高效小型潜水泵的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种容积栗，特别是适用于液下作业的高效小型潜水栗。
【背景技术】
[0002]目前公知潜水栗都是离心式潜水栗，这种栗结构简单、零部件少、成本低，因此市场拥有量极大，但其效率低，特别是小型离心式潜水栗效率极低，例如中国机械行业标准JB/T 8902-96 “小型潜水电栗”中制订的效率，每小时流量为1.5吨、扬程为7米的栗，其效率为14.2%，每小时流量为3吨、扬程为8米的栗，其效率为21.9%，可见效率极低，属耗能产品，究其原因是栗的比转速的数值小，对离心栗来说，比转速小、效率低是一个固有的致命缺点，至今都无法克服的难题；此外小型离心式潜水栗的叶轮出口宽度小，铸造工艺性差，叶轮内的叶片通道表面粗糙，容易被水草、螺丝壳、杂质等堵塞，严重时容易烧毁电机；针对离心式潜水栗的缺点，采用容积式栗取代离心式栗是一个方向，因为容积栗的效率一般都在60% -90% ;活塞式往复栗效率很高，但因为进、出口有单向阀的存在，栗的往复次数很低，结构比较复杂；本人针对上述离心潜水栗与其他潜水栗存在的缺点，提出一种体积小、结构简单、造价低、流道通畅、效率在70%以上、高效节能的“转子式潜水栗”，并获得专利权，专利号为201010202658.2，之后，本人又提供了一种技术构思不同、节能效果相同、结构上更为紧凑的“偏心轴与电机直联的转子式潜水栗”的发明专利申请，申请号为201410122748.9 ;其优点是:使整个栗的轴向尺寸缩小，结构更为紧凑。
[0003]这两种转子式潜水栗的积极效果是:将小型离心式潜水栗15%、20%的效率，一下子提高到转子式潜水栗70%、80%的效率，节能效果非常明显，属节能产品，但美中不足的是:这两种转子式潜水栗由于受结构限制，其偏心轴都是单端支承，属悬臂结构，承受活塞径向力的能力有限，因此栗的流量范围与压力范围都受到限制。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于:提供一种技术构思不同、高效节能效果相同，其偏心轴能承受更大的活塞径向力，从而扩大栗的流量范围与排出压力范围的高效小型潜水栗。
[0005]为了达到上述目的，本发明高效小型潜水栗，包括栗体1，装在所述栗体I内腔并和其同轴的转子2，所述转子2上制有至少一条径向通孔3、所述径向通孔3内装有借助偏心机构能作往复运动的活塞4，所述栗体I内制有将高压区与低压区隔离的一对隔舌5 ;其特殊之处在于:所述带动活塞4作往复运动的偏心机构是由基轴6和一个或一个以上的偏心轮7组成，所述基轴6的一端和潜水电机8的伸出轴直联，所述基轴6的另一端穿过所述活塞4腰部的偏心轮7的偏心孔9，并et键(10)联接；所述基轴6的轴线对栗体I内腔轴线有一偏心距El ;所述偏心轮7的轴线对所述基轴6的轴线有一偏心距E2。
[0006]本发明技术解决方案中所述偏心距E2的值可以与偏心距El的值相等。
[0007]本发明技术解决方案中所述偏心距E2的值可以大于偏心距El的值。
[0008]本发明技术解决方案中，所述栗体I内腔可以固装一同轴的隔舌套11，所述隔舌套11上制有将高压区与低压区隔离的一对隔舌5。
[0009]本发明技术解决方案中所述转子2的外圆可以固装一转子套12，所述转子套12上开有和转子2的径向通孔3同轴、直径较小的径向孔13，所述径向孔13的两侧制有相通的窄槽14，形成转子套12的径向流道15。
[0010]本发明技术解决方案中所述隔舌5的宽度可以与转子套12的径向流道15的宽度相等。
