一种立式单级管道离心泵的制作方法

本发明属于供水设备技术领域，具体的说是一种立式单级管道离心泵。

背景技术：

管道泵是单吸单级离心泵的一种，属立式结构，因其进出口在同一直线上，且进出口口径相同，仿似一段管道，可安装在管道的任何位置故取名为管道泵，又名增压泵。结构特点：为单吸单级离心泵，进出口相同并在同一直线上，和轴中心线成直交，为立式泵。

在离心泵运行过程中，由于液体是在低压下进入叶轮，而在高压下流出，使叶轮两侧所受压力不等，产生了指向入口方向的轴向推力，会引起转子发生轴向窜动，产生磨和振动，因此应设置轴向推力轴承，以便平衡轴向力。离心泵的的转子不平衡与不对中。这个问题在离心泵的振动问题中所占比例较大，约为80％的比例。造成离心泵转子不平衡的原因：材料阻止不均匀、零件结构不合格，造成转子质量中心线与转轴中心线不重合产生偏心据形成的不平衡。校正离心泵的转子不平衡又可分为两。静平衡与动平衡，一般也称为单面平衡和双面平衡。其区别就是：单面平衡是在一个校正面进行校正平衡，而双面平衡是在两个校正面上进行校正。

现有技术中也出现了一些管道离心泵的技术方案，如申请号为2016210876702的一项中国专利公开了一种单级立式管道离心泵；涉及管道离心泵领域，包括：电机、转轴、连接端盖、叶轮和泵体，其中，所述电机和所述叶轮通过所述转轴连接在一起，所述泵体设置在所述叶轮外侧，并通过连接端盖与电机连接成一整体，所述泵体上设置有排气孔。

采用上述技术方案，由于将排气孔设置在泵体上，使得叶轮部分的残存空气可以完全排空，使得管道离心泵可以达到100％的设计值的工作效率；但是在该技术方案中还是存在以下几个问题：由于在离心泵运行过程中，由于液体是在低压下进入叶轮，而在高压下流出，使叶轮两侧所受压力不等，产生了指向入口方向的轴向推力，会引起转子发生轴向窜动，产生磨损和振动；离心泵在启动前，必须使泵壳和吸水管内充满水，然后启动电机。

技术实现要素：

为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种立式单级管道离心泵，液体经过一号叶轮的推力再流向二号叶轮，使离心泵的流量更大、吸力更强，而且由于离心泵设有四个二号叶轮，使二号叶轮两侧所受压力平衡，抵消了指向入口方向的轴向推力，减小转子发生轴向窜动，减小产生磨损和振动。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种立式单级管道离心泵，包括泵体、泵盖、电机、法兰、螺塞，所述泵盖位于泵体上侧，泵盖与泵体固连；所述电机位于泵盖上侧，电机与泵体通过法兰固连；所述螺塞位于泵体上表面，螺塞与泵体固连；还包括主动锥齿轮、从动锥齿轮、从动轴、锥齿轮箱体、一号叶轮、二号叶轮、叶轮箱体、叶轮螺母、机械密封、挡水圈、浮块、进水口、出水口，所述一号叶轮位于电机轴轴端，一号叶轮与电机轴固连；所述主动锥齿轮位于电机轴中部且位于一号叶轮上部，主动锥齿轮与电机轴固连；所述从动锥齿轮与主动锥齿轮之间通过齿轮副连接，四个从动锥齿轮均匀分布在主动锥齿轮上；所述锥齿轮箱体位于主动锥齿轮与从动锥齿轮外侧，锥齿轮箱体与泵体固连，锥齿轮箱体将密封主动锥齿轮与从动锥齿轮；所述从动轴与锥齿轮固连，从动轴一端与二号叶轮通过叶轮螺母固连，从动轴上设置管道；所述叶轮箱体位于二号叶轮外侧，叶轮箱体与泵体固连，叶轮箱体将密封二号叶轮；所述机械密封与锥齿轮箱体轴孔上侧接触，机械密封与电机轴固连；所述挡水圈位于泵盖与电机轴之间，防水圈与泵盖固连；所述浮块与泵体通过柔绳连接；所述泵体右侧设有进水口，泵体左侧设有出水口。

