一种具有节能增效功能的水泵的制作方法

1.本发明涉及水泵领域，尤其涉及一种具有节能增效功能的水泵。


背景技术：

2.泵作为输送流体或给流体增压的机械，在生活中有着广泛、实际的应用。水泵作为引导水流，增压水压的机械，常常用作灌溉农田、排空蓄水等的辅助机械。现在的水泵按照其结构或功能的分类主要分为转子式、离心式、齿轮式等。不同结构或者功能的水泵其使用的效果不尽相同，主要体现在功率、流量等参数上。
3.对于离心式的水泵，借助泵体内的叶轮转动产生的离心力将由垂直于旋转平面进入的水向周围甩出，使水产生动力从出水口排出，并且由于离心力的作用，在靠近进水口的位置相比出水口位置压力低，形成负压区，更易将水引入泵中进行。目前的离心式水泵通常水直接垂直于平面进入，在撞击泵体后被叶轮带动进行扩散，并没有对水流的力进行充分地利用，无法达到节能增效的效果。
4.因此，设计一种具备节能增效功能的水泵，能够充分利用水力降低对能源的消耗，是目前亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种具有节能增效功能的水泵，用于解决上述问题。
6.本发明的创新点在于通过将进水管轴的进水通道螺旋设置使水流在管路中产生旋转，并在到达内腔体时利用该旋转运动由进水口排出，充分利用了水流的动力，并为水流在内腔体中的运动提供方向一致的初始动力，降低了叶轮初始推动水流所需要的能量损耗，一定程度上节约了能源，并且由于方向与叶轮转动甩动水体的方向一致，增加了离心效果。同时，在外腔体中设置弯曲幅度与水体运动方向一致的引流板作为引流，能够充分将水体产生的动能进行利用，保证水体不会因为甩出后撞击在壳体上而产生能量损耗，从而形成引流路径将水体排出，一定程度上降低了能量消耗，提升了水泵的排水功率和流量，达到很好的节能增效效果。
7.为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：包括底座、电机、减速器、进水管轴、出水管、叶轮、壳体以及引流板；电机和减速器均设置于底座上；电机输出轴的一端设置于减速器中；进水管轴穿过减速器后设置于壳体中；进水管轴与电机输出轴传动连接；壳体内设置有内壳体，且内壳体将壳体内的空间划分为外腔体和内腔体；叶轮位于内腔体中，且叶轮绕进水管轴的周向间隔设置；内壳体上间隔开设有喷流口；引流板位于外腔体中，且沿进水管轴的周向方向间隔设置在内壳体上；引流板上远离内壳体的一端沿叶轮转动的方向弯曲；引流板与壳体之间间隔形成流动旋转路径；进水管轴的进水通道呈螺旋状；在进水管轴位于内腔体的一端间隔开设有进水口；壳体上靠近底座的一侧开设有出水口；出水口与出水管连接。
8.上述实现过程中，通过将进水管轴的进水通道螺旋设置使水流在管路中产生旋
转，并在到达内腔体时利用该旋转运动由进水口排出，充分利用了水流的动力，并为水流在内腔体中的运动提供方向一致的初始动力，降低了叶轮初始推动水流所需要的能量损耗，一定程度上节约了能源，并且由于方向与叶轮转动甩动水体的方向一致，增加了离心效果。同时，在外腔体中设置弯曲幅度与水体运动方向一致的引流板作为引流，能够充分将水体产生的动能进行利用，保证水体不会因为甩出后撞击在壳体上而产生能量损耗，从而形成引流路径将水体排出，一定程度上降低了能量消耗，提升了水泵的排水功率和流量，达到很好的节能增效效果。
9.作为优选，进水通道的最大流量不超过进水口的排水总量。
10.上述实现过程中，由于进水通道的最大进水流量不超过所有进水口的排水总量，这样，水流在进入到位于内腔体中的进水管轴一端时，能够在达到端头受到撞击之前被完全排出，不产生能量损耗，达到充分利用水体动能的效果，并且由于减少了对进水管轴的撞击，一定程度上延长了进水管轴的使用寿命，进而一定程度上提升水泵的使用寿命。
