專利名稱：螺接式熱力循環助流泵的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及利用熱力學原理直接以熱能為動力用于低壓液相流體輸送的熱力泵技術領域，特別是涉及一種用于簡易采暖系統(即采暖爐或家用微型鍋爐自然循環熱水供暖系統)中的利用爐具自身熱力實現采暖熱水半強制循環的熱力循環助流泵裝置。
背景技術：
熱力循環助流泵又稱熱力泵，由發明專利申請公開說明書CN1040083A于1990年2月28日予以公開，系目前現有采暖爐具上推廣應用的一種經濟適用的屬正位移特性容積式結構的新型熱動力式循環水助流泵裝置。該泵具有工作可靠、性能良好、結構簡單、價格低廉和運行維護方便等突出優點，是迄今為止的現有專利申請CN85201185U、CN1042760A和CN2443236Y等提出的多種熱力循環助流方案中最為實用可行的已有技術。該方案的熱動力工作原理類似自然界中的間歇噴泉(Geyser)，其利用爐具自身熱能為動力并以利用率較高的動/熱能混合形式輸出，即直接利用水工質在由導流膠管和熱力棒構成的細長型結構的熱動力噴管(也稱盲管)的盲端，受熱急劇汽化而迅速膨脹產生的間歇性(脈沖式)高壓噴射推力作為泵流壓頭實現循環水脈動輸送，從而達到系統采暖熱水半強制循環目的。該方案不僅能較好的克服傳統家用暖氣片“上熱下涼”的弊病，而且可使簡易系統管路安裝較為隨意，并具有提升熱媒循環速度、降低系統造價、增加供暖面積、改善采暖效果、縮小爐具尺寸和提高熱效率等多種實用功能，節能環保效果顯著，是目前有效提升現有采暖爐具節能環保技術水平和市場競爭能力的重要配套產品。
但是，鑒于上述現有方案為鋼制焊接式泵體結構，因此其在生產制造方面，不僅焊接難度大、生產工藝復雜和制造裝配質量差，而且生產成本高，而不適宜規模化批量生產，故該方案存在著產品生產效率較低的問題，從而使其推廣受到極大制約。此外，該方案還存在泵殼不能拆卸維修的先行技術不足，造成泵內部件老化、腐蝕損壞或者出現產品質量問題而不能進行拆卸維修，從而導致該泵的使用壽命和工作性能因此而大大降低。
發明內容
本實用新型的任務是解決上述現有技術所存在的產品生產效率低和不能拆卸維修的技術不足，提供一種具有產品生產效率高且泵殼能夠拆卸的螺接式熱力循環助流泵。
為實現上述任務，本實用新型的螺接式熱力循環助流泵的方案包括進水管、排水管、進水閥和排水閥，還包括進水閥與排水閥之間的密封空間(也稱泵缸)，以及與密封空間連通的熱力接管及其導流膠管和熱力棒，其特征是其泵殼由底部帶有進水管且側壁帶有熱力接管的泵體鑄件與頂部帶有排水管的泵蓋鑄件構成，所述泵體鑄件與泵蓋鑄件之間為螺紋連接，且在所述連接部位由相應的階梯孔(臺階孔)階臺平面與裝接端面構成的夾裝面之間夾裝有排水閥座，所述排水閥設置于排水閥座上，所述進水閥設置于泵體鑄件的進水閥座上。
上述泵體鑄件與泵蓋鑄件之間可采用泵蓋鑄件裝接端設內螺紋且泵體鑄件裝接端設外螺紋的管螺紋連接結構；也可以采用泵體鑄件裝接端設內螺紋且泵蓋鑄件裝接端設外螺紋的管螺紋連接結構。
所述進水閥座可以是連接進水管的泵體底板，也可以是泵體鑄件內的進水隔板。
所述熱力接管可以向上傾斜設置于泵體鑄件側壁上，也可以是管口端向下彎曲的彎形管；上述熱力接管的設置數量為1至2根。
所述泵體鑄件的泵體底板和泵蓋鑄件的頂板可以是平面板，也可以是曲面板。
所述進水閥與排水閥的密封副可以是平面，也可以是曲面。
所述泵蓋鑄件上的排水管可以豎向設置，也可以橫向設置。