工作时，离心泵启动前向泵内灌入引液，当液体超过一号叶轮后，浮块将浮起，此时电机将开始转动，电机转动将带动一号叶轮转动，一号叶轮会把液体推向泵体上方，液体经管道进入二号叶轮内；电机转动将通过锥齿轮副带动从动轴转动，从动轴将带动二号叶轮转动，当二号叶轮高速转动时，充满在泵体的液体在离心力的作用下，将从二号叶轮中心被抛向二号叶轮外缘，在此过程中，液体获得了能量，提高了静压能，同时流速增大，动能也增大了；液体离开二号叶轮进入叶轮箱体，由于液体的流道逐渐增宽，液体速度逐渐降低，便将其中部分动能转变为静压能，这样又进一步提高了液体的静压能，于是液体以较高的压强进入压出管道；当液体从二号叶轮叶片中抛出时，二号叶轮中心处就造成了低压而面外的压强较比为大，在压强差的推动下，液体就连续不断的从叶轮中心吸入，并以一定的压强连续不断的排出；液体经过一号叶轮的推力再流向二号叶轮，使离心泵的流量更大、吸力更强，而且由于离心泵设有四个二号叶轮，使二号叶轮两侧所受压力平衡，抵消了指向入口方向的轴向推力，减小转子发生轴向窜动，减小产生磨损和振动。

优选的，所述所述一号叶轮底部设置螺旋槽；所述螺旋槽的旋向和一号叶轮旋转方向相同，螺旋槽数量大于五道。工作时，泵体底部的液体将冲击一号叶轮，一号叶轮的底部的螺旋槽将带动一部分液体旋转，进而减少冲击，而且螺旋槽开口在一号叶轮外侧，螺旋槽将甩动液体流向二号叶轮下方，进而一号叶轮将能更有效率地将液体推向从动轴管道入口处，螺旋槽减少了液体对一号叶轮的冲击，使部分冲击转化为液体的动能，提高了离心泵的效率。

优选的，所述所述一号叶轮底部设置缓冲带；所述缓冲带呈环形分布在一号叶轮底部，缓冲带为波浪状，缓冲带的倾斜方向和一号叶轮旋转方向一致。工作时，液体流向一号叶轮底部时，冲击的液体沿着缓冲带波浪的倾斜方向导流向螺旋槽内，使液体更顺畅的流向二号叶轮内，并且液体冲击波浪带将增加一号叶轮的旋向速度，进一步减少液体对一号叶轮的冲击，进一步使部分冲击转化为液体的动能，更进一步加强了离心泵的效率。

优选的，所述进水口处设有预充水单元；所述预充水单元包括固定箱、电磁铁、水囊、磁铁、进水管道、出水管道、单向阀，所述固定箱内设有电磁铁，固定箱与电磁铁内壁固连；所述水囊位于固定箱内部，水囊外表面设有磁铁，水囊与磁铁固连，水囊上侧设有进水管道，水囊下侧设有出水管道；所述进水管道内设有单向阀；所述出水管道内设有单向阀。工作时，由于离心泵启动前要向泵内灌入引液，此过程费时费力，于是预充水单元将开始工作；电磁铁接通电源，电磁铁将吸引水囊上的异性磁铁，水囊将膨胀，进水管道会把液体吸进水囊内；当水囊膨胀到一定阶段时，电流反向，电磁铁磁性改变，电磁铁将排斥水囊上的同性磁铁，由于进水管道和出水管道都设有单向阀，所以水囊里的水将排到出水管道里，而无法排向进水管道；反复重复这两个过程直到液体漫过一号叶轮；采用预充水单元，降低了人为加水的工作，使离心泵的工作更自动化、机械化，并且水囊的加水过程更加方便，和离心泵使用同一个电源，与离心泵产生联动。

优选的，所述出水管道下侧设置有过滤单元；所述过滤单元包括积水道、毛刷、集污箱，所述积水道内表面设置有毛刷，毛刷方向向下倾斜；所述积水道底部设有集污箱；所述集污箱与积水道活动连接，集污箱为透明材料。

工作时，当液体流经过滤单元时，沙子、石子、污秽将流入积水道内，由于毛刷方向向下倾斜，污秽会被毛刷刷向下方，而无法流向上侧，底部的集污箱可以实时观察污秽程度，当污秽积满集污箱时，可以把集污箱从积水道上拆卸下来进行清理；过滤单元能适当清洁流进离心泵的污秽，而且清理污秽更方便，集污箱的拆装与观察更加方便、人性化。

