專利名稱：一種帶空載超速保護的風(fēng)動潛水泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種帶空載超速保護的風(fēng)動潛水泵，屬于風(fēng)動水泵技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有渦輪式氣動潛水泵在水快抽完甚至抽完空載時，由于進氣壓カ不變，氣動潛水泵會超過額定轉(zhuǎn)速2倍，整機會因發(fā)熱而使軸承、密封圈等損壞而影響使用壽命。且渦輪多為基體、葉片、圍帶焊接而成，很難保證其制作精度，影響風(fēng)能向動能的轉(zhuǎn)換效率。
發(fā)明內(nèi)容為解決上述問題，本實用新型提供ー種帶空載超速保護的風(fēng)動潛水泵，該潛水泵采用制動器，在水快抽干甚至抽完空載時轉(zhuǎn)軸超速轉(zhuǎn)動后，制動器會自動有效限速，提高整機使用壽命；能量轉(zhuǎn)換效率高；使用噪音小。 為達到上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是ー種帶空載超速保護的風(fēng)動潛水泵，包括渦輪蓋板、渦輪、渦輪殼體、轉(zhuǎn)軸、支撐裝置、密封裝置、水輪、泵蓋、泵座、泵體，所述渦輪位于渦輪殼體內(nèi)，所述渦輪蓋板位于渦輪上方并與渦輪殼體固定連接，所述水輪位于泵體內(nèi)，所述泵蓋位于水輪下方并與泵體固定連接，所述泵座位于泵體及泵蓋下方并與泵體固定連接，所述支撐裝置包括軸承蓋、軸承、軸承殼體，所述軸承殼體上端與軸承蓋及渦輪殼體固定連接，下端與泵體固定連接，所述軸承支撐于軸承殼體與轉(zhuǎn)軸之間，所述轉(zhuǎn)軸依次穿過渦輪殼體、軸承殼體、泵體，且其上端與渦輪固定連接，下端與水輪固定連接，所述密封裝置包括固定于泵體內(nèi)的密封座及嵌于密封座內(nèi)并套于轉(zhuǎn)軸的密封圈，在所述渦輪殼體上設(shè)置有進風(fēng)接頭，在所述泵體上設(shè)置有出水接頭，還包括位于軸承殼體內(nèi)的制動器，所述制動器包括固定于轉(zhuǎn)軸軸向表面的盤套、ー對呈弧形的且首尾相接安裝的制動蹄、貼于制動蹄弧外側(cè)表面的摩擦環(huán)、螺釘、壓簧、固定座、螺母、連接鋼絲，所述固定座固定于盤套的沿徑向延伸的盤體上，所述螺釘穿過固定座上的通孔并通過螺母旋緊固定于固定座上，所述壓簧套于螺釘上并壓緊于螺釘?shù)念^部及固定座之間，所述連接鋼絲一端固定于螺釘上，另一端通過壓緊螺釘固定于制動蹄的一端，所述制動蹄的另一端通過銷軸可轉(zhuǎn)動的固定于盤套的盤體上。所述摩擦環(huán)與軸承殼體內(nèi)壁的間隙H不小于2_。為了節(jié)約空間，本實用新型兩制動蹄采用首尾相接形式安裝。當(dāng)風(fēng)動潛水泵在額定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)(4500 5500r/min)時，制動蹄在壓簧拉力拉動下不會與軸承殼體內(nèi)壁接觸。當(dāng)水快抽完甚至抽完空載時，由于進氣壓カ不變，風(fēng)動潛水泵會超過額定轉(zhuǎn)速，制動蹄由于離心力作用，其外側(cè)摩擦環(huán)壓向軸承殼體內(nèi)壁，產(chǎn)生摩擦制動力。當(dāng)轉(zhuǎn)速又回到正常值范圍內(nèi)吋，壓簧彈力又會將制動蹄拉回，不影響風(fēng)動潛水泵正常工作。還包括消音器，所述消音器包括消音罩、排氣管、消音板，所述消音罩固定于渦輪蓋板上端，所述消音板嵌于消音罩內(nèi)并與貫穿消音罩的排氣管固定連接，在所述消音罩、排氣管、消音板三者形成的空腔內(nèi)填充有消音棉。本實用新型采用小孔群排氣和擴張室消聲原理降低噪音。壓縮空氣經(jīng)渦輪蓋板方孔排入消音罩擴張消聲后，經(jīng)過消音板小孔群進一步消聲，消音棉阻斷消聲，排氣管小孔群消聲，組合消聲降低噪音。采用消音棉可將噪音由70dB降低到60dB。