專利名稱：轉(zhuǎn)子式深水潛水泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種容積泵，特別是適用于深井作業(yè)的轉(zhuǎn)子式深水潛水泵.
背景技術(shù)：
眾所周知，當(dāng)天上 的雨水不能滿足人們生活和生產(chǎn)需求時，普遍關(guān)注和設(shè)法提取 地表水來補(bǔ)充，隨著地表水的逐年下降，甚至要取用地下水時，則對提取工具的水泵的揚程 的要求越來越高。目前公知的深水潛水泵或深井泵都是離心式水泵，由于離心泵的單級揚程有限， 高揚程時需多級串聯(lián)，如RTC型深水潛水泵當(dāng)流量每小時為10噸水、揚程為104米時需26 級葉輪串聯(lián)，長度長、重量重、耗材多、積累誤差大、剛性差，效率也不理想，只有62%。對于高揚程的泵來說，往復(fù)泵具有優(yōu)勢，往復(fù)式活塞泵效率高揚程也高，專 利ZL92236391. 9 “一種容積式深井泵”和專利ZL98210995. 4 “柱塞式潛水深井泵裝 置”都公開了活塞式深井泵結(jié)構(gòu)，但兩者都將原動機(jī)、變速機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)放在地面上， 由地面上的傳動機(jī)構(gòu)帶動活塞桿作往復(fù)運動，或帶動傳動桿旋轉(zhuǎn)，再通過傳動桿上的斜 盤帶動活塞桿往復(fù)運動，其結(jié)果是水愈深，桿子愈長，重量愈重，振動愈大；專利申請?zhí)枮?200710099747. 7 “液力抽油泵”提出了用液壓油來推動活塞往復(fù)運動的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)同樣 需很長的輸油管和回油管；專利申請?zhí)枮?00410023948. 5 “電潛式永磁直線往復(fù)泵”提出 了用永磁直線電機(jī)帶動活塞運動，它和上述三種專利一樣仍保留了傳統(tǒng)往復(fù)式活塞泵的閥 結(jié)構(gòu)，其缺點是由于閥的滯后現(xiàn)象，往復(fù)次數(shù)極低，無法采用高速旋轉(zhuǎn)的潛水電機(jī)直聯(lián)來減 少體積與重量，同時閥結(jié)構(gòu)對雜質(zhì)敏感，影響閥的密封性能，從而影響泵的正常使用；本人 在申請?zhí)?01010202658. 2 “小型轉(zhuǎn)子式潛水泵”專利中提出了由潛水電機(jī)直接帶動無閥結(jié) 構(gòu)的轉(zhuǎn)子泵吸排水的新型潛水泵，具有效率高、體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點，但其分隔 高壓腔和低壓腔的隔舌密封性能還不能滿足在深水中作業(yè)的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對上述各種潛水泵存在的缺點，在轉(zhuǎn)子式潛水泵的基礎(chǔ)上， 提出一種體積小的、結(jié)構(gòu)簡單的、高壓腔和低壓腔之間密封性能更加完善的、有效提高揚程 的、高效節(jié)能的轉(zhuǎn)子式深水潛水泵。