本技术涉及喷射泵领域,具体而言,涉及一种可增流的喷射泵。
背景技术:
1、喷射泵是一种用于输送液体的设备,包括电机与泵体,在泵体上设有进水口、进水腔室、射流通道、增压腔室、出水通道与出水口,增压腔室内设有叶轮,进水口连接着进水腔室,进水腔室与射流通道连接,出水口连接着出水通道,增压腔室分别与射流通道、出水通道连接。通过电机驱动叶轮高速旋转,外界水流依次经过进水口、进水腔室、射流通道进入增压室内,经过叶轮的增压作用形成高压水流并进入出水通道,继而从出水口排出。随着叶轮内部流体的不断排出,在叶轮中心位置逐渐形成低压区,甚至达到真空,此时喷射泵入口处的流体在大气压力的作用下,通过进水口源源不断地流入叶轮,再由叶轮甩出。在这个过程中,叶轮将泵轴的机械能传给流体,变成流体的压能和动能,并体现为喷射泵的扬程输出。
2、其中,喷射泵的性能取决于扬程与流量两个工作参数,扬程与流量的曲线关系图呈反比关系,即扬程高、则流量小;扬程低、则流量大。而喷射泵流量受到进水通道的限制,因此现有的喷射泵通过设置增流通道使最大可达到的流速增加,但依然存在性能不佳,存在可优化空间。
技术实现思路
1、本技术实施例的目的在于提供一种可增流的喷射泵,其能够通过结构改进,使最大可达到的流速增加的基础上,避免增流通道的结构对射流通道的工作效率产生影响,优化喷射泵的性能。
2、本技术实施例提供一种可增流的喷射泵,其包括有具有进水口与出水口的泵体,泵体内设置有进水腔室、增压腔室、以及流道体结构,进水腔室与进水口连通,增压腔室与出水口连通;
3、流道体结构包括隔离壁、以及位于隔离壁的相对两侧的射流通道和增流通道,射流通道的两端分别与进水腔室、增压腔室连通,增流通道的两端分别与进水腔室、射流通道连通。
4、其中,隔离壁包括沿射流通道的延伸方向分布的第一段和第二段,第二段位于射流通道的扩散段,第二段的厚度小于第一段,增流通道用于导出流体的导出口开设于第二段。
5、本技术提供的可增流的喷射泵,一方面利用增流通道用于导出流体的导出口位于射流通道的扩散段,从而使增流通道导出的流体在进入增压腔室之前先与增流通道的流体汇合,从而有利于提升回流效率,喷射泵的吸程(即喷射泵把水抽吸上来的高度)得到提升,提升最大流速;另一方面由于隔离壁的相对两侧分别是射流通道和增流通道,且隔离壁包括沿射流通道的延伸方向分布的第一段和第二段,因此,通过控制第二段的厚度小于第一段,增流通道用于导出流体的导出口开设于第二段,一方面可缓解或避免流体通过过程中存在扰流、紊流等现象,另一方面使得自增流通道内输出的流体在进入射流通道内后与射流通道内的流体的流动方向几乎相同或相近,不仅可有效减少汇流后,流速相差较大的两股液流因较大角度的对冲导致的能量损失,而且可有效缓解因对冲导致的流体紊乱,避免了射流通道在高速喷射时对增流通道内的流体增加湍流的影响,进而提升喷射泵的性能。
6、在一些可选地实施例中,第一段位于增流通道的表面与射流通道的轴线平行或趋于平行。
7、通过上述设置,有利于对自进水腔室进入增流通道内的流体进行整流,改善流体的流动状态后再与增流通道内的流体汇流,有利于使流体能够较为均匀的自导出口进入增流通道并进行汇流,减少能量损失并有利于提升增流泵的效率。
8、在一些可选地实施例中,第二段位于增流通道的表面相比于第一段位于增流通道的表面更靠近射流通道的轴线。
9、由于第二段位于射流通道的扩散段,因此通过上述设计,有利于自导出口输出后的流体能够以与射流通道内的流体的流动方向几乎相同或相近的方式汇流,进一步缓解因对冲导致的能量损失。
10、在一些可选地实施例中,第一段位于增流通道的表面和第二段位于增流通道的表面通过第一弧面过渡,第一弧面凹陷于隔离壁。
11、通过上述第一弧面进行过渡,有利于对自第一段进入第二段的流体进行导流以及稳流,改善自位于第二段输出的流体的流动状态,使流体能够较为均匀的自导出口进入增流通道并进行汇流,从而有利于提升可增流的喷射泵的效率以及减少可增流的喷射泵的震动。
12、在一些可选地实施例中,导出口位于射流通道的周向尺寸沿流体方向逐渐增大;或者,
13、导出口位于射流通道的周向尺寸沿所述流体方向先逐渐增大,然后保持不变。
