技术领域
[0001] 本实用新型涉及
离心泵领域，具体是一种惰性真空辅助
自吸泵。
背景技术
[0002] 离心泵是将液体从一个地方输送到另一个地方最常见的泵，用于
灌溉、生活用
水系统、污
水处理和许多其它应用。液体被位于泵体内的
叶轮推动从吸水池通过泵体由出口管排出。蜗壳进水孔与叶轮同心。叶轮的旋转使液体向外甩向叶轮外缘并集中从泵体出口排出。当液体向外驱动时，在中心处产生真空，从而吸入更多的液体到泵中。
[0003] 离心泵使用的主要限制之一是，当泵内充满空气时叶轮只能带动空气旋转，因空气单位体积的重量很轻产生的离心
力甚小常常不能将泵腔和进口管内的空气排出，它们没有自行吸入液体进行工作的能力。在通用机泵领域，一般的非潜水安装式离心泵除了本身自带自吸功能的自吸泵和依靠
正压进水的离心泵外，大多数干式安装的离心泵均需要在泵进口管末端配置底
阀，在第一次启动前需要对泵进行灌水方可启动。比如排水作业等使用环境，泵的运行是不连续的，需要重复不断地人为向泵内灌水。尽管泵机安装了底阀但是底阀具有天然的
缺陷，主要表现在：1. 底阀笨重，且安装在液下不便于吊起、监视、保养和维修；2.底阀由于长期浸泡在液体中容易造成
腐蚀、进而影响密封效果，严重的会在二次吸水时无法工作；3.生产和流程中所产生的固体颗粒会进入循环液体中，固体颗粒在底阀中的聚集和粘附可使底阀无法完全密封，底阀会立刻失效；4. 由于底阀安装在进水管末端、底阀自身会影响泵的进水面积造成供水不足。其次，在野外作业时，或是需要无人值守时，需要排水的水源可能会随时被抽干，但是由于无人值守，或是不能及时被发现，水泵长时间处于干转时，很容易将机械密封烧毁，甚至导致整台机器被损坏。
[0004] 鉴于上述情形，需要设计一种真空辅助自吸泵，以实现以下目标：
[0005] 1.不需要安装底阀
[0006] 2.离心泵可自行快速抽真空
[0007] 3.首次启动前无需向泵内灌水，可直接进行无水启动；
[0008] 4.可实现自吸并可以反复、持久自吸；
[0009] 5.在自吸过程中，或泵长时间处于无水运转时，也不会对泵造成损坏；
[0010] 6.当抽真空结束，离心泵开始工作时，
真空泵可以停止工作，处于睡眠状态，以便大幅度地节省
能源、降低机械噪音、提高真空泵的使用寿命，实用新型内容
[0011] 本实用新型的目的是提供一种惰性真空辅助自吸泵，以解决
现有技术条件下离心泵不能自吸、不能长时间干转、真空泵完成抽真空后，自吸装置无法停机的问题。
[0012] 为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：
[0013] 一种惰性真空辅助自吸泵，其特征在于：包括干式安装离心泵，所述干式安装离心泵的悬架上方设有垫
铁，所述垫铁上方固定安装有自吸式
转子真空泵，所述干式安装离心泵，其结构包括泵体，泵体前端配有吸入段，吸入段前面安装偏心异径管，泵体垂直于轴向的一侧有出水
法兰，出水法兰前端连接一止回阀，泵体后端配有泵盖，泵盖密封腔外侧设有环向包围
主轴的
油槽，泵盖向后依次与连接架、悬架相连接，悬架内安装有
轴承和主轴，主轴在驱动端穿过悬架延伸出去，用于连接
原动机，并通过皮带、皮带轮、电磁
离合器与真空泵泵轴相连，进而实现与自吸泵主轴同时转动或断开，主轴非驱动端穿过泵盖进入泵体，叶轮位于泵体流道中心，并安装在主轴上，所述连接架上方设有机械密封无水干转保护装置，其包括安装在连接架上的油箱，油箱内有油液，油箱内上部通过上油管与泵盖内油槽上部连通，油箱内下部通过下油管与泵盖内油槽下部连通，由油箱和油槽构成循环油液回路，利用油液的
热虹吸效应实现无水干转保护。
[0014] 所述真空辅助自吸控制装置的结构是：包括水流
开关、排气管组件、
电磁阀、电磁离合器、真空泵及
