技术领域
[0001] 本
发明涉及泵设备技术领域，特别涉及一种透平
增压泵。
背景技术
[0002] 透平增压泵作为一种新型的
能量回收装置，其具有转动部件少、无需动密封及运行可靠的优点，因此广泛应用在液体余压能量
回收利用领域。透平增压泵分为透平侧和泵侧，于透平侧设有透平
叶轮，而于泵侧设有通过中
心轴而与透平叶轮固连的
泵叶轮，具体工作时，通过透平侧的高压液体冲击透平叶轮转动，从而驱使泵叶轮转动而实现对泵侧低压液体的增压。
[0003]
现有技术中的透平增压泵，其具有低压进口的低压进管与透平端盖为一体式结构，并同时与系统管路相连，其具有低压出口的低压出管与泵端盖也为一体式结构，且也同时与系统管路相连。因此，当拆卸透平端盖或泵端盖而对透平增压泵内部元件进行检修时，需要同时拆卸管路，导致检修维护复杂，维护成本较高。另外，由于结构设计不合理，现有的透平增压泵通常无法控制透平侧高压液体的流量，当经过泵侧加压输送过来的介质流量超过透平侧最佳设计流量，会导致透平增压泵运行偏离最佳效率，从而降低能量回收效果。
发明内容
[0004] 有鉴于此，本发明旨在提出一种透平增压泵，以便于检修，并可有效控制高压进流道内液体的流量。
[0005] 为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
[0006] 一种透平增压泵，包括具有透平腔和泵腔的泵体，并于所述透平腔内设有透平叶轮，以及设于所述透平腔内并抵接于所述透平叶轮一侧的推
力轴承，于所述泵腔内设有与所述透平叶轮同轴固连的泵叶轮，且于所述泵体上构造有分别与所述透平腔连通的高压进流道和低压出流道，以及分别与所述泵腔连通的低压进流道和高压出流道，其特征在于：
[0007] 所述泵体包括泵体主体，相对布置于所述泵体主体内的透平蜗壳和泵蜗壳，分别固连于所述泵体主体两端的透平端盖和泵端盖，以及与所述泵体主体固连并沿所述泵体主体的径向延伸设置的低压进管和低压出管，所述低压进流道构造于所述低压进管上，所述低压出流道构造于所述低压出管上，所述透平腔构造于所述透平蜗壳上，所述泵腔构造于所述泵蜗壳上；
[0008] 且，
[0009] 于所述高压进流道与所述低压出流道之间连通设有旁路，并于所述高压进流道上串接有检测所述高压进流道流量的流量计，于所述旁路上设有以调节所述旁路流量的调节
阀。
[0010] 进一步的，沿所述泵体主体轴线的投影方向，所述低压进管和所述低压出管重叠设置。
[0011] 进一步的，所述透平蜗壳由连接于一起的左透平蜗壳和右透平蜗壳构成，所述泵蜗壳由连接于一起的左泵蜗壳和右泵蜗壳构成。
[0012] 进一步的，于所述左透平蜗壳和所述右透平蜗壳相接的端面上分别形成有相匹配的第一卡槽和第一卡环，于所述左泵蜗壳和所述右泵蜗壳相接的端面上分别形成有相匹配的第二卡槽和第二卡环。
[0014] 进一步的，沿所述高压进流道内
流体的流向，于所述高压进流道的末端固连有正对于所述透平叶轮切线方向设置的
喷嘴。
[0015] 进一步的，所述喷嘴包括与所述高压进流道相连通、且沿背离所述高压进流道方向截面渐小设置的连接段，以及固连于所述连接段自由端的喷射段，且所述喷射段自由端的端面被构造成弧形面。
[0016] 进一步的，于所述泵体上构造有与所述
推力轴承相通的润滑管道，以及连通设于所述润滑管道和所述低压进流道之间的连接管道。
[0017] 相对于现有技术，本发明具有以下优势：
[0018] (1)本发明所述的透平增压泵，通过使得低压进管和低压出管设置于泵体主体的径向上，而将透平端盖和泵端盖分别固连于泵体主体的两端，相较于现有技术，可在拆卸透平端盖或泵端盖进行检修时，无需拆卸管路，操作简单方便，并可大幅度降低检修维护时间和成本；另外，通过设置旁路并在旁路上设置调节阀，可基于流量计的实时监测效果，而调节调节阀的开度，从而可调节高压进流道内的流量，以使得高压进流道的流量保持为设计工况下的最佳流量，进而可有效保证透平增压泵的工作效率。
[0019] (2)沿泵体主体轴线的投影方向，低压进管和低压出管重叠设置，不仅可提高透平增压泵的整体美观性，同时也可便于透平增压泵的整体布局。
