一种多级离心泵的制作方法

本发明涉及流体机械领域，尤其涉及一种多级离心泵。

背景技术：

离心泵是流动介质从叶片转轴根部(进口)进入，介质依靠高速转动叶片获得离心力，产生一个高压，从泄压口(出口)流出的介质输送设备。多级离心泵整体是将具有同样功能的两个以上的泵集合在一起，流体通道结构上，表现在第一级的介质泄压口与第二级的进口相通，第二级的介质泄压口与第三级的进口相通，如此串联的机构形成了多级离心泵，多级离心泵的意义在于可大幅度提高设定压力，同时由于泵重心重合于泵脚中心，具有占地面积小，运行平稳、振动小、寿命长等特点；

多级离心泵在实际工作中普遍存在“大马拉小车”的问题，这是由于在设计选型时所选设备的流量和扬程不合理或工艺、工况条件改变所致，导致离心泵的扬程的附余量过大，运行效率低，功耗大。现有技术中一般通过减少叶轮数量或采用多台多级离心泵来进行技术改造，存在拆装复杂，耗时久、使用成本高的缺点，并且改造后离心泵容易工作不稳定。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种多级离心泵，其不仅结构简单，而且可以根据需要改变工作级数。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多级离心泵，包括泵体，所述泵体内自左向右依次设有第一泵腔、第二泵腔、第三泵腔，所述泵体内设有与第一泵腔连通的第一入口和第一出口、与第二泵腔连通的第二入口和第二出口、与第三泵腔连通的第三入口和第三出口；所述泵体内在第一出口和第二入口之间设有第一截止阀、在第二出口和第三入口之间设有第二截止阀；所述第一泵腔内转动连接有第一轴套，所述第一轴套外侧固定设有位于第一泵腔内的第一叶轮，所述泵体的左端设有用于驱动第一轴套转动的驱动组件；所述第二泵腔内转动连接有第二轴套，所述第二轴套外侧固定设有位于第二泵腔内的第二叶轮；所述第三泵腔内转动连接有第三轴套，所述第三轴套外侧固定设有位于第三泵腔内的第三叶轮；所述第一轴套、第二轴套、第三轴套处于同轴位置；所述泵体的左端设有与第一入口连通的进水管，所述泵体的外侧设有出水管；所述泵体内在第一出口和出水管之间设有第一闸阀、在第二出口和出水管之间设有第二闸阀、在第三出口和出水管之间设有第三闸阀；所述泵体内设有用于与第一轴套、第二轴套、第三轴套连接的轴杆组件；所述泵体内设有伸缩阀杆组件，在伸缩阀杆组件处于第一位置时，所述第一截止阀和第二截止阀均打开，所述第一闸阀和第二闸阀关闭，第三闸阀打开；在伸缩阀杆组件处于第二位置时，所述第一截止阀打开，第二截止阀关闭，所述第一闸阀和第三闸阀关闭，第二闸阀打开；在伸缩阀杆组件处于第三位置时，所述第一截止阀和第二截止阀均关闭，所述第一闸阀打开，第二闸阀和第三闸阀均关闭。

进一步的，所述驱动组件包括驱动电机，所述驱动电机固定安装在泵体的左端，所述第一轴套的左端伸出泵体固定设有第二齿轮，所述驱动电机的输出轴上固定设有第一齿轮，所述第一齿轮与第二齿轮啮合。

进一步的，所述伸缩阀杆组件包括沿左右方向固定安装在泵体前后两侧的电动推杆，两个电动推杆的额伸缩端之间设有连接板，所述连接板上设有第一阀杆，以及伸入出水管内的第二阀杆；所述第一阀杆的外侧自左向右依次设有第一凸起和第二凸起，所述第二阀杆在伸入出水管内内的端部外侧设有第三凸起；在两个电动推杆完全收缩时，伸缩阀杆组件处于第一位置，所述第一凸起将第一截止阀打开，第二凸起将第二截止阀打开，第三凸起将第三闸阀打开；在两个电动推杆伸出至第一位置时，伸缩阀杆组件处于第二位置，第二凸起将第一截止阀打开，第三凸起将第二闸阀打开；在两个电动推杆完全伸出时，伸缩阀杆组件处于第三位置，第二凸起将第一截止阀打开，第三凸起将第一闸阀打开。