控制器，水流开关常闭安装在偏心异径管的顶端，电磁阀常闭安装在排气管组件上，电磁离合器常开安装在真空泵主轴上，真空泵主轴通过皮带组件和电磁离合器连接自吸泵主轴，水流开关通过监测偏心异径管内的水流控制电磁阀和电磁离合器的电源以实现自动启停，安装在吸入段前端的偏心异径管顶端安装水流开关和装有电磁阀的排气管组件，当自吸泵启动后安全运行10-11秒钟后，与控制器相连接的常闭水流开关通电，电磁离合器通电吸合、真空泵开始运转，电磁阀通电开启，真空泵开始通过排气管组件对自吸泵及其进水管进行排气抽真空，几秒后，当水进入偏心异径管时水流撞击水流开关的
挡板、水流开关立即断开，电磁阀亦随即断电关闭，于此同时，与水流开关相连接的、安装在真空泵泵轴上的电磁离合器随即断电，断电后的离合器分开，真空泵停止工作，进入睡眠状态，真空泵完成抽真空。
[0015] 所述真空辅助自吸控制装置的结构还可以是：包括水流开关、
吸入室组件、电磁离合器、真空泵及控制器，具体结构为：吸入室位于偏心异径管顶部，吸入室顶部盖合安装有吸入室盖，吸入室中心盖有一通孔，吸入室内设浮
球阀密封垫、浮球、限位运动机构，所述限位运动机构包括连接在吸入室盖底部的杠杆
支架，杠杆支架上转动安装有第一杠杆，以及位于第一杠杆上方的第二杠杆，第二杠杆一端、第一杠杆一端依次位于浮球阀密封垫下方，所述浮球阀密封垫下端与第二杠杆伸向浮球阀密封垫下方的一端连接，第一杠杆位于浮球阀密封垫下方的一端通过浮球杆、U型夹与浮球连接，第一杠杆、第二杠杆另一端通过杠杆连接环连接，所述吸入室内位于吸入室与进水管连通处上方设有过滤网，水流开关安装在偏心异径管顶端，电磁离合器安装在真空泵轴上，真空泵主轴通过皮带组件和电磁离合器连接自吸泵主轴，其中，浮球阀密封垫随浮球浮动在吸入室内上下竖直移动以控制排气管的打开和关闭，当自吸泵启动后安全运行10-11秒钟后，与控制器相连接的常闭水流开关通电，电磁离合器通电吸合、真空泵开始通过排气管组件对自吸泵及其进水管进行排气抽真空，当水充满泵腔、浮球随水位上浮直至浮球阀密封垫紧贴浮球阀
密封座关闭排气管，同时偏心异径管内的水流撞击水流开关的挡板、水流开关立即断开，安装在真空泵泵轴上的电磁离合器随即断电，断电后的离合器分离，真空泵停止工作，进入睡眠状态，真空泵完成抽真空。
[0016] 所使用的真空泵为自吸式转子真空泵，包括主轴、泵体、泵盖、旋转体、推动销和滑片等，自吸式转子真空泵的主轴由电磁离合器和皮带组件连接自吸泵主轴驱动旋转，旋转体带动滑片贴合泵体的腔室内表面开始旋转，相邻的两枚滑片与泵体腔室内表面组成密闭腔室，滑片从出口处向进口处旋转的过程中：密闭腔室的体积逐渐加大、压强减小，当该密闭腔室经过进口
时空气会被压入该密闭腔室，密闭腔室充满空气向泵出口处旋转，关于中心对称安装的两枚滑片和滑片间的推动销组合的总长度不变、配合泵体非规则的曲面密闭腔室空间逐渐减小、压强逐渐增大，当经过出口时空气会被排出真空泵泵腔以外，此过程周而复始可快速将进口处的空气经泵腔移动至泵体出口处排出泵腔以完成抽真空。
[0017] 泵体的出水管上装有
逆止阀，逆止阀中的
橡胶密封垫在泵正常运转时是往上翘起保证介质畅通无阻地排出去，当泵刚刚启动在抽真空的时候由于重力作用橡胶密封垫下垂并贴在逆止阀上，当泵腔内压力逐渐减小、外界
大气压作用在橡胶密封垫上使其密封泵腔不让外界空气进入。
[0018] 机械密封无水干转保护装置由泵体-泵盖
螺栓固定在连接架上方、用以实现机封的无水干转、辅助实现泵无水直接启动并完成自吸。
[0019] 真空泵通过垫铁装配在离心泵的悬架上，皮带组件和电磁离合器连接真空泵和离心泵的轴并传动，真空泵的进口由排气管组件连接到偏心异径管或者吸入室并与离心泵泵腔相通，离心泵启动后电磁离合器通电吸合真空泵随之启动，离心泵泵腔及进口管内的空气不断的经偏心异径管或者密封浮箱由真空泵排回空气中，密封的泵腔及进口管内的气体被抽走使腔室内压力下降，吸水池的水在大气压的作用下逐渐进入泵腔直到充满泵腔，水流撞击水流开关的挡板使水流开关断开，电磁阀断电闭合，电磁离合器断电分离，真空泵停止工作，自吸泵正常运转。