优选的，所述固定箱设有自动单元；所述自动单元包括自动箱、限位开关、限位板、拉绳、复位弹簧，所述自动箱固连在固定箱内侧；限位开关对称固连在自动箱内侧；所述限位板滑动连接在自动箱内，限位板与水囊通过拉绳固连，限位板和自动箱间固连有复位弹簧。工作时，当预充水单元启动时，当水囊进行吸水时，自动箱内的限位板将向左移动，当水囊充满时，限位板将会触碰左侧的限位开关，电磁铁磁性将改变，水囊将被压缩；当水囊被压缩到一定程度时，拉绳将拉动限位板将触碰右侧的限位开关，电磁铁磁性将改变，水囊将膨胀，复位弹簧将拉动限位板进行复位；直至液体将浮块浮起后，预充水单元将停止工作；采用自动单元进一步提高了离心泵的自动化程度，使预充水过程和抽水过程之间的联动更加合理，提高了离心泵的工作能力。

本发明的有益效果是：

1.本发明所述的一种立式单级管道离心泵,液体经过一号叶轮的推力再流向二号叶轮，使离心泵的流量更大、吸力更强，而且由于离心泵设有四个二号叶轮，使二号叶轮两侧所受压力平衡，抵消了指向入口方向的轴向推力，减小转子发生轴向窜动，减小产生磨损和振动。

2.本发明所述的一种立式单级管道离心泵，液体流向一号叶轮底部时，冲击的液体沿着缓冲带波浪的倾斜方向导流向螺旋槽内，缓冲带与螺旋槽减少了液体对一号叶轮的冲击，使部分冲击转化为液体的动能，提高了离心泵的效率。

3.本发明所述的一种立式单级管道离心泵，采用预充水单元、过滤单元、自动单元，降低了人为加水的工作，使离心泵的工作更自动化、机械化，并且水囊的加水过程更加方便，和离心泵使用同一个电源，与离心泵产生联动；清理污秽更方便，集污箱的拆装与观察更加方便、人性化。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。

图1是本发明的主视图；

图2是本发明的一号叶轮的a处向视图；

图3是本发明的一号叶轮的剖视图；

图4是本发明的预充水单元的剖视图；

图5是本发明的过滤单元的剖视图；

图6是本发明的自动单元的剖视图；

图中：泵体1、泵盖2、电机3、法兰4、螺塞5、主动锥齿轮6、从动锥齿轮7、从动轴8、锥齿轮箱体9、一号叶轮10、螺旋槽101、缓冲带102、二号叶轮11、叶轮箱体12、叶轮螺母13、机械密封14、挡水圈15、浮块16、进水口17、出水口18、预充水单元19、固定箱191、电磁铁192、水囊193、磁铁194、进水管道195、出水管道196、单向阀197、过滤单元198、积水道1981、毛刷1982、集污箱1983、自动单元199、自动箱1991、限位开关1992、限位板1993、拉绳1994。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明，本发明所涉及前后左右方向均以图1为基准。

如图1至图6所示，本发明所述的一种立式单级管道离心泵,包括泵体1、泵盖2、电机3、法兰4、螺塞5，所述泵盖2位于泵体1上侧，泵盖2与泵体1固连；所述电机3位于泵盖2上侧，电机3与泵体1通过法兰4固连；所述螺塞5位于泵体1上表面，螺塞5与泵体1固连；还包括主动锥齿轮6、从动锥齿轮7、从动轴8、锥齿轮箱体9、一号叶轮10、二号叶轮11、叶轮箱体12、叶轮螺母13、机械密封14、挡水圈15、浮块16、进水口17、出水口18，所述一号叶轮10位于电机3轴轴端，一号叶轮10与电机3轴固连；所述主动锥齿轮6位于电机3轴中部且位于一号叶轮10上部，主动锥齿轮6与电机3轴固连；所述从动锥齿轮7与主动锥齿轮6之间通过齿轮副连接，四个从动锥齿轮7均匀分布在主动锥齿轮6上；所述锥齿轮箱体9位于主动锥齿轮6与从动锥齿轮7外侧，锥齿轮箱体9与泵体1固连，锥齿轮箱体9将密封主动锥齿轮6与从动锥齿轮7；所述从动轴8与锥齿轮固连，从动轴8一端与二号叶轮11通过叶轮螺母13固连，从动轴8上设置管道；所述叶轮箱体12位于二号叶轮11外侧，叶轮箱体12与泵体1固连，叶轮箱体12将密封二号叶轮11；所述机械密封14与锥齿轮箱体9轴孔上侧接触，机械密封14与电机3轴固连；所述挡水圈15位于泵盖2与电机3轴之间，防水圈与泵盖2固连；所述浮块16与泵体1通过柔绳连接；所述泵体1右侧设有进水口17，泵体1左侧设有出水口18。