作為對雙熱力接管方案的進一步改進，可以在密封空間及進、排水閥座的中間位置豎向設置一塊密封隔板，并在進、排水閥座上分別設置兩個半型進、排水閥，從而構成兩個可以相對獨立工作的雙缸泵結構方案，使其工作性能得到顯著提高。
采用上述方案與現有技術相比，具有如下有益效果1、生產效率顯著提高。由于本方案采用易于成型和裝配的首創螺紋連接式鑄造泵殼，并巧妙采用新穎獨特的排水閥座夾裝結構，因此本泵顯具制造容易、生產工藝簡單和裝配質量好之優點。不僅產品生產效率顯著提高，而且還具有良好的部件互換性和通用性，產品標準化顯著提高。故特別適宜規模化批量生產，從而實現爐泵配套的產業化與技術支持。
2、工作性能顯著提高。因本泵采用結構新穎的傾斜熱力接管、曲面密封副和減縮泵缸容積等結構，并采用沖壓和機加工密封閥面工藝。一方面不僅裝配質量提高而使閥芯流體阻力減小、密封性能增強、內部泄漏和損耗減少且動作靈敏，使容積效率得到顯著提高，并且閥芯耐沖擊性能和承壓能力提高，使其使用壽命延長；另一方面，本方案提出的雙缸泵方案，不僅結構新穎獨特和性價比好，而且可顯著消除雙配置熱動力噴管的零和作用及相位干擾問題，使其排量、功率和壓頭等參數大幅度增加，工作性能顯著提高。
3、使用壽命延長。一方面因本方案采用堅固耐用的鑄鐵泵殼，使耐腐蝕性能顯著提高；另一方面是閥芯結構壽命提高且泵體可以拆卸維修，因此使本泵使用壽命大大提高。
4、結構簡單、體積小巧且外形美觀。因本方案采用獨有傾斜熱力接管和無進水室等結構設計，使冗余結構簡化，因而具有部件模塊化、結構簡單和體積小巧之優點，并且外形美觀、樣式繁多，特別適宜供暖面積300m2以下的采暖爐具配套使用。
5、價格低廉、經濟實用。因本泵采用具模塊化設計的鑄造式泵殼，故具有結構簡單、制造容易和產率高之優點。并據試制表明，鑄鐵泵殼重量在0.8-1.2kg范圍內，與焊接式泵殼相比，其各項性能均有顯著提高，并且制造成本顯著降低，產品價格低廉，性價比指標良好。與現有技術相比，本實用新型是實現工業化生產和淘汰現有焊接式熱力泵的理想換代產品。
以下結合附圖和實施例對本實用新型的螺接式熱力循環助流泵作進一步的詳細說明，其圖7是本實用新型實施例5的結構示意剖視圖；圖8是本實用新型實施例6的結構示意局部剖視圖；圖9是本實用新型實施例7的結構示意剖視圖；
圖10是本實用新型實施例8的結構示意剖視圖；
圖11是本實用新型實施例9的結構示意剖視圖；
圖12是本實用新型實施例10的結構示意剖視圖；
圖13是沿
圖12所示C-C線的剖視圖；
圖14是
圖12中所示的密封隔板及排水閥座的部件側視圖；
圖15是本實用新型實施例11的結構示意剖視圖；
圖16是本實用新型實施例12的結構示意剖視圖；
圖17是本實用新型實施例13的結構示意剖視圖；
圖18是本實用新型實施例14的結構示意剖視圖。
具體實施方式
實施例1如
圖1、圖2和圖3所示，本實用新型包括均設外螺紋的進水管1和排水管2、由進水閥芯3和進水閥件4組成的進水閥、由排水閥芯5和排水閥件6組成的排水閥，還包括進、排水閥之間的密封空間14，以及與密封空間14連通的熱力接管7及其導流膠管8和熱力棒9。其特征是其泵殼分別由底部鑄有進水管1且側壁鑄有熱力接管7的泵體鑄件10與頂部鑄有排水管2的泵蓋鑄件11兩個部件構成。泵蓋鑄件11的頂板為球面板且下面為階梯孔腔體，泵體鑄件10與泵蓋鑄件11之間為泵蓋鑄件裝接端設內螺紋且泵體鑄件裝接端設外螺紋的管螺紋連接結構，其螺紋纏抹鉛油麻絲或聚四氟乙烯密封帶等填料，以達到密封效果；其管螺紋為現有圓柱形或圓錐形管螺紋，連接方式為現有3種公知方式。此外，由泵蓋鑄件11的階梯孔階臺平面與旋入的泵體鑄件10的裝接端面構成的夾裝面間夾裝有排水閥座12，為強化密封空間14的密封效果，可在排水閥座12與泵蓋鑄件11的階臺平面間設密封材料。由
