CN115111197B - 一种提高泵效率的装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及泵体技术领域，提供了一种提高泵效率的装置及其方法，包括液泵、排液管、连接管道总成、加速组件和气体压缩组件，连接管道总成包括管道本体、固定壳体和传动部，传动部安装在固定壳体表面，固定壳体固定连接在管道本体上靠近排液管的一端，固定壳体通过紧固件连接在排液管的端面上，固定壳体靠近管道本体内壁的一端设置有排气口，排气口的轴线与管道本体内壁之间倾斜角为15°、30°或45°，加速组件内设置有转动连接在管道本体与排液管之间的涡轮，气体压缩组件包括加压部和活塞部，加压部与活塞部活动连接，活塞部滑动连接在固定壳体内壁，加压部与传动部活动连接，传动部与加速组件啮合连接，进一步提高了液泵的抽水效率。

Description

一种提高泵效率的装置及其方法

技术领域

本发明涉及泵体技术领域，具体是涉及一种提高泵效率的装置及其方法。

背景技术

目前，在泵体中，通过输入水力功率用来对通过叶轮的液体做功，因为叶轮出口处液体的压力高于进口压力。出口和进口的压差，使得通过叶轮的一部分液体从泵腔经过泵体与叶轮口环的间隙向叶轮进口逆流。所以，通过叶轮的理论流量就没有全部输送到泵的出口。

现有的泵体将水排放到管道内的过程中，由于受到管道内壁摩擦力的影响，水流速度衰减的比较快，在一定程度上降低了泵体的抽水效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高泵效率的装置及其方法，旨在解决当使用现有的一种提高泵效率的装置及其方法存在抽水效率低的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，一种提高泵效率的装置，包括液泵和排液管，还包括连接管道总成、加速组件和气体压缩组件，所述排液管的一端安装在液泵出水口的位置，所述加速组件安装在排液管和连接管道总成之间，所述连接管道总成包括管道本体、固定壳体和传动部，所述传动部安装在固定壳体表面，所述固定壳体固定连接在管道本体上靠近排液管的一端，所述固定壳体通过紧固件连接在排液管的端面上，固定壳体靠近管道本体内壁的一端设置有排气口，所述排气口的轴线与管道本体内壁之间倾斜角为15°、30°或45°，所述加速组件内设置有转动连接在管道本体与排液管之间的涡轮，所述气体压缩组件包括加压部和活塞部，所述加压部与活塞部活动连接，所述活塞部滑动连接在固定壳体内壁，所述加压部与传动部活动连接，所述传动部与加速组件啮合连接。

作为本发明的进一步方案，所述加速组件还包括驱动马达、主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮通过驱动轴连接驱动马达，所述从动齿轮连接在管道本体与排液管之间，从动齿轮的横截面为圆环，主动齿轮与从动齿轮外侧啮合连接，所述涡轮外侧固定连接在从动齿轮内侧。

作为本发明的进一步方案，所述传动部包括传动齿轮、传动轴和第一同步轮，所述传动齿轮和第一同步轮均固定套设在传动轴上，所述传动轴两端连接在固定壳体和排液管之间，所述从动齿轮与传动齿轮啮合连接，所述加压部与第一同步轮活动连接。

作为本发明的进一步方案，所述加压部包括转动杆、第二同步轮、同步带、转动壳体、滑轮、连接架和滑杆，所述转动杆的一端安装在排液管端面上，另一端安装在转动壳体侧壁的偏心位置，所述第二同步轮固定套设在转动杆上，所述同步带连接在第一同步轮和第二同步轮之间，所述滑轮安装在连接架下方，所述滑杆的上端连接在连接架上方，滑杆的下端与活塞部连接，所述滑轮与转动壳体内壁滑动连接。

作为本发明的进一步方案，所述活塞部包括弧形壳体、弹性条和复位弹簧，所述第一弧形壳体和弹性条的数量为若干个，若干个弧形壳体和弹性条共同组合成一个圆形整体，所述弹性条两端滑动连接在相邻的两个弧形壳体内，所述复位弹簧位于弧形壳体内，弧形壳体连接在两个弹性条之间，所述弧形壳体和弹性条侧壁均与固定壳体内壁滑动连接。

作为本发明的进一步方案，所述固定壳体上方设置有第一单向阀，所述弧形壳体和弹性条表面均设置有第二单向阀。

作为本发明的进一步方案，所述固定壳体侧壁和排液管端面上均开设有导轨，所述从动齿轮的两个相对的表面均固定连接有密封圈，所述密封圈转动连接在导轨内。

一种提高泵效率的方法，包括以下步骤：

步骤一、启动后的液泵首先将水排放到排液管，当排液管中的水流经涡轮时，加速组件带动涡轮高速旋转，高速旋转的涡轮通过产生压力差的方式能够将排液管内的水快速排入管道本体内，实现了将液泵中的水快速排放到管道本体内的功能，提高了液泵的抽水效率；

