一种往复循环的离心式水泵的制作方法

1.本发明涉及离心式水泵技术领域，具体为一种往复循环的离心式水泵。


背景技术：

2.离心式水泵主要利用叶轮对周围的液体产生向外围的离心效果实现液体的输送，对于一些特定场所，例如当需要将底液位的水源进行抽水时，需要将连通叶轮腔进液口通过管道浸没于水渠中液面以下，在开始抽水时，叶轮在驱动电机的作用下快速转动，使得位于叶轮腔内部的空气在离心力的作用下向液体排放口排放，首先通过将与叶轮腔连通的进水管道内部的空气抽出，使其产生较低的空气压力，此外，外界大气压便会使得液体压入至叶轮腔的内部，当液体完全与叶轮接触时，才能够实现正常的抽水工作，但是，当液面与叶轮腔高度差过大时，通过抽出空气使得液体进入的方式非常缓慢(由于叶轮与叶轮腔之间存在间隙，空气通过离心力向排放口排放的量较弱)，甚至无法达到叶轮腔的高度，严重影响抽水的正常进行。
3.我国专利号cn112879354b公布了一种往复循环的离心式水泵，其在工作时，当电机转动，电机的输出轴带动曲柄转动，安装在曲柄从动轴上的连杆做周期运动，连杆带动气缸上的气缸轴在气缸内做周期性的往复运动；当气缸轴带动气缸内的活塞向远离出水管的方向运动时，一号挡板与二号挡板之间的空间内气压降低，气体通过一号挡板，从出水管靠近叶轮一侧进入到一号挡板与二号挡板之间的空间中；当气缸轴带动气缸内的活塞向靠近出水管的方向运动时，一号挡板在弹簧的作用下复位，一号挡板与二号挡板间的空间内气压上升，气体通过二号挡板，从一号挡板与二号挡板之间的空间中，进入到出水管远离叶轮一侧，再从出水口排出，当气压稳定，二号挡板在弹簧的作用下复位；通过汽缸的周期性往复运动，将泵体内的空气排出，使得泵体内空气减少，从而使得与蜗壳内部连通的空间内部压力快速降低，在外界大气压的作用下，能够有效加快液体进入至蜗壳内部的时间，提高其工作效率。
4.但是，由于带动气缸轴往复运动的部件为结构无法变动的曲轴，曲轴在转动时，由于其重心偏离驱动电机转子和叶轮旋转轴中心线的一侧，因此，在曲轴转动时，曲轴造成的离心力会使得驱动电机转子和叶轮旋转轴不断对两者连接部位造成径向的压力，该压力严重影响设备的整体使用寿命。


技术实现要素：

5.(一)解决的技术问题
6.针对现有技术的不足，本发明提供了一种往复循环的离心式水泵，通过多级连轴在两端距离缩短时，处于u形曲轴状态，在转动时实现对气缸轴和活塞起到往复循环的驱动，再通过多级连轴在两端距离完全伸长时，处于一字形轴体状态，在转动时仅仅起到旋转的中部联动作用，并且该联动不会对气缸轴和活塞起到往复循环的驱动，从而使得当叶轮正常抽水时，不会对驱动电机转子和叶轮旋转轴产生径向的压力，进而提高部件的有效使
用寿命，解决了上述技术问题。
7.(二)技术方案
8.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种往复循环的离心式水泵，包括固定安装于固定基板上方的驱动电机、固定安装于固定基板上方的蜗壳、设置于蜗壳内部且与驱动电机中心线处于同一水平线的叶轮腔、设置于蜗壳中排水方向且位于蜗壳与驱动电机中心线正上放的液体排放结构、安装于叶轮腔中的叶轮、设置于液体排放结构底部的活塞往复腔、设置于液体排放结构且位于活塞往复腔两侧的介质单向流动阀以及可在活塞往复腔内部往复循环运动的活塞结构，还包括两个分别