圖1所示可知，排水閥座12為具球面型胎內拔緣的環形薄板，排水閥芯5為具適配密封球面結構的半球形(由半球部與短圓柱構成)，排水閥芯5與排水閥座12的球面凸緣構成曲面密封副，并通過鐵絲(或薄板)制成的十字形框架結構的排水閥件6限位導向。同樣，進水閥芯3由進水閥件4限位于球面形狀的泵體底板13上，泵體底板13既是進水閥座又兼作與進水管1連接的管板，其密封面以及前述階臺平面和安裝端面等需經機加工處理，以達到良好密封效果和表面粗糙度。上述進水閥件4和排水閥件6均焊接于排水閥座12上。如圖2和圖3所示，為便于螺紋連接，進水管1的外表面為六邊形，泵蓋鑄件11的外表面為八邊形(或其它適宜結構)。此外，熱力接管7為管中心軸線與泵體鑄件10的中心軸線相交且向上傾斜45°角(30-60°為宜)斜接于泵體鑄件10的側壁上，其管口直接套接導流膠管8，從而較現有結構更加簡單。此外，熱力棒9的上部焊有環形護板，導流膠管8的兩端裝有管卡。
上述本實用新型的熱動力噴管由導流膠管8和熱力棒9構成，并通過熱力接管7與密封空間14相通，其結構參數為熱動力噴管長徑比＞20；導流膠管為熱力棒容積的8-10倍以上；密封空間的容積應控制在熱動力噴管容積的2倍以內，其工作方為有效。其工作原理和過程如下由于熱動力噴管為細長型結構，造成斜插于爐膛高溫區的熱力棒內的水工質受熱無法自由對流，使其迅速達到臨界溫度而急劇相變汽化，此時導流膠管內的工質仍處于液態。因此，急劇膨脹噴發的汽體便將液體工質迅速推出導流膠管，由排水閥排出；同時，迅速膨脹的慣性作用又造成熱動力噴管內的壓力迅速下降形成負壓，迫使排水閥關閉、進水閥開啟，工質重新進入補充管內負壓，開始新的工作循環，從而形成本泵獨特的脈動工作方式。
實施例2如圖4所示，除與實施例1的相同結構外，其不同之處在于本例的泵體底板13為錐形曲面板，排水閥座12的內拔緣亦為錐形；排水閥芯5和進水閥芯3均為圓臺形且頂部帶凹坑，目的是減輕重量以減小停泵時的自然循環阻力。其次是泵蓋鑄件11的頂板為平面板；進水管1的外表面為六邊形且設內螺紋，這樣可節省連接管件，降低配套費用。此外，其排水閥座及進、排水閥件可進行電鍍處理，以提高使用壽命。
實施例3如圖5所示，其與前述實施例的不同之處在于泵蓋鑄件11的頂板為錐形曲面板，泵體底板13為平面板；進水閥芯3與排水閥芯5為平面密封面且頂部帶圓弧面結構，目的是提高承壓能力和使用壽命。其次是排水閥件6和進水閥件4以卡裝方式設置于具平面結構的排水閥座12的下部和上部。此外，泵體鑄件10的側壁上對稱設有兩個熱力接管7，從而使其工作性能顯著提高，本實用新型的其它實施例均可設置兩個熱力接管。其所連通的導流膠管及熱力棒與前述實施例結構相同，其規格可以相同，也可以不相同。
實施例4圖6示出實施例4，其與前述實施例的區別在于熱力接管7為管口端向下彎曲的彎形管(可采用變徑彎形管)；泵蓋鑄件11的外表面為階梯柱，其上部或下部設八邊形的螺母面；泵體鑄件10的螺尾部設有泵體凸緣15，該泵體凸緣15的階臺面與泵蓋鑄件11的裝接端面之間可以設密封墊，以強化密封效果，此凸緣密封方式特別適用于圓柱形管螺紋間的連接。此外，進水閥芯3和排水閥芯5均為自身帶有進水閥件4與排水閥件6的自導式復合閥芯結構，當然，也可采用由塑料閥件與橡膠閥芯構成的復合閥芯或其它適宜的公知結構。
