專利名稱：自控及手控自吸式水泵的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于水利機械，涉及一種自吸式的水泵裝置，尤其是能夠實現(xiàn)吸、排氣工作的自動控制和手動控制。
背景技術：
前期開發(fā)的強自吸水泵是在常規(guī)水泵的基礎上，安裝一套雙腔吸真空裝置，在水泵入口前面安裝一套浮室體裝置，在水泵出口處安裝一套僅起密封作用的單向閥，用吸氣管將吸真空裝置與浮室體裝置連接起來，在泵的主軸箱內(nèi)，把一個偏心套裝在泵軸上，并與吸真空裝置用軸承、曲柄、連桿相連，從而帶動吸真空裝置進行吸、排氣工作。為了使水泵上水后使吸真空裝置停止工作，又安裝了一套供離合用的齒輪裝置，通過手動方式控制離合。但是吸真空裝置因采用上下雙腔結構，故徑向尺寸較大，內(nèi)部結構過于復雜，非常不便于裝配和維修；浮室體裝置的工作情況是當水被吸上來后使浮球上浮，頂起單向閥封閉吸氣通道，避免水進入吸真空裝置，可由于漏氣等原因使水泵掉水或者水泵停止工作時，浮球和單向閥仍被吸在閥口處，較長時間不能落回原位，始終封閉著吸氣通道，使水泵再次運行后根本無法實現(xiàn)吸氣、排水工作，所以每次只能人為地將浮球和單向閥復位，這是很大的弊端；由于吸氣工作是在水泵入口處進行，而葉輪又不斷地將一部分氣體排向出口處，造成搶氣的狀況，從而延長了吸、排氣的時間；另外吸排氣裝置的啟動和停止只能通過手動來控制，還不能達到自控的效果，離合齒輪在水泵正常運行過程中，只能脫離不能接合，否則就會損壞。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的自吸泵不能根據(jù)水泵的運行情況自行實現(xiàn)封閉或打開吸氣通道、吸排氣裝置結構過于復雜、吸氣費時以及離合裝置不能隨時離合的不足，本實用新型提供一種自控及手控自吸式水泵，該自控及手控自吸式水泵不僅能根據(jù)水泵的運行情況自行封閉或打開吸氣通道，而且使吸排氣裝置具有徑向尺寸小、結構簡單、單氣腔、吸氣省時的優(yōu)點，并且使離合裝置既具有可根據(jù)實際情況自動離合的自動控制特點，又具有手動控制特點，進而更有效地控制吸排氣裝置。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是在常規(guī)水泵的蝸殼出口上面連接一套出口單向閥及氣水分離器裝置，在水泵主軸箱的上面或側壁上連接一套吸排氣裝置，再用吸氣管將氣水分離器與吸排氣裝置連接起來，形成吸排氣通道。吸排氣裝置的連桿伸進主軸箱與曲柄用銷軸相連，曲柄通過軸承與被動離合器連成一體，與該軸承內(nèi)環(huán)相配合的被動離合器外圓柱面的回轉中心線平行偏離泵軸的回轉中心線3～6mm，即當被動離合器繞與泵軸配合的軸承回轉時，便帶動連桿上下串動。主動離合器與泵軸通過兩個鍵配合，它即可轉動也可縱向滑動，在它上面均勻地安裝四個直徑相同的主動鋼球。在被動離合器上安裝八個直徑相同的被動鋼球，沿縱向兩個為一組，間距在允許范圍內(nèi)盡量小，共分四組且均勻排列，被動離合器與被動鋼球相裝配的圓柱孔底部直徑略小于鋼球的直徑，以確保它們不會掉出，而且圓柱孔內(nèi)都裝有彈簧，用來調(diào)節(jié)被動鋼球的壓力。當需要接合時，主動離合器向后滑動，主動鋼球壓縮前列的被動鋼球，使它們沿徑向回縮，當主動鋼球進入兩列被動鋼球中間時，就可對四組被動鋼球施加切向力，從而使被動離合器轉動，當需要脫離時，過程相反，主動鋼球始終在被動離合器的軸孔內(nèi)。