一种离心式水泵的制作方法

本发明涉及水泵结构，特别是一种离心式水泵的结构。

背景技术：

高压清洗是经济、环保的清洁方式之一。现有的高压清洗设备，通常是通过动力装置使高压柱塞泵产生高压水，射流到物体表面，将污垢、锈迹等剥离，冲走，从而达到清洗表面的效果。此种清洗方式广泛应用于煤炭、矿山、冶金、铁道、船舶等各领域。

现有的高压清洗设备，由于离心式水泵特性条件，在保证流量的情况下，压力性能极不稳定，多级高压离心泵在流量需求大的时候压力急骤下降，清洗效果差，所以清洗设备主要选用都是柱塞泵，来满足清洗需要的性能曲线和压力要求，但柱塞泵由于自身的技术特点，又存在如下缺点。

1、柱塞泵依靠柱塞在缸体中往复运动，使密封工作容腔的容积发生变化来实现将单位容积的液体进行加压，以满足清洗的要求。由于清洗泵不是闭式，而是一个开放性系统；其对流量的要求比较高，为了满足这一要求，柱塞泵的体积需要做得特别大，成本会比较高。

2、柱塞泵由于液体直接进入柱塞缸，所以对介质的要求比较高，如介质中的存在杂质，会拉伤缸壁，轻者柱塞泵的效率下降，重者柱塞泵抱死或损坏报废。

3、柱塞泵是一款典型的容积泵，容积泵的压力和负载是单向叠加过程，即在负载过程压力越大，负载越大。关闭阀门憋压时，压力会不断攀升，当超过设定值时，安全阀打开泄压，会造成驱动能耗的严重浪费。

而现有的离心泵包括节断式多级离心泵，虽然能获得高压（高扬程），但由于离心泵的通用曲线，如图1，水泵的压力曲线是一条敏感曲线，在放压时，即开始开阀清洗时，由于流量瞬间增加，压力极速下降，而出水的压力一直要靠牺牲流量来获得，所以不能满足清洗泵的需求。

技术实现要素：

本发明旨在给出一种流量稳定、对介质要求不高、且节能环保的离心式水泵。

本发明所述的离心式水泵，包括泵壳和通过轴承安装与泵壳两端可转动的泵轴，泵轴的一端伸出泵壳外侧，伸出段上安装连接动力输入装置的连接部件；泵壳分为相连的前后两段，前段为泵蜗壳，后段为节段泵壳；在泵蜗壳内安装有带固定叶片的偏心转子；在节段泵壳内安装有半开式的切线叶轮，半开式切线叶轮的叶片到旋转中心呈放射型结构。

本发明所述的离心式水泵，其泵壳前段的泵蜗壳内装有带固定叶片的偏心转子，能将水抛向定子壁，使水形成与定子同心的液环，液环与转子叶片一起构成可变容积从而形成真空腔，使泵具有自吸能力，当空气或者汽蚀气体排尽后，叶轮按普通离心泵叶轮打水，通过导叶轮将液体导向第二级叶轮，如图4。当叶轮按图中顺时针方向旋转时，水被叶图轮抛向四周，由于离心力的作用，水形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。水环的下部分内表面恰好与叶轮轮毂相切，水环的上部内表面刚好与叶片顶端接触（实际上叶片在水环内有一定的插入深度）。此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分成和叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的下部0°为起点，那么叶轮在旋转前180°时小腔的容积由小变大，且与端面上的吸气口相通，此时气体被吸入，当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝；当叶轮继续旋转时，小腔由大变小形成可变容积，使气体被压缩；当小腔与排气口相通时，气体便被排出泵外。由于提水上水后是一个普通离心泵叶轮结构，所以可以根据需求，设置在允许范围内提满足流量要求的叶轮。

泵蜗壳后为节段泵壳，节段泵壳内的叶轮是半开式的切线叶轮，其叶片到旋转中心呈放射型结构，其流体的旋转速度约等于叶轮的旋转速度。叶片的圆周切线与水泵出口方向呈90°。因为切线叶轮的结构，水泵运行时出口压力恒压，负载随流量的变化而变化。节段泵壳的壳体内部与叶轮相对处留有旋流腔，叶轮在轴的驱动下在泵后腔做旋转运动，流体受叶轮直接或间接作用在泵腔中做强烈的轴向旋涡运动。旋涡中间压力较低，因而能够源源不断地吸上液体。轴向旋涡运动使压力和圆周速度沿径向不断增大，在外围形成具有一定能量的环流，最后成为贯通流排出泵腔。由于开式叶轮结构，液体给叶轮甩到泵内壳上，由泵壳旋腔结构将液体打回给叶轮，再由叶轮重新加压打到泵内壳上，液体在流道内多次旋流加压，从而达到单片加压叶轮高增压的过程。

本发明的离心式水泵，具有了柱塞泵低流量、高压力、高自吸能力外，克服了现有离心泵作为高压清洗泵的缺点，还从根本上解决柱塞泵在运行中的弊端，让设备的结构更简单，运行更平稳，并可以有效的节省使用能耗，提高效率和应用的稳定性，从而能够很好的适用于高压清洗设备。

附图说明

图1为本发明的离心式水泵的结构示意图。

图2为泵蜗壳段的示意图。

图3为半开示切线叶轮结构示意图。

图4为图3的a-a向剖视图。

具体实施方式

如图1，一种离心式水泵，包括泵壳1和通过轴承安装与泵壳两端可转动的泵轴2，泵轴的一端伸出泵壳外侧，伸出段上安装连接动力输入装置的连接部件，所述连接部件可以为法兰盘3，如图1。泵壳1分为相连的前后两段，前段为泵蜗壳11，后段为节段泵壳12；在泵蜗壳内安装有带固定叶片的偏心转子4；在节段泵壳内安装有半开式的切线叶轮5，半开式切线叶轮的叶片到旋转中心呈放射型结构，如图3、图4。

为了提高叶轮运行的效率，减少流阻，叶轮可朝切线方向旋转15°,如图3。

所述节段泵壳内的泵轴上可并排设置两个以上半开放式的切线叶轮5。通过增加叶轮数量的方式，可以提高压力以满足实际的需求。

泵轴2伸出段前端可设置有齿轮减速结构，这样可以使驱动设备有更多的选择性，并可以有效防止多级水泵之间窜动对驱动设备的影响。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种离心式水泵，其泵壳分为相连的前后两段，前段为泵蜗壳，后段为节段泵壳；在泵蜗壳内安装有带固定叶片的偏心转子；在节段泵壳内安装有半开式的切线叶轮，半开式切线叶轮的叶片到旋转中心呈放射型结构。该离心式水泵，具有了柱塞泵低流量、高压力、高自吸能力外，克服了现有离心泵作为高压清洗泵的缺点，还从根本上解决柱塞泵在运行中的弊端，让设备的结构更简单，运行更平稳，并可以有效的节省使用能耗，提高效率和应用的稳定性，从而能够很好的适用于高压清洗设备。

技术研发人员：刘学良;李锦泉
受保护的技术使用者：广州市能动机电设备有限公司
技术研发日：2018.08.02
技术公布日：2018.12.18