一种柱塞泵制造技术

本发明专利技术提供了一种柱塞泵，属于泵设备技术领域。它解决了现有柱塞泵在较大吸程时效率低等技术问题。本柱塞泵包括泵体，泵体上具有泵进水室；泵体的一端固连有吸液透平，吸液透平位于泵进水室的泵进水口处，吸液透平包括壳体、位于壳体内的涡室以及位于涡室内的透平叶轮；涡室上分别开设有总进水口、回水口以及与泵进水室的泵进水口相连通的出水口，回水口与泵体上的回水出口之间通过回水管相连通且回水口进入的回水能够带动透平叶轮转动。本技术方案中通过设置吸液透平，使得透平叶轮在回水的作用下，产生径向高速旋转，从而在涡形泵进水室的泵进水口处产生真空吸力，改自然吸水为动力吸水，以提高柱塞泵的泵容积效率和总效率。

A plunger pump

【技术实现步骤摘要】
一种柱塞泵
本专利技术属于泵装置
，涉及一种柱塞泵。
技术介绍
柱塞泵是水泵的一种，它依靠柱塞在缸体中往复运动，使密封工作容腔的容积发生变化来实现吸液、压液。柱塞泵具有额定压力高、结构紧凑、效率高和流量调节方便等优点。因此常常被运用在液压系统中。其在农业植保和清洗机行业上也得到了广泛的应用；但因行程短，自吸性能不好，特别是大流量泵的应用受到了限制，例如运用在喷雾机上时，因喷枪喷孔即喷量受到限制，如喷孔直径6.00mm，喷量37L/min，配2支喷枪的喷量也只有74L/min，而常规柱塞泵的泵流量多为120～150L/min，多余的水多用于回水搅拌，理论上接近40％～50％的流量和功率浪费。和活塞泵比较：活塞泵的容积效率能达到93％～96％，而柱塞泵只有78％～80％；如何将活塞泵中回水的功率利用起来，是行业中各研究机构和企业多年来一直努力的方向。有研究表明，在负压如负3米处进水压力附近时提高+0.3bar(0.03MPa)进水压力，泵效率/总效率将提高5％以上；针对目前一般企业生产的柱塞泵吸水高度(即吸程)达不到3米；或者在负3米能吸上水但出水量少、效率低、脉动大等问题，如果加一潜水泵压力在0.3bar正压供水测试，则出水量效果增大明显，脉动小。也就是说植保机械用100LPM～200LPM柱塞泵在进水压力为负压时，特别是吸水距离-2米以上时，泵效率下降明显。所以很多专业清洗设备和注水泵、高山消防送水泵一类设备上都会加一台叶轮式潜水泵来实现正压供水，以保证较高的系统可靠性和效率。目前此种大流量柱塞泵的应用场合如高山消防、滴灌和油田注水、海水淡化时，因其自吸性差，很多用户还为100LPM以上的柱塞泵加前级伺服泵如潜水泵来供水以提高效率。我国专利(公告号：CN203809310U；公告日：2014-09-03)公开了一种能量回收增压泵，其包括电机，电机包括电机本体和电机输出轴，在电机本体的第一端部设置有离心泵，离心泵包括离心泵泵体及离心泵叶轮，离心泵泵体与电机本体固定连接，离心泵叶轮可旋转地安装于电机输出轴上；且在电机本体的第二端部设置有透平泵，透平泵包括透平泵泵体及透平泵叶轮，透平泵泵体与电机本体固定连接，透平泵叶轮可旋转地安装于电机输出轴上。上述专利文献中的能量回收增压泵结构复杂，用电机作透平泵的联结和承载体，需要另外消耗电能，制造成本和使用成本高，而且整体的体积较大。
技术实现思路
本专利技术针对现有的技术存在的上述问题，提供一种柱塞泵，本专利技术所要解决的技术问题是：如何提高柱塞泵的效率并保证其结构紧凑。本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种柱塞泵，包括泵体，所述泵体上具有泵进水室；其特征在于，所述泵体的一端固连有吸液透平，所述吸液透平位于所述泵进水室的泵进水口处，所述吸液透平包括壳体、位于所述壳体内的涡室以及位于所述涡室内的透平叶轮；所述涡室上分别开设有总进水口、回水口以及与所述泵进水室的泵进水口相连通的出水口，所述回水口与所述泵体上的回水出口之间通过回水管相连通且所述回水口进入的回水能够带动所述透平叶轮转动。其工作原理如下：本技术方案中的高效柱塞泵可运用在大流量的工业注水柱塞泵，海水淡化柱塞泵以及其他大流量工业容积泵上，也可以运用在农机行业的植保机械领域，例如应用在喷雾机上。使用时，总进水口、回水口以及出水口分别用于连接总进水、泵回水和泵进水室。透平叶轮在回水的作用下，产生径向高速旋转，从而在涡形泵进水室的泵进水口处产生并加大真空吸力，改自然吸水为动力吸水，以提高柱塞泵的泵容积效率和总效率。在上述的柱塞泵中，所述吸液透平为径向轴流式微型透平，所述透平叶轮的径向尺寸为10～40mm。这样本技术方案中的吸液透平及透平叶轮可以适应目前市场上大部分不同进水口径的柱塞泵，使用范围较广。在上述的柱塞泵中，所述壳体呈扁平状，所述壳体的两侧呈平面，所述壳体的外周面呈圆弧面，所述出水口位于所述壳体的外周面上且沿所述壳体的外周面切线方向延伸，所述透平叶轮为径向轴流式结构，所述总进水口和回水口分别位于所述壳体的两侧。在上述的柱塞泵中，所述透平叶轮上的叶片向透平叶轮旋转方向弧形弯曲，所述透平叶轮的转轴通过轴承连接在所述壳体具有回水口一侧的内壁上，所述转轴上位于所述回水口与所述透平叶轮之间设有导向器，所述导向器内设有导流通道，所述导流通道与所述回水口相连通，所述导流通道的侧壁上开设有若干朝向所述叶片的导流喷孔。使用时，总进水口朝下，与水面或液面接触，导向器改在吸水面，饱满光顺，上述叶片能够适应高速自转要求，降低空化风险。通过多个导流喷孔使得高压回水从轴向注入，径向沿切线喷出带动透平叶轮高速旋转，从而在涡室内形成上吸真空，以加大泵的自吸能力。在上述的柱塞泵中，所述导流通道以及导流喷孔的内壁为螺旋线性。这样在回水压力驱动下能够得到最大旋转速度，增大对叶片的冲击力，从而提高透平叶轮速度，提升泵的自吸能力。进一步的，在上述的柱塞泵中，所述泵体的泵进水室内设有进水叶轮，所述透平叶轮的转轴与所述进水叶轮的转轴之间通过软轴相连接且所述透平叶轮能够驱动所述进水叶轮，所述软轴穿过所述涡室上的出水口以及所述泵进水室的泵进水口。将进水叶轮装在泵体的吸水头里，密封的软轴内置在进水管中，可以加快进水(上水)的过程并提升整个机组的效率。透平叶轮通过软轴来驱动进水叶轮，软轴还可以通过机械密封接出涡室，接到预配的药液箱里构成动力吸药水总成，形成和出水量相关的比例混药器。更进一步的，在上述的柱塞泵中，所述泵体上回水出口连接的回水管通过回水三通接头分接出两个回水管，所述涡室上对应两个回水管开设两个所述回水口，其中一个回水口处对应设置所述吸液透平，另一个所述回水口处对应设置吸药透平，所述壳体与所述吸药透平对应设置吸药口。吸液透平和吸药透平分别用于辅助动力吸水和辅助动力吸药。作为替代方案，透平叶轮的转轴通过软轴和齿轮驱动两个叶轮，大小不同直径，分别用于辅助动力吸水和辅助动力吸药，也可以形成和出水量相关的动态比例混药系统。在上述的柱塞泵中，分接出的两个回水管上还设有电磁阀或延时控制开关。通过电磁阀或延时控制开关控制吸水及吸取药液时两者之间的时间差，使得药液混合均匀。与现有技术相比，本专利技术中中的柱塞泵具有以下优点：1、本技术方案中通过设置吸液透平，使得透平叶轮在回水的作用下，产生径向高速旋转，从而在涡形泵进水室的泵进水口处产生真空吸力，改自然吸水为动力吸水，以提高柱塞泵的泵容积效率和总效率。2、本技术方案中通过合理改进吸液透平的结构，设置导流通道和导流喷孔，优化叶片形状，加大回水驱动透平叶轮的转速，以增加吸水压力，泵总效率/整机效率将得提升，达到节能的目的。3、本技术方案中还设置了吸药透平，吸液透平和吸药透平分别用于辅助动力吸水和辅助动力吸药；提高效率，使用便捷。附图说明图1是实施例一中本柱塞泵的正视结构示意图。图2是实施例一中本柱塞泵的俯视结构示意图。图3是实施例一中本柱塞泵的剖视结构示意图。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柱塞泵，包括泵体(1)，所述泵体(1)上具有泵进水室(1a)；其特征在于，所述泵体(1)的一端固连有吸液透平(2)，所述吸液透平(2)位于所述泵进水室(1a)的泵进水口(1b)处，所述吸液透平(2)包括壳体(21)、位于所述壳体(21)内的涡室(21a)以及位于所述涡室(21a)内的透平叶轮(22)；所述涡室(21a)上分别开设有总进水口(23)、回水口(24)以及与所述泵进水室(1a)的泵进水口(1b)相连通的出水口(25)，所述回水口(24)与所述泵体(1)上的回水出口之间通过回水管(3)相连通且所述回水口(24)进入的回水能够带动所述透平叶轮(22)转动。/n

