專(zhuān)利名稱(chēng)：自吸離心泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明意欲提供一種可以應(yīng)用于能夠在各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域用于起高度可靠的自動(dòng)泵送和自動(dòng)輸水作用的自動(dòng)操縱系統(tǒng)的自吸離心泵，它具有簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，能夠經(jīng)濟(jì)地運(yùn)轉(zhuǎn)，并且具有較高的自吸能力。
在本說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求書(shū)以及摘要中，單詞“水”是用來(lái)指液體的一般術(shù)語(yǔ)，而單詞“空氣”是用來(lái)指氣體的一般術(shù)語(yǔ)。
背景技術(shù)：
用于泵送水的常規(guī)離心泵設(shè)置有只在自吸時(shí)才需要的裝置，例如真空泵。同樣，意欲克服這種類(lèi)型的常規(guī)泵所存在的缺點(diǎn)的各種自吸泵也不可避免地設(shè)置有只在自吸時(shí)才需要的裝置，例如一個(gè)自吸貯水罐或者一個(gè)氣水分離罐。
本發(fā)明涉及對(duì)在特公昭28-3039號(hào)(下面稱(chēng)其為“第一原發(fā)明”)中公開(kāi)的一種雙蝸殼離心泵，在特公昭38-15529號(hào)中公開(kāi)的基于一種改進(jìn)的自吸原理的自吸離心泵(下面稱(chēng)其為“第二原發(fā)明”)，和一種在特公昭50-21682中公開(kāi)的自吸雙蝸殼離心泵(下面稱(chēng)其為“第三原發(fā)明”)的改進(jìn)。第一、第二和第三原發(fā)明都通稱(chēng)為原發(fā)明。
這些原發(fā)明中的每一個(gè)發(fā)明的離心泵部件的特征在于，它們都有一個(gè)在正常的泵送操作中起自吸水流循環(huán)通道和排放通道作用的公共通道，它是原發(fā)明的泵部件的明顯特征，這個(gè)特征在先前已知的各種自吸離心泵中是見(jiàn)不到的。但是，新技術(shù)思想的發(fā)展需要一種具有更好的泵送和自吸性能的泵。
例如，通過(guò)將改進(jìn)結(jié)合進(jìn)第一原發(fā)明所得到的第二原發(fā)明令人滿(mǎn)意地克服了常規(guī)泵中的技術(shù)困難，它具有簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，易于加工，具有所期望的能力并且可用于各種用途。但是，第二原發(fā)明并不是最滿(mǎn)意的，因?yàn)樵诘诙l(fā)明欲用于泵送特殊性質(zhì)的液體時(shí)，彈性材料不能用來(lái)制造設(shè)置在氣水分離器室的底部上的分離盤(pán)。
如果只優(yōu)先考慮自吸性能，設(shè)置在氣水分離器腔室的底部上的分離盤(pán)就不需要用象用來(lái)制成第二原發(fā)明的分離盤(pán)的那種彈性材料制成，只需要在一個(gè)足夠窄的寬度上成形一個(gè)環(huán)形通道，以便通過(guò)支承著在自吸液體的渦流中形成的龍卷風(fēng)型腔的底部的方式防止空氣被吸入較大的螺旋形蝸室內(nèi)。第三原發(fā)明設(shè)置有一個(gè)用于此種用途的“腔支承件”。但是，腔支承件會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的問(wèn)題，即離心泵的泵送性能降低了，并且離心泵在泵送過(guò)程中會(huì)被泥土、砂子和灰塵等堵塞住。
雖然在原發(fā)明中可以見(jiàn)到新技術(shù)改進(jìn)，但原發(fā)明在選擇能夠在泵送特殊性質(zhì)的液體或者在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)方面起合適的作用的彈性材料上仍存在困難問(wèn)題，并且原發(fā)明很難起用于基本上解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題的裝置的作用。