主動離合器的離合動作是通過銷軸、撥叉、撥叉軸、大錐齒輪、小錐齒輪、轉軸、轉柄、撥動柄、活塞桿及鍵傳遞的，這些零件分別安裝在主軸箱側蓋的內(nèi)外，其動力來源于水泵自身產(chǎn)生的高壓水和彈簧力。分別在液壓缸和出口單向閥的下部各安裝一個接管，再用高壓軟管將它們連接起來，當水泵實現(xiàn)正常的排水工作后，高壓水就通過軟管迅速進入液壓缸前腔，推動活塞向后移動，使離合器脫離，同時壓縮液壓缸后腔中的彈簧進行蓄能，當水泵掉水或停止工作后，水壓降低至消失，彈簧就推動活塞向前移動，使離合器接合。當需要用手動控制離合時，把與活塞桿相連接的銷軸上的螺母和墊圈卸下來，再把撥動桿順時針旋轉90°至水平位置后，即可實現(xiàn)手動控制。在吸排氣裝置中，連桿獲得的上下運動會帶動與之用開口螺母連接的圓錐面形串動體產(chǎn)生上下串動，使由串動體、彈性橡膠圈和上蓋所圍成的圓錐形氣腔的體積交替擴大和減小，在兩個單向橡膠閥片的配合下，不斷吸氣和排氣，由于采用了圓錐形氣腔，因而使吸排氣裝置的徑向尺寸減小，而使氣腔體積增大了。在出口單向閥及氣水分離器裝置中，出口閥體、錐面橡膠密封體、連動軸、固定銷軸、連動支架、連動桿、帶孔支撐蓋、連動銷軸、四個連桿和兩個錐面橡膠體分別裝配連接，從帶孔支撐蓋的外圓周面上向中心鉆4～5個φ3mm的小孔，與氣水分離器內(nèi)部相通，它能起到進氣、支撐、減緩水壓的作用，水泵工作前，與連動桿相連的錐面橡膠體處于打開狀態(tài)，而與連動銷軸相連的錐面橡膠體處于關閉狀態(tài)，當吸排氣裝置開始工作后，吸排氣裝置及吸氣管內(nèi)的原有空氣被很快排出，內(nèi)部氣壓低于大氣壓力，這樣就會使水泵及入水管線內(nèi)的氣體在大氣壓力及葉輪的共同作用下不斷地通過帶孔支撐蓋進入氣水分離器中，并沖開上面的單向橡膠閥片進入吸排氣裝置，從而被不斷排出，當氣體被排凈后，水泵開始排水工作，高壓水向上迅速沖開出口閥體，同時有很少量的水進入氣水分離器中，出口閥體向上帶動連桿運動，從而帶動連動桿向左運動，并迅速使與連動桿相連的錐面橡膠體關閉氣、水通道，同時在連動桿的帶動下，使下面的錐面橡膠體向上運動打開閥口，使剛才進入的少量水流出體外，當水泵排水壓力消失后，出口閥體下落并密封，氣水分離器的氣、水進入通道和排水通道即跟著打開和關閉。
本實用新型的有益效果是，使吸排氣裝置的徑向尺寸減小、結構簡單、氣腔增大；可以實現(xiàn)離合裝置的自動及手動離合，進而控制吸排氣裝置的工作狀態(tài)；利用水泵自身的水壓自動控制出口單向閥及氣體分離器的工作狀態(tài)。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。



圖1是自控及手控自吸式水泵第一個實施例的縱剖面總體構造圖。
圖2是
圖1的A-A剖視圖。
圖3是
圖1的B-B剖視圖。
圖4是圖3的P向視圖。
圖5是自控及手控自吸式水泵第二個實施例的縱剖面構造圖。
圖6是自控及手控自吸式水泵第三個實施例的縱剖面構造圖。
圖中1.蝸殼，2.葉輪，3.密封填料，4.主動離合器，5.彈簧，6.被動鋼球，7.主動鋼球，8.軸承，9.軸承，10.被動離合器，11.曲柄，12.銷軸，13.連桿，14.泵軸，15.主軸箱，16.吸排氣裝置，17.吸氣管，18.出口單向閥及氣水分離器裝置，19.鍵，20.下滑環(huán)，21.鍵，22.主軸箱側蓋，23.大錐齒輪，24.鍵，25.轉軸，26.銷，27.鍵，28.小錐齒輪，29.轉柄，30.銷軸，31.螺母，32.銷軸，33.撥動柄，34.液壓缸前蓋，35.活塞桿，36.支架，37.撥叉軸，38.撥叉，39.銷軸，40.上滑環(huán)，41.Y型密封圈，42.高壓軟管，43.接管，44.Y型密封圈，45.