安装于驱动电机转子端以及叶轮转动轴端部的伸缩式联动结构、且两伸缩式联动结构可沿蜗壳与驱动电机中心线移动，同时，可传递旋转功能，安装于两伸缩式联动结构对立端之间的多级连轴结构，多级连轴结构的中心部位的轴体与活塞结构中的气缸杆可转动时连接，多级连轴结构在两端受到压力时产生中心轴体水平向一侧凸起的状态、整体形成u形结构；在两端受到拉力时处于水平状态、整体形成一字形结构，固定安装于两伸缩式联动结构之间且位于多级连轴结构下方的反向螺纹同步伸缩结构，反向螺纹同步伸缩结构通过反向螺纹结构在转动时整体结构沿其中部对称面同步缩短或者伸长。
9.通过上述技术方案：在工作过程中，转动反向螺纹同步伸缩结构，使其收缩，从而使得两伸缩式联动结构向对称部位产生移动的趋势，同时，对多级连轴结构的中部轴体通过外力使其整体产生向上或者向下的引导移动，在多级连轴结构两端受到挤压时，会沿该引导移动的方向运动，使得其产生整体的u形结构，此时，多级连轴结构的整体便呈现为曲轴状态，在驱动电机的联动作用下，使得多级连轴结构以曲轴的形式带动活塞结构在活塞往复腔的内部做往复循环式运动，实现对装置内部液体流动空间中空气的抽放，降低其内部气压，从而使得位于下方的水源能够快速进入，提高工作效率，当叶轮与水源正常接触时，可反向转动反向螺纹同步伸缩结构，使其收缩，从而使得两伸缩式联动结构背向对称部位产生移动的趋势，在多级连轴结构两端受到拉力时，使得其产生整体的一字形结构，此时，多级连轴结构的整体便呈现为直线状态，该直线状态不会带动带动活塞结构做往复运动，但是，多级连轴结构仍然能够传递驱动电机的旋转状态，使得叶轮继续转动，由于转动的多级连轴结构为直线状态，因此，其中心位于旋转中心线上，并不存在部件附加的离心力效果，从而不会对驱动电机转子和叶轮旋转轴产生径向的压力，进而提高部件的有效使用寿命。
10.优选的，两介质单向流动阀的排放端口均朝向液体排放结构的排水端口。
11.通过上述技术方案：当叶轮腔转动使得其内部空气向外排放时，该流动空气能够沿两介质单向流动阀正常向外排放，同时，当活塞结构在活塞往复腔内部产生向下运动时，由于其内部空间的压力值降低，外界空气会产生向活塞往复腔内部运动的趋势，但是由于其方向的限位作用，靠近液体排放开口端的介质单向流动阀会处于关闭状态，而靠近叶轮腔部位的介质单向流动阀处于开启状态，使得位于叶轮腔部位空间的气体被吸入到活塞往复腔的内部，令叶轮腔部位的空气压力降低，进而使得下方的水源能够沿管道快速进入至叶轮腔内部；当活塞结构在活塞往复腔内部产生向上运动时，由于其内部空间的压力值增大，其内部空气会产生向活塞往复腔外部运动的趋势，但是由于介质单向流动阀方向的限位作用，靠近液体排放开口端的介质单向流动阀会处于开启状态，而靠近叶轮腔部位的介
质单向流动阀处于关闭状态，使得位于活塞往复腔部位空间的气体向液体排放端口向外排放。
12.优选的，活塞结构包括可在活塞往复腔内部沿其轴向往复运动的活塞体以及通过球形铰链与其连接的气缸杆，气缸杆在垂直状态时的轴心线垂直于多级连轴结构中心的纵向中心对称面。
13.通过上述技术方案：当多级连轴结构处于u形结构时，其能够带动活塞结构在其中心对称面上以围绕驱动电机转子和叶轮旋转轴中心线的形式做圆周运动，从而带动活塞结构在活塞往复腔的内部做往复式循环运动。