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明轉(zhuǎn)子式深水潛水泵，包括潛水電機(jī)17、帶有吸入口和排 出口的泵體1、裝在泵體1內(nèi)腔并和潛水電機(jī)17伸出軸直聯(lián)的轉(zhuǎn)子2、和泵體1固接的泵蓋 13，所述轉(zhuǎn)子2沿軸向制有至少一排徑向通孔，該徑向通孔內(nèi)裝有借助偏心軸的作用可移 動的活塞3 ；所述轉(zhuǎn)子2的外圓固裝一轉(zhuǎn)子套6，該轉(zhuǎn)子套6上開有和轉(zhuǎn)子2的徑向通孔同 軸的直徑較小的徑向孔，該徑向孔的兩側(cè)制有和徑向孔相通的窄槽，形成徑向流道；所述雙 支承并可被動旋轉(zhuǎn)的偏心軸4穿過活塞3腰部相對應(yīng)的長槽，并與之鉸接，鉸接處套有滾圈 5 ；所述泵體1內(nèi)腔設(shè)置一對等寬并將泵體1的內(nèi)腔分隔為吸入腔和排出腔的隔舌，其特殊 之處在于泵體1內(nèi)的隔舌是可以拆卸的浮動隔舌7，該浮動隔舌7內(nèi)置有和吸入腔相通的吸入單向閥8以及和排出腔相通的排出單向閥9，該隔舌的寬度大于轉(zhuǎn)子套6上的徑向流道。本發(fā)明的技術(shù)解決方案中的所述浮動隔舌7遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子套6的端面上可以放置有將 浮動隔舌7壓向轉(zhuǎn)子套6表面的彈性塊11。本發(fā)明的技術(shù)解決方案中的所述浮動隔舌7上設(shè)置有可調(diào)節(jié)浮動隔舌7和轉(zhuǎn)子套 6結(jié)合面之間間隙大小的調(diào)節(jié)螺釘(26)。本發(fā)明的技術(shù)解決方案中的所述的浮動隔舌內(nèi)的吸入單向閥8和排出單向閥9可 以為鋼球單向閥。本發(fā)明轉(zhuǎn)子式深水潛水泵中取消 動式，通過彈性塊的壓力將浮動隔舌推向轉(zhuǎn)子套的表面，使之徑向間隙為 零；或用調(diào)節(jié)螺釘來調(diào)節(jié)隔舌和轉(zhuǎn)子套之間的徑向間隙，使之達(dá)到最佳值；同時將隔舌的 寬度制成大于轉(zhuǎn)子套的徑向通道的寬度，從而加長了密封的長度，兩者結(jié)合可以明顯提高 密封性能，達(dá)到提高排出壓力的目的。隔舌的寬度制成大于轉(zhuǎn)子套的徑向通道的寬度后，產(chǎn)生了封閉區(qū)，活塞在封閉區(qū) 運行時，要產(chǎn)生困液悶車現(xiàn)象，為此在浮動隔舌內(nèi)設(shè)置了吸入單向閥和排出單向閥，用于活 塞在封閉區(qū)內(nèi)運行時，瞬時疏通液流。圖1中顯示了其主要結(jié)構(gòu)，圖中有泵體1、轉(zhuǎn)子2、活塞3、偏心軸4、滾圈5、轉(zhuǎn)子套 6、浮動隔舌7、吸入單向閥8、排出單向閥9、蓋板10、小槽12，其中小槽12是使吸入單向閥 8能和吸入腔連通。圖2是三種不同密封結(jié)構(gòu)的密封面積對比圖，圖中的網(wǎng)格線表示密封面積的投 影，a圖表示傳統(tǒng)轉(zhuǎn)子泵的密封結(jié)構(gòu)，一般將活塞孔的直徑E與隔舌的寬度F做成相等，其密 封面積最小，當(dāng)活塞孔轉(zhuǎn)到對上隔舌寬度時，其直徑處的密封長度瞬時為零；b圖表示本人 在申請?zhí)枮?01010202658. 2的發(fā)明專利“小型轉(zhuǎn)子式潛水泵”中提出的改進(jìn)的密封結(jié)構(gòu)， 將轉(zhuǎn)子套上的徑向通道的寬度E制成與隔舌寬度F相等，由于徑向通道中的徑向孔小于活 塞孔，并在徑向孔的兩側(cè)制成窄槽，從而增加了密封面積；c圖是本發(fā)明的密封結(jié)構(gòu)，將隔 舌的寬度F制成大于轉(zhuǎn)子套上的徑向通道，密封面積和長度都增加了，即使轉(zhuǎn)子套的徑向 通道對上隔舌的寬度，則兩側(cè)仍然有密封面，消除了密封長度瞬時為零的缺陷。本發(fā)明的積極效果是；明顯提高間隙密封性能和效果，解決了長期困擾轉(zhuǎn)子泵揚 程無法提高的瓶頸，提高了排出壓力，使之能在深水中使用。