进一步的，所述轴杆组件包括转轴，所述转轴的左端与连接板转动连接，所述转轴沿轴向滑动连接在第一轴套内，第一轴套的内孔侧壁设有第一滑槽，第二轴套的内孔侧壁设有第二滑槽，第三轴套的孔侧壁设有第三滑槽；所述转轴的外侧自左向右依次设有第一滑块组件、第二滑块组件、第三滑块组件，在伸缩阀杆组件处于第一位置，所述第一滑块组件与第一滑槽配合，所述第二滑块组件与第二滑槽配合，所述第三滑块组件与第三滑槽配合，第一轴套转动时通过转轴驱动第二轴套和第三轴套同步转动；在伸缩阀杆组件处于第二位置，所述第一滑块组件和第二滑块均与第一滑槽配合，所述第三滑块组件与第二滑槽配合，第一轴套转动时通过转轴驱动第二轴套同步转动；在伸缩阀杆组件处于第三位置，所述第二滑块组件和第三滑块均与第一滑槽配合。

进一步的，所述第一滑块组件、第二滑块组件和第三滑块组件结构相同均包括限位块，所述转轴内沿径向设有长条形的径向滑槽，所述限位块沿径向滑动连接在径向滑槽内，所述转轴的外侧在径向滑槽处均设有槽口，所述限位块上均设有伸出槽口的限位凸块，每个径向滑槽内均设有用于迫使限位凸块伸出槽口的第一弹簧；所述转轴的右端以及位于转轴右端的限位凸块均设有第一倒角；所述第二转套、第三转套的左端设有均圆形倒角；所述第一轴套、第二轴套、第三轴套的内孔侧壁均设有限位槽。

进一步的，所述泵体内在第一出口和第一截止阀的进口之间设有第一流道、在第一截止阀的出口和第二入口之间设有第二流道、在第二出口和第二截止阀的进口之间设有第三流道、在第二截止阀的出口和第三入口之间设有第四流道。

有益效果

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

1.通过电动推杆伸缩控制转轴移动，改变转轴和第一轴套、第二轴套、第三轴套连接的数量，使得叶轮旋转数量随之改变，从而达到改变离心泵的工作数量；

2.通过固定在连接板上的第一阀杆和第二阀杆控制流道，使得电动推杆在伸缩同时带动第一阀杆和第二阀杆杆将阀门开启改变流道，进而改变多级离心泵的工作级数，可以适用于不同的工况，达到节能的效果；

3.通过转轴的右端以及限位凸块上设有第一倒角，第二轴套、第三轴套的左端设有圆形倒角，使转轴进入第二轴套、第三轴套时将限位块压缩，从而达到转轴和第二轴套、第三轴套啮合时不会造成打齿；