14、通过上述设置,有利于增大导出口,使自增流通道进入的流体均匀的与射流通道汇合,并且有利于减少对于增流通道内的水压的不良影响。
15、在一些可选地实施例中,增流通道背离隔离壁的一侧具有沿流体方向依次布置的第一壁以及第二壁,第二壁与射流通道的轴线平行或趋于平行,第二壁相对于第一壁更靠近射流通道的轴线,第一壁与第二壁的连接处形成拐角,拐角的沿增流通道的径向的正投影位于第二段。
16、通过控制拐角的沿增流通道的径向的正投影位于第二段,有利于自第一壁流出的流体可通过拐角的限定及导向可快速且顺利的进入第二段,进而自位于第二端的导出口进入并与射流通道内的流体汇流,有利于提升水流效率。
17、在一些可选地实施例中,第一壁与第二壁通过第二弧面过渡并形成拐角,第二弧面向增流通道内凹陷。
18、通过上述第一壁与第二壁通过向增流通道内凹陷的第二弧面过渡并形成拐角的设置,有利于自第一壁流出的流体通过第二弧面的限定及导向可平稳、快速且顺利的进入第二段,进而自位于第二端的导出口进入并与射流通道内的流体汇流,有利于提升水流效率。
19、在一些可选地实施例中,自靠近进水腔室的一侧至靠近导出口的方向上,增流通道的横截面面积逐渐变小。
20、通过上述设置,有利于增加从增流通道流入增压腔室内的液体压强。
21、在一些可选地实施例中,增流通道设置于射流通道的单侧。
22、单侧的设置方式,相比于周向设置的方向,可在可增流的喷射泵的尺寸不增大的条件下,增流通道可允许通过泥砂等颗粒物的尺寸较大,防止堵塞。
23、在一些可选地实施例中,增流通道内设置有导通或阻断增流通道内液体流动的单向止回机构,进水腔室的液体压强大于增压腔室的液体压强时、单向止回机构导通增流通道;进水腔室的液体压强小于增压腔室的液体压强时、单向止回机构阻断增流通道。
24、当可增流的喷射泵处于低扬程、大流量的工作状态时,进水腔室内的液体压强大于增压腔室内的液体压强,单向止回机构导通增流通道,从而进水腔室与增压腔室之间的进水流量增加,有效提高喷射泵流量的上限数值。当泵体处于高扬程、小流量的工作状态时,进水腔室内的液体压强小于增压腔室内的液体压强,单向止回机构阻断增流通道,从而进水腔室与增压腔室之间的进水流量减少,有效提高喷射泵扬程的上限数值。
25、也即是,通过在进水腔室与增压腔室之间额外开设一增流通道,并借助单向止回机构根据泵体内增压腔室与进水腔室之间的压强变化、控制增流通道内液体流动的导通或阻断,从而优化了喷射泵流量与扬程的曲线关系图,显著提升了可增流的喷射泵性能,同时也确保液体不会通过增流通道反流。
26、在一些可选地实施例中,单向止回机构包括阀座和阀芯。
27、阀座安装于增流通道的进水端,阀座具有连通增流通道和进水腔室的通道;阀芯设置于增流通道内,阀芯可选择性的抵接于阀座并密封通道。
28、通过阀座和阀芯的配合,实现增流通道的阻断及导通,通过阀座的设置,可对阀芯进行限位,有利于在进水腔室的液体压强小于增压腔室的液体压强时,阀芯抵接于阀座并密封通道,阻断增流通道,而且可进一步限制阀芯穿过阀座,延长单向止回机构的使用寿命。
29、在一些可选地实施例中,阀座具有设置于通道内的限位挡件,阀芯具有面向阀座的抵接面,限位档件用于与抵接面接触并限制阀芯穿入阀座。
30、通过限位档件的设置,可进一步限制阀芯穿入阀座,防止因阀芯穿入阀座导致的单向止回机构失效,无法实现阻断及打开增流通道的功能。
31、在一些可选地实施例中,阀座面向阀芯的一端的端面为凹面,阀芯具有面向阀座的抵接面,抵接面向阀芯凸出以与凹面配合并密封通道。
32、采用上述凹凸面密封的方式,相比于平面密封结构,可有效增加阀芯与阀座的接触面积,密封效果更佳,使流体不会通过增流通道反流,避免泵内压力泄露。
33、在一些可选地实施例中,阀芯包括环状的弹性支撑座以及阀瓣。
34、弹性支撑座嵌设于增流通道内;阀瓣背离射流通道的一端与弹性支撑座连接,且阀瓣可翻转的设置于弹性支撑座内,以使阀瓣可选择性的抵接于弹性支撑座、以及阀座并密封通道。