工作时，离心泵启动前向泵内灌入引液，当液体超过一号叶轮10后，浮块16将浮起，此时电机3将开始转动，电机3转动将带动一号叶轮10转动，一号叶轮10会把液体推向泵体1上方，液体经管道进入二号叶轮11内；电机3转动将通过锥齿轮副带动从动轴8转动，从动轴8将带动二号叶轮11转动，当二号叶轮11高速转动时，充满在泵体1的液体在离心力的作用下，将从二号叶轮11中心被抛向二号叶轮11外缘，在此过程中，液体获得了能量，提高了静压能，同时流速增大，动能也增大了；液体离开二号叶轮11进入叶轮箱体12，由于液体的流道逐渐增宽，液体速度逐渐降低，便将其中部分动能转变为静压能，这样又进一步提高了液体的静压能，于是液体以较高的压强进入压出管道；当液体从二号叶轮11叶片中抛出时，二号叶轮11中心处就造成了低压而面外的压强较比为大，在压强差的推动下，液体就连续不断的从叶轮中心吸入，并以一定的压强连续不断的排出；液体经过一号叶轮10的推力再流向二号叶轮11，使离心泵的流量更大、吸力更强，而且由于离心泵设有四个二号叶轮11，使二号叶轮11两侧所受压力平衡，抵消了指向入口方向的轴向推力，减小转子发生轴向窜动，减小产生磨损和振动。

作为其中的一种实施方式，本发明所述的一种立式单级管道离心泵，所述一号叶轮10底部设置螺旋槽101；所述螺旋槽101的旋向和一号叶轮10旋转方向相同，螺旋槽101数量大于五道。工作时，泵体1底部的液体将冲击一号叶轮10，一号叶轮10的底部的螺旋槽101将带动一部分液体旋转，进而减少冲击，而且螺旋槽101开口在一号叶轮10外侧，螺旋槽101将甩动液体流向二号叶轮11下方，进而一号叶轮10将能更有效率地将液体推向从动轴8管道入口处，，螺旋槽101减少了液体对一号叶轮10的冲击，使部分冲击转化为液体的动能，提高了离心泵的效率。

作为其中的一种实施方式，本发明所述的一种立式单级管道离心泵，所述一号叶轮10底部设置缓冲带102；所述缓冲带102呈环形分布在一号叶轮10底部，缓冲带102为波浪状，缓冲带102的倾斜方向和一号叶轮10旋转方向一致。工作时，液体流向一号叶轮10底部时，冲击的液体沿着缓冲带102波浪的倾斜方向导流向螺旋槽101内，使液体更顺畅的流向二号叶轮11内，并且液体冲击波浪带将增加一号叶轮10的旋向速度，进一步减少液体对一号叶轮10的冲击，进一步使部分冲击转化为液体的动能，更进一步加强了离心泵的效率。

作为其中的一种实施方式，本发明所述的一种立式单级管道离心泵，所述进水口17处设有预充水单元19；所述预充水单元19包括固定箱191、电磁铁192、水囊193、磁铁194、进水管道195、出水管道196、单向阀197，所述固定箱191内设有电磁铁192，固定箱191与电磁铁192内壁固连；所述水囊193位于固定箱191内部，水囊193外表面设有磁铁194，水囊193与磁铁194固连，水囊193上侧设有进水管道195，水囊193下侧设有出水管道196；所述进水管道195内设有单向阀197；所述出水管道196内设有单向阀197。工作时，由于离心泵启动前要向泵内灌入引液，此过程费时费力，于是预充水单元19将开始工作；电磁铁192接通电源，电磁铁192将吸引水囊193上的异性磁铁194，水囊193将膨胀，进水管道195会把液体吸进水囊193内；当水囊193膨胀到一定阶段时，电流反向，电磁铁192磁性改变，电磁铁192将排斥水囊193上的同性磁铁194，由于进水管道195和出水管道196都设有单向阀197，所以水囊193里的水将排到出水管道196里，而无法排向进水管道195；反复重复这两个过程直到液体漫过一号叶轮10；采用预充水单元19，降低了人为加水的工作，使离心泵的工作更自动化、机械化，并且水囊193的加水过程更加方便，和离心泵使用同一个电源，与离心泵产生联动。