[0020] (3)透平蜗壳由左透平蜗壳和右透平蜗壳构成，相较于现有技术中的一体式结构，可便于加工制造，同时也可便于透平蜗壳上流道的加工。
[0021] (4)通过第一卡槽和第一卡环的配合，可提高透平蜗壳整体的密封效果。
[0022] (5)调节阀采用球阀，操作简单，且可提高对旁路开度的调节
精度。
[0023] (6)通过设置喷嘴，可提高高压液体对透平叶轮的冲击效果，从而可增大透平叶轮的转速，进而可提高泵轮对低压液体的增压效果。
[0024] (7)通过使低压进流道与推力轴承相连通，并采用泵侧低压进流道内的低压液体对推力轴承进行润滑，不仅可具有较好的润滑效果，同时也可降低润滑介质对透平叶轮造成的冲击，从而可延长透平叶轮的使用寿命。
附图说明
[0025] 构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性
实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0026] 图1为本发明实施例所述的透平增压泵的结构示意图；
[0027] 图2为图1的俯视图；
[0028] 图3为图1的正视图；
[0029] 图4为图2中A-A线的剖视图；
[0030] 图5为本发明实施例所述的透平蜗壳的结构示意图；
[0031] 图6为本发明实施例所述的左透平蜗壳的结构示意图；
[0032] 图7为图2中C-C线的剖视图；
[0033] 图8为本发明实施例所述的旁路的另一种布置图；
[0034] 图9为本发明实施例所述的喷嘴的结构示意图；
[0035] 图10为图9中D-D线的剖视图；
[0036] 图11为图3中B-B线的剖视图；
[0037] 附图标记说明：
[0038] 1-泵体主体，2-透平端盖，3-高压进流道，4-调节阀，5-旁路，6-低压出流道，7-连接管道，8-高压出流道，9-低压进流道，10-中心轴，11-推力轴承，12-透平叶轮，13-透平蜗壳，14-泵蜗壳，15-泵叶轮，16-喷嘴，17-泵端盖，18-润滑管道；
[0039] 1301-左透平蜗壳，1302-右透平蜗壳；
[0040] 1401-左泵蜗壳，1402-右泵蜗壳；
[0041] 1601-连接段，1602-喷射段。
具体实施方式
[0042] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0043] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“背”等指示的方位或
位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0044] 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0045] 本实施例涉及一种透平增压泵，如图1至图4中所示，其包括具有透平腔和泵腔的泵体，于泵体内转动设有中心轴10，并于透平腔内设有固连于中心轴10一端的透平叶轮12，以及、抵接于透平叶轮12一侧的推力轴承11，于泵腔内设有固连于中心轴10另一端的泵叶轮15，且于泵体上构造有分别与透平腔连通的高压进流道3和低压出流道6，以及分别与泵腔连通的低压进流道9和高压出流道8。
[0046] 由图4并结合图1中所示，不同于现有结构，本实施例的泵体包括泵体主体1，相对布置于泵体主体1内的透平蜗壳13和泵蜗壳14，分别固连于泵体主体1两端的透平端盖2和泵端盖17，以及与泵体主体1固连、并沿泵体主体1的径向延伸设置的低压进管和低压出管。前述的低压进流道9即构造于低压进管上，而低压出流道6构造于所述低压出管上；上述透平腔构造于透平蜗壳13上，泵腔则构造于所述泵蜗壳14上。
[0047] 通过将低压出管与透平端盖2分体设置，以及低压进管与泵端盖17的分体设置，相较于现有结构，可在拆卸透平端盖2或泵端盖17进行检修时，无需拆卸管路，操作简单方便，并可大幅度降低检修维护时间和成本。另外，为了提高透平增压泵的整体美观性，沿泵体主体1轴线的投影方向，低压进管和低压出管重叠设置，且此设置也可便于透平增压泵的整体布局。
