真空自吸泵 【技术领域】
本发明涉及一种真空自吸泵， 该真空自吸泵用于从水库或水坝抽水。背景技术 一般来说， 泵用于从水库、 湿地、 洪水区域等此类地方抽水。利用隔膜吸气的真空 自吸泵通常作为泵而加以使用。
真空自吸泵披露在本申请人的韩国专利 No.0791044 中。图 6 表示该韩国专利中 所披露的真空自吸泵。如图 6 所示， 所述真空自吸泵包括 ： 电机 50 ； 由该电机 50 旋转的叶 轮 51 ； 主体 56， 该主体 56 用于容纳所述叶轮 51， 并具有流体入口 53、 流体出口 55 和排气管 54 ； 以及隔膜 57， 安装该隔膜 57 用于通过排气管 54 将空气吸入所述主体 56 中。
隔膜 57 通过电机 50 的旋转轴 58 而运行。该隔膜 57 包括 ： 偏心轮 59， 该偏心轮 59 偏心地安装在旋转轴 58 上， 以自由旋转 ； 旋转环 60， 该旋转环 60 连接于外圆周， 以通过 偏心轮 59 的旋转而允许隔膜 57 的泵运动 ； 以及电控离合器 61， 安装该电控离合器 61 用于 连接或断开旋转轴 58 到偏心轮 59 的扭矩。
此外， 浮标 62 和止回阀 63 安装在排气管 54 上， 当空气引入隔膜 57 的主体 56 中 并因而使流体水平增高时， 用于封闭排气管 54。此外， 当排气管 54 关闭时， 传感器 64 和控 制单元用于通过操纵电控离合器 61 而切断隔膜 57 的动力。
下面将描述上述泵的运行。当电机 50 运转时， 叶轮 51 通过旋转轴 58 的旋转而运 行， 电控离合器 61 传递动力到偏心轮 59。因此， 隔膜 57 通过偏心轮 59 和旋转环 60 而执行 泵作业。
当隔膜 57 启动泵作业时， 主体 56 中的空气通过排气管 54 排出， 从而形成真空状 态。在真空状态中， 流体通过流体入口 53 被吸入主体 56 中。然后， 流体通过流体出口 55 被叶轮 51 以预定的压力而泵出。
特别地， 当止回阀 63 关闭时， 传感器 64 检测到止回阀 63 的关闭， 并且向控制单元 传送相应的信号。 然后， 控制单元操纵电控离合器 61， 以切断传递到偏心轮 59 的动力， 从而 停止隔膜 57 的运行。
当流体被泵出后， 为了通过安装在排气管上的止回阀而停止隔膜的运行， 传感器 必须安装在浮标上， 而且控制单元必须得以验证。此外， 为了切断或传递动力， 必须安装昂 贵的电控离合器。这些都造成泵成本的增加。
也就是说， 作为机械装置的泵为电控的， 部件的数量增加， 从而使制造成本增加。
而且， 由于传感器、 控制单元和电控离合器都是不耐潮湿的电子元件， 因而当用于 处理流体的泵上时， 容易经常损坏。
发明内容
本发明提供了一种真空自吸泵， 该真空自吸泵通过预先防止其出现故障从而能够 降低制造成本并提高可靠性。根据典型的实施方式， 真空自吸泵包括 ： 电机 ； 由该电机旋转的叶轮 ； 主体， 该主 体用于容纳所述叶轮， 所述主体具有流体入口、 流体出口和排气管 ； 隔膜， 该隔膜安装用于 通过排气管将空气吸入所述主体中， 其中， 所述真空自吸泵还包括 ： 驱动件， 该驱动件通过 铰轴安装在出口， 以能够旋转， 并且所述驱动件设置为当水被从出口排出时该驱动件能够 快速被水压打开 ； 臂， 该臂从驱动件延伸到超过所述出口的外部 ； 离合器单元， 该离合器单 元可移动地形成在电机旋转轴的长度方向上， 以选择性地向偏心轮传递动力， 从而使安装 在旋转轴上的偏心轮自由旋转 ； 和传递单元， 该传递单元安装在所述臂和离合器单元之间， 当臂移动时， 所述传递单元用于切断从离合器部件到偏心轮的动力。
所述离合器单元可包括离合器部件， 该离合器部件连接于多个滑动槽， 该滑动槽 沿所述旋转轴的长度方向形成在所述电机的旋转轴上， 以能够在长度方向上移动， 所述离 合器部件具有 ： 第一齿轮， 该第一齿轮朝向所述偏心轮 ； 第二齿轮， 该第二齿轮形成在所述 偏心轮上并选择性地与所述第一齿轮啮合， 以选择性地传送动力 ； 和弹性单元， 该弹性单元 安装在偏心轮壳体和所述离合器部件之间， 以沿第一齿轮和第二齿轮彼此啮合的方向施加 弹性力。