【技术特征摘要】
1.一种柱塞泵，包括泵体(1)，所述泵体(1)上具有泵进水室(1a)；其特征在于，所述泵体(1)的一端固连有吸液透平(2)，所述吸液透平(2)位于所述泵进水室(1a)的泵进水口(1b)处，所述吸液透平(2)包括壳体(21)、位于所述壳体(21)内的涡室(21a)以及位于所述涡室(21a)内的透平叶轮(22)；所述涡室(21a)上分别开设有总进水口(23)、回水口(24)以及与所述泵进水室(1a)的泵进水口(1b)相连通的出水口(25)，所述回水口(24)与所述泵体(1)上的回水出口之间通过回水管(3)相连通且所述回水口(24)进入的回水能够带动所述透平叶轮(22)转动。


2.根据权利要求1所述的柱塞泵，其特征在于，所述吸液透平(2)为径向轴流式微型透平，所述透平叶轮(22)的径向尺寸为10～40mm。


3.根据权利要求1或2所述的柱塞泵，其特征在于，所述壳体(21)呈扁平状，所述壳体(21)的两侧呈平面，所述壳体(21)的外周面呈圆弧面，所述出水口(25)位于所述壳体(21)的外周面上且沿所述壳体(21)的外周面切线方向延伸，所述透平叶轮(22)为径向轴流式结构，所述总进水口(23)和回水口(24)分别位于所述壳体(21)的两侧。


4.根据权利要求3所述的柱塞泵，其特征在于，所述透平叶轮(22)上的叶片向透平叶轮(22)旋转方向弧形弯曲，所述透平叶轮(22)的转轴通过轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建康，汪标，史卫峰，林夏满，
申请(专利权)人：富士特有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33