35、可以理解的是,弹性支撑座的作用类似于o型密封圈,通过弹性支撑座的设置有利于提升阀瓣的密封效果。当进水腔室的液体压强小于增压腔室的液体压强时,泵体内部的高压会推动阀瓣向阀座方向翻转,阀瓣会与弹性支撑座、阀座接触,从而迅速关闭增流通道,当进水腔室的液体压强小于增压腔室的液体压强时,泵体内部的高压会推动阀瓣向远离阀座的方向翻转,从而迅速打开增流通道。
36、上述单向止回机构结构简单,造价成本低,而且装配容易,使用过程中不易损坏,同时可允许通过的泥砂等的尺寸较大,可降低增流通道堵塞的风险。
37、在一些可选地实施例中,阀瓣背离射流通道的一端设有与弹性支撑座连接的弹性连接部。
38、通过弹性连接部的设置,实现阀瓣在弹性支撑座内可翻转的设置。
39、在一些可选地实施例中,弹性连接部的厚度分别小于阀瓣、弹性支撑座的厚度。
40、通过弹性连接部的厚度减薄,有利于提升耐折度。
41、在一些可选地实施例中,阀芯背离射流通道的一端与增流通道连接,且阀芯可翻转的设置于增流通道内,以使阀芯可选择性的抵接于阀座并密封通道。
42、该设置条件下,阀芯结构简单且便于设置,有利于降低造价成本。
43、在一些可选地实施例中,增流通道内设有限位件,限位件与阀座之间形成供阀芯往复平移的腔体。
44、的限位片限定了阀芯的移动行程,避免阀芯在受力较大时,移动路径超出限制,而在增流通道应该阻塞状态下,阀芯难以运动到阀座。
45、在一些可选地实施例中,阀座具有设置于通道内的固定座,通道的内壁与固定座之间具有间隙,阀芯包括密封板以及阀杆,密封板可活动地设置于腔体内,密封板具有抵接于阀座并密封间隙的第一状态,以及抵接于限位件以打开间隙的第二状态;阀杆的一端可滑动的穿设于固定座,另一端与密封板连接,以带动密封板在第一状态和第二状态之间切换。
46、上述单向止回机构结构简单,无需弹簧设置,依靠泵体出水口与进水口的压力差,实现增流通道的开启和闭合,有效解决了弹簧在特定压力下形成压力差抖动的噪音;并且此方案安装的便捷、经济性好。
47、当流体从进水口进入进水腔室时,一部分的水从单向止回机构进入增流通道,另一部分水进入下方的增流通道,使得进入增压腔室的水流量变大,可增流的喷射泵的全开流量变大;当出水口的阀门关小或者关闭时,泵体腔内的高压推动阀杆往进水口的方向移动,阀杆带动密封板向阀座移动以使密封板与阀座相接触,进而密封通道以阻断增流通道,使水不再通过增流通道返回,此时喷射泵扬程保持不变。
48、在一些可选地实施例中,密封板具有与阀座的端面抵接的抵接区,抵接区设有第一密封圈。
49、通过第一密封圈的设置,可使密封板与阀座通过第一密封圈相接触,有利于提升密封效果,提高阻断效果。
50、在一些可选地实施例中,阀芯包括阀芯本体以及第二密封圈。
51、阀芯本体具有沿其周向设置的限位凸棱,限位凸棱具有与阀座的端面配合的限位面;第二密封圈沿阀芯本体的周向设置于限位面。
52、当流体从进水口进入进水腔室时,一部分的水从单向止回机构进入增流通道,另一部分水进入下方的增流通道,推动阀芯本体向远离阀座的一侧移动至与限位件抵接,以打开增流通道,使得进入增压腔室的水流量变大,可增流的喷射泵的全开流量变大;当出水口的阀门关小或者关闭时,泵体腔内的高压推动阀芯本体往进水口的方向移动,以使第二密封圈与阀座相接触,进而密封通道以阻断增流通道,使水不再通过增流通道返回,此时喷射泵扬程保持不变。
53、上述设置结构简单,造价成本低。
54、在一些可选地实施例中,围成腔体的壁面设置有导向片,位于腔体内的阀芯通过导向片移动至阀座。
55、导向片的设置,可确保阀芯能够稳定可靠的移动到阀座位置,实现阀座的阻塞。
56、在一些可选地实施例中,可增流的喷射泵包括加强件,加强件位于进水腔室内,加强件分别与阀座以及进水腔室的内壁连接,加强件将进水腔室分隔为多个与增压腔室连通的腔室单元。
57、加强件的设置不仅可以限制阀座的移动,且安装方便。
58、在一些可选地实施例中,可增流的喷射泵还包括设置于进水口处的过滤机构。
59、通过过滤机构预先过滤,避免通道堵塞。
1.一种可增流的喷射泵,其特征在于,包括有具有进水口与出水口的泵体,所述泵体内设置有进水腔室、增压腔室、以及流道体结构,所述进水腔室与所述进水口连通,所述增压腔室与所述出水口连通;
