水泵装置的制作方法

1.本实用新型涉及水泵技术领域，特别是涉及水泵装置。


背景技术：

2.水泵是一种对流体做功的机械，用于增加液体的压力，使液体输送流动。在工业生产以及日常生活中，水泵通常用来输送清水以及物理、化学性质类似水的流体。目前，绝大部分流体都需通过水泵来进行输送，特别地，有一类具有固体颗粒的流体通过水泵输送时，水泵的机械密封组件往往因流体中颗粒的堵塞而出现严重磨损的情况，导致水泵的机械密封使用寿命过短，使水泵的机锋易损坏，从而使水泵输送效率大大降低。例如当含固体颗粒较多的晶浆液体通过离心水泵输送时，由于颗粒的堵塞，机械密封组件出现干烧现象易降低机械密封组件的密封性，从而需要常常更换或维护机械密封组件，不利于水泵设备的稳定性。
3.因此，当水泵输送含固体颗粒的流体时，如何有效保护机械密封组件，防止颗粒堵塞，降低机械密封组件磨损，提高机械密封组件的使用寿命，提高水泵设备稳定性等，已成为此领域中亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.基于此，针对上述问题，本实用新型提供一种能防止颗粒堵塞并降低机械密封组件磨损，以及提高机械密封组件使用寿命的水泵装置。
5.一种水泵装置，包括泵壳、叶轮、导流件、机械密封组件以及转轴，所述机械密封组件与所述泵壳固定连接，所述叶轮以及所述导流件设置于所述泵壳的腔体内，所述导流件位于所述机械密封组件与所述叶轮之间，所述转轴依次穿设所述机械密封组件以及所述导流件与所述叶轮固定连接。所述导流件表面具有由靠近所述机械密封组件的一端向另一端延伸且弯曲的叶片。
6.上述水泵装置通过在机械密封组件与叶轮之间设置导流件，当水泵转轴转动时，导流件随着转轴转动，通过导流件表面上叶片的转动把机械密封组件前端的流体往泵壳腔体内输送，然后经过叶轮背面上叶片的离心力，使机械密封组件前端的流体向水泵出口输送，进而大大降低了机械密封组件因流体颗粒的堵塞而磨损严重的现象以及避免了干烧的现象，降低了机械密封冷却水使用量和使用压力，延长了机械密封组件的使用寿命，降低泄露的风险。再者，采用的导流件结构简单，安装更换简单，操作简便，降低了维护成本，提高了水泵设备稳定性。
7.在其中一个实施例中，所述叶轮背面具有由所述叶轮的中心向边缘延伸的第二叶片，所述叶轮正面具有由所述叶轮的中心向边缘延伸且弯曲的第三叶片。
8.在其中一个实施例中，所述第一叶片的弯曲方向与所述第三叶片的弯曲方向相反。
9.在一个实施例中，所述第二叶片包括径向叶片和弯曲叶片的任意一种。
10.在一个实施例中，所述的弯曲叶片的弯曲方向与第三叶片的弯曲方向相反。
11.在其中一个实施例中，所述转轴的端部以及所述叶轮的端部设有中心孔，所述转轴的端部的中心孔与叶轮的端部的中心孔相重叠。
12.在其中一个实施例中，所述叶轮包括端帽以及螺栓，所述端帽设置于叶轮的端部，所述端帽设有凹槽以及通孔，所述凹槽连通所述通孔，所述通孔对应所述叶轮的端部的中心孔，所述凹槽对应所述螺栓，所述螺栓依次穿设所述通孔以及叶轮的端部的中心孔。
13.在其中一个实施例中，所述机械密封组件包括第一机械密封件以及第二机械密封件，所述第一机械密封件以及所述第二机械密封件依次套设于转轴，所述第二机械密封件与所述泵壳固定连接。
14.在一个实施例中，所述泵壳的形状为蜗壳状。
15.在其中一个实施例中，所述泵壳设有出水口，所述出水口沿叶轮的径向处于叶轮外缘的外侧。
附图说明
16.图1为本实用新型一个实施例的水泵装置的结构示意图；
17.图2为图1中的水泵装置的局部示意图；
18.图3为图1中的水泵装置的一种分解示意图，其中，泵壳已隐藏；
19.图4为图1中的水泵装置的另一种分解示意图，其中，泵壳已隐藏。
20.附图标记：10、水泵装置；20、泵壳；21、出水口；30、转轴；40、机械密封组件；41、第一机械密封件；42、第二机械密封件；50、导流件；51、第一叶片；60、叶轮；61、端帽；62、螺栓；63、第二叶片；64、第三叶片。
具体实施方式
21.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
22.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
