[发明专利]一种新型多喷嘴涡轮式风动潜水泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型多喷嘴涡轮式风动潜水泵，属于风动水泵技术领域。

背景技术

现有气动潜水泵一般分为三种类型：叶片泵、涡轮泵和齿轮泵，它们一般都是由气马达、潜水泵和消音器等部分组成。气马达主要由进气装置、涡轮装置组成，潜水泵主要有泵体、水轮等组成。叶片泵因其流量和扬程比较高而使用早、应用广，但因其叶片和气缸间及叶片和导槽间存在滑动摩擦，即使是带油雾器的一般连续使用不到十天就需要维修；涡轮泵虽无上述问题，但普遍存在流量和扬程流量偏低，排污能力差（一般泥沙颗粒直径不大于5mm）；而齿轮泵采用一对啮合的齿轮作为动力源，要求气源非常纯净，同时也有齿面磨损问题，适用范围较小。目前虽然有一些经改进的涡轮泵出现，但不是结构复杂，成本高，就是改进效果不明显，使用寿命短，且涡轮多为基体、叶片、围带焊接而成，很难保证其制作精度，影响风能向动能的转换效率。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种新型多喷嘴涡轮式风动潜水泵，该风动潜水泵不仅具有使用寿命长、噪音小、结构简单的优点，而且由于采用共流道，分喷嘴而使气马达功率大增，从而使潜水泵的流量大、扬程大，排沙排污能力远远大于单喷嘴涡轮泵。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种新型多喷嘴涡轮式风动潜水泵，包括泵体、涡轮壳体、涡轮盖板、转轴、涡轮、支撑装置、密封座、水轮、泵盖、防污座，所述涡轮位于涡轮壳体内，所述涡轮盖板位于涡轮上方并与涡轮壳体固定连接，所述水轮位于泵体内，所述泵盖位于水轮下方并与泵体固定连接，所述防污座位于泵体及泵盖下方并与泵体固定连接，所述支撑装置包括轴承壳体、轴承盖、轴承，所述轴承壳体上端与轴承盖及涡轮壳体固定连接，下端与泵体固定连接，所述轴承支撑于轴承壳体与转轴之间，所述转轴依次穿过涡轮壳体、轴承壳体、泵体，且其上端与涡轮固定连接，下端与水轮固定连接，所述密封座固定于转轴与泵体之间，在所述泵体上设置有出水接头，在所述涡轮壳体的下端面固定连接一环状的进风喷嘴，所述转轴穿过该进风喷嘴的环状中心，在所述进风喷嘴的周向外表面固定连接一个进风管，在所述进风喷嘴的内部沿其周向有一圈与进风管相通的主气流道，所述主气流道向上均布延伸有N个分气流道，所述N为自然数，且2≤N≤6，在所述进风喷嘴的上端部有与分气流道的个数相同并与分气流道相通的喷嘴，在所述涡轮壳体上有与进风喷嘴的个数相同的通风孔，所述喷嘴置于通风孔内，在所述涡轮盖板上有与通风孔的位置相对的盖板排气孔。以进风喷嘴、涡轮作为动力发生装置，采用遮辐式汽轮机原理设计，压缩空气自进风管口流入进风喷嘴, 膨胀后产生高速气流，此高速气流自喷嘴出口由涡轮入口侧进入涡轮叶片叶道，并从涡轮出口侧离开涡轮。在涡轮叶片叶道内，气流的绝对速度是逐渐减小的。根据欧拉动量矩方程，单位流量压缩空气对涡轮叶片的作功量为：                                                ，在透平级内，周向分速C_1u的方向与动叶片的旋转方向一致, 因而C_1uu₁＞0，而C_2u的方向与动叶片的旋转方向相反, 则C_2uu₂＜0。气流在叶轮内依靠绝对运动功能的减少而对涡轮叶片作功, 从而推动涡轮旋转，将涡轮与水泵水轮同轴连接，即可带动水泵转动，从而达到排水目的。