14.优选的，伸缩式联动结构包括处于垂直状态的限位立板，限位立板的顶端板体被一柱状旋转轴贯通、且两者在贯通部位通过轴承可相对转动式连接，柱状旋转轴的一端设置有主凸形插入结构、且该凸形插入结构的中心设置有销轴安装孔，柱状旋转轴的另一端内部设置有向其中心凹陷的主限位伸缩槽，主限位伸缩槽的内部无缝插入一主伸缩伸缩轴，主伸缩伸缩轴在位于主限位伸缩槽外部的一端设置有用于与驱动电机转子端或者叶轮转动轴端部对接的凸起插入结构。
15.通过上述技术方案：在工作过程中，反向螺纹同步伸缩结构的收缩或者伸长会直接作用于限位立板中，使得限位立板产生对应移动的趋势，由于限位立板与柱状旋转轴之间通过轴承连接，因此，柱状旋转轴能够正常的随驱动电机转动，但是，同样会随限位立板沿其中心线方向运动，在移动的过程中，由于主伸缩伸缩轴和主限位伸缩槽的限位作用，会使得来自驱动电机的旋转传递至叶轮中，同时，该移动对多级连轴结构产生挤压或者拉伸现象，改变多级连轴结构的形态，从而处于不同的工作状态。
16.优选的，主伸缩伸缩轴和主限位伸缩槽横截面的结构外形匹配、均为多边形结构。
17.通过上述技术方案：主伸缩伸缩轴能够在主限位伸缩槽的内部实现正常的伸缩功能，从而符合对应的尺寸变化要求，但是，由于两者横截面为多边形结构，在主伸缩伸缩轴或者主限位伸缩槽处于转动状态时，能够带动主限位伸缩槽或者主伸缩伸缩轴也随之转动，实现来自驱动电机转动的传递功能。
18.优选的，多级连轴结构包括中部旋转轴，中部旋转轴的中部圆周面通过轴承套放在一轴套的套孔中，轴套圆周面的中部与活塞结构中的气缸杆端部固定连接，中部旋转轴的两端分别与位于其两侧的第一侧部旋转轴和第二侧部旋转轴通过插入式凹凸结构以及可转动式插入至插入式凹凸结构内部的销轴连接，第一侧部旋转轴和第二侧部旋转轴在相互背离的一端面以相同结构与凸形插入结构和销轴安装孔连接，轴套位于活塞往复腔的正下方、且轴套的中部对称面与活塞往复腔的轴向中心线处于同一垂面。
19.通过上述技术方案：当第一侧部旋转轴和第二侧部旋转轴受到压力时，再通过外力向中部旋转轴一侧水平施加力度，此时，在轴向压力与侧面压力的作用下，中部旋转轴产生向驱动电机轴心线一侧的偏离效果，该偏离同样会带动活塞结构在活塞往复腔的内部移动，直至第一侧部旋转轴和第二侧部旋转轴处于垂线结构即可，此时，第一侧部旋转轴和第二侧部旋转轴处于垂线状态，而中部旋转轴仍处于水平状态，从而形成u形的曲轴状态，曲轴状态在转动时，中部旋转轴能够带动活塞结构在其中心对称面上以围绕驱动电机转子和叶轮旋转轴中心线的形式做圆周运动，从而带动活塞结构在活塞往复腔的内部做往复式循环运动。
20.优选的，第一侧部旋转轴和第二侧部旋转轴均与中部旋转轴处于垂直状态时，主伸缩伸缩轴的部分轴体仍位于主限位伸缩槽的内部。
21.通过上述技术方案：从而使得第一侧部旋转轴和第二侧部旋转轴在处于u形结构时，主伸缩伸缩轴和主限位伸缩槽仍然能够处于可传动旋转状态的联动状态，防止两者之间发生脱离现象。
22.优选的，反向螺纹同步伸缩结构包括螺纹套筒、第一螺纹杆和第二螺纹杆，螺纹套筒中心设置有两螺旋方向一致的内螺纹孔，第一螺纹杆和第二螺纹杆的杆体上设置有螺旋方向相反且与内螺纹孔中的内螺纹相匹配的外螺纹结构，第一螺纹杆和第二螺纹杆在对称端均设置有对应的内凹式限位槽，两内凹式限位槽之间无缝插入一多边形限位轴，第一螺纹杆和第二螺纹杆在背离的端面分别固定安装在两限位立板的对称端面，螺纹套筒圆周面中部安装一旋转轮结构，内凹式限位槽和多边形限位轴的横截面均为多边形结构。