11.作为优选，进水口在进水管轴轴线方向上的排列路径与叶轮的走向相同。
12.上述实现过程中，进水口沿进水管轴轴线方向的排列方式与叶轮走向一致，可以保证水体排出进水口时的速度与叶轮的侧壁平行，这样不会对水体的初始动能产生损耗，并且也不会因为方向不一致撞击在叶轮上使叶轮需要消耗额外的动能来抵消该部分受力，一定程度上降低了叶轮的能量损耗，节约了能源。另外，由于水体自身具备初始动力，排出进水口后，能够迅速离开进水管轴附近，可以很好的在进水管轴附近产生负压，为后续水体的排出提供持续的压差能，保证了水泵工作的连续性，达到很好的增压排水效果。
13.作为优选，引流板的数量与叶轮的数量相同。
14.上述实现过程中，引流板的数量与叶轮保持一致，这样，叶轮之间甩出的水体能够最大限度的在每一个喷流口不受引流板端头的阻碍而排出，最大限度的减小水体的能量损耗，达到节能增效的效果。
15.作为优选，进水管轴的轴线方向垂直于叶轮的旋转平面；出水口的出水出水方向与外腔体中水流旋转形成的圆柱面相切。
16.上述实现过程中，出水口的方向与水流旋转方向相切，可以保证水流在进入出水管时不会受阻而损耗能量，也不会因为水流受阻在出水口处产生流阻，影响水体排出，一定程度上降低了能量损耗，也提高了水泵的功效。
17.作为优选，引流板上远离内壳体一端的端头切线内切于壳体内壁。
18.上述实现过程中，可以充分保证水体受到引流板的引流后不会与壳体内壁发生直接撞击而消耗能量，也不会因为直接撞击而产生乱流影响水流整体的流动，能够达到很好的节能增效效果。
19.作为优选，进水通道的内壁、进水管轴位于壳体内一端的外表面、叶轮表面、壳体内壁、内壳体表面以及出水管的内壁上均涂覆有高分子陶瓷涂层。
20.上述实现过程中，通过将水流经过的设备表面涂覆高分子陶瓷涂层形成疏水和防腐表面，即降低了水流与设备表面的摩擦力避免水泵机械能和水力的损失，也放置设备表面腐蚀占据空间降低水泵容积的情况。
21.作为优选，高分子陶瓷涂层为厚度在0.38mm-0.5mm。
22.上述实现过程中，形成合理厚度的涂层，在底消耗的情况下达到有效的疏水和防
腐功效。
23.本发明的有益效果是 ：通过将进水管轴的进水通道螺旋设置使水流在管路中产生旋转，并在到达内腔体时利用该旋转运动由进水口排出，充分利用了水流的动力，并为水流在内腔体中的运动提供方向一致的初始动力，降低了叶轮初始推动水流所需要的能量损耗，一定程度上节约了能源，并且由于方向与叶轮转动甩动水体的方向一致，增加了离心效果。同时，在外腔体中设置弯曲幅度与水体运动方向一致的引流板作为引流，能够充分将水体产生的动能进行利用，保证水体不会因为甩出后撞击在壳体上而产生能量损耗，从而形成引流路径将水体排出，一定程度上降低了能量消耗，提升了水泵的排水功率和流量，达到很好的节能增效效果。
附图说明
24.图1为本发明实施例提供的一种具备节能增效功能的水泵的结构示意图。
25.图2为本发明实施例提供的一种具备节能增效功能的水泵的进水管轴的截面示意图。
26.图3为本发明实施例提供的一种具备节能增效功能的水泵的壳体以及壳体内结构的示意图。
27.图4为本发明实施例提供的一种具备节能增效功能的水泵的进水管轴位于所述内腔体一端的结构示意图。
28.图标：01、底座；02、电机；21、输出轴；03、减速器；04、进水管轴；41、进水通道；42、进水口；05、叶轮；06、壳体；61、内壳体；611、喷流口；62、外腔体；63、内腔体；64、出水口；07、引流板；08、出水管。