所述传递单元可包括 ： 环状件， 该环状件可靠地且可旋转地插入形成在所述离合 器部件的表面上的旋转槽中 ； 以及线缆， 该线缆的第一端与所述臂连接， 所述线缆的第二端 与所述环状件连接。 所述真空自吸泵还包括多个导向辊， 该导向辊引导所述线缆， 以加强由所述臂传 递的动力。
弹性单元， 该弹性单元包括复位弹簧， 该复位弹簧安装在壳体与离合器部件之间， 以使所述离合器部件向所述偏心轮偏压。
所述真空自吸泵还可包括密封件， 该密封件设置在所述臂和出口之间， 以防止水 向外泄漏并使所述臂的驱动干涉最小化。
附图说明
通过结合附图的以下描述， 可以更清楚地理解典型的实施方式， 在附图中 ： 图 1 是根据一种典型实施方式的真空自吸泵的示意图 ； 图 2 是图 1 中的离合器单元的局部放大截面图 ； 图 3 是表示安装在图 2 中离合器部件上的环状件的顶视图 ； 图 4 是表示图 1 中臂的安装状态的顶视截面图 ； 图 5 是表示排气管关闭且水通过流体出口排出的状态的示意图 ； 以及 图 6 是相关技术的真空自吸泵的示意图。具体实施方式
在下文中， 将参考附图详细描述具体的实施方式。 然而， 本发明可以以不同的形式 得以实施， 并不应解释为限制于这里所述的实施方式。相反， 提供这些实施方式， 从而使本 发明是完全的且完整的， 并将向本领域技术人员充分表达本发明的范围。
在图中， 为了清楚地表示， 层和区域的尺寸被放大。 同样的参考数字始终指示同样 的元件。图 1 是根据一种典型实施方式的真空自吸泵的示意图， 图 2 是图 1 中离合器单元 的局部放大截面图， 图 3 是表示安装在图 2 的离合器部件上的环状件 (ring member) 的顶 视图， 图 4 是表示图 1 中臂的安装状态的顶视截面图。
根据一种典型实施方式的真空自吸泵包括 ： 驱动件 (actuating member)2， 该驱动 件 2 通过铰轴 1 安装在出口 55， 从而能够旋转， 并且该驱动件 2 设置为当水从出口 55 排出 时能够快速被水压打开 ； 臂 3， 该臂 3 从驱动件 2 延伸到超过出口 55 的外部 ； 离合器单元 4， 该离合器单元 4 可移动地形成在电机 50 的旋转轴的长度方向上， 用于选择性地向偏心轮 59 传递动力， 以使旋转轴 58 上的偏心轮 59 自由旋转 ； 以及传递单元， 该传递单元安装在臂 3 和离合器部件 4 之间， 当臂 3 运动时， 所述传递单元用于切断从离合器单元 4 到偏心轮 59 的动力。
也就是说， 当高压的水通过出口 55 排出时， 基于铰轴 1 的驱动件 2 打开。然后， 从 驱动件 2 延伸的臂 3 沿与驱动件 2 相反的方向移动， 因而驱动离合器单元 4 切断施加到偏 心轮 59 的动力。
离合器单元 4 包括与多个滑动槽 5 连接的离合器部件 7， 该滑动槽 5 沿旋转轴 58 的长度方向形成在电机 50 的旋转轴 58 上， 因而离合器部件 7 能够沿长度方向移动。而且， 离合器部件 7 具有第一齿轮 6、 第二齿轮 8 和弹性单元。第一齿轮 6 朝向偏心轮 59。第二齿 轮 8 形成在偏心轮 59 上， 该第二齿轮 8 选择性地与第一齿轮 6 啮合以选择性地传递动力。 弹性单元安装在偏心轮壳体 9 和离合器部件 7 之间， 用于沿第一齿轮 6 和第二齿轮 8 彼此 啮合的方向施加弹性力。
传递单元包括 ： 环状件 11， 该环状件 11 可靠地可旋转地插入形成在离合器部件 7 的表面上的旋转槽中 ； 以及线缆 12， 该线缆 12 的第一端与臂 3 相连， 第二端与环状件 11 相 连。当臂 3 拉线缆 12 时， 与线缆 12 连接的环状件 11 和离合器部件 7 受拉， 因此将传递到 偏心轮 59 的动力切断。
