[发明专利]车载中低压无级转换消防泵

说明书

技术领域：

本发明涉及一种消防压水泵，特别涉及一种在消防车上使用的车载中低压消防泵。

技术背景：

传统消防泵多为双叶轮串并联结构，它们具有主轴转速高、功率大、输出效率低的缺点。当低压时，一、二级叶轮同时出水，出口压力1MPa，流量是中压的2倍；当需要中压时，由一级叶轮的低压水进入二级叶轮，由二级叶轮在一级叶轮送入的低压水的基础上增至中压后送出，出口压力比低压时增加1倍，流量是低压流量的0.5倍。这样就需要有一个复杂的中低压转换装置，使泵的结构庞大繁杂。原有的消防泵的一、二级叶轮的结构、参数也不相同，其叶片的安放角β₂在38°-40°之间，包角β在126°—130°之间，实践证明原有的叶轮结构及参数不尽合理，致使叶轮工作效率较低。在压力不变的条件下，若想提高消防泵的流量，传统的做法必须要增大泵的体积和叶轮的直径和输入功率，而没有从消防泵的结构上，特别是主要部件叶轮的结构上采取改进措施，以提高其流量。针对上述问题进行广泛检索，尚未发现相关的技术方案。

发明的内容：

本发明的目的就是为了克服已有的中低压消防泵中存在的结构复杂、体积庞大的缺点，提供的一种改进的车载中低压消防泵。

为实现本发明的目，采用了下述技术方案：

一种车载中低压消防泵，其特征在于泵壳内腔为双蜗室结构，泵壳内腔的主轴上连接一个叶轮与双蜗室配合。

每个叶轮中均布设置有7个叶片，每个叶片的前端工作面与叶轮边缘交点的切线所形成的安放角β₂＝26°-29°，每个叶片的前端与叶轮中心的连线和尾端与叶轮中心的连线形成的包角β＝95°-97°。

泵壳一侧的主轴与减速器连接，泵壳的前盖中设有环形暖水槽以及暖水嘴作为暖泵部件。

由于采用了上述技术方案，使得发明具有如下优点：运用了速度系数法，根据相似设计原理，采取了单级叶轮悬臂式结构，直接的转速变化就能满足中压、低压两种工况的不同的技术条件要求，省去了庞大复杂的中低压转换机构，减少了泵的体积和重量，简化了操作程序。本发明采用了较为合理的单涡壳双涡室结构，使压水室内部的水流趋于对称，这样就能有效的减小经向作用力和轴向负荷，确保了本方面泵的高效运转。

为了详细说明本发明，下例附图提供了一个最佳实施例。

附图说明：

图1是本发明所述的车载中低压无级转换消防泵的结构剖视图；

图2是图1中的泵壳6的双蜗室结构图；

图3是图1中的叶轮2去掉前盖的俯视图。

具体实施方式：

如图1所示，本发明提供的车载中低压无级转换消防泵主要构成为：泵壳6内腔为双蜗室结构，泵壳6内腔的主轴8上连接一个叶轮2与双蜗室配合。泵壳一侧的主轴与减速器连接4，泵壳前盖7中设有环形暖水槽7b以及暖水嘴7a暖泵部件，采用引用发动机冷却用循环水暖泵的方式，即在发动机启动后的数分钟内循环水的温度就达到了50℃以上，把这个循环水通过暖水嘴7a引入环形暖水槽7b，使之泵进水口的进水温度显著提高，夏季又使该泵的部分压力水参与了发动机的冷却，这样既能减轻冷却水泵的负荷，又能达到发动机的较为理想的冷却目标。

泵壳6内腔的双蜗室结构如图2所示，在蜗室中偏左部分设置一个内蜗壁6c，它将原有的蜗室分为内层流道6d和外层流道6b两个层流道，内层流道6d的起始点设置在以蜗室中心水平偏45°的位置，使叶轮泵出的水分别经过内、外层流道，最后汇总至泵壳出口6a。这种结构使压水室内部的水流趋于对称，就能有效的减小经向作用力和轴向负荷，确保了本项目泵的高效运转。

本发明的另一个创新点在于上述叶轮结构及参数的改进，所述的改进是由叶轮水力模型理论的分析研究和试验共同完成的(分析研究和试验过程略)，如图1、图3所示叶轮2为例，最终确定关键的参数及构造为：

a、每个叶轮中均布设置叶片a的数量Z＝7；

b、每个叶片a的安放角β₂＝26°-29°；(注：叶片a的前端工作面与叶轮边缘交点的切线所形成的夹角为安放角β₂)；

c、每个叶片a的包角β＝95°-97°，(注：叶片a的前端与叶轮中心连线与尾端与叶轮中心连线形成的夹角为包角β)；

d、每个叶片a在尾端水流进口边部分N向叶轮轮缘扭曲。

由于叶片尾端的水流进口边N处的液体流动状态是影响叶轮性能的影响因素之一，在前、后盖板处的流线方向是不同的，存在轴向旋涡流动，本发明的叶片在尾端进口边N扭曲的设计，使得进口边前、后盖板流线处的流动与实际流动方向基本一致，减小了冲击损失和摩擦损失，提高了叶轮的水力性能，实际效果是增大了扬程。