圖1是本發(fā)明基本結(jié)構(gòu)圖；圖2是三種不同密封結(jié)構(gòu)的密封面積對比圖；圖3是本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)圖；圖4是圖3的A-A剖視圖；圖5具有調(diào)節(jié)螺釘?shù)母痈羯嗟慕Y(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式圖3是本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)圖，圖4是圖3的A-A剖視圖；圖中顯示泵體1、轉(zhuǎn)子2、活塞3、偏心軸4、滾圈5、轉(zhuǎn)子套6、浮動隔舌7、吸入單向閥8、蓋板10、彈性塊11、泵蓋 13、軸承蓋14、轉(zhuǎn)子接頭15、電機(jī)聯(lián)接架16、潛水電機(jī)17、軸封裝置18、軸承19、偏心套20、 軸承21、軸承22、軸承23、泵排出口 24、過濾網(wǎng)25。本實例為倒置式潛水泵，潛水電機(jī)17在最下面，泵體1在上面，泵排出口 24在頂 部，特別適合深井中使用；圖中顯示轉(zhuǎn)子2通過轉(zhuǎn)子接頭15與潛水電機(jī)17的伸出軸直聯(lián)， 并支承在兩個軸承21、22上，轉(zhuǎn)子2沿軸線安裝了兩個活塞3 ；雙支承的偏心軸4，一端支承 在泵蓋13內(nèi)的軸承23上，另一端支承在轉(zhuǎn)子2內(nèi)腔軸承19中偏心輪20上，轉(zhuǎn)子2沿軸向 有兩排徑向孔，徑向孔內(nèi)裝有活塞3，轉(zhuǎn)子2外園固裝有轉(zhuǎn)子套6，轉(zhuǎn)子套6對應(yīng)轉(zhuǎn)子2徑向 孔處制有與其同軸并直徑較小的徑向孔，徑向孔的兩側(cè)開有與其相通的窄槽，形成徑向通 道，泵體1上對應(yīng)轉(zhuǎn)子套6徑向通道部位，裝有一對浮動隔舌7，浮動隔舌7內(nèi)設(shè)置有吸入單 向閥8與排出單向閥9，偏心軸4穿過活塞3腰部的長槽，與之鉸接，鉸接處，偏心軸4外園 套有滾圈5，泵體1通過電機(jī)聯(lián)接架16與潛水電機(jī)17法蘭連接。本實例中的所有軸承可采用不銹鋼軸承或陶瓷軸承。結(jié)構(gòu)中的摩擦副的表面要求 作硬化處理或鍍復(fù)處理，用以延長使用壽命。圖5具有調(diào)節(jié)螺釘26的浮動隔舌的結(jié)構(gòu)圖，圖中顯示通過調(diào)節(jié)螺釘26可以調(diào)節(jié) 浮動隔舌7和轉(zhuǎn)子套6之間的徑向間隙達(dá)到最佳值。本泵利用偏心機(jī)構(gòu)的運動原理，實現(xiàn)泵的吸排功能，，當(dāng)潛水電機(jī)17帶動轉(zhuǎn)子2旋 轉(zhuǎn)時，活塞3繞偏心軸4 一邊旋轉(zhuǎn)一邊沿轉(zhuǎn)子2上的徑向通孔作相對往復(fù)運動，往復(fù)運動的 行程是偏心軸4的偏心距的二倍，活塞3的往復(fù)運動產(chǎn)生容積變化，從吸入腔吸入液體再從 排出腔排出液體，由于泵體1上的浮動隔舌7的阻隔，使排出腔和吸入腔之間產(chǎn)生壓力差； 這種容積變化的容積泵原理，水力損失和容積損失都小，效率很高，可達(dá)75%以上；活塞3 是雙作用工作，轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周送液兩次，互錯90°的兩個活塞每轉(zhuǎn)送液四次，在電機(jī)高速 運轉(zhuǎn)下，液流輸出平穩(wěn)無脈沖，振動小、噪音低；本發(fā)明采用最簡單的結(jié)構(gòu)和最少量的零部 件組成泵的總成，長度大大短于現(xiàn)有多級離心潛水泵，加工工藝性好，成本也低。本實施例中所述隔舌7的吸入單向閥和排出單向閥采用了鋼球單向閥，如果隔舌 7的空間位置許可，也可采用平板單向閥或錐形單向閥。此外，本泵具有良好的自吸性能和寬敞的流道，除能泵吸水類液體外，還可泵吸粘 性液體如油品、揮發(fā)性液體、帶纖維狀或帶顆粒狀雜質(zhì)的液體，擴(kuò)大了泵的使用范圍。