步骤二、加速组件还通过传动部带动加压部做偏心旋转运动，做偏心旋转运动的加压部可带动活塞部在固定壳体内做往复直线运动，做往复直线运动的活塞部先是将外界空气吸入固定壳体内，然后将其压缩后通过倾斜的排气口排放到管道本体内壁，均匀覆盖在管道本体内壁的气流，一方面能够减小水与管道本体内壁之间的摩擦力，另一方面气流产生的推动力又能够加速水的流动速度，从而使水能够在管道本体内快速流动，进一步提高了液泵的抽水效率

综上本发明的有益效果是：加速组件带动涡轮高速旋转，高速旋转的涡轮通过产生压力差的方式能够将排液管内的水快速排入管道本体内，加速组件还通过传动部带动加压部做偏心旋转运动，做偏心旋转运动的加压部可带动活塞部在固定壳体内做往复直线运动，做往复直线运动的活塞部将压缩气体通过倾斜的排气口排放到管道本体内壁，均匀覆盖在管道本体内壁的气流，一方面能够减小水与管道本体内壁之间的摩擦力，另一方面气流产生的推动力又能够加速水的流动速度，从而使水能够在管道本体内快速流动，进一步提高了液泵的抽水效率。

附图说明

图1为本发明实施例一种提高泵效率的装置的结构示意图。

图2为本发明实施例中排液管、连接管道总成、加速组件和气体压缩组件的装配示意图。

图3为本发明实施例中连接管道总成的立体图。

图4为本发明图3中a的局部放大图。

图5为本发明实施例中加速组件的立体图。

图6为本发明实施例中气体压缩组件的立体图。

图7为本发明实施例中加压部的第一立体图。

图8为本发明实施例中加压部的第二立体图。

图9为本发明实施例中连接管道总成、加速组件和气体压缩组件的平面图。

图10为本发明实施例中连接管道总成和气体压缩组件的平面图。

图11为本发明图10中b的局部放大图。

图12为本发明实施例中排液管和连接管道总成的剖视图。

图13为本发明图12中c的局部放大图。

附图标记：1-液泵、2-排液管、3-连接管道总成、31-管道本体、32-固定壳体、321-第一单向阀、322-排气口、33-传动部、331-传动齿轮、332-传动轴、333-第一同步轮、34-导轨、35-紧固件、4-加速组件、41-驱动马达、42-主动齿轮、43-从动齿轮、44-密封圈、45-涡轮、5-气体压缩组件、51-加压部、511-转动杆、512-第二同步轮、513-同步带、514-转动壳体、515-滑轮、516-连接架、517-滑杆、52-活塞部、521-弧形壳体、5211-第二单向阀、522-弹性条、523-复位弹簧。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清晰，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

请参阅图1至图13，本发明实施例提供的一种提高泵效率的装置，包括液泵1和排液管2，还包括连接管道总成3、加速组件4和气体压缩组件5，所述排液管2的一端安装在液泵1出水口的位置，所述加速组件4安装在排液管2和连接管道总成3之间，所述连接管道总成3包括管道本体31、固定壳体32和传动部33，所述传动部33安装在固定壳体32表面，所述固定壳体32固定连接在管道本体31上靠近排液管2的一端，所述固定壳体32通过紧固件35连接在排液管2的端面上，固定壳体32靠近管道本体31内壁的一端设置有排气口322，所述排气口322的轴线与管道本体31内壁之间设置有一定的倾斜角度，倾斜角范围为15°至60°之间，所述加速组件4内设置有转动连接在管道本体31与排液管2之间的涡轮45，所述气体压缩组件5包括加压部51和活塞部52，所述加压部51与活塞部52活动连接，所述活塞部52滑动连接在固定壳体32内壁，所述加压部51与传动部33活动连接，所述传动部33与加速组件4啮合连接。

在本发明实施例中，排液管2靠近固定壳体32一端的端面类似于管道上的法兰盘，紧固件35设计为紧固螺栓，固定壳体32表面预装有带有螺纹孔的安装座，当安装座表面与排液管2端面贴合时，通过紧固螺栓能够将两者固定在一起，加压部51、传动部33和活塞部52的数量为若干个，若干个加压部51、传动部33和活塞部52关于管道本体31轴线中心对称。

请参阅图1至图12，本发明的一个实施例中，所述加速组件4还包括驱动马达41、主动齿轮42和从动齿轮43，所述主动齿轮42通过驱动轴连接驱动马达41，所述从动齿轮43连接在管道本体31与排液管2之间，从动齿轮43的横截面为圆环，主动齿轮42与从动齿轮43外侧啮合连接，所述涡轮45外侧固定连接在从动齿轮43内侧。

