[发明专利]弹性体叶轮海水泵

说明书

技术领域

 本发明涉及一种柴油机冷却水泵，特别涉及一种抽取海水通过热交换器冷却柴油机内循环淡水的海水泵，属于容积式流体泵技术领域。

背景技术

船舶在海洋航行时，海水泵抽取海水泵入热交换器冷却柴油机内循环淡水，用于冷却柴油机缸体或其他发热部件。橡胶叶轮海水泵设置在海水泵扁圆形工作腔室内的橡胶叶轮叶片具有较强的弹性和柔韧性，橡胶叶轮旋转时，利用橡胶叶片弯曲、复位时橡胶叶片间的容积变化进行泵水，克服了现有柴油机海水泵存在的结构复杂、成本高、故障率高等缺陷。橡胶叶轮海水泵使用整体简化结构的弹性橡胶叶轮替代了刚性伸缩式叶片叶轮，使转子式海水泵达到结构简单、成本低、故障率低的目的，同时该泵具有自吸能力高、内泄漏小、吸排效率高、耐腐蚀能力强、更换叶轮迅速方便和工作安全可靠等优点，因此被越来越多的用户选用。

现有橡胶叶轮海水泵的工作腔室为两种，一种为整体式工作腔室，其截面形状为椭圆形，利用四心椭圆的半径变化使叶片之间容积产生变化进行泵水，为了保证水泵进出水口的密封，必须在进出水口之间留有一定的距离，因此当橡胶叶轮从出水口向进水口转动过程中，在两个叶片之间的出水口完全关闭后，由于半径变化使得叶片间的空间仍然受到挤压，从而产生水压增高的“困水”现象，直至其转过极限点，橡胶叶轮和水泵轴受到额外的径向压力，影响橡胶叶轮和水泵轴的使用寿命，同时增加了水泵的无功功率损耗。专利号为201120051929.9的实用新型专利“一种弹性橡胶叶轮的叶轮式海水泵”公开了另一种拼装式工作腔室，其截面形状为圆形工作腔室的进水口和出水口上侧拼装一只月牙环，使得工作腔室横截面成为上下不同半径的扁圆形，该叶轮式海水泵不仅没有克服前述第一种整体式工作腔室的“困水”问题，同时由于月牙环两端与圆形横截面工作腔室无法做到平滑过渡连接，增加了对橡胶叶轮叶片的冲击和磨损。此外，所有海水泵的进出水口与泵体都是一个整体，因此，其进出水口的输水口方向不能改变，从而降低了水泵安装使用的灵活性和通用性。

发明内容

本发明的目的是克服现有橡胶叶轮海水泵的缺陷，提供一种避免发生困水现象的橡胶叶轮海水泵，延长橡胶叶轮的使用寿命。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种弹性体叶轮海水泵，包括壳体、水泵轴、轴承、水封、弹性体叶轮、叶轮垫片和端盖，所述水泵轴中部通过一对轴承支承在壳体一端内，水泵轴一端延伸出壳体一端，水泵轴另一端与弹性体叶轮固定连接；所述弹性体叶轮径向外缘嵌装在壳体另一端的工作腔室内，叶轮垫片设置在工作腔室一端面上；所述水封压入壳体内，设置在弹性体叶轮与一对轴承之间的水泵轴上；所述端盖固定在壳体另一端端面上，壳体一侧设有进水口，壳体另一侧设有出水口；所述工作腔室轴向两端分别被端盖内侧和叶轮垫片一侧封闭，工作腔室端面为封闭的曲线，所述封闭的曲线在360°范围内分为                                               、β、γ和ε四个转角，转角对应吸水曲线、β转角对应输水圆弧、γ转角对应排水曲线、ε转角对应密封圆弧；吸水曲线和排水曲线均为正弦曲线，输水圆弧半径R－ 密封圆弧半径r=正弦曲线最大升程h；

正弦曲线径向位移量方程S= h〔－ sin()〕

其中, h为正弦曲线最大径向位移量，为吸水曲线对应的可变转角，对应吸水曲线的转角与对应排水曲线γ转角相等。

本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。

前述的弹性体叶轮海水泵，其中工作腔室端面各曲线在各自对应转角的公共切点位置吻接；从壳体另一端端面观察，按照弹性体叶轮顺时针转动方向，在转角范围内，吸水曲线上端与密封圆弧一端吻接，随着转角不断增大，吸水曲线从上端的正弦曲线零位开始向下径向逐渐增大，直至吸水曲线下端点升至正弦曲线的最大升程h点位置，吸水曲线在h点位置与输水圆弧一端吻接；在γ转角范围内，排水曲线下端从正弦曲线最大升程h点开始向上径向逐渐减小，直至上升到正弦曲线零位位置时，与排水曲线上端与密封圆弧曲线另一端吻接。

前述的弹性体叶轮海水泵，其中所述弹性体叶轮的半径/输水圆弧半径R为1.04～1.05；弹性体叶轮的叶片弯曲后形成的最小半径/密封圆弧半径r为0.94～0.95；所述与γ均为60°±5°，所述β为90°±5°，所述ε为150°±5°。

前述的弹性体叶轮海水泵，其中所述进水口与吸水曲线和输水圆弧一端相通，所述出水口与排水曲线和密封圆弧一端相通。