實施例5如圖7所示，實施例5與前述實施例的不同之處在于，泵蓋鑄件11與泵體鑄件10之間為泵蓋鑄件裝接端設外螺紋且泵體鑄件裝接端設內螺紋的管螺紋連接結構，泵體鑄件10為階梯孔腔體，其階臺平面與泵蓋鑄件11的裝接端面構成夾裝面。泵蓋鑄件11的凸緣為八邊形螺母面(或者12邊形)。本實施例所給出的螺紋連接結構，可使泵殼高度減小約20毫米，具有體積小巧之優點。
實施例6如圖8所示，實施例6與前述實施例的不同之處在于泵蓋鑄件11的凸緣較薄，只具美觀和防塵作用；當然，也可以與泵體鑄件10的裝接端面之間設密封墊，而起到密封作用。此外，排水管2為外表面六邊形螺母面，以便于裝卸。
實施例7如圖9所示，實施例7與前述實施例的主要區別在于泵蓋鑄件11的凸緣較厚且為八邊形或十二邊形，泵體鑄件10的螺母面既可設于進水管上，也可設于泵體鑄件的裝接端。
實施例8
圖10所示的實施例8與前述實施例的不同之處是泵蓋鑄件11全部旋入泵體鑄件10的裝接端且進水管1的外表面為六邊形結構，以便于螺紋連接。
實施例9
圖11示出實施例9，其與前述實施例的不同之處在于本實施例的排水管2為90°彎曲的橫向設置的(或變徑)彎頭型排水管，且其頂部(可偏近管口)設有用于安裝排氣閥的排氣閥口16。上述結構的優點是可節省與爐具回水引管的連接彎頭管件，降低配套費用。
實施例10如
圖12、
圖13和
圖14所示，實施例10與前述實施例的不同之處在于泵體鑄件10設有兩個熱力接管7，在兩熱力接管7之間的密封空間14的中間位置(重合對稱中心軸線)垂直設有一塊密封隔板17，該密封隔板17將密封空間14隔成兩個相對較為密閉獨立的半型密封空間，并各自與熱力接管7連通；進水閥座(泵體底板13)與排水閥座也被隔成兩個半型結構，并且進水閥座上分設有兩個半型進水閥芯18(近似半圓臺形)，排水閥座12上分設有兩個半型排水閥芯19。如
圖13和
圖14所示，密封隔板17的上部略窄且穿過排水閥座12，密封隔板17上面分別設有進水閥件4和排水閥件6。上述密封隔板17與泵體鑄件10的內壁及進水閥座之間為間隙較小的液密封卡裝結構，密封隔板17與排水閥座12之間可以卡裝，也可以焊裝或采用塑料整體件等適宜結構。此外，泵蓋鑄件11上還設有泵蓋凸緣20，其具有防塵和美觀作用，也可設置八邊形螺母面結構。上述本實施例的半型閥芯在閥座傾斜作用力的作用下，可較好的與密封隔板實現密封，從而達到雙缸泵工作效果，由于其完全消除了單缸雙配置熱動力噴管之間存在的零和作用和相位干擾問題，因此工作性能顯著提高。
實施例11如
圖15所示，實施例11與前述例10均屬雙缸泵結構方案，其不同之處在于其進、排水閥的密封副為球面，且閥芯上可以自身設置閥件，該球面半型閥芯具有工作可靠之優點。
實施例12如
圖16所示，實施例12與前述實施例的不同之處在于本實施例的進、排水閥為旋啟式，其密封副為平面，且形狀為半圓形，前述實施例11與例10也可采用旋啟式進、排水閥。
實施例13如
圖17所示，實施例13與前述實施的區別在于本實施例的進水閥芯3設置于進水隔板21上，進水管1與泵體底板13連接，且在泵體底板13與進水隔板21之間的泵體鑄件側壁上設有進水檢修孔22，進水檢修孔22由密封絲堵密封，用于方便排除進水閥芯因長期停用而發生與進水閥座粘連的問題。此外，熱力接管7為變徑管結構，以減小管口流動阻力。
實施例14如
圖18所示，實施例14與前述實施例的不同之處在于其泵體底板13為球形曲面板，進、排水閥座均為平面板。實施例14與前述實施例13均為有進水室方案，其它實施例均適用此方案，但缺點是材料消耗較多。上述本實用新型可采用鑄鐵材料制造，也可采用鑄鋼或鋁合金材料。此外，雙缸方案均適用于本實施例及其它類似適宜結構。