而且，第二原發(fā)明或者第三原發(fā)明都不能令人滿(mǎn)意地作為泵送設(shè)備或者水輸送設(shè)備，因?yàn)閺妮^小的螺旋形蝸室流出的噴射流極易使從起一個(gè)用于較大的螺旋形蝸室的擴(kuò)張管作用的氣水分離器室排出的流體產(chǎn)生旋渦，并且往往會(huì)在排放管中產(chǎn)生湍流。
本發(fā)明是要解決現(xiàn)有技術(shù)中的這些技術(shù)問(wèn)題，提供一種極好的自吸離心泵，該泵不會(huì)因所泵送液體的性質(zhì)而受到限制，不會(huì)被堵塞住，并且在應(yīng)用于自動(dòng)操縱系統(tǒng)時(shí)能夠呈現(xiàn)高的自吸性能，以及能夠給下個(gè)處理過(guò)程提供有利的直流。
發(fā)明的公開(kāi)本發(fā)明提供了一種自吸離心泵，它具有極好的自吸性能和泵送性能，而不會(huì)破壞蝸殼型離心泵的近乎完整的形態(tài)。
現(xiàn)參照附圖并結(jié)合本發(fā)明的較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。在

圖1中，1是泵罩，4是葉輪，5是葉輪葉片，6是主軸，7是排放管，a是輸入通道，b是渦室。在泵罩1內(nèi)分別在直徑相對(duì)的位置上形成有一個(gè)向上敞開(kāi)的較小的螺旋形蝸室v1和一個(gè)向下敞開(kāi)的較大的螺旋形蝸室v2。較小的螺旋形蝸室v1從低于葉輪4的吸入口的高度的位置處延伸出，較大的螺旋形蝸室v2從高于葉輪4的吸入口的高度的位置處延伸出。葉輪4的圓周邊和在延伸出較小螺旋形蝸室v1的位置處的較小的螺旋形蝸室v1之間的空隙s1大于葉輪4的圓周和在延伸出較大的螺旋形蝸室v2的位置處的較大的螺旋形蝸室v2之間的空隙s2。較大的螺旋形蝸室v2的排放通道的通道面積逐漸地增大，從而形成一個(gè)沿較小的螺旋形蝸室v1延伸的直立圓筒形的自吸水流分離室e。
一個(gè)供從較小的螺旋形蝸室v1來(lái)的水流流動(dòng)的噴射通道c以曲線(xiàn)延伸，并且基本上以切線(xiàn)方向匯合進(jìn)分離室的圓筒形壁面，以便這樣導(dǎo)引自吸水流，使得從較小的螺旋形蝸室v1流出的自吸水流可以以渦流形式流動(dòng)。在該分離室e的上部和形成排放管7的通道f的壁的合適位置之間形成有一個(gè)螺旋形導(dǎo)引通道F，以便降低自吸水流的渦流的增高的水頭。在分離室e的底部E上形成有一個(gè)彎曲通道d，以便將在自吸水流的渦流的外周邊上的自吸水流的大部分導(dǎo)引向較大的螺旋形蝸室v2。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明圖1是根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例的自吸離心泵的橫截面圖；
圖2是沿圖1中截面X-X截取的局部截面圖；圖3是沿圖1中截面Y-Y截取的局部截面圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的自吸離心泵的截面圖。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳方式現(xiàn)參照?qǐng)D1對(duì)本發(fā)明的自吸離心泵的功能進(jìn)行說(shuō)明。首先，將必要量的水供入自吸離心泵內(nèi)，使葉輪4轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，水由葉輪4進(jìn)行加速并且大部分流入較小的螺旋形蝸室v1內(nèi).水通過(guò)噴射通道c噴射進(jìn)入一個(gè)自吸水流分離室e內(nèi)。這樣，供入該泵內(nèi)的水通過(guò)一條循環(huán)通道4→v1→c→e→d→v2→4循環(huán)流動(dòng)。由于水通過(guò)循環(huán)通道循環(huán)流動(dòng)，在葉輪4的內(nèi)側(cè)會(huì)產(chǎn)生旋渦，并且該旋渦吸入葉輪4的中心部分周?chē)目諝?，以便將其變成氣泡狀的氣—水混合物，該氣泡被噴射進(jìn)入分離室e內(nèi)。
