一种风箱式液体杂质泵的制作方法

本实用新型属于一种水泵技术领域，特别涉及一种风箱式液体杂质泵。

背景技术：

水泵作为一种提水设备，是用于将水自低处抽到高处，现有的大部分水泵不能输送杂质，常用的叶轮泵在抽取污水特别是具有大颗粒杂质的污水时，容易破坏叶轮而致使叶轮转动不灵活，并且极易堵塞、损坏水泵。为此，人们发明了一些具有切割功能的污水泵，但这些带有切割功能的污水泵的结构非常复杂，不利于加工、装配与维修，且污水泵还存在能耗高、噪声大、原颗粒物结构被破坏等问题；即使是隔膜泵，其输送的杂质粒径也非常有限。因此，迫切需要寻找更多的、经济实用的、能传输更大粒径杂质的水泵技术。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种风箱式液体杂质泵。本实用新型所采用的具体技术方案如下：

一种风箱式液体杂质泵，其包括进流总管、第一进流分管、第二进流分管、第一进流口悬挂式单向阀门、第一进流口固定转轴、第一泵室、出流口悬挂式单向阀门、出流口固定转轴、出流管、第一气缸、第二气缸、第二泵室、活塞、第二进流口悬挂式单向阀门、第二进流口固定转轴、中间出流口悬挂式单向阀门、中间出流口固定转轴、活塞推杆、密封圈；第一进流分管的一端和第二进流分管的一端均与进流总管连通，第一进流分管的另一端与第一泵室的一旁侧连通，出流管与第一泵室的另一旁侧连通，第一进流口固定转轴布置在第一进流分管与第一泵室结合处的顶部，第一进流口悬挂式单向阀门吊装在第一进流口固定转轴上，第一进流口悬挂式单向阀门单向开启，开向朝向第一泵室；出流口固定转轴布置在出流管与第一泵室结合处的顶部，出流口悬挂式单向阀门吊装在出流口固定转轴上，出流口悬挂式单向阀门单向开启，开向背向第一泵室；第二进流分管的另一端与第二泵室的一旁侧连通，第二进流口固定转轴布置在第二进流分管与第二泵室结合处的顶部，第二进流口悬挂式单向阀门吊装在第二进流口固定转轴上，第二进流口悬挂式单向阀门单向开启，开向朝向第二泵室；第一泵室与第二泵室连通，中间出流口固定转轴布置在第一泵室与第二泵室的连通通道靠第一泵室的通道口的顶部，中间出流口悬挂式单向阀门吊装在中间出流口固定转轴上，中间出流口悬挂式单向阀门单向开启，开向背向第二泵室；第一气缸与出流口悬挂式单向阀门相邻，第一泵室与第一气缸连通，第二泵室与第二气缸连通，第二气缸和第一气缸之间的连通通道用活塞分隔，活塞推杆一端垂直连接活塞，另一端穿过设在第二泵室外壁上的密封圈后与活塞驱动装置相连。

作为优选，所述的第一进流口固定转轴和第二进流口固定转轴均水平布置；第一进流口悬挂式单向阀门的尺寸大于第一进流分管的口径，第一进流口悬挂式单向阀门自由悬挂于第一进流口固定转轴上，且在自然垂悬状态下第一进流口悬挂式单向阀门覆盖整个第一进流口；第二进流口悬挂式单向阀门的尺寸大于第二进流分管的口径，第二进流口悬挂式单向阀门自由悬挂于第二进流口固定转轴上，且在自然垂悬状态下第二进流口悬挂式单向阀门覆盖整个第二进流口。

作为优选，所述的出流口固定转轴和中间出流口固定转轴均水平布置，出流口悬挂式单向阀门尺寸大于第一泵室出流口的口径，出流口悬挂式单向阀门自由悬挂于出流口固定转轴上，且出流口悬挂式单向阀门在重力作用下能覆盖整个第一泵室出流口；中间出流口悬挂式单向阀门尺寸大于第二泵室出流口的口径，中间出流口悬挂式单向阀门自由悬挂于中间出流口固定转轴上，且中间出流口悬挂式单向阀门在重力作用下能覆盖整个第二泵室出流口。

