本发明公开了一种潜没泵,涉及水泵技术领域。其包括,依次连接的连接段、主体段和设有吸液口的吸液段,连接段包括套设的动力液进管、动力液出管和排液管,主体段包括由动力液驱动的往复液压单元和由往复液压单元驱动的柱塞泵结构,吸液口连通柱塞泵结构的单向进液口,动力液进管连通往复液压单元的动力液进口,动力液出管连通往复液压单元的动力液出口,排液管连通柱塞泵结构的单向出液口。本发明的潜没泵无旋转部件,由直线运动的往复液压单元驱动柱塞泵结构,结构紧密相连,减少了动力传递的损耗,有效功率高。套设的动力液进管、动力液出管和排液管,避免了连接管路的缠绕。柱塞泵结构的泵送压力更高。
1.一种潜没泵,其特征是,包括,由前至后依次连接的吸液段(03)、主体段(02)和连接段(01),
所述连接段(01)包括分别连接于所述主体段(02)且相互套设的动力液进管(011)、动力液出管(012)和排液管(013),
所述主体段(02)包括由动力液驱动的往复液压单元(023)和连接所述往复液压单元(023)的柱塞泵结构,
所述吸液段(03)上设有与所述柱塞泵结构中的单向进液口(04)连通的吸液口(031),
所述动力液进管(011)连通所述往复液压单元(023)的动力液进口(11),所述动力液出管(012)连通所述往复液压单元(023)的动力液出口(12),所述排液管(013)连通所述柱塞泵结构的单向出液口(05),
设有动力液进口(11)和动力液出口(12)的液压缸,所述液压缸的内腔包括相互连通且轴线)的截面积大于所述回液段(14)的截面积,以及设于所述液压缸内腔中的活塞,所述活塞包括由前至后依次连接的分隔部(21)、主体部(22)和动力部(23),所述动力部(23)的截面积大于所述分隔部(21)的截面积,所述分隔部(21)与所述回液段(14)滑动密封配合,所述动力部(23)与所述动力段(13)滑动密封配合,所述分隔部(21)和所述动力部(23)将所述液压缸的内腔由前至后依次分隔成回液腔(31)、后退腔(32)和前进腔(33),所述动力液进口(11)连通所述后退腔(32),所述动力液出口(12)连通所述前进腔(33),所述活塞上设有用于控制所述前进腔(33)与所述回液腔(31)连通或与所述后退腔(32)连通的惯性阀(4),
所述柱塞泵结构具有两个,且分别位于所述往复液压单元(023)前侧和后侧,两个所述柱塞泵结构的压缩起始端分别连接于所述往复液压单元(023)的前端和后端。
2.根据权利要求1所述的潜没泵,其特征是,所述动力液进管(011)、所述动力液出管(012)和所述排液管(013)由内到外依次套设。
3.根据权利要求1所述的潜没泵,其特征是,所述惯性阀(4)包括阀腔、位于所述阀腔中且用于在所述活塞运动方向上往复运动的惯性阀芯和对所述惯性阀芯在所述活塞运动方向上进行导向的导向机构,
所述阀腔的前端设有连通所述回液腔(31)的回液管(71),所述阀腔的后端分别设有连通所述前进腔(33)的前进管(72)和连通所述后退腔(32)的后退管(73),
所述惯性阀芯包括用于控制所述回液管(71)是否与所述阀腔连通的前端密封部、用于控制所述后退管(73)是否与所述阀腔连通的后端密封部以及连接于所述前端密封部与所述后端密封部之间的连接部(46)。
4.根据权利要求3所述的潜没泵,其特征是,所述阀腔包括同轴设置且从前向后依次连通的前端导通环槽(44)、前端台阶圆柱段(41)、圆柱形连通段(42)、后端锥面段(43)和后端导通环槽(45),所述前端台阶圆柱段(41)的前端连通所述前端导通环槽(44)内侧的开口,所述前端导通环槽(44)的外径大于所述前端台阶圆柱段(41)的直径,所述后端锥面段(43)的大端连通所述后端导通环槽(45)内侧的开口,所述后端导通环槽(45)的外径大于所述后端锥面段(43)大端的直径,所述回液管(71)连通于所述前端导通环槽(44),所述后退管(73)连通于所述后端导通环槽(45),所述前进管(72)连通于所述连通段(42),
所述前端密封部包括,外侧面用于封堵所述前端导通环槽内侧开口的圆管形前端封堵段(81)和用于与所述前端台阶圆柱段(41)密封配合的台阶圆柱形前端密封段(47),
