一种能实现自吸的旋涡泵泵壳及磁力旋涡泵的制作方法

本发明涉及机械泵，尤其涉及一种能实现自吸的旋涡泵泵壳及磁力旋涡泵。

背景技术：

1、旋涡泵是一种常见的离心式泵类装置，其主要组成部件有叶轮、泵壳、后盖板以及由它们组成的环形流道，其原理是基于旋涡的形成和叶轮旋转产生的离心力的作用将吸入口处的流体推向排出口。旋涡泵的比转数通常在6～50之间，是一种小流量、高扬程的泵，其流量范围在0.18～45m3/h，单级扬程可达250m左右，通常应用在工业、农业和建筑等领域。

2、旋涡泵根据叶轮结构的不同分为闭式和开式叶轮旋涡泵，开式叶轮旋涡泵采用开式叶轮、闭式流道结构，其吸入口和排出口都设置在泵侧盖靠近叶轮根部处，利于气体排出，使得其具有自吸和输送气液混合物的能力，但效率仅为20％～27％。闭式叶轮旋涡泵采用闭式叶轮、开式流道结构，泵的吸入口和排出口在隔舌部分隔开，通过流道相连通。由于闭式叶轮旋涡泵的排出口位于流道外缘，聚集在转轮叶片根部的气体不易排出，因此闭式叶轮旋涡泵没有自吸功能，也不能抽送气液混合物，这限制了闭式叶轮旋涡泵的应用范围，降低了其适用性和灵活性，但其效率高于开式叶轮旋涡泵。因此如何让闭式叶轮旋涡泵具有自吸能力是本领域亟待解决的问题。

3、经检索，现有的使旋涡泵具有自吸能力的技术方案主要分为以下两类：

4、一类是引入单独的自吸装置，通过将自吸装置与泵壳相结合的方法，赋予泵自吸的能力，从而扩展其应用范围。如公开号为cn 110397599 a的中国发明专利中公开了一种安装于离心泵的进水管上的自吸启动装置，能有效排出自吸过程中泵腔内部的空气，同时可以实现自吸过程高效的气液分离与排气；又如公开号为cn 116163962 a的中国发明专利中公开了一种高效无水启动的离心泵自吸装置，即：电机驱动部件旋转使得自吸腔内与外界产生压差，将管道内的气体连续不断排出，从而将外界的液体不断吸入，再通过气液分离装置减少液体的排出，最后完成自吸。虽然这类方案在增强泵的自吸能力方面表现出显著的优势，但单独的自吸装置增加了泵系统的复杂度和可能的故障点，降低了整体的稳定性和可靠性，特别是在恶劣工作环境下容易受到影响。

5、另一类是在泵的出口位置引入辅助装置，即：在泵的出口管道位置采取合适的导流结构或增压装置，通过改变流体的流动路径或增加压差来提高泵的自吸能力。如公开号为cn114294245a的中国发明专利中公开了一种磁力驱动自吸旋涡泵，专利所述的泵壳壳体上设置有与环形流道相连通的吸入口和排出口，在排出口位置设有与环形流道相连的气液分离室、连通气液分离室和环形流道的回流孔以及叶轮底部的储液区域；又如公开号为cn108050106a的中国发明专利中公开了一种具有分离网增强自吸的旋涡泵，专利所述的分离网以特定的角度和面积布置在旋涡泵出口位置的气液分离室，对气液分离室内回流至叶轮附近区域的气液两相流进行了有效的气液分离，减小回流流体的含气率从而达到增强泵自吸能力的目的。这类方案虽然简化了泵系统的设计，避免了增加泵系统复杂度和成本的风险，但泵壳本身辅助装置的存在使得其体积显著增加，这限制了其在工业和工程应用中的适用性，增加了在运输和安装方面的复杂性和成本。

6、综上，目前具有自吸能力的旋涡泵大多是通过在泵系统中安装单独的自吸装置或者在泵壳出口位置增加辅助装置来实现的，普遍存在泵系统复杂度和成本高等缺陷，因此需要开发出一种稳定可靠、结构简单、体积小的具有自吸能力的旋涡泵。

技术实现思路

1、为了克服已有技术中存在的不足，本专利提供了一种能实现自吸的旋涡泵泵壳及磁力旋涡泵，一方面通过优化出口管道壁的结构增加泵腔内部气体的排出路径使磁力旋涡泵具有自吸能力；另一方面，通过在出口管道内部通道加设简易且不耗能的辅助装置，对来流进行多次气液分离且进一步加强其自吸能力。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一种能实现自吸的旋涡泵泵壳，泵壳包括：气液分离组件和螺旋流道；所述气液分离组件设置在排出管道内的出口通道内，所述气液分离组件包括分离挡板、旋转部件，所述旋转部件可转动安装在出口通道内，所述分离挡板布置在排出管道的出口处；