彈簧，46.液壓缸后蓋，47.O型密封圈，48.扶正套，49.串動體，50.壓緊環(huán)，51.彈性橡膠圈，52.底座，53.連管體，54.防銹閥座，55.緊閥螺釘，56.單向橡膠閥片，57.開口螺母，58.導向套，59.導向體，60.防銹閥座，61.單向橡膠閥片，62.緊閥螺釘，63.連接體；64.連動支架，65.支架，66.連桿，67.固定銷軸，68.連桿，69.定位銷，70.帶孔支撐蓋，71.錐面橡膠體，72.連動桿，73.連桿，74.連桿，75.連動銷軸，76.錐面橡膠體，77.放水套，78.限位支架，79.可調(diào)銷軸，80.氣水分離器殼，81.單向橡膠閥片，82.連管體，83.連管，84.連動軸，85.錐面橡膠密封體，86.出口閥體，87.導向支架，88.出口單向閥殼。
具體實施方式
在
圖1所示的實施例中，電機在右端通過聯(lián)軸器帶動泵軸(14)轉動，從而帶動葉輪(2)在蝸殼(1)中進行排水工作，水泵的密封是依靠密封填料(3)解決的。在主軸箱(15)內(nèi)，主動離合器(4)依靠其上的主動鋼球(7)推動被動離合器(10)上的被動鋼球(6)，使被動離合器(10)做旋轉運動，被動離合器(10)與軸承(8)的內(nèi)環(huán)相配合的外圓柱面所在的回轉中心線與泵軸(14)的回轉中心線平行偏離3～6mm，軸承(8)的外環(huán)裝配在曲柄(11)內(nèi)，銷軸(12)將曲柄(11)和連桿(13)連接在一起，被動離合器(10)上共安裝了八個直徑相同的被動鋼球(6)，每兩個沿縱向為一組，其間距必須確保主動鋼球(7)在其間不能自由轉動，被動鋼球(6)共分四組均勻分布在被動離合器(10)上，被動離合器(10)上與八個被動鋼球(6)相裝配的八個圓孔的底部直徑略小于被動鋼球(6)的直徑，以確保被動鋼球(6)不會掉出，被動鋼球(6)與主動鋼球(7)之間作用力的大小可通過調(diào)整彈簧(5)來改變，無論在接合狀態(tài)，還是在脫離狀態(tài)，主動鋼球(7)始終在被動離合器(10)的軸孔內(nèi)，以保證它們不掉出。軸承(9)將泵軸(14)和被動離合器(10)連接在一起，在離合器處于非接合狀態(tài)時，其內(nèi)環(huán)隨泵軸(14)空運轉，當離合器處于接合狀態(tài)時，由于偏心的作用，就會使連桿(13)上下串動。吸排氣裝置(16)用螺釘連接在主軸箱(15)的上面或側壁上，出口單向閥及氣水分離器裝置(18)也用螺釘連接在蝸殼(1)的出口法蘭上，然后用可承壓的吸氣管(17)將出口單向閥及氣水分離器裝置(18)和吸排氣裝置(16)上的連管體連接在一起，兩端用卡箍鎖緊。
在圖2中，主動離合器(4)與泵軸(14)靠兩個鍵(19)連接在一起，它即可轉動，也可縱向滑動，以實現(xiàn)離合器的接合和脫離動作。四個主動鋼球(7)均勻分布在主動離合器(4)上，八個被動鋼球(6)分四組均勻分布在被動離合器(10)上。
在圖3中，主動離合器(4)通過鍵(19)的作用，可以隨泵軸(14)轉動，或在其上縱向滑動，它的滑動是靠撥動上滑環(huán)(40)和下滑環(huán)(20)來實現(xiàn)的，上滑環(huán)(40)與下滑環(huán)(20)靠兩個螺栓連成一體，扣在主動離合器(4)的滑槽內(nèi)，并可與主動離合器(4)之間產(chǎn)生相對滑動，兩個銷軸(39)分別過盈安裝在上滑環(huán)(40)和下滑環(huán)(20)上，經(jīng)過兩個端部已開槽的撥叉(38)的同時撥動作用，就可實現(xiàn)離合器的接合或脫離動作。