所述后端密封部包括,侧面用于封堵所述后端导通环槽内侧开口的圆柱形后端封堵段(82)和用于与所述后端锥面段(43)密封配合的锥形后端密封段(48),所述前端封堵段(81)、所述前端密封段(47)、所述连接部(46)、所述后端密封段(48)和所述后端封堵段(82)从前向后依次连接,
所述连通段(42)与所述连接部(46)之间形成导通间隙,所述连通段(42)的长度小于所述连接部(46)的长度。
5.根据权利要求4所述的潜没泵,其特征是,所述导向机构包括,位于所述阀腔前端且与所述前端封堵段(81)滑动配合的圆环形前端导向腔(83)以及位于所述阀腔后端且与所述后端封堵段(82)滑动配合的圆柱形后端导向腔(84)。
6.根据权利要求3所述的潜没泵,其特征是,所述活塞上设有连通所述回液腔(31)和所述前进腔(33)的平衡管(9),所述分隔部(21)的前端面设有回液环形槽,所述回液管(71)连通所述回液环形槽,所述动力部(23)后端面设有前进环形槽,所述前进管(72)连通所述前进环形槽,所述平衡管(9)的一端连通所述回液环形槽,另一端连通所述前进管(72) 。
7.根据权利要求1所述的潜没泵,其特征是,所述柱塞泵结构包括内部为空腔的泵体(021)和与所述泵体(021)的内腔滑动密封配合的柱塞杆(022) ,所述泵体(021)的起始端连接于所述往复液压单元(023) ,所述泵体(021)的内腔在所述泵体(021)的起始端形成插口,所述泵体(021)的末尾端设有单向进液口(04)和单向出液口(05) ,所述柱塞杆(022)的顶端从所述插口穿入所述泵体(021)的内腔中,所述柱塞杆(022)驱动端连接于所述往复液压单元(023) ,所述泵体(021)内腔的插口端设有与所述柱塞杆(022)滑动密封的密封环。
8.根据权利要求1所述的潜没泵,其特征是,所述连接段(01) 、所述主体段(02)和所述吸液段(03)呈圆柱形,所述吸液段(03) 、所述主体段(02)和所述连接段(01)同轴设置并沿由前至后方向依次连接,所述吸液口(031)设于所述吸液段(03)的前端,所述动力液进管(011) 、所述动力液出管(012)和所述排液管(013)同轴设置且位于所述连接段(01)的后端。
[0002] 潜没泵是一种用于地下有限空间中的水泵,传统的潜没泵采用电机驱动泵体的结构,由于大功率的电机体积较大,再加上叶轮式的泵体导致潜没泵整体的体积较大,限制了潜没泵的适合使用的范围。而且采用电机作为动力,当设备正常运行时往往会产生很大的热量,易引起设备工况的恶化,导致潜没泵的功率难以提高。
[0003] 本发明的目的是提供一种潜没泵,以解决现存技术中传统的潜没泵体积较大,功率难以提高的技术问题。
[0005] 一种潜没泵,其包括,由前至后依次连接的吸液段、主体段和连接段,
[0006] 所述连接段包括分别连接于所述主体段且相互套设的动力液进管、动力液出管和排液管,
[0007] 所述主体段包括由动力液驱动的往复液压单元和连接所述往复液压单元的柱塞泵结构,
[0008] 所述吸液段上设有与所述柱塞泵结构中的单向进液口连通的吸液口,
[0009] 所述动力液进管连通所述往复液压单元的动力液进口,所述动力液出管连通所述往复液压单元的动力液出口,所述排液管连通所述柱塞泵结构的单向出液口。
[0010] 进一步的,所述动力液进管、所述动力液出管和所述排液管由内到外依次套设。
[0012] 设有动力液进口和动力液出口的液压缸,所述液压缸的内腔包括相互连通且轴线平行的动力段和回液段,所述动力段的截面积大于所述回液段的截面积,以及
[0013] 设于所述液压缸内腔中的活塞,所述活塞包括由前至后依次连接的分隔部、主体部和动力部,所述动力部的截面积大于所述分隔部的截面积,所述分隔部与所述回液段滑动密封配合,所述动力部与所述动力段滑动密封配合,所述分隔部和所述动力部将所述液压缸的内腔由前至后依次分隔成回液腔、后退腔和前进腔,所述动力液进口连通所述后退腔,所述动力液出口连通所述前进腔,所述活塞上设有用于控制所述前进腔与所述回液腔连通或与所述后退腔连通的惯性阀。
[0014] 进一步的,所述惯性阀包括阀腔、位于所述阀腔中且用于在所述活塞运动方向上往复运动的惯性阀芯和对所述惯性阀芯在所述活塞运动方向上进行导向的导向机构,