噴射入該分離室e內(nèi)的自吸水流(氣—水混合物)在渦流中以其自身的能量沿豎立圓筒狀的分離室e的壁面流動(dòng)。由于離心分離效應(yīng)，氣泡立即形成一種龍卷風(fēng)型的空腔，該空腔在分離室e的中心區(qū)域具有倒圓錐的形狀，這樣，從自吸水流中分離出的空氣就朝排放通道f流動(dòng)并且從該排放通道f向上排出。
在本發(fā)明中，在分離室e的上部形成的螺旋形導(dǎo)引通道F可確保對(duì)自吸水流的渦流的水頭的上升加以遏制，并且在分離室e的底部E上形成的彎曲通道d將從氣泡中分離出的自吸水流的渦流的大部分導(dǎo)引進(jìn)入較大的螺旋形蝸室v2內(nèi)。彎曲通道d在靠近龍卷風(fēng)型空腔的中心區(qū)域托持住該龍卷風(fēng)型空腔的底部，以防止從自吸水流中分離出的空氣流入較大的螺旋形蝸室v2內(nèi)，并且只允許自吸水流平穩(wěn)地循環(huán)流動(dòng)。
被離心分離的空氣漸漸地向上流動(dòng)，然后被排放到自吸離心泵的外部，這樣最終完成了自吸過(guò)程。在正常的泵送狀態(tài)建立后，較小的螺旋形蝸室v1，較大的螺旋形蝸室v2和分離室e形成了離心泵的一個(gè)正常的通道a→4→v2→d→e→f和a→4→v1→c→e→f，以便令人滿(mǎn)意地進(jìn)行泵送。在正常的泵送操作中，由在較大的螺旋形蝸室v2和分離室e的底部E之間延伸的通道d旋轉(zhuǎn)地導(dǎo)引的流動(dòng)的水流匯合通過(guò)較小的螺旋形蝸室v1的噴射通道c噴射的水流的渦流，并且在旋轉(zhuǎn)方向流動(dòng)以便遏制渦流。導(dǎo)引通道F的效應(yīng)使得水流進(jìn)一步變直，這樣水流就基本上以直流流入排放通道f內(nèi)，因此渦流的不利效應(yīng)就不會(huì)影響接著進(jìn)行的與離心泵相連的處理過(guò)程。
圖1至3示出了權(quán)利要求1和2的較佳實(shí)施例。
圖4示出了與權(quán)利要求3相關(guān)的較佳實(shí)施例。其中，在自吸水流分離室e的壁面的下部上合適的位置處形成有螺旋導(dǎo)引通道G，以便將渦流外周部的自吸水流的大部分導(dǎo)引到一個(gè)較大的螺旋形蝸室v2內(nèi)，防止龍卷風(fēng)型空腔的底部延伸進(jìn)入較大的螺旋形蝸室v2內(nèi)。一個(gè)泵罩被分成一個(gè)罩本體1a和一個(gè)排放罩1b，以便于通過(guò)鑄造形成泵罩，以及拋光和清理通道。
在前述實(shí)施例中，導(dǎo)引通道既可以是導(dǎo)引片形式，也可以是導(dǎo)引溝槽形式。當(dāng)使用一個(gè)型芯鑄造帶有導(dǎo)引片形式或者導(dǎo)引溝槽形式的通道的泵罩時(shí)，模具就可以毫無(wú)妨礙地取下，從而方便泵罩的加工。
當(dāng)實(shí)施原發(fā)明時(shí)，排放管延伸到必要的高度，或者將自吸水流分離室e成形成具有遠(yuǎn)大于排放管直徑的內(nèi)徑，以防止來(lái)自排放管的自吸水流的上升渦流的溢出，或者在泵的排放開(kāi)口處成形一個(gè)限流裝置，以避免繁復(fù)的形狀。但是，因限流裝置對(duì)水流的阻力所導(dǎo)致的損失在泵的使用中是不可忽略的。因此，原發(fā)明不可避免地同時(shí)具有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求1的自吸離心泵可防止自吸水流的渦流的破裂，減小了因通道對(duì)水流的阻力所導(dǎo)致的損失，并且以直流的形式排放水流，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的各個(gè)技術(shù)難題。當(dāng)然，可以將上述現(xiàn)有技術(shù)合適地結(jié)合進(jìn)自吸離心泵以提高泵送性能。
