CN106168331B - 一种多功能集成泵站 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种多功能集成泵站，属于管线液体输送技术领域。该泵站包括集成安装在可移动基座上的动力、输液、自吸、扫线各系统。动力系统由动力源、增速箱、传动轴、液压泵等部分组成；输液系统主要由离心泵、阀门、过滤器、流量计、补偿器以及连接管道等部分组成，实现为管线系统供液、中继增压以及旁通越站等功能；自吸系统主要由滑片泵、阀门以及连接管道等部分组成，用于在液源液位低于泵站吸入口时实现自吸功能；扫线系统主要由空压机、阀门、空气管路等部分组成，用于提供压缩空气，在输液完成后推进清管器实现管线清理排空功能。采用本发明后，一套设备即可完成自吸、供液、中继增压、旁通越站和扫线排空作业，有效提高了作业效率。

Description

一种多功能集成泵站

技术领域

本发明涉及一种集成泵站，尤其是一种多功能集成泵站，属于管线液体输送技术领域。

背景技术

管线输液系统在军事、农业、工业、消防等领域应用广泛，其基本功能为借助泵机组将液体加压后从一地输送至另一地。由于管线输液作业时，液体的吸取、供液、中继增压、以及输送完成后管线的清理排空通常由自吸泵站、供液泵站、增压泵站、压缩空气站等多种不同设备完成，因此需要根据不同作业需求以及各个作业阶段现场选取并与相应的铺设管线连接使用。这种传统作业方式存在泵站现场占地面积大、准备时间长、操作人员多且作业劳动强度大、设备成本高、协调管理困难的问题；而且，此类作业方式的设备频繁拆装不可避免造成输送液体的渗漏，进而引起环保及安全隐患。

检索发现，申请号为201110206198.5、201220297760.X的中国发明专利文献虽分别公开了移动泵站和多功能液压管路循环冲洗泵站，但这些多功能泵站并不能实现液体的吸取、供液、中继增压、以及输送完成后管线的清理排空。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有技术存在的问题，提供一种集成自吸、供液、中继增压、旁通越站和扫线排空等作业功能为一体的多功能集成泵站，从而减少输液作业的设备种类和数量，便于管控，提高作业效率以及可靠性各安全性；并且减少占地面积，降低设备和人力成本及环保性。

为了达到以上目的，本发明多功能集成泵站包括集成安装在可移动基座上的动力系统、输液系统、自吸系统和扫线系统，

所述动力系统的动力源通过具有第一、第二、第三传动轴的增速箱输出动力，所述增速箱的第一传动轴与离心泵传动连接、第二传动轴与空压机传动连接、第三传动轴与为滑片泵提供液压动力的液压泵联轴；

所述输液系统的进液口和出液口之间为并联的主管路和越站管路，所述主管路串联有第一闸阀、过滤器、第一补偿器、离心泵、第二补偿器、观察窗、流量计、调节阀、第一止回阀，所述越站管路由串联的第二止回阀、第二闸阀构成；

所述自吸系统由串联的第一球阀、滑片泵、第二球阀构成，所述第一球阀的一端连接在流量计和调节阀之间的管路上，所述第二球阀的一端连接至出液口；

所述扫线系统由串联的空压机、第一气阀与并联的第二气阀、第三气阀构成，所述第二气阀的出口接至进液口，所述第三气阀的出口连接至出液口。

本发明完善性的限定是：

进一步地，所述动力源为柴油发动机、汽油发动机或电机之一。

进一步地，所述增速箱含具有空档、泵档、空压机档的离合器；当处于空档时，所述第一传动轴和第二传动轴与动力源分离；当处于泵档时，所述第一传动轴与动力源连接，所述第二传动轴与动力源分离；当处于空压机档时，所述第二传动轴与动力源连接，所述第一传动轴与动力源分离。

