一种单转向离心泵及柴油机水泵系统的制作方法

1.本实用新型涉及柴油机水泵技术领域，更具体地，涉及一种单转向离心泵及柴油机水泵系统。


背景技术：

2.柴油机水泵被广泛应用于各种供水系统中，尤其应用于消防救援等应急供水的场合。目前标准装备的柴油机水泵出口管道均装有止回阀，正常工作的止回阀能够防止管网里面的水倒流向柴油机水泵。然而，意外发生故障而泄漏的止回阀会致使水泵被动成为水轮机，水轮机则带动柴油机逆转而损坏。为了防止柴油机水泵被动逆转，如中国专利cn201620651681.2公开的一种水泵供水系统的止回阀结构，现有技术关注点是放在水泵的出口阀门上，历来行业的工程师都是通过不断优化止回阀的结构来减少故障。但是，阀瓣、阀座的机械故障、供水系统的水质不良、人为误操作等因素都不可避免阀门失效，所以行业还是会经常发生驱动水泵的柴油机因逆转而损坏的重大事故。


技术实现要素：

3.本实用新型为了克服现有的柴油机水泵系统的止回阀失效而发生驱动水泵的柴油机因逆转而损坏的问题，提供一种单转向离心泵及柴油机水泵系统。本实用新型能够彻底解决水泵逆转的问题，有效防止柴油机因逆转而损坏，进而避免重大事故发生。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种单转向离心泵，离心泵的具体形式可以是水平中开泵，也可以是端吸泵，包括设有进水口和出水口的泵壳体，设于所述泵壳体内部的泵轴，固定穿设于所述泵轴上的叶轮，其中，所述泵轴的一端穿出到所述泵壳体外部一定距离，所述泵轴一端穿出到所述泵壳体外部的部分连接有用于防止所述泵轴和叶轮反向旋转的逆止器，泵轴一端用于连接驱动装置，驱动装置可以连接在有逆止器的这一端，也可以连接在另一端。这样，当使用该离心泵输水时，离心泵的叶轮和泵轴正向旋转，逆止器不会影响叶轮和泵轴的正常转动；而当离心泵输水停止时，如果有水流倒流回离心泵内就会带动叶轮和泵轴反向转动，此时逆止器就会限制住叶轮和泵轴的转动，避免叶轮和泵轴反向转动进而带动驱动装置逆转而造成驱动装置的损坏。离心泵上设置了这个逆止器后，不管离心泵的出水口处的管道是否设有止回阀，也不管设置的止回阀是否会失效，都能够有效地防止离心泵的叶轮和泵轴反向转动，从而更好地保护驱动装置不会因为逆转而损坏。
5.进一步的，所述逆止器包括外壳，设于所述外壳内且能够相对所述外壳进行转动的轴套，以及设于所述外壳和所述轴套之间用于确保所述轴套只能相对所述外壳朝向一个方向旋转，不能反向旋转的逆止组件，所述泵轴一端穿出到所述泵壳体外部的部分固定插设在所述轴套中，所述轴套相对所述外壳旋转的方向与所述泵轴和叶轮正向旋转的方向一致。离心泵安装时，泵壳体和逆止器的外壳都与地面或者安装底座的安装面固定连接，也就是说逆止器的外壳相对于泵壳体是静止不动的，而逆止器的轴套则可以随着泵轴和叶轮的
正向旋转一起转动，当泵轴和叶轮被倒流的水流冲击反向转动时，也会带着逆止器的轴套一起反向转动，但是逆止器的外壳和轴套之间设有逆止组件，逆止组件就会阻止轴套反向转动，进而就会限制住泵轴和叶轮，使得它们也不能反向转动。
6.本实用新型中，逆止器的形式不限，可以是接触式逆止器、非接触式逆止器、异形块逆止器及棘轮式逆止器中的任意一种。
7.作为一种优选方案，所述逆止器为异形块逆止器，所述外壳和所述轴套之间设有环形空间，所述逆止组件包括转动设置于所述环形空间内的异形块主体，所述异形块主体的长度l大于所述环形空间的径向宽度r，所述异形块主体的长度方向与所述环形空间的径向呈一定夹角设置，所述异形块主体上还设有用于使得异形块主体保持向着使得异形块主体的长度方向与环形空间的径向之间的夹角逐渐减小的方向旋转的趋势的压簧，所述异形块主体的长度方向与环形空间的径向之间的夹角逐渐减小的方向与所述泵轴和叶轮正向旋转的方向相同。这样，起始时异形块主体是倾斜在环形空间中的，由于压簧使得异形块主体保持向与所述泵轴和叶轮正向旋转的方向相同的方向旋转的趋势，而且异形块主体的长度l大于环形空间的径向宽度r，那么异形块主体的两端就分别与外壳内壁及轴套外壁接触。