2.根据权利要求1所述的可增流的喷射泵,其特征在于,所述第一段位于所述增流通道的表面与所述射流通道的轴线平行或趋于平行。
3.根据权利要求1所述的可增流的喷射泵,其特征在于,相比于所述第一段位于所述增流通道的表面,所述第二段位于所述增流通道的表面更靠近所述射流通道的轴线。
4.根据权利要求3所述的可增流的喷射泵,其特征在于,所述第一段位于所述增流通道的表面和所述第二段位于增流通道的表面通过第一弧面过渡,所述第一弧面凹陷于所述隔离壁。
5.根据权利要求1所述的可增流的喷射泵,其特征在于,所述导出口位于所述射流通道的周向尺寸沿所述流体方向逐渐增大;或者,
6.根据权利要求1所述的可增流的喷射泵,其特征在于,所述增流通道背离所述隔离壁的一侧具有沿流体方向依次布置的第一壁以及第二壁,所述第二壁与所述射流通道的轴线平行或趋于平行,所述第二壁相对于所述第一壁更靠近所述射流通道的轴线,所述第一壁与所述第二壁的连接处形成拐角,所述拐角的沿所述增流通道的径向的正投影位于所述第二段。
7.根据权利要求6所述的可增流的喷射泵,其特征在于,所述第一壁与所述第二壁通过第二弧面过渡并形成所述拐角,所述第二弧面向增流通道内凹陷。
8.根据权利要求1所述的可增流的喷射泵,其特征在于,自靠近所述进水腔室的一侧至靠近所述导出口的方向上,所述增流通道的横截面面积逐渐变小。
9.根据权利要求1所述的可增流的喷射泵,其特征在于,所述增流通道设置于所述射流通道的单侧。
10.根据权利要求1-9任一项所述的可增流的喷射泵,其特征在于,所述增流通道内设置有导通或阻断所述增流通道内液体流动的单向止回机构,所述进水腔室的液体压强大于所述增压腔室的液体压强时、所述单向止回机构导通所述增流通道;所述进水腔室的液体压强小于所述增压腔室的液体压强时、所述单向止回机构阻断所述增流通道。
11.根据权利要求10所述的可增流的喷射泵,其特征在于,所述单向止回机构包括:
12.根据权利要求11所述的可增流的喷射泵,其特征在于,所述阀座具有设置于所述通道内的限位挡件,所述阀芯具有面向所述阀座的抵接面,所述限位档件用于与所述抵接面接触并限制所述阀芯穿入所述阀座。
13.根据权利要求11所述的可增流的喷射泵,其特征在于,所述阀座面向所述阀芯的一端的端面为凹面,所述阀芯具有面向所述阀座的抵接面,所述抵接面向所述阀芯凸出以与所述凹面配合并密封所述通道。
14.根据权利要求11所述的可增流的喷射泵,其特征在于,所述阀芯包括:
15.根据权利要求14所述的可增流的喷射泵,其特征在于,所述阀瓣背离所述射流通道的一端设有与所述弹性支撑座连接的弹性连接部。
16.根据权利要求15所述的可增流的喷射泵,其特征在于,所述弹性连接部的厚度分别小于所述阀瓣、所述弹性支撑座的厚度。
17.根据权利要求11所述的可增流的喷射泵,其特征在于,所述阀芯背离所述射流通道的一端与所述增流通道连接,且所述阀芯可翻转的设置于所述增流通道内,以使所述阀芯可选择性的抵接于所述阀座并密封所述通道。
18.根据权利要求11所述的可增流的喷射泵,其特征在于,所述增流通道内设有限位件,所述限位件与所述阀座之间形成供所述阀芯往复平移的腔体。
19.根据权利要求18所述的可增流的喷射泵,其特征在于,所述阀座具有设置于所述通道内的固定座,所述通道的内壁与所述固定座之间具有间隙;
20.根据权利要求19所述的可增流的喷射泵,其特征在于,所述密封板具有与所述阀座的端面抵接的抵接区,所述抵接区设有第一密封圈。
21.根据权利要求18所述的可增流的喷射泵,其特征在于,所述阀芯包括:
22.根据权利要求21所述的可增流的喷射泵,其特征在于,围成所述腔体的壁面设置有导向片,位于所述腔体内的所述阀芯通过导向片移动至所述阀座。
23.根据权利要求11所述的可增流的喷射泵,其特征在于,所述可增流的喷射泵包括加强件,所述加强件位于所述进水腔室内,所述加强件分别与所述阀座以及所述进水腔室的内壁连接,所述加强件将所述进水腔室分隔为多个与所述增压腔室连通的腔室单元。
24.根据权利要求1-9任一项所述的可增流的喷射泵,其特征在于,还包括设置于所述进水口处的过滤机构。