4.通过限位块和第一弹簧配合，使转轴进入第二轴套、第三轴套时第一弹簧推动限位块带动限位凸块伸入滑槽内，从而转轴能够和轴套顺利啮合。

附图说明

图1为本发明正视图；

图2为本发明侧视图；

图3为本发明图1中a-a方向剖视图；

图4为本发明在三级离心泵工作状态下时图1中b-b方向剖视图；

图5为本发明在三级离心泵工作状态下图1中c-c方向剖视图；

图6为本发明在二级离心泵工作状态下时图1中b-b方向剖视图；

图7为本发明在二级离心泵工作状态下图1中c-c方向剖视图；

图8为本发明在单级离心泵工作状态下时图1中b-b方向剖视图；

图9为本发明在单级离心泵工作状态下图1中c-c方向剖视图；

图10为本发明图8中d-d方向剖视图；

图11为本发明图5中i区域局部视图；

图12为本发明图10中ii区域局部视图；

图13为本发明安装套三维视图；

图14为本发明驱动轴三维视图；

图15为本发明中的第一闸阀、第二闸阀和第三闸阀的三维结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1-15所示，一种多级离心泵，包括泵体2，所述泵体2内自左向右依次设有第一泵腔201、第二泵腔202、第三泵腔203，所述泵体2内设有与第一泵腔201连通的第一入口和第一出口、与第二泵腔202连通的第二入口和第二出口、与第三泵腔203连通的第三入口和第三出口；所述泵体2内在第一出口和第二入口之间设有第一截止阀25、在第二出口和第三入口之间设有第二截止阀27；所述第一泵腔201内转动连接有第一轴套34a，所述第一轴套34a外侧固定设有位于第一泵腔201内的第一叶轮210，所述泵体2的左端设有用于驱动第一轴套34a转动的驱动组件；所述第二泵腔202内转动连接有第二轴套34b，所述第二轴套34b外侧固定设有位于第二泵腔202内的第二叶轮29；所述第三泵腔203内转动连接有第三轴套34c，所述第三轴套34c外侧固定设有位于第三泵腔203内的第三叶轮21；所述第一轴套34a、第二轴套34b、第三轴套34c处于同轴位置；所述泵体2的左端设有与第一入口连通的进水管208，所述泵体2的外侧设有出水管209；所述泵体2内在第一出口和出水管209之间设有第一闸阀200、在第二出口和出水管209之间设有第二闸阀211、在第三出口和出水管209之间设有第三闸阀22；所述泵体2内设有用于与第一轴套34a、第二轴套34b、第三轴套34c连接的轴杆组件；所述泵体2内设有伸缩阀杆组件，在伸缩阀杆组件处于第一位置时，所述第一截止阀25和第二截止阀27均打开，所述第一闸阀200和第二闸阀211关闭，第三闸阀22打开；在伸缩阀杆组件处于第二位置时，所述第一截止阀25打开，第二截止阀27关闭，所述第一闸阀200和第三闸阀22关闭，第二闸阀211打开；在伸缩阀杆组件处于第三位置时，所述第一截止阀25和第二截止阀27均关闭，所述第一闸阀200打开，第二闸阀211和第三闸阀22均关闭。

所述驱动组件包括驱动电机11，所述驱动电机11固定安装在泵体2的左端，所述第一轴套34a的左端伸出泵体2固定设有第二齿轮13，所述驱动电机11的输出轴上固定设有第一齿轮12，所述第一齿轮12与第二齿轮13啮合。

所述伸缩阀杆组件包括沿左右方向固定安装在泵体2前后两侧的电动推杆31，两个电动推杆31的伸缩端之间设有连接板33，所述连接板33上设有第一阀杆331，以及伸入出水管209内的第二阀杆332；所述第一阀杆331的外侧自左向右依次设有第一凸起331a和第二凸起3311，所述第二阀杆332在伸入出水管209内内的端部外侧设有第三凸起3322；在两个电动推杆31完全收缩时，伸缩阀杆组件处于第一位置，所述第一凸起331a将第一截止阀25打开，第二凸起3311将第二截止阀27打开，第三凸起3322将第三闸阀22打开；在两个电动推杆31伸出至第一位置时，伸缩阀杆组件处于第二位置，第二凸起3311将第一截止阀25打开，第三凸起3322将第二闸阀211打开；在两个电动推杆31完全伸出时，伸缩阀杆组件处于第三位置，第二凸起3311将第一截止阀25打开，第三凸起3322将第一闸阀200打开。

所述轴杆组件包括转轴32，所述转轴32的左端与连接板33转动连接，所述转轴32沿轴向滑动连接在第一轴套34a内，第一轴套34a的内孔侧壁设有第一滑槽34a1，第二轴套34b的内孔侧壁设有第二滑槽34b1，第三轴套34c的孔侧壁设有第三滑槽34c1；所述转轴32的外侧自左向右依次设有第一滑块组件、第二滑块组件、第三滑块组件，在伸缩阀杆组件处于第一位置，所述第一滑块组件与第一滑槽34a1配合，所述第二滑块组件与第二滑槽34b1配合，所述第三滑块组件与第三滑槽34c1配合，第一轴套34a转动时通过转轴32驱动第二轴套34b和第三轴套34c同步转动；在伸缩阀杆组件处于第二位置，所述第一滑块组件和第二滑块均与第一滑槽34a1配合，所述第三滑块组件与第二滑槽34b1配合，第一轴套34a转动时通过转轴32驱动第二轴套34b同步转动；在伸缩阀杆组件处于第三位置，所述第二滑块组件和第三滑块均与第一滑槽34a1配合。

所述第一滑块组件、第二滑块组件和第三滑块组件结构相同均包括限位块32a，所述转轴32内沿径向设有长条形的径向滑槽32b，所述限位块32a沿径向滑动连接在径向滑槽32b内，所述转轴32的外侧在径向滑槽32b处均设有槽口32c，所述限位块32a上均设有伸出槽口32c的限位凸块321，每个径向滑槽32b内均设有用于迫使限位凸块321伸出槽口32c的第一弹簧322；所述转轴32的右端以及位于转轴32右端的限位凸块321均设有第一倒角3211；所述第二转套、第三转套的左端均设有圆形倒角341，所述第一轴套34a、第二轴套34b、第三轴套34c的内孔侧壁均设有限位槽342。