轴套跟随泵轴一起正向转动时，轴套会促使异形块主体向其保持的旋转趋势的反方向转动，并且压簧是有弹性的，而且异形块主体向其保持的旋转趋势的反方向转动时，异形块主体的长度方向与环形空间的径向之间的夹角是增大的，在轴套正向转动产生的离心力的作用下，异形块主体的两端是有离开外壳内壁及轴套外壁的趋势的；所以只要设置好适当的压簧压力，使得异形块主体能够保持向着使得异形块主体的长度方向与环形空间的径向之间的夹角逐渐减小的方向旋转的趋势的同时，还不会对轴套造成太大压迫，就能够实现不妨碍轴套跟随泵轴和叶轮一起正向转动。而当泵轴想带动轴套一起反向转动时，轴套会促使异形块主体向其保持的旋转趋势的方向转动，异形块主体的长度方向与环形空间的径向之间的夹角是减小的，由于异形块主体的长度l大于环形空间的径向宽度r，所以异形块主体就会卡紧在外壳内壁和轴套外壁之间，使得轴套不能够反向转动，进而就会限制住泵轴和叶轮，使得它们也不能反向转动。
8.进一步的，所述异形块主体两端分别与所述环形空间的内外壁接触的位置均为弧形面。弧形面可以使得异形块主体两端与环形空间的内外壁接触时更圆滑，不会因为尖锐部位而损坏环形空间的内外壁。
9.作为另一种优选方案，所述逆止器为棘轮逆止器，所述外壳和所述轴套之间设有环形空间，所述逆止组件包括设置于所述环形空间内且与所述轴套周向外壁固定连接的棘轮，以及设置在所述外壳内壁上且能够卡住所述棘轮的轮齿使得所述轴套不能反向旋转的卡爪。
10.进一步的，无论逆止器是哪种形式，所述外壳和所述轴套之间的环形空间还设有用于促使所述轴套相对于所述外壳旋转更顺畅的导向滚柱。
11.进一步的，所述轴套与所述泵轴另一端穿出到所述泵壳体外部的部分通过键连接固定。
12.本实用新型还提供一种柴油机水泵系统，其中，包括柴油机和水泵，所述水泵为上述的离心泵，所述柴油机的输出轴与所述水泵的泵轴的一端连接。由于水泵上设有逆止器，可以有效防止水泵的叶轮反向转动，所以柴油机就不会发生因逆转而损坏的重大事故。
13.进一步的，还包括底座，所述柴油机和水泵均固定安装在所述底座上，所述水泵的泵轴上的逆止器的外壳通过支架与所述底座固定连接。这样，整个柴油机水泵系统直接放置在需要使用的地点即可使用，不需要分别安装固定柴油机和水泵，而且方便整体运输。
14.进一步的，所述柴油机的输出轴通过万向联轴器与所述水泵的泵轴的连接。
15.本实用新型还提供一种柴油机水泵系统的工作方法，其中，包括如下步骤：
16.s1.将水泵的进水口通过管道与外部水源连接，水泵的出水口通过管道与用水管网连接；
17.s2.启动柴油机，柴油机的输出轴带动水泵的泵轴及泵轴上的叶轮正向转动，在叶轮旋转吸力的作用下，外部水源的水从水泵的进水口进入水泵内部，然后通过水泵的出水口进入用水管网；此时，由于泵轴和叶轮是正向转动，逆止器内的逆止组件不会限制轴套跟随泵轴一起转动；
18.s3.当用水管网不需要再用水时，停止柴油机，水泵的泵轴及泵轴上的叶轮失去动力，残留在用水管网内的水在水泵的出水口处没有设置止回阀或者止回阀故障失效的情况下会倒流回水泵内部，倒流的水流会带动叶轮及泵轴反向转动，此时，逆止器的轴套也会跟随泵轴一起反向转动，而逆止组件就会限制住轴套使其不能反向转动，进而实现限制住泵轴以及叶轮的反向转动，这样柴油机就不会被叶轮带动反转，也就不会损坏。
19.与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
20.本实用新型将水泵的泵轴后端延长伸出到泵壳体之外，并在泵轴后端延长伸出到泵壳体之外的部分设置了用于防止所述泵轴和叶轮反向旋转的逆止器，这样，当使用水泵输水时，水泵的叶轮和泵轴正向旋转，逆止器不会影响叶轮和泵轴的正常转动；而当水泵输水停止时，如果有水流倒流回水泵内就会带动叶轮和泵轴反向转动，此时逆止器就会限制住叶轮和泵轴的转动，避免叶轮和泵轴反向转动进而带动驱动装置尤其是柴油机逆转而造成驱动装置的损坏。
21.本实用新型的逆止器机械结构非常简单、可靠，不但成本低，而且容易推广，还能够彻底解决柴油机水泵被动逆转的难题。