[0015] 所述阀腔的前端设有连通所述回液腔的回液管,所述阀腔的后端分别设有连通所述前进腔的前进管和连通所述后退腔的后退管,
[0016] 所述惯性阀芯包括用于控制所述回液管是否与所述阀腔连通的前端密封部、用于
控制所述后退管是否与所述阀腔连通的后端密封部以及连接于所述前端密封部与所述后端密封部之间的连接部。
[0017] 进一步的,所述阀腔包括同轴设置且从前向后依次连通的前端导通环槽、前端台阶圆柱段、圆柱形连通段、后端锥面段和后端导通环槽,所述前端台阶圆柱段的前端连通所述前端导通环槽内侧的开口,所述前端导通环槽的外径大于所述前端台阶圆柱段的直径,所述后端锥面段的大端连通所述后端导通环槽内侧的开口,所述后端导通环槽的外径大于所述后端锥面段大端的直径,所述回液管连通于所述前端导通环槽,所述后退管连通于所述后端导通环槽,所述前进管连通于所述连通段,
[0018] 所述前端密封部包括,外侧面用于封堵所述前端导通环槽内侧开口的圆管形前端封堵段和用于与所述前端台阶圆柱段密封配合的台阶圆柱形前端密封段,
[0019] 所述后端密封部包括,侧面用于封堵所述后端导通环槽内侧开口的圆柱形后端封堵段和用于与所述后端锥面段密封配合的锥形后端密封段,所述前端封堵段、所述前端密封段、所述连接部、所述后端密封段和所述后端封堵段从前向后依次连接,
[0020] 所述连通段与所述连接部之间形成导通间隙,所述连通段的长度小于所述连接部的长度。
[0021 ] 进一步的,所述导向机构包括,位于所述阀腔前端且与所述前端封堵段滑动配合的圆环形前端导向腔以及位于所述阀腔后端且与所述后端封堵段滑动配合的圆柱形后端导向腔。
[0022] 进一步的,所述活塞上设有连通所述回液腔和所述前进腔的平衡管,所述分隔部的前端面设有回液环形槽,所述回液管连通所述回液环形槽,所述动力部后端面设有前进环形槽,所述前进管连通所述前进环形槽,所述平衡管的一端连通所述回液环形槽,另一端连通所述前进管。
[0023] 进一步的,所述柱塞泵结构包括内部为空腔的泵体和与所述泵体的内腔滑动密封配合的柱塞杆,所述泵体的起始端连接于所述往复液压单元,所述泵体的内腔在所述泵体的起始端形成插口,所述泵体的末尾端设有单向进液口和单向出液口,所述柱塞杆的顶端从所述插口穿入所述泵体的内腔中,所述柱塞杆驱动端连接于所述往复液压单元,所述泵体内腔的插口端设有与所述柱塞杆滑动密封的密封环。
[0024] 进一步的,所述柱塞泵结构具有两个,且分别位于所述往复液压单元前侧和后侧,两个所述柱塞泵结构的压缩起始端分别连接于所述往复液压单元的前端和后端。
[0025] 进一步的,所述连接段、所述主体段和所述吸液段呈圆柱形,所述吸液段、所述主体段和所述连接段同轴设置并沿由前至后方向依次连接,所述吸液口设于所述吸液段的前端,所述动力液进管、所述动力液出管和所述排液管同轴设置且位于所述连接段的后端。
[0026] 本发明的有益效果在于,与现存技术相比,本发明的潜没泵无旋转部件,由直线运动的往复液压单元驱动柱塞泵结构,结构紧密相连,减少了动力传递的损耗,有效功率高。套设的动力液进管、动力液出管和排液管,避免了连接管路的缠绕。柱塞泵结构的泵送压力更高。
[0032] 图6为本发明的潜没泵在活塞前进运动时动力液和泵送液的流动路线为本发明的潜没泵在活塞后退运动时动力液和泵送液的流动路线‑动力液出管、013‑排液管、02‑主体段、021‑泵体、022‑柱塞杆、023‑往复液压单元、03‑吸液段、031‑吸液口、04‑单向进液口、05‑单向出液口、061‑阀盖、062‑限位板、063‑密封限位环、11‑动力液进口、12‑动力液出口、13‑动力段、14‑回液段、15‑液压缸、16‑缸套、21‑分隔部、22‑主体部、23‑动力部、31‑回液腔、32‑后退腔、33‑前进腔、4‑惯性阀、41‑前端台阶圆柱段、42‑连通段、43‑后端锥面段、44‑前端导通环槽、45‑后端导通环槽、46‑连接部、47‑前端密封段、48‑后端密封段、71‑回液管、72‑前进管、73‑后退管、81‑前端封堵段、82‑后端封堵段、83‑前端导向腔、84‑后端导向腔、9‑平衡管。
