘴的外围，并 向所属凸台的内孔扩展，与输入口连通；所述凸台及悬臂式台座同时还起到将低压的水源与 储液腔内高压流体相隔离的作用。由于将射流式泵的输出与叶片式泵的输入口直接连接，以 及设置一个储液腔将叶片式泵的输出与射流式泵的喷嘴输入端连通，能够极大地节省安装空 间，而且按水力设计的要求，扩散管的长度是非常有限的，这正有利于本发明复合泵的结构 紧凑，从而实现将射流式泵与叶片式泵结合在一个共同的壳体内的目的。
当复合泵工作时，鼓型空腔内部是低压区，而包裹着悬臂式台座的储液腔是高压区，因 此喷嘴与悬臂式台座配合处设有密封装置，喉管与悬臂式台座的配合处也设有密封装置；同 理储液腔与叶片式泵输入口处是压力高低不同的区域，因此扩散管与叶片式泵入口的配合处 设有密封装置。所述鼓型空腔，对喉管入口的液流起到缓冲作用；所述储液腔，对于射流式 泵喷嘴的液流也起到缓冲作用。复合泵的壳体罩在整个复合泵的外面并与叶片式泵的蜗壳配 合连接，在配合连接处设有密封装置。
复合泵工作过程为，电机带动叶轮通过设置在蜗壳内压水室侧面的通道向储液腔输送压 力流体，储液腔里的压力流体经喷嘴喷射，将压力能转化为动能，喷射湍流将喉管入口处的 流体巻吸带走，同时进行动量交换和质量混合，经扩散管又将动能转化为压力能，再进入叶片式泵输入口，叶片式泵的叶轮将输入的流体再次加速加压，直至轴功率与复合泵的输出以 及泵内的水力损失、容积损失及机械损失的总和平衡为止；所输送的流体由复合泵的输入口 进入，由复合泵的输出口流出。
所述扩散管作为射流式泵的重要组成零件，也是射流式泵输出口与叶片式泵输入口 的连接零件，其长度设置为喉管直径的2 10倍。长度过短达不到将动能转换为压力能的目 的，长度过长会导致液流自壁面脱流和水力损失，而且使复合泵的体积庞大。
作为优选，所述扩散管的长度设置为喉管直径的3 5倍。
所述扩散管的扩散角为3。 12° 。
作为优选，所述扩散管的最优扩散角为7。 8° ，该角度能保证其扩散阻力最小。
所述喷嘴与喉管的面积比为二分之一至七分之一。
作为优选，所述喷嘴与喉管的面积比为三分之一至五分之一。
储液腔上部设置有灌液螺口 ，用于初次开机时将储液腔灌满液体；储液腔下部设置有放 液螺口，用于有需要时将储液腔的液体放空。
适当选择过流元件的用材和恰当选用泵的种类，本发明复合泵能够用于输送酸性液体、 碱性液体、燃油、以及含有一定的不大颗粒的液体；例如射流式泵与离心式泵组合用于家庭 提水和水增压就具有明显的优势。
本发明与现有技术比较，有如下有益效果
1. 与单独的射流泵相比有较高的扬程；
2. 与单独的叶片式泵相比有较大的吸程；
3. 无需很长的连接管路，结构紧凑；
4. 无需烦琐的安装工序；
5. 节约成本，节约工时，减少使用和储存空间。
图l是本发明的原理示意图2是本发明一种实施例的装配图，该实施例是将射流式泵与叶片式泵之一的离心泵实 行结合而成复合泵。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方案对本发明作进一步描述。
在图l中展示了本发明的原理示意图，A为复合泵整体，S为射流式泵，Y为叶片式泵，C 为储液腔；箭头表示流体流动的方向。
如图2所示，射流式泵由输入口ll、与储液腔1相连通的喷嘴2、喉管3及扩散管5组成； 叶片式泵由叶轮6、蜗壳17、输出口10和电机7组成；储液腔1设置在壳体16内侧与扩散管5外 围之间，蜗壳17的内部为压水室9，压水室9经过其侧面的通道8与储液腔1连通；与储液腔l 连通的喷嘴2正对着喉管3中央，喉管3连着扩散管5，扩散管5的出口与叶片式泵的输入口直 接连接，而且两者口径相等，输入口11通过鼓型空腔12与喉管入口4连通。
复合泵工作时，电机7带动叶轮6转动，产生的高速液流注进压水室9经过动能转换为压 能后再由通道8向储液腔1输送压力流体，储液腔1里的压力流体经喷嘴2喷射，压力能转化为 动能，喷射湍流将喉管入口4的流体巻吸带走，并在喉管中进行动量交换和质量混合，经扩 散管5又将动能转化为压力能，再进入叶片式泵的输入口，叶片式泵的叶轮6将输入的流体再 加速加压。叶片式泵的输出口10设置在复合泵壳体16的上部，射流式泵的输入口ll设置在壳 体16的后侧上部并通过鼓型空腔12与喉管入口4连通。