通過對本實用新型給出的上述多個實施例可知，本實用新型的閥芯、閥件及排水閥座等泵內部件的結構形式較多，因此這些部件還可采用其它公知結構和材料制造；其次是本實用新型不僅僅局限于上述實施例(并非均系優選方式)，其實施結構形式較多；并且不難理解，上述實施例的不同技術特征可以進行多種組合、變換或取舍從而變換出多種優選結構方案。但是，無論對其作何種變換，凡是采用上述本方案的螺紋連接式鑄造泵殼及夾裝面結構的均視為在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.螺接式熱力循環助流泵，包括進水管、排水管、進水閥和排水閥，還包括進水閥與排水閥之間的密封空間，以及與密封空間連通的熱力接管及其導流膠管和熱力棒，其特征在于其泵殼由底部帶有進水管且側壁帶有熱力接管的泵體鑄件與頂部帶有排水管的泵蓋鑄件構成，所述泵體鑄件與泵蓋鑄件之間為螺紋連接，且在所述連接部位由相應的階梯孔階臺平面與裝接端面構成的夾裝面之間夾裝有排水閥座，所述排水閥設置于該排水閥座上，所述進水閥設置于泵體鑄件的進水閥座上。
2.如權利要求1所述的螺接式熱力循環助流泵，其特征在于所述泵體鑄件與泵蓋鑄件之間為泵蓋鑄件裝接端設內螺紋且泵體鑄件裝接端設外螺紋的螺紋連接結構，所述夾裝面由泵蓋鑄件內的階梯孔階臺平面與泵體鑄件的裝接端面構成。
3.如權利要求1所述的螺接式熱力循環助流泵，其特征在于所述泵體鑄件與泵蓋鑄件之間為泵體鑄件裝接端設內螺紋且泵蓋鑄件裝接端設外螺紋的螺紋連接結構，所述夾裝面由泵體鑄件內的階梯孔階臺平面與泵蓋鑄件的裝接端面構成。
4.如權利要求1至3中任何一項所述的螺接式熱力循環助流泵，其特征在于所述進水閥座為進水隔板(21)，所述進水管(1)與進水隔板(21)下面的泵體底板(13)連接。
5.如權利要求1至3中任何一項所述的螺接式熱力循環助流泵，其特征在于，所述進水閥座為連接進水管(1)的泵體底板(13)。
6.如權利要求5所述的螺接式熱力循環助流泵，其特征在于所述熱力接管向上傾斜設置于泵體鑄件側壁上且其中心軸線與泵體鑄件中心軸線相交，所述熱力接管的設置數量為1至2根。
7.如權利要求5所述的螺接式熱力循環助流泵，其特征在于所述熱力接管為管口端向下彎曲的彎形管，其設置數量為1至2根。
8.如權利要求5所述的螺接式熱力循環助流泵，其特征在于所述泵體底板(13)為平面板。
9.如權利要求5所述的螺接式熱力循環助流泵，其特征在于所述泵體底板(13)為曲面板。
10.如權利要求1至3中任何一項所述的螺接式熱力循環助流泵，其特征在于所述泵體鑄件的側壁上設有兩個熱力接管，所述密封空間、進水閥座與排水閥座的中間位置垂直設有一塊密封隔板(17)，所述密封隔板(17)兩側的獨立密封空間各自與熱力接管連通；所述進水閥座上分設兩個半型進水閥芯(18)，所述排水閥座上分設兩個半型排水閥芯(19)。
專利摘要本實用新型公開了一種涉及熱力泵技術領域的螺接式熱力循環助流泵，任務是解決現有鋼制焊接式熱力循環助流泵所存在的產率低和不能拆卸維修的技術不足，其特征是其泵殼由底部帶有進水管且側壁帶有熱力接管的泵體鑄件與頂部帶有排水管的泵蓋鑄件構成，所述泵體鑄件與泵蓋鑄件為螺紋連接，所述連接部位由階梯孔階臺平面與裝接端面構成的夾裝面夾裝有排水閥座。與現有技術相比，本實用新型不僅產率高，而且適宜規模化批量生產，并具有部件模塊化，結構緊湊、體積小巧、便于維修、使用壽命長和工作性能好之優點，適于各種采暖爐具配套裝用。
文檔編號F04F1/00GK2575348SQ0224326
公開日2003年9月24日 申請日期2002年7月22日 優先權日2002年5月27日
發明者田志遠 申請人:田志遠