在本发明实施例中，驱动马达41通过主动齿轮42和从动齿轮43带动涡轮45高速旋转。

请参阅图1至图12，本发明的一个实施例中，所述传动部33包括传动齿轮331、传动轴332和第一同步轮333，所述传动齿轮331和第一同步轮333均固定套设在传动轴332上，所述传动轴332两端连接在固定壳体32和排液管2之间，所述从动齿轮43与传动齿轮331啮合连接，所述加压部51与第一同步轮333活动连接。

请参阅图1至图13，本发明的一个实施例中，所述加压部51包括转动杆511、第二同步轮512、同步带513、转动壳体514、滑轮515、连接架516和滑杆517，所述转动杆511的一端安装在排液管2端面上，另一端安装在转动壳体514侧壁的偏心位置，所述第二同步轮512固定套设在转动杆511上，所述同步带513连接在第一同步轮333和第二同步轮512之间，所述滑轮515安装在连接架516下方，所述滑杆517的上端连接在连接架516上方，滑杆517的下端与活塞部52连接，所述滑轮515与转动壳体514内壁滑动连接。

在本发明实施例中，旋转的从动齿轮43通过传动齿轮331带动第一同步轮333旋转，旋转的第一同步轮333通过同步带513带动第二同步轮512和转动杆511旋转，旋转的转动杆511带动转动壳体514做偏心旋转运动，做偏心旋转运动的转动壳体514通过带动滑轮515旋转的方式达到带动滑杆517做往复直线运动的目的。

请参阅图1至图13，本发明的一个实施例中，所述活塞部52包括弧形壳体521、弹性条522和复位弹簧523，所述第一弧形壳体521和弹性条522的数量为若干个，若干个弧形壳体521和弹性条522共同组合成一个圆形整体，所述弹性条522两端滑动连接在相邻的两个弧形壳体521内，所述复位弹簧523位于弧形壳体521内，弧形壳体521连接在两个弹性条522之间，所述弧形壳体521和弹性条522侧壁均与固定壳体32内壁滑动连接。

在本发明实施例中，做往复直线运动的滑杆517带动第一弧形壳体521在固定壳体32内往复滑动，滑动过程中弹性条522能够滑动连接在相邻的两个第一弧形壳体521内，从而使活塞部52能够与固定壳体32内壁之间配合更加紧密，能够提高气体压缩效果。

请参阅图1至图12，本发明的一个实施例中，所述固定壳体32上方设置有第一单向阀321，所述弧形壳体521和弹性条522表面均设置有第二单向阀5211。

在本发明实施例中，第一单向阀321准许外界空气进入固定壳体32内，第二单向阀5211只允许气体单向穿过活塞部52。

请参阅图1至图13，本发明的一个实施例中，所述固定壳体32侧壁和排液管2端面上均开设有导轨34，所述从动齿轮43的两个相对的表面均固定连接有密封圈44，所述密封圈44转动连接在导轨34内。

一种提高泵效率的方法，包括以下步骤：

步骤一、启动后的液泵1首先将水排放到排液管2，当排液管2中的水流经涡轮45时，加速组件4带动涡轮45高速旋转，高速旋转的涡轮45通过产生压力差的方式能够将排液管2内的水快速排入管道本体31内，实现了将液泵1中的水快速排放到管道本体31内的功能，提高了液泵的抽水效率；

步骤二、加速组件4还通过传动部33带动加压部51做偏心旋转运动，做偏心旋转运动的加压部51可带动活塞部52在固定壳体32内做往复直线运动，做往复直线运动的活塞部52先是将外界空气吸入固定壳体32内，然后将其压缩后通过倾斜的排气口322排放到管道本体31内壁，均匀覆盖在管道本体31内壁的气流，一方面能够减小水与管道本体31内壁之间的摩擦力，另一方面气流产生的推动力又能够加速水的流动速度，从而使水能够在管道本体31内快速流动，进一步提高了液泵的抽水效率。