權(quán)利要求
一種轉(zhuǎn)子式深水潛水泵，包括潛水電機(jī)(17)、帶有吸入口和排出口的泵體(1)、裝在泵體(1)內(nèi)腔并和潛水電機(jī)(17)伸出軸直聯(lián)的轉(zhuǎn)子(2)、和泵體(1)固接的泵蓋(13)，所述轉(zhuǎn)子(2)沿軸向制有至少一排徑向通孔，該徑向通孔內(nèi)裝有借助偏心軸(4)的作用可移動的活塞(3)；所述轉(zhuǎn)子(2)的外圓固裝一轉(zhuǎn)子套(6)，該轉(zhuǎn)子套(6)上開有和轉(zhuǎn)子(2)的徑向通孔同軸的直徑較小的徑向孔，該徑向孔的兩側(cè)制有和徑向孔相通的窄槽，形成徑向流道；所述雙支承并可被動旋轉(zhuǎn)的偏心軸(4)穿過活塞(3)腰部相對應(yīng)的長槽，并與之鉸接，鉸接處套有滾圈(5)；所述泵體(1)內(nèi)腔設(shè)置一對等寬并將泵體(1)的內(nèi)腔分隔為吸入腔和排出腔的隔舌，其特征在于泵體(1)內(nèi)的隔舌是可以拆卸的浮動隔舌(7)，該浮動隔舌(7)內(nèi)置有和吸入腔相通的吸入單向閥(8)以及和排出腔相通的排出單向閥(9)，該隔舌的寬度大于轉(zhuǎn)子套(6)上的徑向流道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子式深水潛水泵，其特征在于所述浮動隔舌(7)遠(yuǎn)離轉(zhuǎn) 子套(6)的端面上放置有將浮動隔舌(7)壓向轉(zhuǎn)子套(6)表面的彈性塊(11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子式深水潛水泵，其特征在于所述浮動隔舌(7)上設(shè)置 有可調(diào)節(jié)浮動隔舌(7)和轉(zhuǎn)子套(6)結(jié)合面之間間隙大小的調(diào)節(jié)螺釘(26)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子式深水潛水泵，其特征在于所述浮動隔舌(7)內(nèi)的吸 入單向閥(8)和排出單向閥(9)為鋼球單向閥。
全文摘要
本發(fā)明是適用于深井作業(yè)的轉(zhuǎn)子式深水潛水泵，由泵體、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子套、活塞、浮動隔舌、偏心軸、泵蓋、電機(jī)聯(lián)接架、過濾網(wǎng)和潛水電機(jī)組成。本發(fā)明將隔舌制成浮動式，通過彈性塊的壓力將浮動隔舌推向轉(zhuǎn)子套的表面，使之徑向間隙為零；同時將隔舌的寬度制成大于轉(zhuǎn)子套的徑向通道的寬度，從而加長了密封的長度，兩者結(jié)合可以明顯提高密封性能，達(dá)到提高排出壓力的目的。當(dāng)潛水電機(jī)帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，活塞繞偏心軸一邊旋轉(zhuǎn)一邊作往復(fù)運動，吸排液體，由于高速運轉(zhuǎn)，每轉(zhuǎn)活塞輸液兩次，因此液流輸出平穩(wěn)無脈沖、振動小、噪音低；此外，體積小、零件少、成本低、水力損失和容積損失都小，本泵不作任何改動，可作深井油泵。
文檔編號F04C2/344GK101985930SQ20101028660
公開日2011年3月16日 申請日期2010年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月20日
發(fā)明者余文凌 申請人:余文凌