23.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
24.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固
定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
25.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
26.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
27.本实用新型提供一种水泵装置，参阅图1，图1示出了本实用新型一实施例中的水泵装置的结构示意图，主要包括泵壳20、叶轮60、导流件50、机械密封组件40以及转轴30。
28.结合图2所示，机械密封组件40与泵壳20固定连接，叶轮60以及导流件50设置于泵壳20腔体内，导流件50位于机械密封组件40与叶轮60之间，转轴30依次穿设机械密封组件40以及导流件50与叶轮60固定连接。
29.结合图3所示，导流件50表面具有由导流件50靠近机械密封组件40的一端向导流件50另一端延伸且弯曲的第一叶片51。
30.其中，叶轮60背面具有由叶轮60的中心向边缘延伸的第二叶片63，叶轮60正面具有由叶轮60的中心向边缘延伸且弯曲的第三叶片64。在一个实施例中，叶轮60背面是指叶轮60靠近导流件50一端的表面，叶轮60正面是指叶轮60远离导流件50一端的表面。
31.结合图4所示，在一个实施例中，叶轮60的第二叶片63的形状包括径向叶片和弯曲叶片的任意一种。例如叶片可以为径向叶片，其中，径向叶片是指沿着直径或者半径直线方向的叶片；又例如叶片可以为弯曲的叶片。在一个实施例中，当第二叶片63为弯曲叶片时，弯曲叶片的弯曲方向与第三叶片64的弯曲方向相反，例如，若叶轮60的外缘的任意一点沿单向圆周轨迹移动能回归到原点，在第三叶片64的弯曲方向与单向圆周轨迹的方向相同时，则第二叶片63的弯曲方向与单向圆周轨迹的方向相反。在第三叶片64的弯曲方向与单向圆周轨迹的方向相反时，则第二叶片63的弯曲方向与单向圆周轨迹的方向相同。具体地，转轴30的中线垂直于单向圆周轨迹，且该中线通过单向圆周轨迹的圆心。第二叶片63的弯曲方向为第二叶片63自叶轮中心向叶轮边缘过渡时相对叶轮直径的变化方向。其中，考虑到制作难度以及制作成本，叶轮60的第二叶片63优选为径向叶片。
32.其中，导流件50的第一叶片51的弯曲方向与叶轮60的第三叶片64的弯曲方向相反。在一个实施例中，导流件50的第一叶片51的弯曲方向并无特别限制，例如，若叶轮60的外缘的任意一点沿单向圆周轨迹移动能回归到原点，在第三叶片64的弯曲方向与单向圆周轨迹的方向相同时，则第一叶片51的弯曲方向与单向圆周轨迹的方向相反。在第三叶片64的弯曲方向与单向圆周轨迹的方向相反时，则第一叶片51的弯曲方向与单向圆周轨迹的方
向相同。具体地，转轴30的中线垂直于单向圆周轨迹，且该中线通过单向圆周轨迹的圆心。第一叶片51的弯曲方向为导流件50靠近所述机械密封组件的一端向另一端的变化方向。
33.在一个实施例中，叶轮60与导流件50通过转轴30连接。转轴30转动时，导流件50的第一叶片51、叶轮60的第二叶片63以及第三叶片64的转动方向相同。
34.在一个实施例中，导流件50的第一叶片51的数量并没有特别限制，例如但不限于，叶片的数量大于等于5片，又例如叶片的数量小于等于8片，例如叶片数量可以为5片、6片、7片、8片等，在一个实施例中，导流件5050的表面的第一叶片51的数量优选为大于等于5片且小于等于8片。
35.在一个实施例中，导流件50的材料包括铸铁、双相钢、钛合金、哈氏合金、镍合金以及不锈钢中的任意一种。例如，导流件50的材料可以为304不锈钢、316不锈钢、302不锈钢等；又例如导流件50的材料可以为α钛合金、β钛合金、(α β)钛合金等；又例如导流件50的材料可以为ni307镍合金、ni307b镍合金、ni112镍合金等。