[0035] 为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,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。
[0037] 如图1至图5所示,一种潜没泵,其包括,由前至后依次连接的吸液段03、主体段02和连接段01,
[0038] 所述连接段01包括分别连接于所述主体段02且相互套设在一起的动力液进管
[0039] 所述主体段02包括由动力液驱动的往复液压单元023和连接所述往复液压单元023的柱塞泵结构,
[0040] 所述吸液段03上设有与所述柱塞泵结构中的单向进液口04连通的吸液口031,
[0041 ] 所述动力液进管011连通所述往复液压单元023的动力液进口11,所述动力液出管012连通所述往复液压单元023的动力液出口12,所述排液管013连通所述柱塞泵结构的单向出液口05。
[0042] 本发明提供的潜没泵,与现存技术相比,本发明的潜没泵无旋转部件,由直线驱动柱塞泵结构,结构紧密相连,减少了动力传递的损耗,有效功率高。套设的动力液进管011、动力液出管012和排液管013,避免了连接管路的缠绕,尤其是在狭小深孔中使用时,能够减少管路的占用空间。柱塞泵结构的泵送压力更高。
[0043] 具体的,连接段01呈圆柱形,设置有套设在一起的动力液进管011、动力液出管012和排液管013,用以连接套设在一起的接管,为往复液压单元023提供液压油循环和泵出液体的排出。主体段02呈圆柱形,其中安装有液压驱动的往复液压单元023和柱塞泵结构,通过液压驱动,用以泵送液体。吸液段03外部呈圆柱形,外侧端开设锥形的吸液口031 ,用以将液体吸入柱塞泵结构。使用时,地面上的液压设备的液压油通入动力液进管011中,液压油
经过动力液进管011从动力液进口11进入往复液压单元023,推动往复液压单元023往复运动,带动柱塞泵结构可以进行活塞运动。液压油在复液压单元023中做完功后从动力液出口12排出,经过动力液出管012返回地面上的液压设备。柱塞泵结构可以进行活塞运动时,将泵送液体从吸液口031吸入,经柱塞泵结构的单向进液口04进入柱塞泵结构,加压后,从柱塞泵结构的单向出液口05经排液管013泵送到地面之上。具体的,以上各部分的联通方式,采用在吸液段03、主体段02和连接段01加工出孔道将各部分连接。
[0044] 进一步的,如图1至图5所示,作为本发明提供的潜没泵的一种具体实施方式,所述动力液进管011、所述动力液出管012和所述排液管013由内到外依次套设。动力液进管011为最内层,其连通提供动力的液压站,为往复液压单元023提供液压油。动力液出管012套在动力液进管011外,动力液出管012和动力液进管011之间的空间用于将复液压单元排出的液压油返回液压站。排液管013套在动力液出管012外,排液管013和动力液出管012之间的空间用于将柱塞泵结构排出的液体输送到外部。排液管013设置在最外层,其直径可设为的较大,以保证排出液体的流量,连接管路后,排液管013的连接管路在外层能保护动力液出管012和动力液进管011的连接管路。动力液进管011设置在最内层,外面包覆动力液出管012和排液管013,连接管后,动力液进管011的连接管路在最内层,外面包覆动力液出管012和排液管013的连接管路,提高了动力液进管011连接管路的承压能力,使得动力液进管011中可以通过压强更大的动力液。
[0045] 进一步的,如图1至图5所示,作为本发明提供的潜没泵的一种具体实施方式,所述往复液压单元023包括,
[0046] 设有动力液进口11和动力液出口12的液压缸,所述液压缸的内腔包括相互连通且轴线的截面积大于所述回液段14的截面积,以及
[0047] 设于所述液压缸内腔中的活塞,所述活塞包括由前至后依次连接的分隔部21、主体部22和动力部23,所述动力部23的截面积大于所述分隔部21的截面积,所述分隔部21与所述回液段14滑动密封配合,所述动力部23与所述动力段13滑动密封配合,所述分隔部21和所述动力部23将所述液压缸的内腔由前至后依次分隔成回液腔31、后退腔32和前进腔