[0020] 与现有技术相比，本实用新型的优点为：
[0021] 1、可快速抽真空；
[0022] 2、可以无水启动，无水干转；
[0023] 3、当抽真空过程完成后，真空泵可以停止工作，进入睡眠状态，可大幅减少能耗，降低机组噪音，提高真空泵的使用寿命；
[0024] 4、真空泵寄生安装在离心泵上，无需额外动力；
[0025] 5、结构紧凑，体积小，重量轻，便于机动。
附图说明
[0026] 图1是本实用新型第一种控制方式结构侧视图。
[0027] 图2是本实用新型第一种控制方式结构正视图。
[0028] 图3是本实用新型第二种控制方式结构侧视图。
[0029] 图4是本实用新型自吸式转子真空泵结构正视图。
[0030] 图5是本实用新型自吸式转子真空泵结构侧视图。
[0031] 图6是本实用新型吸入室结构示意图。
具体实施方式
[0032] 下面结合附图和
实施例对本实用新型进一步说明：
[0033] 具体实施例1：
[0034] 如图1-图5所示，惰性真空辅助自吸泵，包括干式安装离心泵、真空泵7、机械密封无水干转保护装置12，所述干式安装离心泵的悬架上方设有垫铁，所述垫铁上方固定安装有自吸式转子真空泵，所述干式安装离心泵，干式安装离心泵包括泵体17，泵体17轴向一侧即泵体17前侧面通过吸入段19连通有偏心异径管，泵体17轴向另一侧即泵体17后侧同轴盖合连接有泵盖14，泵体17垂直于轴向的一侧连通有泵体清理孔盖25，泵盖14向后依次同轴连接有连接架11、悬架9，悬架9内通过轴承同轴转动安装有主轴2，主轴2前端穿过泵盖14并伸入泵体17内，泵盖14盖体中同轴设有环向包围主轴2的油槽，在泵盖14内的主轴2前端同轴安装有叶轮16。
[0035] 干式安装离心泵的进口
位置安装偏心异径管21，在偏心异径管21的顶部安装水流开关29、配电磁阀28的排气管组件15，排气管组件15连接到真空泵7的进口，电源线由控制器经过水流开关29连接电磁阀28和电磁离合器27。自吸泵泵腔与真空泵7在电磁阀28通电开启时相通、在电磁阀28断电闭合时隔离。
[0036] 机械密封无水干转保护装置12包括安装在连接架11上的油箱，油箱内有油液，油箱内上部通过上油管与泵盖14内油槽上部连通，油箱内下部通过下油管与泵盖14内油槽下部连通，由油箱和油槽构成循环油液回路，利用油液的热虹吸效应实现无水干转保护；
[0037] 泵体7的出水管管口连通安装有逆止阀22，逆止阀22中的橡胶密封垫23在泵正常运转时是往上翘起保证介质畅通无阻地排出去，当泵刚刚启动在抽真空的时候由于重力作用橡胶密封垫23下垂并贴在逆止阀上，当泵腔内压力逐渐减小、外界大气压作用在橡胶密封垫23上使其密封泵腔不让外界空气进入。
[0038] 主轴2后端与外部原动机传动连接，当外部原动机为柴油机时，主轴2通过柴油机柔性传动
联轴器3与柴油机传动连接。
[0039] 如图4、5所示，如图4、5所示：自吸式转子真空泵，包括转子和
定子。
[0040] 转子部分：主轴44两端安装有轴承50用于
支撑转子旋转，轴承由
锁紧
螺母51和锁紧
垫圈52轴向固定在主轴44上，所述的旋转体47关于中心对称位置拉伸有径向槽用于安装滑片46，旋转体47紧配合在主轴44上，在旋转体47径向槽的底部配合主轴44一起钻孔用于安装推动销45，机械密封动环48包裹安装在主轴44上随轴旋转。
[0041] 定子部分：泵体56上设有进口62和出口61，内六
角丝堵55用于泵体56的排油，驱动端和非驱动端泵盖58与泵体56配合由螺栓59紧固、由O型圈57密封，转子部分的轴承50安装在驱动端和非驱动端泵盖58内以支撑转子在泵体内旋转；驱动端轴承压盖60和非驱动端轴承压盖53由螺栓固定安装在驱动端和非驱动端泵盖58上、配合密封垫54密封。机封密封静环49安装在驱动端和非驱动端泵盖58内静止不动。