在所述進風(fēng)接頭內(nèi)有進風(fēng)通道，所述進風(fēng)通道的上半部為曲面，下半部為曲面及圓錐面相接組成，所述上半部曲面的弧度取值在R160 R170范圍內(nèi)，所述下半部曲面的弧度取值在R130 R140范圍內(nèi)，所述圓錐面的軸向與水平面的夾角a為16°。進風(fēng)接頭進風(fēng)通道的圓錐面的軸向與水平面的夾角(即風(fēng)ロ入射角)a取較小值16°，且正對渦輪葉片凹面，推力最大；由于入射角小，推動渦輪的軸向カ(無功分力)小，切向カ大，能量轉(zhuǎn)換效率聞。所述上半部曲面的弧度取值為R165，所述下半部曲面的弧度取值為R136。在所述消音罩上固裝有兩個提把。提把用于整機提起移動。所述渦輪的渦輪葉片采用月牙型流線葉片，所述水輪的水輪葉片采用半開離心漩 渦復(fù)合葉片。本實用新型水輪葉片采用半開離心漩渦復(fù)合葉片對含顆粒較大雜質(zhì)的污水也能適應(yīng)，且流量大，揚程也較大。本實用新型采用內(nèi)漲雙蹄式制動器，一旦超速，制動カ隨轉(zhuǎn)動速度增大而迅速增大，制動效果明顯，可有效提高整機使用壽命；采用復(fù)合消音組合結(jié)構(gòu)的消音器降低噪音，使用噪音??；采用整體精密鋳造高效渦輪，能量率轉(zhuǎn)換高；采用復(fù)合式葉輪，對含顆粒較大雜質(zhì)的污水也能適應(yīng)，且流量大，揚程也較大。

圖I為本實用新型部分剖開的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖I中的A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為進風(fēng)接頭與渦輪葉片位置關(guān)系的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為水輪的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中進風(fēng)接頭I、進風(fēng)通道1-1、曲面1-2、曲面1-3、圓錐面1-4、渦輪蓋板2、提把3、消音罩4、排氣管5、消音棉6、消音板7、渦輪8、渦輪葉片8-1、渦輪殼體9、軸承蓋10、軸承11、轉(zhuǎn)軸12、軸承殼體13、密封圈14、密封座15、水輪16、水輪葉片16-1、泵蓋17、泵座18、泵體19、出水接頭20、摩擦環(huán)21、制動蹄22、銷軸23、螺釘24、墊圈25、壓簧26、固定座27、通孔27-1、螺母28、連接鋼絲29、壓緊螺釘30、平鍵31、盤套32、盤體32_1。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖與具體實施例對本實用新型作進ー步說明。如圖I 圖4所示，ー種帶空載超速保護的風(fēng)動潛水泵，包括渦輪蓋板2、渦輪8、渦輪殼體9、轉(zhuǎn)軸12、軸承蓋10、軸承11、軸承殼體13、密封座15、密封圈14、水輪16、泵蓋17、泵座18、泵體19、制動器、消音器。制動器包括通過平鍵31固定于轉(zhuǎn)軸12軸向表面的盤套32、一對制動蹄22、摩擦環(huán)21、螺釘24、壓簧26、固定座27、螺母28、連接鋼絲29，固定座27固定于盤套32的盤體32-1上，螺釘24穿過固定座27上的通孔27-1并通過螺母28旋緊固定于固定座27上，壓簧26套于螺釘24上，在螺釘24的頭部有墊圈25，連接鋼絲29 —端固定于螺釘24上，另ー端通過壓緊螺釘30固定于制動蹄22的一端，制動蹄22的另一端通過銷軸23可轉(zhuǎn)動的固定于盤體32-1上。消音器包括消音罩4、排氣管5、消音板7,消音罩4固定于潤輪蓋板2上端,消音板7嵌于消音罩4內(nèi)并與貫穿消音罩4的排氣管5固定連接，在消音罩4、排氣管5、消音板7三者形成的空腔內(nèi)填充有消音棉6。在消音罩4上固裝有兩個提把3。在渦輪殼體9上設(shè)置有進風(fēng)接頭1，在泵體19上設(shè)置有出水接頭20，在進風(fēng)接頭I內(nèi)有進風(fēng)通道1-1，進風(fēng)通道1-1的上半部為曲面1-2，下半部為曲面1-3及圓錐面1-4相接組成，本實施例上半部曲面1-2的弧度取值為R165，所述下半部曲面1-3的弧度取值為R136，圓錐面1-4的軸向與水平面的夾角a為16°。