作为优选，所述的进流总管、第一进流分管、第二进流分管和出流管的口径相同。

作为优选，所述的活塞驱动装置包括固定导向杆、滑块、滑块凸轴、飞轮、飞轮凸轴、连接杆；所述活塞推杆的另一端与滑块固定连接，固定导向杆穿过滑块后固定安装在第二泵室的外侧，固定导向杆与滑块构成滑动副，且固定导向杆与活塞推杆平行；滑块与飞轮上分别设有滑块凸轴和飞轮凸轴，飞轮凸轴在飞轮上偏心设置，连接杆的两端分别套在滑块凸轴和飞轮凸轴上且均构成转动副，飞轮由飞轮驱动装置驱动旋转且在转动时通过连接杆带动滑块在固定导向杆上做直线往复运动。

作为优选，所述的飞轮驱动装置为电动机，飞轮的中心垂直固定连接在电动机的电动机转轴上，从而实现电机驱动；电动机接有供电线。

作为优选，所述的活塞的运动范围不超过第一气缸和第二气缸的范围；当飞轮凸轴转到离密封圈最远时，活塞离密封圈最近，当飞轮凸轴转到离密封圈最近时，活塞离密封圈最远。

作为优选，所述的第一泵室和第二泵室处于同一水平平面上。

本实用新型给出一种结合连通管传压、气缸变压、飞轮传动和悬挂式单向阀门控制等原理的风箱式液体杂质泵，解决了含杂质液体自动化传输难，使用传统水泵易堵塞，使用污水泵能耗高、噪声大、颗粒物结构被破坏等问题。它能在不破坏液体中原有颗粒物结构的情况下，高效地传输含杂质液体，使大颗粒杂质能保持原样且不会发生堵塞。本实用新型具有结构简单、成本低廉、效率高、运行稳定、社会经济效益显著等优点，极具研究与推广价值。

附图说明

图1是风箱式液体杂质泵俯视示意图；

图2是风箱式液体杂质泵采用履带带动飞轮的示意图。

图1～2中附图标记分别为：进流总管1、第一进流分管2、第二进流分管3、第一进流口悬挂式单向阀门4、第一进流口固定转轴5、第一泵室6、出流口悬挂式单向阀门8、出流口固定转轴9、出流管10、第一气缸11、第二气缸12、第二泵室14、活塞15、第二进流口悬挂式单向阀门16、第二进流口固定转轴17、中间出流口悬挂式单向阀门18、中间出流口固定转轴19、活塞推杆20、密封圈21、固定导向杆22、滑块23、滑块凸轴24、飞轮25、飞轮凸轴26、连接杆27、电动机转轴28、电动机29、供电线30、转轮31、履带32。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步阐述和说明。本实用新型中各个实施方式的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。

如图1所示，一种风箱式液体杂质泵，其主要部件包括进流总管1、第一进流分管2、第二进流分管3、第一进流口悬挂式单向阀门4、第一进流口固定转轴5、第一泵室6、出流口悬挂式单向阀门8、出流口固定转轴9、出流管10、第一气缸11、第二气缸12、第二泵室14、活塞15、第二进流口悬挂式单向阀门16、第二进流口固定转轴17、中间出流口悬挂式单向阀门18、中间出流口固定转轴19、活塞推杆20、密封圈21、固定导向杆22、滑块23、滑块凸轴24、飞轮25、飞轮凸轴26、连接杆27、电动机转轴28、电动机29、供电线30。第一进流分管2的一端和第二进流分管3的一端交汇后与进流总管1连通，第一进流分管2的另一端与第一泵室6的一旁侧连通，出流管10与第一泵室6的另一旁侧连通。第一进流分管2与第一泵室6结合处作为第一进流口，第二进流分管3与第二泵室14结合处作为第二进流口。第一进流口固定转轴5布置在第一进流分管2与第一泵室6结合处的第一进流口顶部，第一进流口悬挂式单向阀门4吊装在第一进流口固定转轴5上，第一进流口悬挂式单向阀门4单向开启，开向朝向第一泵室6。出流管10与第一泵室6结合处作为出流口，出流口固定转轴9布置在出流管10与第一泵室6结合处的出流口顶部，出流口悬挂式单向阀门8吊装在出流口固定转轴9上，出流口悬挂式单向阀门8单向开启，开向背向第一泵室6；第二进流分管3的另一端与第二泵室14的一旁侧连通，第二进流口固定转轴17布置在第二进流分管3与第二泵室14结合处的第二进流口顶部，第二进流口悬挂式单向阀门16吊装在第二进流口固定转轴17上，第二进流口悬挂式单向阀门16单向开启，开向朝向第二泵室14；第一泵室6与第二泵室14连通，第一泵室6与第二泵室14的连通通道靠第一泵室的通道口作为中间出流口，中间出流口固定转轴19布置在中间出流口的顶部，中间出流口悬挂式单向阀门18吊装在中间出流口固定转轴19上，中间出流口悬挂式单向阀门18单向开启，开向背向第二泵室14。