具体实施方式
29.下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
30.实施例1：请参考附图1~4，本发明提供一种具备节能增效功能的水泵。该水泵包括底座01、电机02、减速器03、进水管轴04、出水管08、叶轮05、壳体06以及引流板07。电机02和减速器03均设置于底座01上。电机02输出轴21的一端设置于减速器03中。进水管轴04穿过减速器03后设置于壳体06中。进水管轴04与电机02输出轴21传动连接。壳体06内设置有内壳体61，且内壳体61将壳体06内的空间划分为外腔体62和内腔体63。叶轮05位于内腔体63中，且叶轮05绕进水管轴04的周向间隔设置。内壳体61上间隔开设有喷流口611。引流板07位于外腔体62中，且沿进水管轴04的周向方向间隔设置在内壳体61上。引流板07上远离内壳体61的一端沿叶轮05转动的方向弯曲。引流板07与壳体06之间间隔形成流动旋转路径。进水管轴04的进水通道41呈螺旋状。在进水管轴04位于内腔体63的一端间隔开设有进水口42。壳体06上靠近底座01的一侧开设有出水口64。出水口64与出水管08连接。
31.通过将进水管轴04的进水通道41螺旋设置使水流在管路中产生旋转，并在到达内腔体63时利用该旋转运动由进水口42排出，充分利用了水流的动力，并为水流在内腔体63
中的运动提供方向一致的初始动力，降低了叶轮05初始推动水流所需要的能量损耗，一定程度上节约了能源，并且由于方向与叶轮05转动甩动水体的方向一致，增加了离心效果。同时，在外腔体62中设置弯曲幅度与水体运动方向一致的引流板07作为引流，能够充分将水体产生的动能进行利用，保证水体不会因为甩出后撞击在壳体06上而产生能量损耗，从而形成引流路径将水体排出，一定程度上降低了能量消耗，提升了水泵的排水功率和流量，达到很好的节能增效效果。
32.下面详细介绍各部分的具体结构：电机02通过减速器03与进水管轴04进行传动连接，其连接方式多样，可以是齿轮连接，可以是涡轮蜗杆连接，也可以是联轴器连接等，本实施例中电机02的输出轴21在减速器03中通过齿轮传动与进水管轴04连接，能够保证传动的动力，并且由于进水管轴04中有水流通过，可以尽量减小震动确保水体在进水通道41中无损耗的流动。
33.水流由进水管轴04进入到内腔体63中进行转动离心，由于进水管轴04的轴线方向与叶轮05转动的平面垂直，因此，水体在排出进水管轴04时需要改变运动方向，这一过程为了尽量的避免损耗，可将进水管轴04中的进水通道41设置成螺旋式，这样，水流在进水管轴04中产生旋转，在到达进水口42时能够被自身的旋转产生的离心力甩出，进而改变运动方向，也在排出进水口42时即获得初始动能，不需要叶轮05直接推动使其产生初始运动，一定程度上降低了叶轮05驱动的损耗，达到节能增效的效果。
34.可以理解的是，进水管轴04中水流的流量如果过大，也会有多余的水流撞击进水管轴04的端部后返回形成乱流，进而打乱水流的运动，不尽导致水流排出进水口42受阻，也会增加叶轮05推动没有初始动能的水体运动的能源消耗，因此，本实施例中，进水通道41的最大流量不超过进水口42的排水总量。
35.这样，由于进水通道41的最大进口流量不超过所有进水口42的排水总量，这样，水流在进入到位于内腔体63中的进水管轴04一端时，能够在达到端头受到撞击之前被完全排出，不产生能量损耗，达到充分利用水体动能的效果，并且由于减少了对进水管轴04的撞击，一定程度上延长了进水管轴04的使用寿命，进而一定程度上提升水泵的使用寿命。