23.通过上述技术方案：在转动旋转轮结构时，根据转动方向的不同，能够带动螺纹套筒转动，由于内螺纹结构与外螺纹结构的配合作用，并且，由于多边形限位轴的结构外形，使得第一螺纹杆和第二螺纹杆无法在螺纹套筒转动的同时发生转动，因此，在带动螺纹套筒转动时，由于外螺纹结构的螺旋方向不同，第一螺纹杆和第二螺纹杆能够产生同向运动或者反向运动，从而实现收缩或者伸长的功能，进而带动多级连轴结构发生对应变化。
24.优选的，旋转轮结构与驱动电机转子之间的距离足以使得中部旋转轴围绕驱动电机转子中心线做圆周运动。
25.通过上述技术方案：防止旋转轮结构的高度过高对处于u形结构的转动的中部旋转轴造成阻挡现象，实现正常的工作需求。
26.与现有技术相比，本发明提供了一种往复循环的离心式水泵，具备以下有益效果：
27.该往复循环的离心式水泵，通过多级连轴在两端距离缩短时，处于u形曲轴状态，在转动时实现对气缸轴和活塞起到往复循环的驱动，再通过多级连轴在两端距离完全伸长时，处于一字形轴体状态，在转动时仅仅起到旋转的中部联动作用，并且该联动不会对气缸轴和活塞起到往复循环的驱动，从而使得当叶轮正常抽水时，不会对驱动电机转子和叶轮旋转轴产生径向的压力，进而提高部件的有效使用寿命。
附图说明
28.图1为本发明的全剖结构示意图；
29.图2为本发明的立体图；
30.图3为本发明中伸缩式联动结构的立体剖面图；
31.图4为本发明中多级连轴结构处于一字形结构时的立体剖面图；
32.图5为本发明中多级连轴结构处于u形结构时的立体图；
33.图6为本发明中反向螺纹同步伸缩结构的全剖结构示意图；
34.图7为本发明中反向螺纹同步伸缩结构的立体剖面图；
35.图8为本发明中多边形限位轴的立体剖面图。
36.其中：1、固定基板；2、驱动电机；3、蜗壳；4、叶轮腔；5、叶轮；6、活塞往复腔；7、介质单向流动阀；8、活塞结构；9、伸缩式联动结构；91；柱状旋转轴、92、主伸缩伸缩轴；93、凸起插入结构；94、主限位伸缩槽；95、主凸形插入结构；96、销轴安装孔；97、限位立板；10、多级
连轴结构；101、中部旋转轴；102、轴套；103、销轴；104、插入式凹凸结构；105、第一侧部旋转轴；106、第二侧部旋转轴；11、反向螺纹同步伸缩结构；111、螺纹套筒；112、第一螺纹杆；113、第二螺纹杆；115、外螺纹结构；116、内螺纹孔；117、内凹式限位槽；118、多边形限位轴；119、旋转轮结构；12、液体排放结构。
具体实施方式
37.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
38.请参阅图1和图2，一种往复循环的离心式水泵，包括固定安装于固定基板1上方的驱动电机2、固定安装于固定基板1上方的蜗壳3、设置于蜗壳3内部且与驱动电机2中心线处于同一水平线的叶轮腔4、设置于蜗壳3中排水方向且位于蜗壳3与驱动电机2中心线正上放的液体排放结构12、安装于叶轮腔4中的叶轮5、设置于液体排放结构12底部的活塞往复腔6、设置于液体排放结构12且位于活塞往复腔6两侧的介质单向流动阀7以及可在活塞往复腔6内部往复循环运动的活塞结构8，还包括两个分别安装于驱动电机2转子端以及叶轮5转动轴端部的