进一步地，所述主管路的离心泵与流量计之间还串联有第二补偿器和观察窗。

进一步地，所述进液口包括并联的第一进液口和第二进液口，所述第一进液口、第二进液口和出液口安装CRJ型接头、插转式接头、槽头接头或承插式接头之一。

进一步地，所述第一补偿器、第二补偿器为金属软管式补偿器。

进一步地，所述流量计为液体涡轮、椭圆齿轮、腰轮流量计之一。

进一步地，所述空压机为喷油螺杆式空气压缩机。

由此可见，本发明的动力系统由动力源、增速箱、传动轴、液压泵等部分组成，为其它系统提供动力；输液系统主要由离心泵、阀门、过滤器、流量计、补偿器以及连接管道等部分组成，实现为管线系统供液、中继增压以及旁通越站等功能；自吸系统主要由滑片泵、阀门以及连接管道等部分组成，用于在液源液位低于泵站吸入口时实现自吸功能；扫线系统主要由空压机、阀门、空气管路等部分组成，用于提供压缩空气，在输液完成后推进清管器实现管线清理排空功能。

本发明的有益效果是：本发明由于在一套泵站设备上集成了自吸、供液、中继增压、旁通越站和扫线排空等多种作业功能，因此只要酌情将外部输液管线连接在本发明泵站的进液口和出液口，相应控制动力输出及管线中的泵阀，即可实现：1)作为首泵站使用时可自吸取如地井、水库等液面较低的液源，完成自吸后启动离心泵可持续为管线输液系统供液；2)作为中继泵站可实现管线液体接力增压，或者不经过主管路自动旁通越站；3)输液完成后可作为压缩气站提供压缩空气推进清管器，对输液管线进行清理排空；从而使一套设备完成传统多套不同设备才能完成的任务，大大减少了管线输液作业所需设备的种类和数量，显著减少了场地面积和人员数量，有效降低了设备成本、人力成本，且便于设备的管理及操控，提高了管线输液作业的效率和可靠性，减轻了操作人员作业劳动强度，同时减少因设备频繁拆装造成的渗漏，提高了作业的安全性及环保性，具有广泛的适用范围。

附图说明

图1为本发明的一个实施例的系统管线示意图，其中粗实线为输液系统管线，细实线为自吸系统管线，虚线为扫线系统管线。

图2为图1实施例的结构示意图。

图中：1-动力系统101-动力源102-增速箱103-第一传动轴104-第二传动轴105-液压泵；2-输液系统201-第一进液口202-第二进液口203-第一闸阀204-过滤器205-第一补偿器206-离心泵207-第二补偿器208-观察窗209-流量计211-调节阀212-第一止回阀213-第二止回阀214-第二闸阀215-出液口；3-自吸系统301-第一球阀302-滑片泵303-第二球阀；4-扫线系统401-空压机402-第一气阀403-第二气阀404-第三气阀。

具体实施方式

实施例

本实施例提供一种具有自吸、供液、中继增压、旁通越站和扫线排空等作业功能的多功能集成泵站，如图1、图2所示，主要由动力系统1、输液系统2、自吸系统3、扫线系统4等作业系统组成，各系统集成布置在集装箱式托盘方舱内，集装箱式托盘方舱可依托整体自装卸车或平板式集装箱运输车实现快速机动。集装箱式托盘方舱内部分隔为机舱、功能舱和控制舱三部分，机舱内布置动力系统，舱壁进行隔音处理；功能舱内布置输液系统、自吸系统和扫线系统；控制舱内装置整机作业控制模块。

本实施例动力系统1由动力源101、增速箱102、第一传动轴103、第二传动轴104、液压泵105组成，为整个装置作业提供动力。动力源101选用柴油发动机。增速箱102选用三轴输出增速齿轮箱，其中第一输出轴通过第一传动轴103连接离心泵206，第二输出轴通过第二传动轴104连接空压机401，第三输出轴直接连接液压泵105，用于为液压马达提供动力驱动滑片泵302作业。增速箱102内置离合器，离合器有空档、泵档、空压机档三种工作状态，空档时第一传动轴103和第二传动轴104均不允许转动；泵档时第一传动轴103正常工作，第二传动轴104不允许转动，即只允许离心泵工作；空压机档时第二传动轴104正常工作，第一传动轴103不允许转动，即只允许空压机工作。