[0042] 自吸式转子真空泵的主轴44由电磁离合器27和皮带组件4驱动旋转，旋转体47带动滑片46贴合泵体56的腔室内表面开始旋转，相邻的两枚滑片与泵体腔室内表面组成密闭腔室，滑片46从出口处向进口处旋转的过程中：密闭腔室的体积逐渐加大、压强减小，当该密闭腔室经过进口时空气会被压入该密闭腔室，密闭腔室充满空气向泵出口处旋转，关于中心对称安装的两枚滑片46和滑片间的推动销45组合的总长度不变、配合泵体非规则的曲面密闭腔室空间逐渐减小、压强逐渐增大，当经过出口时空气会被排出真空泵泵腔以外。此过程周而复始可快速将进口处的空气经泵腔移动至泵体出口处排出泵腔以完成抽真空。
[0043] 真空泵7通过垫铁8安装在悬架9上，悬架9内主轴2从悬架9后侧穿出，主轴2穿出段通过皮带组件4和电磁离合器27与真空泵7主轴44连接。电磁离合器27常开，当电磁离合器27通电吸合时真空泵轴44随离心泵主轴2旋转而同步旋转，当电磁离合器27断电分离时真空泵停止工作。真空泵7的进口通过排气管组件15连接偏心异径管21，当电磁阀28通电开启时真空泵7与自吸泵泵腔相通。
[0044] 具体实施办法为：当自吸泵启动安全运行10-11秒钟后，与控制器相连接的常闭水流开关29通电，电磁离合器27通电吸合、真空泵7开始运转，电磁阀28通电开启，真空泵7开始通过排气管组件15对自吸泵及其进水管进行排气抽真空。几秒后，当水进入偏心异径管21时水流撞击水流开关29的挡板、水流开关29立即断开，电磁阀28亦随即断电关闭，于此同时，与水流开关29相连接的、安装在真空泵泵轴44上的电磁离合器27随即断电，断电后的离合器分开，真空泵7停止工作，进入睡眠状态（故称为惰性）。真空泵完成抽真空，自吸泵开始正常运转。排气管组件15上的电磁阀28断电闭合防止水进入真空泵7造成损坏和
泄漏、同时防止真空泵7停止工作后造成自吸泵的进口漏气。
[0045] 具体实施例2：
[0046] 如图2、3、6所示，一种惰性真空辅助自吸泵，其特征在于：干式安装离心泵的结构与具体实施例1相同，主要在真空辅助自吸装置上做出
修改。
[0047] 吸入室21连通安装在进水管24顶部，吸入室21顶部盖合安装有吸入室盖38，吸入室盖38具有中心通孔，中心通孔以上位置安装有逆止阀18、排气管组件15，排气管组件15连接到真空泵7的进口。吸入室21内设有浮球阀密封垫36、浮球31、限位运动机构，其中浮球阀密封垫36随浮球31浮动在吸入室21内竖直上下移动，浮球阀密封垫36通过限位运动机构与浮球31连接，由浮球31在向上浮动时带动浮球阀密封垫36堵入吸入室盖38的中心通孔中以关闭排气管组件。
[0048] 限位运动机构包括连接在吸入室盖38底部的杠杆支架42，杠杆支架42上安装有第一杠杆34，以及位于第一杠杆34上方的第二杠杆35，第二杠杆35一端、第一杠杆34一端依次位于浮球阀密封座37下方，浮球阀密封座37下端与第二杠杆35伸向浮球阀密封座37下方的一端连接，第一杠杆34位于浮球阀密封座37下方的一端通过浮球杆32、U型夹33与浮球31连接，第一杠杆34、第二杠杆35另一端通过杠杆连接环41连接，吸入室21内位于吸入室21与进水管24连通处上方设有过滤网43。
[0049] 当自吸泵启动后安全运行10-11秒钟后，与控制器相连接的常闭水流开关29通电，电磁离合器27通电吸合、真空泵7开始通过排气管组件15对自吸泵及其进水管进行排气抽真空，当水充满泵腔、浮球随水位上浮直至浮球阀密封垫紧贴浮球阀密封座关闭排气管，同时偏心异径管内的水流撞击水流开关29的挡板、水流开关立即断开，安装在真空泵泵轴上的电磁离合器27随即断电，断电后的离合器分离，真空泵停止工作，进入睡眠状态，真空泵完成抽真空。自吸泵开始正常运转。浮球开关防止水进入真空泵7造成损坏和泄漏。排气管组件15上的逆止阀18防止真空泵7停止工作后造成自吸泵的进口漏气。