鍵(21)將撥叉(38)連接在撥叉軸(37)上，小錐齒輪(28)用鍵(27)連接在撥叉軸(37)上，兩個支架(36)用螺釘與主軸箱側蓋(22)相連，起支撐作用，小錐齒輪(28)與用鍵(24)裝在轉軸(25)上的大錐齒輪(23)相嚙合，轉軸(25)和轉柄(29)用銷(26)相連，轉柄(29)和撥動柄(33)用銷軸(30)相連，從液壓缸前蓋(34)中心伸出的活塞桿(35)與撥動柄(33)用銷軸(32)相連接，銷軸(32)與活塞桿(35)之間的連接屬于過盈配合。當液壓缸前腔涌入高壓水后，便推動活塞桿(35)運動，最終使離合器產(chǎn)生脫離動作，當水壓消失后，在彈簧力作用下，最終使離合器產(chǎn)生接合動作，當只需要手動控制離合時，將螺母(31)和墊圈卸下，把撥動桿(33)順時針旋轉90°至水平位置，就可實現(xiàn)手控動作。
在圖4中，銷軸(32)與活塞桿(35)過盈配合，銷軸(32)與轉動柄(33)之間可做相對滑動，液壓缸前蓋(34)與液壓缸體間采用螺紋連接，中間用0型密封圈(47)密封，Y型密封圈(41)安裝在液壓缸前蓋(34)上，Y型密封圈(44)安裝在活塞上，接管(43)與圖6中的接管(83)用高壓軟管(42)連接，當水泵正常工作后，高壓水經(jīng)過高壓軟管(42)進入液壓缸前腔，推過活塞桿(35)向右移動，最終實現(xiàn)脫離動作，同時壓縮彈簧(45)進行蓄能，當水壓消失后，在彈簧(45)作用下，使活塞桿(35)向左移動，最終實現(xiàn)接合動作，液壓缸后蓋(46)與液壓缸體間也采用螺紋配合。設立離合機構的主要目的在于當水泵實現(xiàn)正常排水工作后，為了節(jié)省功率以及提高
圖1中吸排氣裝置(16)的使用壽命。
在圖5所示的實施例中，底座(52)與上蓋用螺栓連接將彈性橡膠圈(51)的外緣扣住，串動體(49)與壓緊環(huán)(50)用螺釘連接將彈性橡膠圈(51)的內(nèi)緣扣住，這樣就由上蓋、彈性橡膠圈(51)和串動體(49)圍成了一個圓錐面形氣腔。底座(52)的圓錐壁上鑄有多孔，使整個機構的下腔與大氣相通，開口螺母(57)將連桿(13)和串動體(49)連成一體，導向體(59)用下面的止口進行定位，與串動體(49)用螺釘相連接，導向套(58)起導向作用，扶正套(48)對連桿(13)起到扶正作用，防銹閥座(54)和(60)與上蓋之間過盈配合，緊閥螺釘(55)、(62)將單向橡膠閥片(56)、(61)分別擰緊在防銹閥座(54)、(60)上，連管體(53)與圖6中的連管體(82)用
圖1中的吸氣管(17)相連。當連桿(13)向下串動時，圓錐形氣腔體積增大，氣壓低于外界氣壓，水泵及入水管線中的氣體就會沖開單向橡膠閥片(56)進入氣腔中，此時單向橡膠閥片(61)處于關閉狀態(tài)，當連桿(13)向上串動時，氣腔體積減小，氣壓高于外界氣壓，內(nèi)部氣體沖開單向橡膠閥片(61)跑到大氣中，此時單向橡膠閥片(56)處于關閉狀態(tài)，此過程反復進行就可將氣體排凈，從而引水入泵。該實施例即是
圖1中所示的吸排氣裝置(16)的縱剖面構造圖。
在圖6所示的另一個實施例中，出口單向閥殼(88)與連接體(63)用螺釘連接，導向支架(87)對出口閥體(86)起導向作用，錐面橡膠密封體(85)與出口單向閥殼(88)之間以圓錐面形式密封，連動軸(84)以螺紋形式與出口閥體(86)連接，然后再用螺母鎖緊，連動支架(64)可繞連動軸(84)自由調(diào)整轉向，與支架(65)相連接的固定銷軸(67)可在裝配時調(diào)整好轉向，然后用開口螺母鎖緊，定位銷(69)對支架(65)起到定位作用，連動支架(64)、連桿(66)、連桿(68)、固定銷軸(67)、連動桿(72)、連桿(73)、連桿(74)、可調(diào)銷軸(79)、連動銷軸(75)之間依次用銷軸連接，限位支架(78)可起到限位和導向作用，放水套(77)與錐面橡膠體(76)之間以圓錐面形式密封，連管體(82)與圖5中的連管體(53)用