本实施例输液系统2由第一进液口201或第二进液口202吸入液体，由出液口215排出液体，进液口和出液口之间并联布置一套主管路和一套越站管路，主要完成供液、中继增压和旁通越站功能。主管路依次布置有第一闸阀203、过滤器204、第一补偿器205、离心泵206、第二补偿器207、观察窗208、流量计209、调节阀211、第一止回阀212，其中第一补偿器205和第二补偿器207均选用金属软管式补偿器，流量计209选用液体涡轮流量计；越站管路依次布置有第二止回阀213、第二闸阀214。由于考虑到离心泵在工作过程中都会产生一定振动，而管道一般都是刚性固定，所以在离心泵与管道之间安装了补偿器，以补偿离心泵的振动。此外，离心泵启动或停止的瞬间，由于油液的突然变化，有可能会损坏主管路上的流量计等元器件，而补偿器是柔性的，因此能起到缓冲作用。

本实施例自吸系统3依次布置有第一球阀301、滑片泵302、第二球阀303，主要用于在液源液位低于泵站吸入口的工况下进行自吸作业。其中第一球阀301连接在流量计209和调节阀211之间的管路上，第二球阀303连接在出液口215管路上。滑片泵302连接液压马达，增速箱102自带的液压泵输出液压油驱动液压马达带动滑片泵工作。

本实施例扫线系统4依次布置有空压机401、第一气阀402、第二气阀403、第三气阀404，主要用于提供压缩空气驱动清管器对管线内余油进行清理排空。第二气阀403连接在进液口201/202管路上，用于给进液口端管线供气；第三气阀404连接在出液口215管路上，用于给出液口端管线供气。空压机401选用喷油螺杆式空气压缩机。

本实施例的多功能集成泵站作业时，至少可以有五种工作状态：

1.自吸作业

自吸作业是在多功能集成泵站作为首泵站时，在液源液面低于泵站吸入口的工况下吸取液体，使液体充满主管路，便于下一步的供液作业。作业时第一进液口201或第二进液口202连接液源，出液口215连接输液管线，启动滑片泵302，液体经进液口201/202、第一闸阀203、过滤器204、第一补偿器205、离心泵206、第二补偿器207、观察窗208、流量计209、第一球阀301、滑片泵302、第二球阀303至出液口215，观察窗208内充满液体表明自吸完成，即可关闭滑片泵。

2.供液作业

供液作业是多功能集成泵站作为首泵站为整个管线系统供给需输送液体。作业时第一进液口201或第二进液口202连接液源，出液口215连接输液管线，启动离心泵302，液体经进液口201/202、第一闸阀203、过滤器204、第一补偿器205、离心泵206、第二补偿器207、观察窗208、流量计209、调节阀211、第一止回阀212后由出液口215输出，调节阀211可调节出口压力和流量。

3.增压作业

增压作业是多功能集成泵站作为中继泵站为管线内所输送液体进行加压。作业时进液口201/202和出液口215连接输液管线，启动离心泵302，液体经进液口201/202、第一闸阀203、过滤器204、第一补偿器205、离心泵206、第二补偿器207、观察窗208、流量计209、调节阀211、第一止回阀212后经过加压由出液口215输出。

4.旁通越站

多功能集成泵站作为中继泵站使用的过程中，如果发生泵站主管路堵死或者离心泵意外停机的情况，进液口压力高于出液口压力，第二止回阀213自动开启，液体经第二止回阀213、第二闸阀214直接流出，实现旁通越站。