本实施例中，所述泵体2内在第一出口和第一截止阀25的进口之间设有第一流道23、在第一截止阀25的出口和第二入口之间设有第二流道(图中均为示出)、在第二出口和第二截止阀27的进口之间设有第三流道26、在第二截止阀27的出口和第三入口之间设有第四流道。

电动推杆31处于完全缩回位置，如图4、5所示，伸缩阀杆组件处于第一位置，第三闸阀22处于开启状态、第一截止阀25和第二截止阀27处于开启状态。离心泵工作时，驱动电机11启动，由于驱动电机11输出轴和第一齿轮12固定连接，第一齿轮12和第二齿轮13啮合，第二齿轮13和第一轴套34a固定连接，使得启动驱动电机11时带动第一轴套34a同步旋转，由于第一轴套34a通过转轴32上的第一滑块组件与第一滑槽34a1的配合，第二滑块组件与第二滑槽34b1的配合、第三滑块组件与第三滑槽34c1的配合，使得第一轴套34a带动第一叶轮210转动、第二轴套34b带动第二叶轮29转动、第三轴套34c带动第三叶轮21转动，液体能够通过第一叶轮210从f口吸入液体，液体在第一叶轮210作用后通过第一流道23进入阀门腔24内，随后通过第一截止阀25、第二流道进入第二叶轮29，在第二叶轮29作用后经第三流道26进入阀门腔212内，随后通过第二截止阀27、第四流道进入第三叶轮21，通过三级叶轮完成增压，由于第二阀杆332通过第三凸起3322将第三闸阀22开启，使得液体由第三闸阀22从e口泵出；此时为三级离心泵。

当离心泵需要减少泵出压力而改变级数时，启动电动推杆31伸出至第一位置，此时伸缩阀杆组件处于第二位置；由于电动推杆31伸缩端和连接板33固定连接，连接板33和转轴32一端转动连接，连接板33和第一阀杆331、第二阀杆332固定来连接，使得电动推杆31伸出时带动转轴32、第一阀杆331和第二阀杆332同时运动，从而达到控制电动推杆31伸缩距离控制转轴32啮合轴套数量，使得转轴32从第三叶轮21的第三轴套34c抽出，与抽出第三轴套34c对应的第三叶轮21失去动力停止做功，同时第一阀杆331向外移动，第一阀杆331通过第二凸起3311将第一截止阀25开启(如图7所示)，第二截止阀27通过弹簧271关闭，第二阀杆332向外移动，第二阀杆332通过第三凸起3322将下一级第二闸阀211开启，使得液体通过和第二叶轮29对应的第二闸阀211从e口泵出(如图6所示)，第三闸阀22通过弹簧221闭合防止液体倒灌，此时液体由第一叶轮210的入口吸入由第一叶轮210的出口排到第二叶轮29的入口，再由第二叶轮29的出口排出到出口e，此时为二级离心泵。

单级离心泵工作状态：使电动推杆31由二级离心泵工作状态继续伸出，使得转轴32从第二叶轮29的第二轴套34b抽出，与抽出第二轴套34b对应的第三叶轮21、第二叶轮29失去动力停止做功，同时第一阀杆331继续向外移动，第一截止阀25、第二截止阀27全部关闭；第二阀杆332向外移动，使第一闸阀200开启，使得液体通过和第一叶轮210对应的第一闸阀200从e口泵出(如图8、9所示)，第二闸阀211、第三闸阀22闭合防止液体倒灌，此时液体由第一叶轮210的入口吸入由第一叶轮210的出口排到出口e，此时为单级离心泵。

当需要由低级数的离心泵变为高级数的离心泵时，以从二级离心泵变为三级离心泵为例。电动推杆31收缩，转轴32插入第三叶轮21对应的第三轴套34c内，由于径向滑槽32b通过第一弹簧322和限位滑块滑动连接，使得限位凸块321可以在径向滑槽32b沿圆心向外滑动，由于转轴32插入第三轴套34c时可能不会直接啮合，从而通过第一倒角3211和圆形倒角341将限位凸块321压缩，使得转轴32能够顺利插入第三轴套34c内，并在旋转至可以啮合位置时第一弹簧322将限位凸块321顶出伸入限位槽342内，同时将转轴32和第三轴套34c啮合，同时第一阀杆331通过第二凸起3311将第二截止阀27开启(如图5所示)，第二阀杆332通过第三凸起3322将第三闸阀22开启(如图4所示)，液体通过多级叶轮完成增压。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。