四个单向阀门的具体结构可根据对应的单向开启方向进行合理设计，在本实施例中，第一进流口固定转轴5、第二进流口固定转轴17、出流口固定转轴9、中间出流口固定转轴19均水平布置。第一进流口悬挂式单向阀门4的尺寸大于第一进流分管2的口径，第一进流口悬挂式单向阀门4自由悬挂于第一进流口固定转轴5上，且在自然垂悬状态下第一进流口悬挂式单向阀门4覆盖整个第一进流口。自由悬挂是指阀门的挂接位置与轴之间能够自由转动，没有其他限制力。第二进流口悬挂式单向阀门16的尺寸大于第二进流分管3的口径，第二进流口悬挂式单向阀门16自由悬挂于第二进流口固定转轴17上，且在自然垂悬状态下第二进流口悬挂式单向阀门16覆盖整个第二进流口。出流口悬挂式单向阀门8尺寸大于第一泵室6出流口的口径，出流口悬挂式单向阀门8自由悬挂于出流口固定转轴9上，且出流口悬挂式单向阀门8在重力作用下能覆盖整个第一泵室6出流口。中间出流口悬挂式单向阀门18尺寸大于第二泵室14出流口的口径，中间出流口悬挂式单向阀门18自由悬挂于中间出流口固定转轴19上，且中间出流口悬挂式单向阀门18在重力作用下能覆盖整个第二泵室14中间出流口。

本实施例中的第一进流口悬挂式单向阀门4、第二进流口悬挂式单向阀门16、出流口悬挂式单向阀门8以及中间出流口悬挂式单向阀门18均呈圆形片状，各进流口和出流口截面也呈圆形。由于第一进流口悬挂式单向阀门4的尺寸大于第一进流口，因此其在图1状态下只能逆时针旋转，而不能顺时针旋转，在第一泵室6处于负压抽吸和正压压出时，起到了液体只进不出的单向阀作用。同理，由于第二进流口悬挂式单向阀门16的尺寸大于第二进流口，因此其在图1状态下也只能逆时针旋转，而不能顺时针旋转，在第二泵室14处于负压抽吸和正压压出时，也起到了液体只进不出的单向阀作用。出流口悬挂式单向阀门8的尺寸大于出流口，因此其在图1状态下也只能逆时针旋转，而不能顺时针旋转，在第一泵室6处于负压抽吸和正压压出时，起到了液体只出不进的单向阀作用。中间出流口悬挂式单向阀门18的尺寸大于中间出流口，因此其在图1状态下只能向第一泵室6旋转，而不能向第二泵室14旋转，在第一泵室6、第二泵室14处于负压抽吸和正压压出时，起到了液体只能从第二泵室14进入第一泵室6的单向阀作用。通过上述单向阀的配合，即可将液体快速从进流总管1抽入，再从出流管10排出。而且由于四个单向阀门均自由悬挂，因此使得其能够随着泵内正负压的变化同步实现灵活启闭。

而液体的抽吸所需的正负压是通过第一气缸11和第二气缸12来实现的。第一气缸11与出流口悬挂式单向阀门18相邻，位于其左侧，第一泵室6与第一气缸11连通，第二泵室14与第二气缸12连通，第二气缸12和第一气缸11之间具有一条连通通道，但该通道用活塞15分隔。活塞推杆20一端垂直连接活塞15，另一端穿过设在第二泵室14外壁上的密封圈21后与活塞驱动装置相连。

活塞驱动装置可以是任何能够驱动活塞推杆20往复直线运动的设备，在本实施例中活塞驱动装置包括固定导向杆22、滑块23、滑块凸轴24、飞轮25、飞轮凸轴26、连接杆27、电动机29。活塞推杆20的另一端穿过密封圈21后与滑块23固定连接，固定导向杆22穿过滑块23后固定安装在第二泵室14的外侧，固定导向杆22与滑块23构成滑动副，使滑块23能够在固定导向杆22上滑动，且固定导向杆22与活塞推杆20平行。滑块23与飞轮25上分别设有滑块凸轴24和飞轮凸轴26，且为了使飞轮凸轴26在飞轮25上偏心设置，飞轮凸轴26的设置位置尽量靠近飞轮25的边缘。连接杆27的两端分别套在滑块凸轴24和飞轮凸轴26上且均构成转动副，飞轮25的中心垂直固定连接在电动机29的电动机转轴28上，飞轮25由电动机29驱动旋转且在转动时通过连接杆27带动滑块23在固定导向杆22上做直线往复运动。电动机29接有供电线30，连接外部电源和开关。