36.另外，进水口42的设置于排布也会影响水体的排出后的初始动能以及叶轮05的能源消耗。本实施例中，进水口42在进水管轴04轴线方向上的排列路径与叶轮05的走向相同。
37.这样，进水口42沿进水管轴04轴线方向的排列方式与叶轮05走向一致，可以保证水体排出进水口42时的速度与叶轮05的侧壁平行，这样不会对水体的初始动能产生损耗，并且也不会因为方向不一致撞击在叶轮05上使叶轮05需要消耗额外的动能来抵消该部分受力，一定程度上降低了叶轮05的能量损耗，节约了能源。另外，由于水体自身具备初始动力，排出进水口42后，能够迅速离开进水管轴04附近，可以很好的在进水管轴04附近产生负压，为后续水体的排出提供持续的压差能，保证了水泵工作的连续性，达到很好的增压排水效果。
38.水体被叶轮05带动后会在离心力的作用下沿叶轮05旋转的径向飞出，并由喷流口611排出进入到外腔体62中，再沿外腔体62有排水口排出。引流板07位于喷流口611的附近，且弯曲方向与水体进入的外腔体62的运动方向一致。引流板07能够充分将水体沿径向方向的动能引导转化成绕壳体06的周向运动，这样可以不损害水体的动能，并增加水体的出口流速，一定程度上达到节能增效的效果。
39.当然，引流板07因为一端要与内壳体61连接，该连接处会阻碍水体的运动，在附近产生部分阻流，因此，引流板07的数量也对水体的动能有一定影响，引流板07过少会达不到引流的效果，过多会产生较大的阻流。本实施例中，引流板07的数量与叶轮05的数量相同。
40.这样，引流板07的数量与叶轮05保持一致，这样，叶轮05之间甩出的水体能够最大限度的在每一个喷流口611不受引流板07端头的阻碍而排出，最大限度的减小水体的能量损耗，达到节能增效的效果。
41.另外，引流板07上远离内壳体61一端的端头切线内切于壳体06内壁。这样，可以充分保证水体受到引流板07的引流后不会与壳体06内壁发生直接撞击而消耗能量，也不会因为直接撞击而产生乱流影响水流整体的流动，能够达到很好的节能增效效果。
42.对于出水口64的设置，本实施例中，进水管轴04的轴线方向垂直于叶轮05的旋转平面；出水口64的出水出水方向与外腔体62中水流旋转形成的圆柱面相切。出水口64的方向与水流旋转方向相切，可以保证水流在进入出水管08时不会受阻而损耗能量，也不会因为水流受阻在出水口64处产生流阻，影响水体排出，一定程度上降低了能量损耗，也提高了水泵的功效。
43.本实施例的具体实施方式如下：水体由进水管轴04进入，随进水管轴04的螺旋式通道产生旋转，并借助旋转产生的离心力由进水口42进入到内腔体63中，位于内腔体63中的水体在叶轮05的驱动下被甩向外围，并由喷流口611和引流板07引流进入到外腔体62中，最后沿壳体06的内壁周向运动而借由排水口排出。
44.另外，需要说明的是，水流长期作用在设备表面，一方面由于流体具有粘滞作用，会与具有亲和性的设备表面产生摩擦，并且水流长期作用也会腐蚀设备，因此，本实施例中，在进水通道41的内壁、进水管轴04位于06壳体内一端的外表面、叶轮05表面、壳体06内壁、内壳体61表面以及出水管08的内壁上均涂覆有高分子陶瓷涂层。这样，通过将水流经过的设备表面涂覆高分子陶瓷涂层形成疏水和防腐表面，即降低了水流与设备表面的摩擦力避免水泵机械能和水力的损失，也放置设备表面腐蚀占据空间降低水泵容积的情况。当然，为了在保证高分子陶瓷涂层完整功效的情况下进一步降低成本，高分子陶瓷涂层为厚度在0.38mm-0.5mm。
45.所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。