渦輪8的渦輪葉片8-1采用月牙型流線葉片，以輕質(zhì)鑄造鋁合金ZL107為材料，采用失蠟精密鋳造一次成型，有效的保證了其形狀和分布均勻性，本實施例共32片。水輪16 的水輪葉片16-1采用半開離心漩渦復(fù)合葉片，對含顆粒較大雜質(zhì)的污水也能適應(yīng)，且流量大，揚程也較大。本實用新型工作時，氣壓為0. 4 0. 5MPa的壓縮空氣經(jīng)進風(fēng)接頭1，以16°小斜角正面吹在渦輪葉片8-1上，吹動渦輪8高速旋轉(zhuǎn)。同裝在轉(zhuǎn)軸12上的水輪16也以相同速度旋轉(zhuǎn)。由于離心作用，將其下部泵座18內(nèi)進入的水，經(jīng)過水輪16、泵體19共同作用拋向出水接頭20。泵座18還有過濾大顆粒雜質(zhì)的作用。密封圈14可防止泵體19內(nèi)液體上行進入制動器、軸承殼體13內(nèi)。制動器在使用吋，首先調(diào)整螺釘24與螺母28的旋合距離，保證壓簧26壓カ大于或等于氣動潛水泵最大額定速度時制動蹄22產(chǎn)生的離心カ；調(diào)整固定座27位置，保證貼在制動蹄22外側(cè)的摩擦環(huán)21與軸承殼體13內(nèi)壁間隙H不小于2mm，本實施例H為2mm，摩擦環(huán)21采用石棉銅絲板。為了節(jié)約空間，兩制動蹄22采用首尾相接形式安裝。當(dāng)風(fēng)動潛水泵在額定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)(4500 5500r/min)時，轉(zhuǎn)軸12上的平鍵31帶動盤套32 —同旋轉(zhuǎn)，制動蹄22有以銷軸23為中心旋轉(zhuǎn)的趨勢，但其在壓簧26拉カ拉動下不會與軸承殼體13內(nèi)壁接觸。當(dāng)水快抽完甚至抽完空載時，由于進氣壓カ不變，風(fēng)動潛水泵會超過額定轉(zhuǎn)速，制動蹄22由于離心力作用，此時離心カ大于壓簧26的拉力，其外側(cè)摩擦環(huán)21壓向軸承殼體13內(nèi)壁，產(chǎn)生摩擦制動力，進而保護風(fēng)動潛水泵。當(dāng)轉(zhuǎn)速又回到正常值范圍內(nèi)時，壓簧26的弾力又會將制動蹄22拉回，不影響風(fēng)動潛水泵正常工作。
權(quán)利要求1.ー種帶空載超速保護的風(fēng)動潛水泵，包括渦輪蓋板(2)、渦輪(8)、渦輪殼體(9)、轉(zhuǎn)軸(12)、支撐裝置、密封裝置、水輪(16)、泵蓋(17)、泵座(18)、泵體(19)，所述渦輪(8)位于渦輪殼體(9)內(nèi)，所述渦輪蓋板(2)位于渦輪(8)上方并與渦輪殼體(9)固定連接，所述水輪(16)位于泵體(19)內(nèi)，所述泵蓋(17)位于水輪(16)下方并與泵體(19)固定連接，所述泵座(18)位于泵體(19)及泵蓋(17)下方并與泵體(19)固定連接，所述支撐裝置包括軸承蓋(10)、軸承(11)、軸承殼體(13)，所述軸承殼體(13)上端與軸承蓋(10)及渦輪殼體(9)固定連接，下端與泵體(19)固定連接，所述軸承(11)支撐于軸承殼體(13)與轉(zhuǎn)軸(12)之間，所述轉(zhuǎn)軸(12)依次穿過渦輪殼體(9)、軸承殼體(13)、泵體(19)，且其上端與渦輪(8)固定連接，下端與水輪(16)固定連接，所述密封裝置包括固定于泵體(19)內(nèi)的密封座(15)及嵌于密封座(15)內(nèi)并套于轉(zhuǎn)軸(12)的密封圈(14)，在所述渦輪殼體(9)上設(shè)置有進風(fēng)接頭(I )，在所述泵體(19)上設(shè)置有出水接頭(20)，其特征在于還包括位于軸承殼體(13)內(nèi)的制動器，所述制動器包括固定于轉(zhuǎn)軸(12)軸向表面的盤套(32)、ー對呈弧形的且首尾相接安裝的制動蹄(22)、貼于制動蹄(22)弧外側(cè)表面的摩擦環(huán)(21)、螺釘(24)、壓簧(26)、固定座(27)、螺母(28)、連接鋼絲(29)，所述固定座(27)固定于盤套(32)的沿徑向延伸的盤體(32-1)上，所述螺釘(24)穿過固定座(27)上的通孔(27-1)并通過螺母(28)旋緊固定于固定座(27)上，所述壓簧(26)套于螺釘(24)上并壓緊于螺釘(24)的頭部及固定座(27)之間，所述連接鋼絲(29) —端固定于螺釘(24)上，另一端通過壓緊螺釘(30)固定于制動蹄(22)的一端，所述制動蹄(22)的另一端通過銷軸(23)可轉(zhuǎn)動的固定于盤套(32)的盤體(32-1)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶空載超速保護的風(fēng)動潛水泵，其特征在于所述摩擦環(huán)(21)與軸承殼體(13)內(nèi)壁的間隙H不小于2mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的帶空載超速保護的風(fēng)動潛水泵，其特征在于還包括消音器，所述消音器包括消音罩(4)、排氣管(5)、消音板(7)，所述消音罩(4)固定于渦輪蓋板(2)上端，所述消音板(7)嵌于消音罩(4)內(nèi)并與貫穿消音罩(4)的排氣管(5)固定連接，在所述消音罩(4)、排氣管(5)、消音板(7)三者形成的空腔內(nèi)填充有消音棉(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶空載超速保護的風(fēng)動潛水泵，其特征在于在所述進風(fēng)接頭(I)內(nèi)有進風(fēng)通道(1-1)，所述進風(fēng)通道(1-1)的上半部為曲面(1-2)，下半部為曲面(1-3)及圓錐面(1-4)相接組成，所述上半部曲面(1-2)的弧度取值在R160 R170范圍內(nèi)，所述下半部曲面(1-3)的弧度取值在R130 R140范圍內(nèi)，所述圓錐面(1-4)的軸向與水平面的夾角a為16°。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶空載超速保護的風(fēng)動潛水泵，其特征在于所述上半部曲面(1-2)的弧度取值為R165，所述下半部曲面(1-3)的弧度取值為R136。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶空載超速保護的風(fēng)動潛水泵，其特征在于在所述消音罩(4)上固裝有兩個提把(3)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶空載超速保護的風(fēng)動潛水泵，其特征在于所述渦輪(8)的渦輪葉片(8-1)采用月牙型流線葉片，所述水輪(16)的水輪葉片(16-1)采用半開離心漩渦復(fù)合葉片。
專利摘要本實用新型涉及一種帶空載超速保護的風(fēng)動潛水泵，包括渦輪、渦輪殼體、轉(zhuǎn)軸、軸承殼體、密封裝置、水輪、泵體、位于軸承殼體內(nèi)的制動器，制動器包括套于轉(zhuǎn)軸的盤套、一對呈弧形的制動蹄、貼于制動蹄弧外側(cè)表面的摩擦環(huán)、固定于盤套的沿徑向延伸的盤體上的固定座、穿過固定座并通過螺母旋緊的螺釘、套于螺釘并壓緊于螺釘頭部及固定座之間的壓簧、兩端分別固定于螺釘及制動蹄一端的連接鋼絲，制動蹄另一端通過銷軸可轉(zhuǎn)動的固定于盤套。本實用新型在水快抽干甚至抽完空載時轉(zhuǎn)軸超速轉(zhuǎn)動后，制動器會自動有效限速，提高整機使用壽命；能量轉(zhuǎn)換效率高；使用噪音??；采用復(fù)合式葉輪，對含顆粒較大雜質(zhì)的污水也能適應(yīng)，且流量大，揚程也較大。
文檔編號F04D29/22GK202520572SQ20122004478
公開日2012年11月7日 申請日期2012年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月13日
發(fā)明者劉慶新, 周正元 申請人:常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院