附图说明
22.图1是本实用新型实施例1的结构示意图。
23.图2是本实用新型实施例1中离心泵的叶轮和泵轴正向转动时逆止器的工作原理示意图。
24.图3是本实用新型实施例1中离心泵的叶轮和泵轴反向转动时逆止器的工作原理示意图。
25.图4是本实用新型实施例2中逆止器的结构示意图。
26.图5是本实用新型实施例3的结构示意图。
27.图6是本实用新型实施例4的结构示意图。
28.图中，1—泵壳体，2—泵轴，3—逆止器，4—柴油机，5—水泵，6—底座，7—支架，8—万向联轴器，31—外壳，32—轴套，33—环形空间，34—异形块主体，35—压簧，36—棘轮，37—卡爪。
具体实施方式
29.附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
30.实施例1
31.如图1所示，一种离心泵，包括设有进水口和出水口的泵壳体1，设于所述泵壳体1内部的泵轴2，固定穿设于所述泵轴2上的叶轮，其中，所述泵轴2的一端穿出到所述泵壳体1外部一定距离，所述泵轴2一端穿出到所述泵壳体1外部的部分连接有用于防止所述泵轴2和叶轮反向旋转的逆止器3，泵轴2一端用于连接驱动装置，驱动装置可以连接在有逆止器3的这一端，也可以连接在另一端。这样，当使用该离心泵输水时，离心泵的叶轮和泵轴2正向旋转，逆止器3不会影响叶轮和泵轴2的正常转动；而当离心泵输水停止时，如果有水流倒流回离心泵内就会带动叶轮和泵轴2反向转动，此时逆止器3就会限制住叶轮和泵轴2的转动，避免叶轮和泵轴2反向转动进而带动驱动装置逆转而造成驱动装置的损坏。离心泵上设置了这个逆止器3后，不管离心泵的出水口处的管道是否设有止回阀，也不管设置的止回阀是否会失效，都能够有效地防止离心泵的叶轮和泵轴2反向转动，从而更好地保护驱动装置不会因为逆转而损坏。
32.如图1到图3所示，所述逆止器3包括外壳31，设于所述外壳31内且能够相对所述外壳31进行转动的轴套32，以及设于所述外壳31和所述轴套32之间用于确保所述轴套32只能相对所述外壳31朝向一个方向旋转，不能反向旋转的逆止组件，所述泵轴2一端穿出到所述泵壳体1外部的部分固定插设在所述轴套32中，所述轴套32相对所述外壳31旋转的方向与所述泵轴2和叶轮正向旋转的方向一致。离心泵安装时，泵壳体1和逆止器3的外壳31都与地面或者安装底座6的安装面固定连接，也就是说逆止器3的外壳31相对于泵壳体1是静止不动的，而逆止器3的轴套32则可以随着泵轴2和叶轮的正向旋转一起转动，当泵轴2和叶轮被倒流的水流冲击反向转动时，也会带着逆止器3的轴套32一起反向转动，但是逆止器3的外壳31和轴套32之间设有逆止组件，逆止组件就会阻止轴套32反向转动，进而就会限制住泵轴2和叶轮，使得它们也不能反向转动。
33.如图2和图3所示，所述逆止器3为异形块逆止器，所述外壳31和所述轴套32之间设有环形空间33，所述逆止组件包括转动设置于所述环形空间33内的异形块主体34，所述异形块主体34的长度l大于所述环形空间33的径向宽度r，所述异形块主体34的长度方向与所述环形空间33的径向呈一定夹角设置，所述异形块主体34上还设有用于使得异形块主体34保持向着使得异形块主体34的长度方向与环形空间33的径向之间的夹角逐渐减小的方向旋转的趋势的压簧35，所述异形块主体34的长度方向与环形空间33的径向之间的夹角逐渐减小的方向与所述泵轴2和叶轮正向旋转的方向相同。这样，起始时异形块主体34是倾斜在环形空间33中的，由于压簧35使得异形块主体34保持向与所述泵轴2和叶轮正向旋转的方向相同的方向旋转的趋势，而且异形块主体34的长度l大于环形空间33的径向宽度r，那么异形块主体34的两端就分别与外壳31内壁及轴套32外壁接触。轴套32跟随泵轴2一起正向转动时，如图2中箭头方向所示，轴套32会促使异形块主体34向其保持的旋转趋势的反方向转动，并且压簧35是有弹性的，而且异形块主体34向其保持的旋转趋势的反方向转动时，异