36.在一个实施例中，叶轮60的第三叶片64以及第二叶片63的数量并没有特别限制，例如但不限于，叶片的数量大于等于5片，又例如叶片的数量小于等于10片，例如叶片数量可以为5片、6片、7片、8片、9片、10片等，在一个实施例中，叶轮60的第三叶片64的数量优选为大于等于5片且小于等于10片，叶轮60的第二叶片63的数量优选为大于等于5片且小于等于10片。
37.在一个实施例中，叶轮60的材料包括包括铸铁、双相钢、钛合金、哈氏合金、镍合金以及不锈钢中的任意一种。例如，叶轮60的材料可以为304不锈钢、316不锈钢、302不锈钢等；又例如叶轮60的材料可以为α钛合金、β钛合金、(α β)钛合金等；又例如叶轮60的材料可以为ni307镍合金、ni307b镍合金、ni112镍合金等。
38.其中，转轴30的端部以及叶轮60的端部设有中心孔，转轴30的端部的中心孔与叶轮60的端部的中心孔相重叠。
39.其中，叶轮60包括端帽61以及螺栓62，端帽61设置于叶轮60的端部，端帽61设有凹槽以及通孔，凹槽连通通孔，通孔对应叶轮60的端部的中心孔，凹槽对应螺栓62，螺栓62依次穿设通孔以及叶轮60的端部的中心孔。在一个实施例中，螺栓62通过凹槽依次穿设通孔以及叶轮60的端部的中心孔与转轴30的端部的中心孔锁定。通过螺栓62将转轴30以及依次套设于转轴30的机械密封组件40、套设于转轴30的导流件50与叶轮60连接。
40.其中，机械密封组件40包括第一机械密封件41以及第二机械密封件42，第一机械密封件41、第二机械密封件42依次套设于转轴30，第二机械密封件42与泵壳20固定连接。在一个实施例中，第一机械密封件41随着转轴30的转动而转动，第二机械密封件42与泵壳20固定，并不随着转轴30的转动而转动。
41.在一个实施例中，叶轮60与导流件50设置于泵壳20腔体内，导流件50位于第二机械密封件42与叶轮60之间，第二机械密封件42与泵壳20固定连接，转轴30依次穿过第一密封件、第二密封件以及导流件50与叶轮60固定连接。
42.在一个实施例中，机械密封组件40的材料为腐蚀速率不高于0.015毫米/年的材料。机械密封组件40所用的材料的腐蚀速率例如可以为0.015毫米/年、0.014毫米/年、0.013毫米/年、0.012毫米/年、0.011毫米/年、0.010毫米/年、0.009毫米/年、0.008毫米/年、0.007毫米/年、0.006毫米/年、0.005毫米/年等。例如机械密封组件40所用的材料可以
为不锈钢、钛材等。
43.在一个实施例中，泵壳20设有出水口21，出水口21沿叶轮60的径向处于叶轮60外缘的外侧。
44.在一个实施例中，泵壳20的形状为蜗壳状。
45.在一个实施例中，水泵装置包括泵壳20、叶轮60、导流件50、第一机械密封件41、第二机械密封件42以及转轴30，叶轮60与导流件50设置于泵壳20腔体，导流件50位于第二机械密封件42与叶轮60之间，第二机械密封件42与泵壳20固定连接，转轴30依次穿过第一密封件、第二密封件以及导流件50与叶轮60固定连接；导流件50表面具有由靠近第二机械密封件42的一端向另一端延伸且弯曲的第一叶片51，叶轮60的第二叶片63为由叶轮60的中心向边缘延伸的径向叶片，叶轮60的第三叶片64为由叶轮60的中心向边缘延伸且弯曲的叶片，导流件50的第一叶片51的弯曲方向与叶轮60的第三叶片64的弯曲方向相反；转轴30的端部以及叶轮60的端部均设有中心孔，叶轮60包括端帽61以及螺栓62，端帽61设有凹槽以及通孔，螺栓62通过凹槽依次穿设通孔以及叶轮60的端部的中心孔与转轴30的端部的中心孔锁定。当水泵工作时，转轴30转动，第一机械密封件41、导流件50以及叶轮60均随转轴30转动，而导流件50的第一叶片51转动，把第二机械密封件42的前端的流体反向往泵壳20腔体内输送，然后通过叶轮60的第二叶片63的转动，在其离心力的作用下，使第二机械密封件42前端的流体向水泵出口输送，从而降低了机械密封组件40因流体颗粒的堵塞而磨损严重的现象以及避免了干烧的现象，延长了机械密封组件40的使用寿命。
46.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
47.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。