[0011]本发明利用偏心机构的运动原理，实现栗的吸排功能，如图1所示，当潜水电机8带动基轴6旋转时，偏心轮推动活塞4使转子2旋转，这时活塞4 一边绕基轴6旋转，一边沿转子2上的径向通孔3作往复运动，活塞4的往复运动产生容积变化，从吸入腔吸入液体再从排出腔排出液体，不断循环；由于隔舌5的阻隔，使排出腔和吸入腔之间产生压力差，形成排出压力；这种容积变化的容积栗原理，水力损失和容积损失都小，高效节能，活塞4是双作用工作，转子每旋转一周送液两次，在电机高速运转下，液流输出平稳无脉冲，振动小、噪音低。
[0012]如果偏心距E2和偏心距El相等，则电机转一圈，转子2转半圈，活塞4的行程是偏心距El的4倍；如果偏心距E2大于偏心距El，则电机转一圈，转子2也转一圈，活塞4的行程是偏心距El的2倍。
[0013]本发明的积极效果:一是高效节能，水力损失小、容积效率高，总效率可达70%以上，属高效节能产品外，二是基轴6是双支承，分别支承在轴承19和20上，可以承受更大的径向力，可安排多个活塞，例如二个或三个，使潜水栗的流量得到倍增，输出压力更高；三是驱使活塞4作往复运动的偏心机构是由基轴6和一个或一个以上的偏心轮7组成，偏心轮7则固装在活塞4腰部的滚动轴承16中，基轴6和偏心轮7用键10联接，用这样的结构取代凸轮轴，便于加工与装配、加快生产流程、降低生产成本。
【附图说明】
[0014]图1是本发明实施例为单排活塞的结构图。
[0015]图2是图1的A-A剖视图。
[0016]图3是图2的B-B剖视图。
[0017]图4是隔舌5的宽度与活塞4的直径相等的结构图。
[0018]图5是图4中密封面的投影图
[0019]图6是隔舌5的宽度与与转子套12上的径向流道15的宽度相等时的结构图。。
[0020]图7是图6中密封面的投影图
[0021]图8是本发明实施例为两排活塞4的结构图。
【具体实施方式】
[0022]图1是本发明实施例单排活塞结构图，图2是图1的A-A剖视图，图3是图2的B-B剖视图。
[0023]图中显示，本发明高效小型潜水栗，包括带有吸入口和排出口的栗体1、装在栗体I内腔并和其同轴的转子2、转子2制有至少一排径向通孔3，径向通孔3内装有借助偏心机构能作往复运动的活塞4，栗体I内腔还装有同轴的隔舌套11，隔舌套11上制有将栗体I内的高压区与低压区隔离的一对隔舌5，带动活塞4作往复运动的偏心机构是由基轴6和一个或一个以上的偏心轮7组成，基轴6的一端和潜水电机8的伸出轴直联；偏心轮7是活装在活塞4腰部的孔中，偏心轮7的外圆固装有轴承16 ;基轴6的另一端穿过偏心轮7上的偏心孔9，并用键联接；基轴6的轴线对栗体I内腔轴线有一偏心距E1，偏心轮7的轴线对基轴6的轴线有一偏心距E2。
[0024]转子2支承在轴承17和轴承18上；基轴6支承在轴承19和轴承20上，
[0025]转子2的外圆固装一转子套12，转子套12上开有和转子2的径向通孔3同轴的直径较小的径向孔13，径向孔13的两侧制有和径向孔13相通的窄槽14，形成径向流道15，这样的结构，其目的是增大隔舌5的密封面积，有利于提高容积效率和排出压力。
[0026]本实施例中的轴承可采用塑料轴承或不锈钢轴承或陶瓷轴承，以适应不同介质的需要。
[0027]当潜水电机8带动基轴6旋转时，偏心轮6推动活塞4使转子2旋转，这时活塞4一边绕基轴6旋转，一边沿转子2上的径向通孔3作往复运动，活塞4的往复运动产生容积变化，从吸入腔吸入液体再从排出腔排出液体，不断循环；由于隔舌5的阻隔，使排出腔和吸入腔之间产生压力差，形成排出压力；这种容积变化的容积栗原理，水力损失和容积损失都小，高效节能；活塞4是双作用工作，转子每旋转一周送液两次，在电机高速运转下，液流输出平稳无脉冲，振动小、噪音低。
[0028]如果偏心距E2和偏心距El相等，则电机转一圈，转子2转半圈，活塞4的行程是偏心距El的4倍；如果偏心距E2大于偏心距El，则电机转一圈，转子2也转一圈，活塞4的行程是偏心距El的2倍。