圖1中的吸氣管(17)連接，接管(83)與圖4中的接管(43)用高壓軟管(42)連接，氣水分離器殼(80)、連接體(63)和出口單向閥殼(88)的側壁上都開有供裝配和維修用的窗口，都有側蓋密封，帶孔支撐蓋(70)的外圓周面上向中心鉆有4～5個φ3mm的小孔，與氣水分離器內(nèi)部相通，它能起進氣、支撐、減緩水壓的作用。水泵工作前，錐面橡膠體(71)處于打開狀態(tài)，錐面橡膠體(76)處于關閉狀態(tài)，當水泵開始吸氣后，水泵及入水管線內(nèi)的氣體就會逐漸進入氣水分離器殼(80)中，并沖開單向橡膠閥片(81)，進入連管體(82)中，最終被逐漸排出體外，當水泵開始排水工作后，很少量的水也進入氣水分離器殼(80)中，高壓水迅速向上打開出口閥體，在連動作用下，錐面橡膠體(71)向左運動關閉氣、水通道，同時錐面橡膠體(76)向上運動，打開排水通道，將剛才進入的少量水排出體外，當排水壓力消失后，出口閥體(86)下落并密封，同時由于連動作用，氣、水進入通道和排水通道被打開和關閉。該實施例即是
圖1中出口單向閥及氣水分離器裝置(18)的縱剖面結構圖。
權利要求1.一種自控及手控自吸式水泵，它是由常規(guī)水泵、吸排氣裝置、離合裝置、出口單向閥及氣水分離器裝置和吸氣管連接而成，其特征是在水泵主軸箱內(nèi)安裝鋼球式離合器，在主軸箱側蓋上安裝液壓缸、彈簧、撥動柄及撥叉裝置控制主動離合器，被動離合器利用其偏心量將動作傳給吸排氣裝置，而吸排氣裝置安裝在主軸箱的上面或側壁上，出口單向閥及氣水分離器裝置安裝在常規(guī)水泵的蝸殼出口上面，用吸氣管將吸排氣裝置和出口單向閥及氣水分離器裝置連接起來。
2.根據(jù)權利要求1所述的自控及手控自吸式水泵，其特征是出口單向閥及氣水分離器裝置是由出口單向閥、氣水分離器和連接體三部分組成，其內(nèi)部主要由兩個錐面橡膠密封體、一個連動桿、四個連桿、一個出口閥體組成，它們的動作由出口閥體控制。
3.根據(jù)權利要求1所述的自控及手控自吸式水泵，其特征是吸排氣裝置內(nèi)部有一個圓錐面形的氣腔，由上蓋、彈性橡膠圈和串動體圍成，上蓋上安裝兩個單向橡膠閥片，連桿帶動串動體運動。
4.根據(jù)權利要求1所述的自控及手控自吸式水泵，其特征是主動離合器上均勻安裝四個直徑相同的主動鋼球，被動離合器上均勻安裝四組共八個直徑相同的被動鋼球，每個被動鋼球由各自的彈簧調(diào)節(jié)壓力。
5.根據(jù)權利要求1所述的自控及手控自吸式水泵，其特征是用高壓軟管連接出口單向閥及氣水分離器裝置和液壓缸，由高壓水作為脫離動力源，由液壓缸后腔內(nèi)的彈簧作為接合動力源，卸下與活塞桿相連接的銷軸上的螺母和墊圈，將撥動柄旋至水平位置，即可實現(xiàn)手動控制離合。
專利摘要一種能夠依靠自身的排水壓力實現(xiàn)自動離合、自動控制吸排氣裝置工作或停止、并能夠自動實現(xiàn)氣、水分離的自控及手控自吸式水泵。它是在常規(guī)水泵的蝸殼出口處安裝一套出口單向閥及氣水分離裝置，在主軸箱上面或側壁上安裝一套圓錐面形、單氣腔吸排氣裝置，通過鋼球式離合器的作用使連桿從泵軸上偏心取力來完成自吸氣工作。
文檔編號F04D9/00GK2614281SQ0323911
公開日2004年5月5日 申請日期2003年2月27日 優(yōu)先權日2003年2月27日
發(fā)明者張元 , 李文娟 申請人:張元