为了控制风箱式液体杂质泵两个气缸之间的活塞做周期性往复运动，滑块23与固定导向杆22构成滑动副，滑块23与飞轮25分别与连接杆27构成转动副，以限制飞轮25转动时滑块23仅能够沿固定导向杆22发生位移，从而通过活塞推杆20推动活塞15发生位移；当飞轮凸轴26转到离密封圈21最远时，活塞15离密封圈21最近，当飞轮凸轴26转到离密封圈21最近时，活塞15离密封圈21最远，活塞15的运动范围不超过第一气缸11和第二气缸12的范围。第一气缸11与第二气缸12的空间大小随着活塞15位置的变化而变化，当第一气缸11的空间增大时，第二气缸12的空间减小，当第一气缸11的空间减小时，第二气缸12的空间增大，二者空间变化为互补关系。

另外在本实施例中，为了保持实施方案可行和两个泵室的驱动效率一致，第一泵室6和第二泵室14应处于同一水平平面上布置。

本实用新型中，随着活塞的不断往复，两个泵室能够交替进行吸液，加快了吸液速率，提高了泵的输液效率。针对该种结构的泵，为了防止堵塞，保证风箱式液体杂质泵的正常工作，风箱式液体杂质泵的进流总管1、第一进流分管2、第二进流分管3和出流管10的口径应保持相同。

使用上述的风箱式液体杂质泵的液体传输方法，其具体过程为：开始工作时，开启电动机29，固定在电动机转轴28上的飞轮25开始旋转，通过连接杆27带动滑块23沿固定导向杆22进行周期性的往复移动，固定在滑块23上的活塞推杆20则带动活塞15在第一气缸11和第二气缸12内进行周期性的往复运动；当活塞15向密封圈21运动时，第二气缸12的体积变小，第一气缸11的体积变大，第二泵室14内的压强开始增大，第一泵室6内的压强开始减小，第一进流口悬挂式单向阀门4逐渐打开，出流口悬挂式单向阀门8逐渐关闭，中间出流口悬挂式单向阀门18逐渐打开，第二进流口悬挂式单向阀门16逐渐关闭，流体经过进流总管1从第一进流分管2进入第一泵室6内，同时第二泵室14内的流体也进入第一泵室6内，当活塞15离密封圈21最近时，第一泵室6内进入最多流体，第二泵室14流出最多流体，当活塞15背向密封圈21运动时，第一气缸11的体积变小，第二气缸12的体积变大，第二泵室14内的压强开始减小，第一泵室6内的压强开始增大，第一进流口悬挂式单向阀门4逐渐关闭，出流口悬挂式单向阀门8逐渐打开，中间出流口悬挂式单向阀门18逐渐关闭，第二进流口悬挂式单向阀门16逐渐打开，第一泵室6内的流体从出流管10排出，同时流体经过进流总管1从第二进流分管3进入第二泵室14内，当活塞15离密封圈21最远时，第一泵室6流出最多流体，第二泵室14内进入最多流体；周而复始，不断推动活塞15在第一气缸11和第二气缸12内进行周期性的往复运动，从而实现液体的抽取；风箱式液体杂质泵开始工作时，传输的流体主要是空气，当空气排尽后，传输的流体即为目标液体；当传输作业完成后，关闭电动机29，风箱式液体杂质泵立即停止工作。

当然，在风箱式液体杂质泵作业时，进流总管1的进口端需要始终保持在液面以下，而且为了防止泵体堵塞，传输的目标液体中包含的杂质应当不大于进流总管1口径。优选的，进流总管1的入口处可以设置滤网等设备预先过滤直径大于进流总管1口径的杂质。

而飞轮的驱动形式也可以根据需要进行调整，例如根据图2所示，为了满足实际布置的需要，风箱式液体杂质泵的飞轮25也可以使用电动机29通过转轮31带动履带32进行传动。

本实用新型既适用于无杂质的液体，也适用于含多种大颗粒杂质的液体，还可用于抽吸河面垃圾、河底淤泥以及城市污水等。本实用新型可以在低能耗的前提下高效输送液体杂质，用途广泛，成本低廉、可靠性高，社会经济效益显著，具有十分广阔的研究与推广应用前景。

以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，然其并非用以限制本实用新型，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，如进流管、出流管和泵室可以制造成圆形或方形等、电动机可以用其他发动机代替、悬挂式单向阀门可以有不同的位置和形状、两个进流分管可以独立不设进流总管等，因此凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。