不必说， 当离合器部件 7 旋转时， 环状件 11 在旋转槽 10 内保持静止状态。因此， 当在旋转槽 10 和环状件 11 之间安装轴承 ( 未显示 ) 时， 离合器部件 7 能够更为顺滑地旋 转。
此外， 可以设置多个导向辊 13， 从而通过引导线缆 12， 能够更为有效地实现由臂 3 传递的动力。
弹性单元是复位弹簧 14， 电机的旋转轴 58 通过该复位弹簧 14 而安装， 而且该复位 弹簧 14 安装在壳体 9 和离合器部件 7 之间， 以使离合器部件 7 向偏心轮 59 偏压。
这里， 如图 1 和图 4 所示， 密封件 15 设置在臂 3 和出口 55 之间， 该密封件 15 能够 防止水向外部泄漏， 并且使臂 3 的驱动干涉最小化。
如下将描述上述泵的运行效果。
当电机 50 运转时， 旋转轴 58 高速旋转， 而且与旋转轴 58 的滑动槽 5 相连的离合 器部件 7 一起旋转。
当离合器部件 7 旋转时， 与离合器部件 7 配合的偏心轮 59 通过第一齿轮 6 和第二 齿轮 8 而旋转， 从而与偏心轮 59 相连的旋转环 60 而往复运动， 其结果是， 与旋转环 60 连接 的隔膜 57 开始泵作业。
当隔膜 57 启动泵作业时， 空气通过排气管 54 而排到主体 56 的外部， 以对主体 56内部抽真空， 而且水从入口 53 而吸入主体中。因而， 主体 56 内部充满有水。
随着水在主体 56 内充满， 安装于排气管 54 的浮标 62 渐渐上升， 以使止回阀 63 关 闭排气管 54。
当排气管 54 被止回阀 63 关闭时， 水被叶轮 51 强力吸入， 以推动安装在出口 55 上 的驱动件 2。然后， 驱动件 2 通过水压而围绕铰轴 1 旋转到图 5 中所示的状态。
当驱动件 2 突然被水压打开时， 如图 5 所示， 与驱动件 2 连接的臂 3 猛烈地顺时针 旋转， 从而猛烈地拉动与臂 3 相连的线缆 12。
当线缆 12 受到拉动时， 与线缆 12 的第二端相连的离合器部件 7 受拉， 因而， 离合 器部件 7 的第一齿轮 6 与偏心轮 59 的第二齿轮 8 分离， 从而切断偏心轮 59 的动力。
此时， 虽然离合器部件 7 处于旋转状态， 但与线缆 12 相连的环状件 11 在离合器部 件 7 的旋转槽 10 中保持静止。因而， 与环状件 11 相连的线缆 12 拉动环状件 11， 从而使环 状件 11 保持静止状态， 而不管离合器部件 7 的旋转。
当偏心轮 59 的动力切断时， 隔膜 57 停止运转， 不再进行泵作业。
当偏心轮 59 的动力切断时， 隔膜 57 停止运转， 不再进行任何泵作业。因而， 这时 运转停止， 水已吸入， 而且能够减少能量损失。 此外， 当离合器部件 7 受线缆 12 的拉动时， 该离合器部件 7 沿形成在旋转轴 58 上 的滑动槽 5 移动， 从而以预定的力压缩复位弹簧 14。
当离合器部件 7 与偏心轮 59 分隔开时， 水被吸入并且通过出口 55 排出。因而， 当 电机 50 停止， 以停止吸水时， 叶轮 51 停止运转。
当叶轮 51 停止运转时， 水压被释放， 而且驱动件 2 不能上升。此时， 离合器部件 7 又被复位弹簧 14 推动与偏心轮 59 配合。
当离合器部件 7 与偏心轮 59 通过第一齿轮 6 和第二齿轮 8 配合时， 水不被吸入。 因而， 当电机再次运转时， 通过上述过程吸水。
根据典型的实施方式， 由于驱动件、 线缆和离合器单元按照如下方式安装 ： 即当排 气管的止回阀被因从主体排出的空气而吸入主体的水封闭时， 施加到隔膜的动力被从出口 快速排出的水切断， 因而能够简化自吸真空泵的结构。 另外， 由于没有使用昂贵的控制单元 和电控离合器， 因而能够显著地降低制造成本。
虽然参考具体的实施方式而对真空自吸泵进行了描述， 但本发明并不限于此。因 而， 在不脱离由附属的权利要求所限定的本发明的精神和范围的前提下， 本领域技术人员 容易理解， 可以对本发明做出各种改变和变化。