不言而喻，權(quán)利要求1，2和3可以適當(dāng)?shù)亟Y(jié)合來(lái)使用，以便進(jìn)一步提高自吸和泵送性能。
當(dāng)然，本發(fā)明可以采用現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)措施；例如，當(dāng)為了進(jìn)行吸除操作而使用圖1至3中所示的實(shí)施例和圖4中所示的實(shí)施例中的某一個(gè)時(shí)，吸管連接到泵上的部分在彎曲段中凸起，以使彎曲段的最高部分的橫截面的下端處在高于自吸水流表面的必要高度的高度上以便進(jìn)行自吸，并且在吸入管上設(shè)置一個(gè)止回閥，以防止在泵停下時(shí)自吸水流通過(guò)吸入開(kāi)口溢出。
在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神的范圍內(nèi)可以對(duì)此處詳細(xì)描述的實(shí)施例作出各種各樣的變更，因此本發(fā)明在其實(shí)際應(yīng)用時(shí)并不局限于此處詳細(xì)描述的實(shí)施例。
工業(yè)應(yīng)用性從前面的說(shuō)明可以看出，本發(fā)明意欲提供一種自吸離心泵，它具有極佳的自吸性能，不會(huì)破壞蝸殼型離心泵的近乎完整的形態(tài)。因下列原因，我們認(rèn)為本發(fā)明的自吸離心泵是解決仍不能通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)自吸理論的實(shí)際應(yīng)用加以解決的技術(shù)難題的理想的自吸離心泵，這些原因是1.本發(fā)明的自吸離心泵的形態(tài)類(lèi)似于近乎完整的蝸殼型離心泵的形態(tài)。
2.本發(fā)明的自吸離心泵具有高的自吸能力，并且能夠毫無(wú)困難地應(yīng)用于自動(dòng)吸除操作。
3.本發(fā)明的自吸離心泵不受所泵送的液體的質(zhì)量的任何限制，并且很難被堵塞住。
4.本發(fā)明的自吸離心泵可以無(wú)噪聲地運(yùn)轉(zhuǎn)，并且能夠?qū)⒁后w有利的直流方式送至接著進(jìn)行的處理過(guò)程。
5.本發(fā)明的自吸離心泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工并且較經(jīng)濟(jì)。
權(quán)利要求
1.一種自吸離心泵，它包括一個(gè)葉輪(4)；和一個(gè)具有一個(gè)較小的螺旋形蝸室(v1)和一個(gè)較大的螺旋形蝸室(v2)的泵罩(1)；在葉輪(4)的外圓周和該較小的螺旋形蝸室(v1)的一個(gè)起始端之間形成有一個(gè)空隙(s1)，所述空隙大于該葉輪(4)的外圓周和該較大的螺旋形蝸室(v2)的一個(gè)起始端之間的空隙(s2)；自吸水流的循環(huán)流從該較小的螺旋形蝸室(v1)流到該較大的螺旋形蝸室(v2)；其特征在于該較大的螺旋形蝸室(v2)的一個(gè)擴(kuò)大部分這樣成形，即其可導(dǎo)引通過(guò)該較小的螺旋形蝸室(v1)的一個(gè)噴射通道(c)噴射的自吸水流，使得自吸水流成切線(xiàn)方向流到一個(gè)豎直的圓筒形自吸水流分離室(e)內(nèi)，以便生成該自吸水流的一個(gè)渦流，并且在自吸水流分離室(e)的上部和形成一個(gè)排放管(7)的通道(f)的壁上的一個(gè)位置之間形成有一個(gè)螺旋形導(dǎo)引通道(F)，以便降低自吸水流的渦流的上升水頭。