伸缩式联动结构9、且两伸缩式联动结构9可沿蜗壳3与驱动电机2中心线移动，同时，可传递旋转功能，安装于两伸缩式联动结构9对立端之间的多级连轴结构10，多级连轴结构10的中心部位的轴体与活塞结构8中的气缸杆可转动时连接，多级连轴结构10在两端受到压力时产生中心轴体水平向一侧凸起的状态、整体形成u形结构，在两端受到拉力时处于水平状态、整体形成一字形结构，固定安装于两伸缩式联动结构9之间且位于多级连轴结构10下方的反向螺纹同步伸缩结构11，反向螺纹同步伸缩结构11通过反向螺纹结构在转动时整体结构沿其中部对称面同步缩短或者伸长。
39.请参阅图1，两介质单向流动阀7的排放端口均朝向液体排放结构12的排水端口。
40.请参阅图1，活塞结构8包括可在活塞往复腔6内部沿其轴向往复运动的活塞体以及通过球形铰链与其连接的气缸杆，气缸杆在垂直状态时的轴心线垂直于多级连轴结构10中心的纵向中心对称面。
41.请参阅图1和图3，伸缩式联动结构9包括处于垂直状态的限位立板97，限位立板97的顶端板体被一柱状旋转轴91贯通、且两者在贯通部位通过轴承可相对转动式连接，柱状旋转轴91的一端设置有主凸形插入结构95、且该凸形插入结构95的中心设置有销轴安装孔96，柱状旋转轴91的另一端内部设置有向其中心凹陷的主限位伸缩槽94，主限位伸缩槽94的内部无缝插入一主伸缩伸缩轴92，主伸缩伸缩轴92在位于主限位伸缩槽94外部的一端设置有用于与驱动电机2转子端或者叶轮5转动轴端部对接的凸起插入结构93，主伸缩伸缩轴92和主限位伸缩槽94横截面的结构外形匹配、均为多边形结构。
42.请参阅图1、图4和图5，多级连轴结构10包括中部旋转轴101，中部旋转轴101的中部圆周面通过轴承套放在一轴套102的套孔中，轴套102圆周面的中部与活塞结构8中的气缸杆端部固定连接，中部旋转轴101的两端分别与位于其两侧的第一侧部旋转轴105和第二侧部旋转轴106通过插入式凹凸结构104以及可转动式插入至插入式凹凸结构104内部的销轴103连接，第一侧部旋转轴105和第二侧部旋转轴106在相互背离的一端面以相同结构与
凸形插入结构95和销轴安装孔96连接，轴套102位于活塞往复腔6的正下方、且轴套102的中部对称面与活塞往复腔6的轴向中心线处于同一垂面，第一侧部旋转轴105和第二侧部旋转轴106均与中部旋转轴101处于垂直状态时，主伸缩伸缩轴92的部分轴体仍位于主限位伸缩槽94的内部，内凹式限位槽117和多边形限位轴118的横截面均为多边形结构。
43.请参阅图1、图6、图7和图8，反向螺纹同步伸缩结构11包括螺纹套筒111、第一螺纹杆112和第二螺纹杆113，螺纹套筒111中心设置有两螺旋方向一致的内螺纹孔116，第一螺纹杆112和第二螺纹杆113的杆体上设置有螺旋方向相反且与内螺纹孔116中的内螺纹相匹配的外螺纹结构115，第一螺纹杆112和第二螺纹杆113在对称端均设置有对应的内凹式限位槽117，两内凹式限位槽117之间无缝插入一多边形限位轴118，第一螺纹杆112和第二螺纹杆113在背离的端面分别固定安装在两限位立板97的对称端面，螺纹套筒111圆周面中部安装一旋转轮结构119，旋转轮结构119与驱动电机2转子之间的距离足以使得中部旋转轴101围绕驱动电机2转子中心线做圆周运动。