[0048] 此外，由图5结合图4中所示，本实施例的透平蜗壳13具体由连接于一起的左透平蜗壳1301和右透平蜗壳1302构成，且具体由构造设于两者上的销钉和销孔构成左透平蜗壳1301和右透平蜗壳1302之间的固连，以此可便于加工制造。另外，为了提高透平增压泵的效率，如图6中所示上述高压进流道3具体设于左透平蜗壳1301和右透平蜗壳1302的相接处，且高压进流道3通过铣制成形，由此可提高高压进流道3的表面光滑度，从而可减小压损。
[0049] 另外，基于透平蜗壳13的分体式结构，为了保证透平蜗壳13整体的
密封性，于左透平蜗壳1301和所述右透平蜗壳1302相接的端面上分别形成有图中未示出的相匹配的第一卡槽和第一卡环。进一步地，第一卡槽为沿左透平蜗壳1301的径向间隔设置的多个，对应地，第一卡环为沿右透平蜗壳1302的径向间隔设置的多个，以此可在左透平蜗壳1301和右透平蜗壳1302之间形成类似
迷宫密封的效果，而使得透平蜗壳13具有较高的密封效果。
[0050] 本实施例中，为了便于加工制造，与透平蜗壳13结构类似，由图4中所示，泵蜗壳14也由连接于一起的左泵蜗壳1401和右泵蜗壳1402构成，前述的高压出流道8形成于左泵蜗壳1401和右泵蜗壳1402的相接处，且高压出流道8也通过铣制成形，以提高其表面光滑度。另外，与透平蜗壳13结构类似，于左泵蜗壳1401和右泵蜗壳1402上分别形成有相匹配的第二卡槽和第二卡环。进一步地，第二卡槽和第二卡环也为间隔设置的多个。
[0051] 由图7并结合图1和图2中所示，于高压进流道3与低压出流道6之间连通设有旁路5，并于高压进流道3上串接有检测高压进流道3流量的图中未示出的流量计，并于旁路5上设有以调节旁路5流量的调节阀4。由此，可基于流量计的实时监测效果，而调节调节阀4的开度，从而可调节高压进流道3内的流量，以使得高压进流道3的流量保持为设计工况下的最佳流量，进而有效保证透平增压泵的工作效率。且为了提高使用效果，本实施例的调节阀
4具体为球阀，并优选采用手动调节的卡套接头式球阀。
[0052] 需要说明的是，除了采用图7中所示的使得旁路5直接与低压出流道6相连，也可采用图8中所示的，使得旁路5的出口端与透平腔相连，并使旁路5内的液体随冲击透平叶轮12后的低压液体一起由低压出流道6流出。但采用此结构时，需使得旁路5的出口端与透平叶轮12保持一定间距，以防止旁路5流出的液体进入透平叶轮12的进口，而冲击透平叶轮12。
[0053] 本实施例中，为了提高使用效果，如图8中所示，沿高压进流道3内流体的流向，于高压进流道3的末端固连有正对于透平叶轮12切线方向(也即透平叶轮12进口)设置的喷嘴16，以使得喷嘴16所喷出的高压液体可冲击透平叶轮12。其中，喷嘴16的具体结构如图9和图10中所示，其具体包括与高压进流道3相连通、且沿背离高压进流道3方向截面渐小设置的连接段1601，以及固连于连接段1601自由端的喷射段1602。且为了提高喷射效果，喷射段
1602自由端的端面被构造成弧形面，且该弧形面与透平腔的腔壁相贴合。
[0054] 除了上述技术手段，如图11中所示，于泵体上构造有与上述推力轴承11相通的润滑管道18，以及连通设于润滑管道18和低压进流道9之间的连接管道7。如此设置，可采用泵侧低压进流道9内的低压液体对推力轴承11进行润滑，不仅可具有较好的润滑效果；同时相较于现有技术中的采用高压出流道8内的高压液体对推力轴承11润滑，可降低对透平叶轮12产生的冲击，从而可延长透平叶轮12的使用寿命。
[0055] 基于以上整体描述，本实施例的透平增压泵的透平蜗壳13和泵蜗壳14采用分体式结构，不仅可便于加工制造，同时也可便于各流道的加工成型，并可具有较好的加工精度；另外，通过设置旁路5，可实时调控高压进流道3内的流量，以使其始终保持在最佳设计流量，从而可提高透平增压泵的使用效果，此外，通过采用泵侧低压进流道9内的低压液体对推力轴承11进行润滑，可降低对透平叶轮12产生的冲击。
[0056] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何
修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