[0029]图4是隔舌5的宽度与活塞4的直径相等的结构图，这是一般经典的理论设计的理想结构，将隔舌5的宽度设计成与活塞4直径严格相等，不能宽也不能窄，宽了要产生闷车困液，窄了要使高压区和低压区串通，液体回流，容积效率下降，排出压力降低；但是，这种结构的密封面是最小的，密封效果最差，这可从图5的密封面投影图证实。
[0030]图6是隔舌5的宽度与与转子套12上的径向流道15的宽度相等时的结构图，这是根据活塞运动“短行程，高频率”的特点设计的，因为它每一次输送的流量不大，因此在转子2的外圆固装一转子套12，该转子套12上与转子2上的径向通孔3同轴的径向孔13的直径可以变小；此外，活塞4每一转的行程中的输送量也不相等，活塞4在两极限位置时输送量最小，然后逐渐增大，因此，可以在该径向孔13的两侧制有与其相通的窄槽14，形成转子套12的径向流道15，增大了密封面积和长度，提高了密封效果，增大了压力差，从而增大了排出压力；这从图7的密密封面投影图中得到证实。
[0031]图8是本发明实施例为两排活塞4的结构图，图中显示有两排活塞，这使栗的流量倍增，并使液流更为平稳，由于基轴6是双支承，可以承受更大的径向力，根据需求，也可以设计成三排活塞。
【主权项】
1.一种高效小型潜水栗，包括栗体(I)，装在所述栗体(I)内腔并和其同轴的转子(2)，所述转子⑵上制有至少一条径向通孔(3)、所述径向通孔(3)内装有借助偏心机构能作往复运动的活塞(4)，所述栗体(I)内制有将高压区与低压区隔离的一对隔舌(5);其特征在于:所述带动活塞(4)作往复运动的偏心机构是由基轴(6)和一个或一个以上的偏心轮(7)组成，所述基轴￠)的一端和潜水电机(8)的伸出轴直联，所述基轴￠)的另一端穿过所述活塞(4)腰部的偏心轮(7)的偏心孔(9)，并用键(10)联接；所述基轴￠)的轴线对栗体(I)内腔轴线有一偏心距El ;所述偏心轮(7)的轴线对所述基轴(6)的轴线有一偏心距E2。2.根据权利要求1所述的高效小型潜水栗，所述偏心距E2的值与偏心距El的值相等。3.根据权利要求1所述的高效小型潜水栗，所述偏心距E2的值大于偏心距El的值。4.根据权利要求1所述的高效小型潜水栗，所述栗体(I)内腔固装一同轴的隔舌套(11)，所述隔舌套(11)上制有将高压区与低压区隔离的一对隔舌(5)。5.根据权利要求1所述的高效小型潜水栗，所述转子(2)的外圆固装一转子套(12)，所述转子套(12)上开有和转子(2)的径向通孔(3)同轴、直径较小的径向孔(13)，所述径向孔(13)的两侧制有相通的窄槽(14)，形成转子套(12)的径向流道(15)。6.根据权利要求1所述的高效小型潜水栗，所述隔舌(5)的宽度与转子套(12)的径向流道(15)的宽度相等。
【专利摘要】本发明高效小型潜水泵，由潜水电机、泵体、转子、活塞、隔舌、基轴和偏心轮组成；基轴的轴线对泵体内腔轴线有一偏心距E1；偏心轮的轴线对基轴的轴线有一偏心距E2。本发明利用偏心机构的运动原理，实现泵的吸排功能，当潜水电机带动基轴旋转时，其上和偏心轮通过活塞使转子旋转；这时，活塞一边绕基轴旋转，一边沿转子上的径向通孔作往复运动，产生容积变化，从吸入腔吸入液体再从排出腔排出液体，不断循环；由于隔舌的阻隔，使排出腔和吸入腔之间产生压力差，形成排出压力；这种容积变化的容积泵原理，水力损失和容积损失都小，效率在70％以上，节能效果明显，是离心式潜水泵的更新换代的高效节能产品。
【IPC分类】F04B53/00, F04B17/03
【公开号】CN105134544
【申请号】CN201510581565
【发明人】余文凌
【申请人】余文凌
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年9月11日