44.在使用时，首先，将叶轮腔4的进液口与底端浸没于蓄液池中液体中的进液管道连接，而后，转动旋转轮结构119，此时，在转动旋转轮结构119时，能够带动螺纹套筒111转动，由于内螺纹结构与外螺纹结构115的配合作用，并且，由于多边形限位轴118的结构外形，使得第一螺纹杆112和第二螺纹杆113无法在螺纹套筒111转动的同时发生转动，因此，在带动螺纹套筒111转动时，由于外螺纹结构115的螺旋方向不同，使得第一螺纹杆112和第二螺纹杆113能够产生同向运动，从而实现第一螺纹杆112和第二螺纹杆113的收缩，由于两者的收缩会带动两限位立板97向中心运动，由于限位立板97与柱状旋转轴91之间通过轴承连接，因此，柱状旋转轴91能够正常的随驱动电机转动，但是，同样会随限位立板97沿其中心线方向运动，在移动的过程中，由于主伸缩伸缩轴92和主限位伸缩槽94的限位作用，会使得来自驱动电机2的旋转传递至叶轮5中，同时，该移动对多级连轴结构10产生挤压现象，当第一侧部旋转轴105和第二侧部旋转轴106受到压力时，再通过外力向中部旋转轴101一侧水平施加力度，此时，在轴向压力与侧面压力的作用下，中部旋转轴101产生向驱动电机2轴心线一侧的偏离效果，该偏离同样会带动活塞结构8在活塞往复腔6的内部移动，直至第一侧部旋转轴105和第二侧部旋转轴106处于垂线结构即可，此时，第一侧部旋转轴105和第二侧部旋转轴106处于垂线状态，而中部旋转轴101仍处于水平状态，从而形成u形的曲轴状态，此时，打开驱动电机2，驱动电机2转子带动与其联动的部件快速转动，而在曲轴状态下，中部旋转轴101能够带动活塞结构8在其中心对称面上以围绕驱动电机转子和叶轮旋转轴中心线的形式做圆周运动，从而带动活塞结构8在活塞往复腔6的内部做往复式循环运动，当叶轮腔4转动时，使得其内部空气向外排放时，该流动空气能够沿两介质单向流动阀7正常向外排放，同时，当活塞结构8在活塞往复腔6内部产生向下运动时，由于其内部空间的压力值降低，外界空气会产生向活塞往复腔6内部运动的趋势，但是由于其方向的限位作用，靠近液体排放开口端的介质单向流动阀7会处于关闭状态，而靠近叶轮腔4部位的介质单向流动阀7处于开启状态，使得位于叶轮腔4部位空间的气体被吸入到活塞往复腔6的内部，令叶轮腔4部位的空气压力降低，进而使得下方的水源能够沿管道快速进入至叶轮腔4内部，当活塞结构8在活塞往复腔6内部产生向上运动时，由于其内部空间的压力值增大，其内部空气会产生向活塞往复腔6外部运动的趋势，但是由于介质单向流动阀7方向的限位作用，靠近液体排放开口端的介质单向流动阀7会处于开启状态，而靠近叶轮腔4部位的介质单向流动阀
7处于关闭状态，使得位于活塞往复腔6部位空间的气体向液体排放端口向外排放，通过上述原理，使得液体快速运动至叶轮5部位，在叶轮5的作用下产生离心式向外的排放，当叶轮5正常带动水源流动时，反向转动螺纹套筒111，在同样的原理下，第一侧部旋转轴105和第二侧部旋转轴106受到拉力，由于转动的第一侧部旋转轴105、第二侧部旋转轴106和中部旋转轴101呈现一字形结构、为直线状态，因此，其中心位于旋转中心线上，并不存在部件附加的离心力效果，从而不会对驱动电机2转子和叶轮旋转轴产生径向的压力，驱动电机2的动能完全用于实现离心式抽水功能。
45.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。