密封圈13用于喷嘴(2)与悬臂式台座的配合处密封、密封圈14用于喉管(3)与悬臂式 台座的配合处密封；密封圈15用于扩散管(5)与叶片式泵入口的配合处密封；复合泵的壳 体16罩在整个复合泵的外面，并与叶片式泵的蜗壳17配合连接，在配合连接处设有密封圈 18。
扩散管5的长度为喉管3直径的3 5倍；扩散管5的扩散角为7。 8° ;喷嘴2与喉管3的 面积比为三分之一。
本发明复合泵与单独的射流泵相比有较高的扬程，与单独的叶片式泵相比有较大的吸程 ;本发明复合泵无需很长的连接管路，无需烦琐的安装工序；节约成本，节约工时，可减少 使用和储存空间。
本发明复合泵若用于家庭提水和水增压具有明显的优势。
权利要求
1.一种射流式与叶片式复合泵，由输入口(11)、喷嘴(2)、喉管(3)及扩散管(5)组成射流式泵，由叶轮(6)、蜗壳(17)、出水口(10)和电机(7)组成叶片式泵，其特征在于，射流式泵与叶片式泵按环形串联方式结合在一个共同的壳体(16)内，射流式泵的输入口(11)就是复合泵的输入口、叶片式泵的输出口(10)就是复合泵的输出口。
2 根据权利要求l所述的一种射流与叶片式复合泵，其特征是，射流 式泵的喷嘴(2)、喉管(3)、扩散管(5)与叶片式泵的入口以及电机(7)的主轴，沿着 一条共同的主轴线，依次排列设置；扩散管(5)的出口即射流式泵的出口与叶片式泵的入口 直接连接。
3 根据权利要求l所述的一种射流式与叶片式复合泵，其特征是，从 扩散管(5)的外围至复合泵壳体(16)的内侧，设有一个储液腔(1)，该储液腔(l)与叶 片式泵输出口 (10)连通，又与射流式泵的喷嘴(2)连通。
4 根据权利要求1或2或3所述的一种射流式与叶片式复合泵，其特征 是，复合泵壳体(16)后上端的内侧设有一个凸台，该凸台设置有复合泵的输入口 (11); 与凸台相连有一个悬臂式台座，该悬臂式台座向储液腔(1)中心延伸，并在与所述主轴线 相对应的位置设有一个用于安装喷嘴(2)以及喉管(3)的台阶型通孔；悬臂式台座的内部 设有一个鼓型空腔(12)，该鼓型空腔(12)环绕在喷嘴(2)的外围，并向所属凸台的内 孔扩展，与输入口 (11)连通。
5 根据权利要求1或2或3所述的一种射流式与叶片式复合泵，其特征 是，在设在壳体(16)内的悬臂式台座与喷嘴(2)的配合处及与喉管(3)的配合处，设有 密封装置，扩散管(5)与叶片式泵入口的配合处设有密封装置，复合泵壳体与叶片式泵的 蜗壳配合处设有密封装置。
6 根据权利要求4所述的一种射流式与叶片式复合泵，其特征是， 在设在壳体(16)内的悬臂式台座与喷嘴(2)的配合处及与喉管(3)的配合处，设有密封 装置，扩散管(5)与叶片式泵入口的配合处设有密封装置，复合泵壳体与叶片式泵的蜗壳配合处设有密封装置。
7 根据权利要求1或2或3所述的一种射流式与叶片式复合泵，其特 征是，所述扩散管(5)长度为喉管直径的2 10倍。
8 根据权利要求1或2或3所述的一种射流式与叶片式复合泵，其特 征是，所述扩散管(5)的扩散角为3。 12° 。
9 根据权利要求1或2或3所述的一种射流式与叶片式复合泵，其特征 是，所述喷嘴(2)与喉管(3)的面积比为二分之一至七分之一。
10 根据权利要求10所述的一种射流式与叶片式复合泵，其特征是 ，所述喷嘴(2)与喉管(3)的面积比为三分之一至五分之一。
全文摘要
本发明公开了一种射流式与叶片式复合泵，旨在提供一种兼具射流式泵大吸程和叶片式泵高扬程的优点，而又无需很长的连接管路，结构紧凑的连体泵。其技术要点是，由输入口(11)、喷嘴(2)、喉管(3)及扩散管(5)组成射流式泵，由叶轮(6)、蜗壳(17)、输出口(10)和电机(7)组成叶片式泵，本发明将射流式泵与叶片式泵按环形串联方式结合在一个共同的壳体(16)内，射流式泵的输入口(11)就是连体泵的输入口、叶片式泵的输出口(10)就是连体泵的输出口。本发明复合泵用于家庭提水和水增压具有明显的优势。
文档编号F04B23/00GK101672262SQ20091030426
公开日2010年3月17日 申请日期2009年7月13日 优先权日2009年7月13日
发明者王伟刚 申请人:宁波沃力机电有限公司