專利名稱：內混式射流自吸泵的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于一種農業灌溉移動作業用水泵。
背景技術：
輕小型移動式噴灌機組經常移動，配套水泵需要頻繁起停。普通離心泵需要安裝底 閥，每次啟動前要向吸水管和泵體內灌滿水，顯然不符合輕小型移動式噴灌機組的配套 要求，為了減輕操作人員的勞動強度，避免底閥損失，提高工作效率，需要使用自吸泵。
目前國內已有的自吸泵一是性能參數不符合輕小型移動式噴灌機配套要求，二是存 在體積笨重、自吸時間長、自吸性能不穩定等缺點。
國外，包括美國、歐洲各國在內的農業灌溉移動作業用水泵，均采用柴油機排氣自 吸和手動泵自吸兩種方式。這兩種自吸方式的主要缺點， 一是需要人工操作，勞動強度 大，二是自吸時間長，自吸性能差；三是柴油機排氣自吸很容易使排氣管積炭，影響柴 油機正常運行。
發明內容
本實用新型的目的是提供一種內混式射流自吸泵，它不但自吸時間短，自吸性能穩 定，而且在完成自吸過程后，自動轉入正常運行，不需要人工操作。
本實用新型的技術方案是內混式射流自吸泵，其特征在于它包括泵體、泵蓋、 葉輪、吸入室、射流室、壓水室、氣水分離室、儲水室、回流閥、排氣閥、出水閥、進 水口、出水口及傳動系統；
在閥體內吸入室下方設計有一個渦流式射流室，射流室與泵體內儲水室和吸入室相 通，噴嘴的軸線與葉輪的軸線同軸，并與泵體鑄成一體；回流球閥在儲水室內位于射流 室回水口正下方；
排氣閥設在閥體的氣水分離室上方。
如上所述的內混式射流自吸泵，其特征在于噴嘴錐角為8。 10° ，噴嘴出口直 徑為10—20毫米。
本實用新型的內混式射流自吸泵是在葉輪的進口處增設了射流器式的回流閥。該回 流閥主要由回流闊體、回流閥球、噴嘴等組成。水泵首次啟動前向泵體內注滿水，停機 時會自動存留一部分水，待下次啟動時使用，水泵啟動后即進入自吸狀態，在葉輪高速 旋轉的離心力作用下，葉輪出口處混有氣體的水以強大的動能進入壓水室，混有氣體的 水在氣水分離室分離，氣體從排氣閥排出，水從壓水室返回儲水室。同時，儲水室內的 部分水高速流入回流閥的噴嘴(泵腔的壓水室內是高壓區，泵吸入室是低壓區)，由于 噴嘴形成的高壓射流使葉輪進口處的真空度加大，混有氣體的低壓水被吸入葉輪進口， 兩股水流在葉輪進口處混合并交換能量后，在葉輪高速旋轉的離心力作用下進行氣體分離。如此往復循環，將吸水管內的氣體排出，水被吸上來，水泵完成自吸過程。此時， 射流器式的回流閥自動關閉，射流器停止工作，水泵開始轉入正常工作狀態。
射流器是一種利用高速流體作為工作動力的裝置。它本身沒有運動部件，因而具有 結構簡單，密封性能好，工作可靠和成本低等優點。
圖1是本實用新型實施例的結構示意圖。
具體實施方式
圖1中標記的說明l-泵體，2-葉輪，3-葉輪螺母，4-閥蓋，5-密封座，6-擋油圈， 7-氈圈，8-深溝球軸承，9-葉輪軸，10-軸承端蓋，U-皮帶輪鍵，12-皮帶輪，13-葉輪 鍵，14-回流閥球，15-底蓋，16-回流閥，17-放水螺塞，18-噴嘴，19-壓帽，20-進水 口， 21-進水接頭座，22-排氣閥球，23-排氣閥，24-出水口， 25_壓帽，26-出水閥，27 —吸入室，28—射流室，29—壓水室，30—儲水室，31 —回水口， 32 —排污孑L， 33—氣 水分離室。
以下結合附圖和實施例對本實用新型做詳細說明。 從圖1可知，本實用新型實施例的內混式射流自吸泵，其特征在于它包括泵體l、泵 蓋4、葉輪2、吸入室27、射流室28、壓水室29、氣水分離室33、儲水室30、回流閥 16、排氣閥23、出水閥26、進水口20、出水口24及傳動系統；
在閥體1內吸入室27下方設計有一個渦流式射流室28，射流室28與泵體1內儲水 室30和吸入室27相通，噴嘴10的軸線與葉輪2的軸線同軸，并與泵體l鑄成一體； 回流球閥14在儲水室30內位于射流室28回水口 31正下方；排氣閥23設在閥體1的 氣水分離室33上方。
射流室28的回水口 31向下，正對著回流球閥14和排污孔32，排污孔32是定期清 理泵體l內異物的，平常用蓋板15封閉，射流室28與泵體1鑄成一體。出水閥26和 排氣閥23設在泵體1的上方。