形块主体34的长度方向与环形空间33的径向之间的夹角是增大的，在轴套32正向转动产生的离心力的作用下，异形块主体34的两端是有离开外壳31内壁及轴套32外壁的趋势的；所以只要设置好适当的压簧35压力，使得异形块主体34能够保持向着使得异形块主体34的长度方向与环形空间33的径向之间的夹角逐渐减小的方向旋转的趋势的同时，还不会对轴套32造成太大压迫，就能够实现不妨碍轴套32跟随泵轴2和叶轮一起正向转动。而当泵轴2想带动轴套32一起反向转动时，如图3中箭头方向所示，轴套32会促使异形块主体34向其保持的旋转趋势的方向转动，异形块主体34的长度方向与环形空间33的径向之间的夹角是减小的，由于异形块主体34的长度l大于环形空间33的径向宽度r，所以异形块主体34就会卡紧在外壳31内壁和轴套32外壁之间，使得轴套32不能够反向转动，进而就会限制住泵轴2和叶轮，使得它们也不能反向转动。
34.如图2和图3所示，所述异形块主体34两端分别与所述环形空间33的内外壁接触的位置均为弧形面。弧形面可以使得异形块主体34两端与环形空间33的内外壁接触时更圆滑，不会因为尖锐部位而损坏环形空间33的内外壁。
35.本实施例中，所述外壳31和所述轴套32之间的环形空间33还设有用于促使所述轴套32相对于所述外壳31旋转更顺畅的导向滚柱。
36.本实施例中，所述轴套32与所述泵轴2另一端穿出到所述泵壳体1外部的部分通过键连接固定。
37.实施例2
38.本实施例与实施例1类似，其区别在于，如图4所示，所述逆止器3为棘轮逆止器，所述外壳31和所述轴套32之间设有环形空间33，所述逆止组件包括设置于所述环形空间33内且与所述轴套32周向外壁固定连接的棘轮36，以及设置在所述外壳31内壁上且能够卡住所述棘轮36的轮齿使得所述轴套32不能反向旋转的卡爪37。本实施例其他部分的结构及工作原理与实施例1相同。
39.实施例3
40.如图5所示，一种柴油机水泵系统，其中，包括柴油机4和水泵5，所述水泵5为实施例1所述的离心泵，所述柴油机4的输出轴与所述水泵5的泵轴2上设置有逆止器3的一端连接。由于水泵5上设有逆止器3，可以有效防止水泵5的叶轮反向转动，所以柴油机4就不会发生因逆转而损坏的重大事故。
41.如图5所示，还包括底座6，所述柴油机4和水泵5均固定安装在所述底座6上，所述水泵5的泵轴2上的逆止器3的外壳31通过支架7与所述底座6固定连接。这样，整个柴油机4水泵5系统直接放置在需要使用的地点即可使用，不需要分别安装固定柴油机4和水泵5，而且方便整体运输。
42.如图5所示，所述柴油机4的输出轴通过万向联轴器8与所述水泵5的泵轴2的连接。
43.实施例4
44.本实施例与实施例3类似，其区别在于，如图6所示，所述柴油机4的输出轴与所述水泵5的泵轴2的一端连接，逆止器3设置在泵轴的另一端。本实施例其他部分的结构及工作原理与实施例3相同。
45.实施例5
46.一种如实施例3所述的柴油机水泵系统的工作方法，其中，包括如下步骤：
47.s1.将水泵5的进水口通过管道与外部水源连接，水泵5的出水口通过管道与用水管网连接；
48.s2.启动柴油机4，柴油机4的输出轴带动水泵5的泵轴2及泵轴2上的叶轮正向转动，在叶轮旋转吸力的作用下，外部水源的水从水泵5的进水口进入水泵5内部，然后通过水泵5的出水口进入用水管网；此时，由于泵轴2和叶轮是正向转动，逆止器3内的异形块主体34不会限制轴套32跟随泵轴2一起转动；
49.s3.当用水管网不需要再用水时，停止柴油机4，水泵5的泵轴2及泵轴2上的叶轮失去动力，残留在用水管网内的水在水泵5的出水口处没有设置止回阀或者止回阀故障失效的情况下会倒流回水泵5内部，倒流的水流会带动叶轮及泵轴2反向转动，此时，逆止器3的轴套32也会跟随泵轴2一起反向转动，而异形块主体34就会限制住轴套32使其不能反向转动，进而实现限制住泵轴2以及叶轮的反向转动，这样柴油机4就不会被叶轮带动反转，也就不会损坏。
50.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。