2.一種自吸離心泵，它包括一個(gè)葉輪(4)；和一個(gè)具有一個(gè)較小的螺旋形蝸室(v1)和一個(gè)較大的螺旋形蝸室(v2)的泵罩(1)；在葉輪(4)的外圓周和該較小的螺旋形蝸室(v1)的一個(gè)起始端之間形成有一個(gè)空隙(s1)，所述空隙大于該葉輪(4)的外圓周和該較大的螺旋形蝸室(v2)的一個(gè)起始端之間的空隙(s2)；自吸水流的循環(huán)流從該較小的螺旋形蝸室(v1)流到該較大的螺旋形蝸室(v2)；其特征在于該較大的螺旋形蝸室(v2)的一個(gè)擴(kuò)大部分這樣成形，即其可導(dǎo)引通過(guò)該較小的螺旋形蝸室(v1)的一個(gè)噴射通道(c)噴射的自吸水流，使得自吸水流成切線(xiàn)方向流到一個(gè)豎直的圓筒形自吸水流分離室(e)內(nèi)，以便生成該自吸水流的一個(gè)渦流，并且在自吸水流分離室(e)的底部(E)上形成有一個(gè)彎曲通道(d)，以便將該渦流的外側(cè)部分中的自吸水流的大部分引到該較大的螺旋形蝸室(v2)內(nèi)。
3.一種自吸離心泵，它包括一個(gè)葉輪(4)；和一個(gè)具有一個(gè)較小的螺旋形蝸室(v1)和一個(gè)較大的螺旋形蝸室(v2)的泵罩(1)；在葉輪(4)的外圓周和該較小的螺旋形蝸室(v1)的一個(gè)起始端之間形成有一個(gè)空隙(s1)，所述空隙大于該葉輪(4)的外圓周和該較大的螺旋形蝸室(v2)的一個(gè)起始端之間的空隙(s2)；自吸水流的循環(huán)流從該較小的螺旋形蝸室(v1)流到該較大的螺旋形蝸室(v2)；其特征在于該較大的螺旋形蝸室(v2)的一個(gè)擴(kuò)大部分這樣成形，即其可導(dǎo)引通過(guò)該較小的螺旋形蝸室(v1)的一個(gè)噴射通道(c)噴射的自吸水流，使得自吸水流成切線(xiàn)方向流到一個(gè)豎直的圓筒形自吸水流分離室(e)內(nèi)，以便生成該自吸水流的一個(gè)渦流，并且在一個(gè)形成自吸水流的分離室(e)的下部的壁的表面上的一個(gè)位置處形成一個(gè)螺旋形導(dǎo)引通道(G)，以便將該渦流的外側(cè)部分中的自吸水流的大部分引到該較大的螺旋形蝸室(v2)內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有極佳的自吸和泵送性能的自吸離心泵，沒(méi)有破壞蝸殼型離心泵的近乎完整的形態(tài)。在JP-B No.28-3039中提出的“雙蝸殼離心泵”的說(shuō)明書(shū)中揭示了一種自吸作用的原理，即通過(guò)繞一個(gè)葉輪的周邊形成的一個(gè)較大的螺旋形蝸室和一個(gè)較小的螺旋形蝸室的特征使自吸水流循環(huán)流動(dòng)，以便將由通過(guò)該葉輪產(chǎn)生的旋渦所產(chǎn)生的氣-水混合物排出。一直以來(lái)所作的努力都是專(zhuān)注于通過(guò)局部地支承著由自吸水流的渦流形成的龍卷風(fēng)型空腔的底部，以便以離心方式將空氣從自吸水流中分離出來(lái)，但是卻不能解決伴隨這種努力產(chǎn)生的附加技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明在自吸水流分離室(e)的上部中形成一個(gè)螺旋形導(dǎo)引通道(F)以便降低自吸水流的渦流的上升水頭，在自吸水流分離室(e)的底部(E)上形成一個(gè)彎曲通道(d)以便將渦流的外側(cè)部分中的自吸水流的大部分引到一個(gè)較大的螺旋形蝸室(V2)內(nèi)，或者在自吸水流分離室(e)的下側(cè)圓筒形表面上形成一個(gè)螺旋型導(dǎo)引通道(G)以便將渦流外側(cè)部分中的自吸水流的大部分引到該較大的螺旋形蝸室(V2)內(nèi)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題，從而提供一種能夠?qū)⑺饕灾绷鞯姆绞焦┙o接著進(jìn)行的處理過(guò)程的自吸離心泵。
文檔編號(hào)F04D9/02GK1133629SQ94193943
公開(kāi)日1996年10月16日 申請(qǐng)日期1994年10月28日 優(yōu)先權(quán)日1993年11月1日
發(fā)明者橫田博, 橫田伸五 申請(qǐng)人:株式會(huì)社橫田制作所, 橫田博, 橫田伸五