葉輪2轉動，將進水管中的空氣吸入，并與從射流室28吸入的水在壓水室29中的 葉輪2處混合，混合后的氣水混合物從泵體1的壓水室39進入氣水分離室33，空氣輕， 從水中逸出位于氣水分離室33的上方，氣壓增大時頂開排氣閥球22并從排氣孔排出。 分離了空氣的水又從氣水分離室33經壓水室29、儲水室30、射流室28和噴嘴18噴入 吸入室27再次與吸入的空氣在壓水室29的葉輪2處混合。這樣反復循環，逐漸將進水 管中的空氣排盡，最后正常出水。在此同時，由于射流室28中流體流動速度劇增，使 預置在排污孔32中的回流球閥14被吸附并堵住射流室28回水口 31，回流水被截斷， 消除了回流損失，提高了自吸泵效率。
葉輪停止轉動，射流室28失去動力，回流球閥14靠自身重量落回到排污孔32內， 同時在進水管內的真空和泵內靜壓作用下迫使泵體1出水閥26和排氣閥23自動關閉， 可保住泵內儲水，待下次啟動自吸時不需再灌引水。噴嘴結構設計
噴嘴出口直徑D是噴嘴的主要結構參數，它影響著自吸泵的自吸性能，D是噴嘴的 入口直徑，與閥體l的出口直徑相同。L是噴嘴的長度，該參數的選取主要考慮兩個因 素 一是保證射流器噴出的水流能夠進入水泵的進口； 二是當水泵進入正常工作狀態后， 噴嘴的位置不影響或很少影響水泵的性能。Ct是噴嘴的錐角。
數值模擬
射流式自吸泵z型進口流道的流動是復雜的三維不可壓湍流流動，其中既有z型彎
管內的流動，也有高速射流流動。為了更好的了解泵的自吸過程及其自吸的機理，獲得
滿意的自吸效果，我們選擇40ZB26-12.5型自吸泵，針對射流器噴嘴出口直徑d=5mm 、 10mm和12mm三個規格的噴嘴，用Fluent軟件對流場內部三維不可壓流動進行了數值 模擬，并對數值模擬的結果進行分析研究。
針對Fluent軟件計算結果，對這三種噴嘴出口直徑不同的水泵進口流道內部流動狀 況分別進行分析。
由三個中間截面靜壓分布圖可知，從水泵的進口處開始，流體的靜壓逐漸減小，即 負壓增大。當從水泵進口處進來的水流遇到從射流器射出的高速高壓水流后，靜壓增加 了。在噴嘴的下方可有一個局部小區域的低壓區(噴嘴出口直徑為10mm的尤為明顯)。 在噴嘴處的中心軸線上，動壓分布呈噴射狀，噴嘴處的動壓最大，這與射流器內部的動 壓分布一致。
從分布圖可以看到，裝有直徑為10mm的噴嘴射出的水流能夠在Z型流道中形成較 好的巻吸作用，同時也就形成了較好的自吸效果。而直徑為5mm的噴嘴，流道內的流 動最不穩定，將影響到泵的自吸性能。
自吸性能的試驗研究
為了進一步了解影響水泵自吸性能的因素，我們選取本實用新型研制的3種自吸泵 進行了自吸性能測試。選取的三種自吸泵分別為65ZB35-25型、80ZB40-50型和 100ZB40-70型。取噴嘴的錐角a為8°和10° ，通過更換不同的噴嘴出口直徑進行了 自吸性能的對比試驗，測得高度為5m時的自吸時間表。
8°和10°錐角時的自吸時間分布圖中，3種型號自吸泵的自吸時間隨噴嘴直徑的 變化曲線。從曲線的變化及其發展趨勢可以看出，在一定的范圍內。噴嘴出口直徑越大， 水泵的自吸時間越短；但當噴嘴出口直徑增大到一定程度(如20毫米)后，自吸時間 就開始增加。
權利要求1、一種內混式射流自吸泵，其特征在于它包括泵體、泵蓋、葉輪、吸入室、射流室、壓水室、氣水分離室、儲水室、回流閥、排氣閥、出水閥、進水口、出水口及傳動系統；在閥體內吸入室下方設計有一個渦流式射流室，射流室與泵體內儲水室和吸入室相通，噴嘴的軸線與葉輪的軸線同軸，并與泵體鑄成一體；回流球閥在儲水室內位于射流室回水口正下方；排氣閥設在閥體的氣水分離室上方。
2、 如權利要求l所述的內混式射流自吸泵，其特征在于噴嘴錐角為8。 10° ， 噴嘴出口直徑為10 — 20毫米。
專利摘要一種內混式射流自吸泵，其特征在于它包括泵體、泵蓋、葉輪、吸入室、射流室、壓水室、氣水分離室、儲水室、回流閥、排氣閥、出水閥、進水口、出水口及傳動系統；在閥體內吸入室下方設計有一個渦流式射流室，射流室與泵體內儲水室和吸入室相通，噴嘴的軸線與葉輪的軸線同軸，并與泵體鑄成一體；回流球閥在儲水室內位于射流室回水口正下方；排氣閥設在閥體的氣水分離室上方。它不但自吸時間短，自吸性能穩定，而且在完成自吸過程后，自動轉入正常運行，不需要人工操作。
文檔編號F04D9/00GK201255119SQ20082006771
公開日2009年6月10日 申請日期2008年6月12日 優先權日2008年6月12日
發明者蘭才有, 張勤富 申請人:云夢縣高壓節能水泵廠