作为其中的一种实施方式，本发明所述的一种立式单级管道离心泵，所述出水管道196下侧设置有过滤单元198；所述过滤单元198包括积水道1981、毛刷1982、集污箱1983，所述积水道1981内表面设置有毛刷1982，毛刷1982方向向下倾斜；所述积水道1981底部设有集污箱1983；所述集污箱1983与积水道1981活动连接，集污箱1983为透明材料。工作时，当液体流经过滤单元198时，沙子、石子、污秽将流入积水道1981内，由于毛刷1982方向向下倾斜，污秽会被毛刷1982刷向下方，而无法流向上侧，底部的集污箱1983可以实时观察污秽程度，当污秽积满集污箱1983时，可以把集污箱1983从积水道1981上拆卸下来进行清理；过滤单元198能适当清洁流进离心泵的污秽，而且清理污秽更方便，集污箱1983的拆装与观察更加方便、人性化。

作为其中的一种实施方式，本发明所述的一种立式单级管道离心泵，所述固定箱191设有自动单元199；所述自动单元199包括自动箱1991、限位开关1992、限位板1993、拉绳1994、复位弹簧，所述自动箱1991固连在固定箱191内侧；限位开关1992对称固连在自动箱1991内侧；所述限位板1993滑动连接在自动箱1991内，限位板1993与水囊193通过拉绳1994固连，限位板1993和自动箱1991间固连有复位弹簧。工作时，当预充水单元19启动时，当水囊193进行吸水时，自动箱1991内的限位板1993将向左移动，当水囊193充满时，限位板1993将会触碰左侧的限位开关1992，电磁铁192磁性将改变，水囊193将被压缩；当水囊193被压缩到一定程度时，拉绳1994将拉动限位板1993将触碰右侧的限位开关1992，电磁铁192磁性将改变，水囊193将膨胀，复位弹簧将拉动限位板1993进行复位；直至液体将浮块16浮起后，预充水单元19将停止工作；采用自动单元199进一步提高了离心泵的自动化程度，使预充水过程和抽水过程之间的联动更加合理，提高了离心泵的工作能力。

工作时，预充水单元19将开始工作,电磁铁192接通电源，电磁铁192将吸引水囊193上的异性磁铁194，水囊193将膨胀，进水管道195会把液体吸进水囊193内；当水囊193膨胀到一定阶段时，电流反向，电磁铁192磁性改变，电磁铁192将排斥水囊193上的同性磁铁194，由于进水管道195和出水管道196都设有单向阀197，所以水囊193里的水将排到出水管道196里，而无法排向进水管道195；反复重复这两个过程直到液体漫过一号叶轮10；当液体超过一号叶轮10后，浮块16将被顶起，此时电机3将开始转动，电机3转动将带动一号叶轮10转动，一号叶轮10会把液体推向泵体1上方，液体经管道进入二号叶轮11内；电机3转动将通过锥齿轮副带动从动轴8转动，从动轴8将带动二号叶轮11转动，当二号叶轮11高速转动时，充满在泵体1的液体在离心力的作用下，将从二号叶轮11中心被抛向二号叶轮11外缘，在此过程中，液体获得了能量，提高了静压能，同时流速增大，动能也增大了；液体离开二号叶轮11进入叶轮箱体12，由于液体的流道逐渐增宽，液体速度逐渐降低，便将其中部分动能转变为静压能，这样又进一步提高了液体的静压能，于是液体以较高的压强进入压出管道；当液体从二号叶轮11叶片中抛出时，二号叶轮11中心处就造成了低压而面外的压强较比为大，在压强差的推动下，液体就连续不断的从叶轮中心吸入，并以一定的压强连续不断的排出；液体经过一号叶轮10的推力再流向二号叶轮11，使离心泵的流量更大、吸力更强，而且由于离心泵设有四个二号叶轮11，使二号叶轮11两侧所受压力平衡，抵消了指向入口方向的轴向推力，减小转子发生轴向窜动，减小产生磨损和振动。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。