4、在排出管道的管壁内至少设置一条所述螺旋流道，且所述螺旋流道环绕排出管道螺旋向上，通过螺旋流道连通泵腔和外部环境。

5、进一步，旋转部件包括旋转叶片、圆柱轴；所述圆柱轴沿排出管道轴向固定安装，所述转叶片可转动安装在圆柱轴上。

6、进一步，所述旋转叶片沿圆柱轴的周方均匀分布，所述旋转叶片形状是直叶矩形、圆形或扭曲形。

7、进一步，所述分离挡板上均匀开设有若干通孔。

8、进一步，分离挡板与旋转部件之间的距离取旋转叶片宽度的1～1.5倍。

9、进一步，螺旋流道的末端为排气通孔，排气通孔的直径小于螺旋流道的直径。

10、进一步，排气通孔位于隔舌上方，将汇集在隔舌附近的气体通过排气通孔1排出。

11、一种具有自吸能力的旋涡泵，应用上述泵壳。

12、一种具有自吸能力的磁力旋涡泵，应用上述泵壳，且具有磁力驱动组件。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

14、1.本专利所述的一种具有自吸能力的磁力旋涡泵，只需要对旋涡泵的泵壳结构进行部分改造或在排出管道通道内加设简易的不耗能的装置就能实现闭式叶轮旋涡泵的自吸启动。这不仅避免了增加单独的自吸装置给泵系统在恶劣环境条件下工作可能造成的不良影响，简化了泵系统的设计，降低了制造成本，而且还在某种程度上减弱了泵系统的工作噪声和振动。

15、2.本专利所述的一种具有自吸能力的磁力旋涡泵，不必在排出管道处开设出单独的气液分离室和气液混合室，减小了泵壳的体积，实现了泵的轻量化要求。

16、3.本专利所述的螺旋流道和排气通孔，将本该输送到排气管道再开始集中进行排气的气液混合物分为3部分进行气液分离，降低了排出管道处理气液混合物的难度，提高了排气效率和自吸能力。

17、4.本专利所述的气液分离部件，不额外耗能，仅依靠来流的冲力驱使旋转叶片转动，起到了节能环保的作用。

18、5.本专利所述的气液分离部件，有利于气液混合物在旋转叶片和分离挡板之间进行多次的气液分离，减小了旋涡泵完成自吸的时间，进一步提高了所述旋涡泵的自吸能力。

技术特征：

1.一种能实现自吸的旋涡泵泵壳，其特征在于，泵壳(6)包括：气液分离组件(63)和螺旋流道(62)；所述气液分离组件(63)设置在排出管道(11)内的出口通道内，所述气液分离组件(63)包括分离挡板(631)、旋转部件(632)，所述旋转部件(632)可转动安装在出口通道内，所述分离挡板(631)布置在排出管道(11)的出口处；

2.根据权利要求1所述的一种能实现自吸的旋涡泵泵壳，其特征在于，旋转部件(632)包括旋转叶片(6322)、圆柱轴(6321)；所述圆柱轴(6321)沿排出管道(11)轴向固定安装，所述转叶片(6322)可转动安装在圆柱轴(6321)上。

3.根据权利要求2所述的一种能实现自吸的旋涡泵泵壳，其特征在于，所述旋转叶片(6322)沿圆柱轴(6321)的周方均匀分布，所述旋转叶片(6322)形状是直叶矩形、圆形或扭曲形。

4.根据权利要求1所述的一种能实现自吸的旋涡泵泵壳，其特征在于，所述分离挡板(631)上均匀开设有若干通孔。

5.根据权利要求4所述的一种能实现自吸的旋涡泵泵壳，其特征在于，分离挡板(631)与旋转部件(632)之间的距离取旋转叶片(6322)宽度的1～1.5倍。

6.根据权利要求1所述的一种能实现自吸的旋涡泵泵壳，其特征在于，螺旋流道(62)的末端为排气通孔(61)，排气通孔(61)的直径小于螺旋流道(62)的直径。

7.根据权利要求6所述的一种能实现自吸的旋涡泵泵壳，其特征在于，排气通孔(61)位于隔舌上方，将汇集在隔舌附近的气体通过排气通孔(61)排出。

8.一种具有自吸能力的旋涡泵，其特征在于，应用上述泵壳(6)。

9.一种具有自吸能力的磁力旋涡泵，其特征在于，应用上述泵壳(6)，且具有磁力驱动组件。

技术总结
本发明公开了一种能实现自吸的旋涡泵泵壳及磁力旋涡泵，泵壳包括：气液分离组件和螺旋流道；所述气液分离组件设置在排出管道内的出口通道内，所述气液分离组件包括分离挡板、旋转部件，所述旋转部件可转动安装在出口通道内，所述分离挡板布置在排出管道的出口处；在排出管道的管壁内至少设置一条所述螺旋流道，且所述螺旋流道环绕排出管道螺旋向上，通过螺旋流道连通泵腔和外部环境。本发明通过优化出口管道壁的结构增加泵腔内部气体的排出路径使磁力旋涡泵具有自吸能力。

技术研发人员：季磊磊,韩湘,秦佳
受保护的技术使用者：可瀚流体控制技术（无锡）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23