5.扫线作业

扫线作业指输液完成后对输液管线进行清理排空，分为进口端管线排空和出口端管线排空。将清管器置于进口端管线内，用排气软管连接第一气阀402和第二气阀403，关闭第二闸阀214，启动空压机401，压缩空气经第一气阀402、第二气阀403，由进液口201/202排出，推动清管器对进口端管线进行清理排空；将清管器置于出口端管线内，用排气软管连接第一气阀402和第三气阀404，启动空压机401，压缩空气经第一气阀402、第三气阀404，由出液口215排出，推动清管器对出口端管线进行清理排空。清管器为现有技术，由弹头形金属外包覆橡胶构成。一般长距离输液的外接管线长度动则几公里或者十几公里，停止输液后管道中会留存大量的油液，扫线排空可以将进口端或出口端管线中的油液排出，例如对出口端进行扫线，输液完成后，把出口处的外接管道与215出液口接头之间断开，将清管器塞入外接管道中，再将外接管道与215出液口接头之间连接好，打开404充入压缩空气，压缩空气推动清管器在出口管道中移动，清管器的外径与外接管道的内径是配合的，清管器将管道中的油液往前挤出即可。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。例如使用时，也可集成安置在汽车底盘、拖车底盘、集装箱式方舱等，或布置于固定式场站。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种多功能集成泵站，其特征在于：包括集成安装在可移动基座上的动力系统（1）、输液系统（2）、自吸系统（3）和扫线系统（4）；

所述动力系统（1）的动力源（101）通过具有第一、第二、第三传动轴的增速箱（102）输出动力，所述增速箱的第一传动轴（103）与离心泵（206）传动连接、第二传动轴（104）与空压机（401）传动连接、第三传动轴与为滑片泵（302）提供液压动力的液压泵（105）联轴；

所述输液系统（2）的进液口（201、202）和出液口（215）之间为并联的主管路和越站管路，所述主管路串联有第一闸阀（203）、过滤器（204）、第一补偿器（205）、离心泵（206）、第二补偿器（207）、观察窗（208）、流量计（209）、调节阀（211）、第一止回阀（212），所述越站管路由串联的第二止回阀（213）、第二闸阀（214）构成；

所述自吸系统（3）由串联的第一球阀（301）、滑片泵（302）、第二球阀（303）构成，所述第一球阀（301）的一端连接在流量计（209）和调节阀（211）之间的管路上，所述第二球阀（303）的一端连接至出液口（215）；

所述扫线系统（4）由空压机（401）、第一气阀（402）、并联的第二气阀（403）和第三气阀（404）串联构成，所述第二气阀（403）的出口接至进液口（201、202），所述第三气阀（404）的出口连接至出液口（215）。

2.根据权利要求1所述的多功能集成泵站，其特征在于：所述增速箱（102）含具有空档、泵档、空压机档的离合器；当处于空档时，所述第一传动轴（103）和第二传动轴（104）与动力源分离；当处于泵档时，所述第一传动轴（103）与动力源连接，所述第二传动轴（104）与动力源分离；当处于空压机档时，所述第二传动轴（104）与动力源连接，所述第一传动轴（103）与动力源分离。

3.根据权利要求2所述的多功能集成泵站，其特征在于：所述进液口包括并联的第一进液口（201）和第二进液口（202），所述第一进液口（201）、第二进液口（202）和出液口（215）安装CRJ型接头、插转式接头、槽头接头或承插式接头之一。

4.根据权利要求3所述的多功能集成泵站，其特征在于：所述动力源（101）为柴油发动机、汽油发动机或电机之一。

5.根据权利要求4所述的多功能集成泵站，其特征在于：所述第一补偿器（205）、第二补偿器（207）为金属软管式补偿器。

6.根据权利要求5所述的多功能集成泵站，其特征在于：所述流量计（209）为液体涡轮、椭圆齿轮、腰轮流量计之一。

7.根据权利要求6所述的多功能集成泵站，其特征在于：所述空压机（401）为喷油螺杆式空气压缩机。