33,所述动力液进口11连通所述后退腔32,所述动力液出口12连通所述前进腔33,所述活塞上设有用于控制所述前进腔33与所述回液腔31连通或所述后退腔32连通的惯性阀4。
[0048] 具体的,液压缸15为铸件加工而成,液压缸15的内腔为两段呈圆柱形且同轴设置的动力段13和回液段14。动力段13的直径大于回液段14的直径,动力段13和回液段14的直径差值可以在液压缸15内直接加工而成,也可以在液压缸15内先加工圆柱形的孔,然后在加工的孔内设置缸套16,来实现动力段13和回液段14的直径差。活塞在液压缸15的内腔中往复运动,活塞包括三段呈圆柱形且同轴设置的分隔部21、主体部22和动力部23,动力部23的直径大于分隔部21的直径,分隔部21的直径大于主体部22的直径。惯性阀4设置在活塞上,惯性阀4用于将所述前进腔33与所述回液腔31异或所述后退腔32连通。
[0049] 图6表示了活塞前进运动时动力液的流动路线和泵送液的流动路线,活塞前进运动时,惯性阀4将前进腔33与后退腔32连通,同时将前进腔33与回液腔31隔断,液压油从动力液进口11进入后退腔32,之后进入前进腔33,后退腔32和前进腔33中形成高压,由于分隔部21的直径小于动力部23的直径,前进腔33中的液压油推动动力部23,使活塞在液压缸15
[0050] 活塞前进到液压缸15内腔的前端后,惯性阀4因自身惯性发生切换,活塞开始后退运动。图7表示了活塞后退运动时动力液的流动路线和泵送液的流动路线与回液腔31连通,液压油从动力液进口11进入后退腔32,后退腔32中形成高压,使得液压油推动活塞向后运动,前进腔33中的液压油流入回液腔31,之后从动力液出口12排出。
[0051 ] 进一步的,如图1至图5所示,作为本发明提供的潜没泵的一种具体实施方式,所述惯性阀4包括阀腔、位于所述阀腔中且用于在所述活塞运动方向上往复运动的惯性阀芯和对所述惯性阀芯在所述活塞运动方向上进行导向的导向机构,
[0052] 所述阀腔的前端设有连通所述回液腔31的回液管71 ,所述阀腔的后端分别设有连通所述前进腔33的前进管72和连通所述后退腔32的后退管73,
[0053] 所述惯性阀芯包括用于控制所述回液管71是否与所述阀腔连通的前端密封部、用于控制所述后退管73是否与所述阀腔连通的后端密封部以及连接于所述前端密封部与所述后端密封部之间的连接部46。
[0054] 具体的,阀腔为呈圆柱形的腔体,设置在活塞的主体部22内,阀腔与主体部22同轴设置。惯性阀芯位于阀腔内,与阀腔同轴设置,在导向机构的导向作用下沿阀腔的前后方向往复运动,惯性阀芯前端为前端密封部44,中间为连接部46,后端为前端密封部44。回液管71设于分隔部21上,且连通阀腔的前端和回液腔31。后退管73设于主体部22上,且连通阀腔的后端和后退腔32。前进管72设于动力部23上,且连通阀腔的后端和前进腔33。惯性阀4在初始位置,前端密封部44将回液管71和所述阀腔隔断,同时后端密封部45将后退管73与阀腔连通,使得后退腔32经过阀腔和前进管72与前进腔33连通,同时前进腔33与回液腔31隔断,活塞前进运动。惯性阀4切换后,前端密封部44将回液管71和所述阀腔连通,同时后端密封部45将后退管73与阀腔隔断,使得后退腔32与前进腔33隔断,同时前进腔33经过前进管
72、阀腔和回液管71与回液腔31连通,活塞开始后退运动。更具体的,前端密封部44可以呈锥形,所述阀腔设置有与前端密封部44配合的锥面,将阀腔与回液管71隔断,后端密封部45可以呈锥形,所述阀腔设置有与后端密封部45配合的锥面,将阀腔与后退管73隔断。
[0055] 进一步的,如图1至图5所示,作为本发明提供的潜没泵的一种具体实施方式,所述阀腔包括同轴设置且从前向后依次连通的前端导通环槽44、前端台阶圆柱段41、圆柱形连通段42、后端锥面段43和后端导通环槽45,所述前端台阶圆柱段41的前端连通所述前端导通环槽44内侧的开口,所述前端导通环槽44的外径大于所述前端台阶圆柱段41的直径,所述后端锥面段43的大端连通所述后端导通环槽45内侧的开口,所述后端导通环槽45的外径大于所述后端锥面段41大端的直径,所述回液管71连通于所述前端导通环槽44,所述后退管73连通于所述后端导通环槽45,所述前进管72连通于所述连通段42,