对于本领域技术人员而言，虽然说明了本发明的几个实施方式以及实施例，但这些实施方式以及实施例是作为例子而提出的，并不意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围及主旨中，并且包含在权利要求书所记载的发明和其等效的范围内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种提高泵效率的装置，包括液泵(1)和排液管(2)，其特征在于，还包括连接管道总成(3)、加速组件(4)和气体压缩组件(5)，所述排液管(2)的一端安装在液泵(1)出水口的位置，所述加速组件(4)安装在排液管(2)和连接管道总成(3)之间，所述连接管道总成(3)包括管道本体(31)、固定壳体(32)和传动部(33)，所述传动部(33)安装在固定壳体(32)表面，所述固定壳体(32)固定连接在管道本体(31)上靠近排液管(2)的一端，所述固定壳体(32)通过紧固件(35)连接在排液管(2)的端面上，固定壳体(32)靠近管道本体(31)内壁的一端设置有排气口(322)，所述排气口(322)的轴线与管道本体(31)内壁之间倾斜角为15°、30°或45°，所述加速组件(4)内设置有转动连接在管道本体(31)与排液管(2)之间的涡轮(45)，所述气体压缩组件(5)包括加压部(51)和活塞部(52)，所述加压部(51)与活塞部(52)活动连接，所述活塞部(52)滑动连接在固定壳体(32)内壁，所述加压部(51)与传动部(33)活动连接，所述传动部(33)与加速组件(4)啮合连接；所述加速组件(4)还包括驱动马达(41)、主动齿轮(42)和从动齿轮(43)，所述主动齿轮(42)通过驱动轴连接驱动马达(41)，所述从动齿轮(43)连接在管道本体(31)与排液管(2)之间，从动齿轮(43)的横截面为圆环，主动齿轮(42)与从动齿轮(43)外侧啮合连接，所述涡轮(45)外侧固定连接在从动齿轮(43)内侧；所述传动部(33)包括传动齿轮(331)、传动轴(332)和第一同步轮(333)，所述传动齿轮(331)和第一同步轮(333)均固定套设在传动轴(332)上，所述传动轴(332)两端连接在固定壳体(32)和排液管(2)之间，所述从动齿轮(43)与传动齿轮(331)啮合连接，所述加压部(51)与第一同步轮(333)活动连接。

2.根据权利要求1所述的一种提高泵效率的装置，其特征在于，所述加压部(51)包括转动杆(511)、第二同步轮(512)、同步带(513)、转动壳体(514)、滑轮(515)、连接架(516)和滑杆(517)，所述转动杆(511)的一端安装在排液管(2)端面上，另一端安装在转动壳体(514)侧壁的偏心位置，所述第二同步轮(512)固定套设在转动杆(511)上，所述同步带(513)连接在第一同步轮(333)和第二同步轮(512)之间，所述滑轮(515)安装在连接架(516)下方，所述滑杆(517)的上端连接在连接架(516)上方，滑杆(517)的下端与活塞部(52)连接，所述滑轮(515)与转动壳体(514)内壁滑动连接。

3.根据权利要求2所述的一种提高泵效率的装置，其特征在于，所述活塞部(52)包括弧形壳体(521)、弹性条(522)和复位弹簧(523)，所述弧形壳体(521)和弹性条(522)的数量为若干个，若干个弧形壳体(521)和弹性条(522)共同组合成一个圆形整体，所述弹性条(522)两端滑动连接在相邻的两个弧形壳体(521)内，所述复位弹簧(523)位于弧形壳体(521)内，弧形壳体(521)连接在两个弹性条(522)之间，所述弧形壳体(521)和弹性条(522)侧壁均与固定壳体(32)内壁滑动连接。

4.根据权利要求3所述的一种提高泵效率的装置，其特征在于，所述固定壳体(32)上方设置有第一单向阀(321)，所述弧形壳体(521)和弹性条(522)表面均设置有第二单向阀(5211)。

5.根据权利要求1所述的一种提高泵效率的装置，其特征在于，所述固定壳体(32)侧壁和排液管(2)端面上均开设有导轨(34)，所述从动齿轮(43)的两个相对的表面均固定连接有密封圈(44)，所述密封圈(44)转动连接在导轨(34)内。

6.一种提高泵效率的方法，应用于权利要求1-5中任一所述的一种提高泵效率的装置，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、启动后的液泵(1)首先将水排放到排液管(2)，当排液管(2)中的水流经涡轮(45)时，加速组件(4)带动涡轮(45)高速旋转，高速旋转的涡轮(45)通过产生压力差的方式能够将排液管(2)内的水快速排入管道本体(31)内，实现了将液泵(1)中的水快速排放到管道本体(31)内的功能，提高了液泵的抽水效率；

步骤二、加速组件(4)还通过传动部(33)带动加压部(51)做偏心旋转运动，做偏心旋转运动的加压部(51)可带动活塞部(52)在固定壳体(32)内做往复直线运动，做往复直线运动的活塞部(52)先是将外界空气吸入固定壳体(32)内，然后将其压缩后通过倾斜的排气口(322)排放到管道本体(31)内壁，均匀覆盖在管道本体(31)内壁的气流，一方面能够减小水与管道本体(31)内壁之间的摩擦力，另一方面气流产生的推动力又能够加速水的流动速度，从而使水能够在管道本体(31)内快速流动，进一步提高了液泵的抽水效率。