CN1069725C - 一种液压式自动供水装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用液压原理来实现自动供水的装置，它是在泵后管网上用一根水管和液压缸相通，装在缸内的活塞顶起缸外的平衡锤，在平衡锤上下运动的行程范围内设置控制水泵启闭的行程开关。本发明解决了气压式供水设备不能克服其固有缺陷的难题，具有结构简单，体积小，使用安全可靠的优点。

Description

一种液压式自动供水装置

本发明涉及的是一种液压式自动供水装置。

目前形形色色的无塔供水设备都是采用气压原理实现自动控制，向高层和远距离供水的。受气压供水本质的决定，这些供水设备均存在着以下无法避免的缺陷。1.水气混合，容易造成二次污染；2.采用压力容器做气罐，有爆炸的危险；3.必须采用补气装置，由于补气装置可靠性不高，气压罐时常变成一个水罐，影响自动控制的可靠性；4.容器内壁易锈蚀，清理困难；5.供水压力波动大；6.压力传感器使用寿命短；7.设备体积大，补气时噪音大；8.能耗相对较高。

为避免利用气压原理供水所带来的固有缺陷，本发明的目的就是提供一种利用液压原理来实现自动供水的供水设备。

本发明由水泵，泵后管网，进水管、液压缸、平衡锤组成的机构来实现上述目的。液压缸的下方设有和泵后管网相通的进水管，液压缸腔内有可上下运动的活塞，活塞顶起腔外的平衡锤，平衡锤根据设定的供水压力确定重量，它能随液压缸内蓄水量的变化而上下运动，在平衡锤行程范围内设置控制水泵启闭的行程开关。因此行程开关可以设置在平衡锤行程范围内的导轨上，控制一台水泵需设置两只行程开关，位置在上的行程开关控制水泵关闭，位置在下的行程开关控制水泵开启。根据需水情况的不同，也可以采用多台水泵组成水泵组进行供水，多台水泵的启闭控制行程开关在导轨上均处于不同的水平位置上，这样根据实际需水情况而有序地先后自动地控制不同水泵运行或关闭。也可将行程开关装在同一水平位置，用不同长度的行程挡板控制，来达到相同效果；也可将所有的行程开关安装在一起，用组合挡板控制，这样既达到控制目的，又显得结构紧凑。如设备选用三台水泵时，控制其启动的三只行程开关分别安装在设备平衡锤行程底部高、中、低三个位置。当水泵供水量小于用户需水量时，会使用户管网系统压力下降，液压缸中的压力同时下降，平衡锤下落，并排出缸中的水以弥补用户需水不足。当平衡锤下落碰及第一只行程开关时，也即最高位启动行程开关时，第一次工作水泵启动，若第一次水泵启动后，液压缸中压力依然不够，则平衡锤继续下落，碰及第二、第三只行程开关，使第二台、第三台等次级泵依次启动。同样地，将控制水泵关闭的三只行程开关分别安装在平衡锤行程顶部的高、中、低三个不同位置，以分别在液压缸不同压力下依次关闭水泵。

为使水泵不频繁启动，在泵后管网和进水管相通的水管上设置节流阀，以调节水进入液压缸的速度，达到水泵一次启动最短时间的调节目的。为了调节液压缸的出水速度在节流阀与液压缸之间并联一只单向阀，其出口与供水管网相通。液压缸的工作特点是：进水速度可调，出水经单向阀而不可调。在使用多台泵时，每台泵的出口经单向阀、闸阀并联于用户的总供水管网上。总供水管网与节流阀的进水口相连，与节流阀和液压缸之间的单向阀的出口相连。在使用多台泵时，第一次工作水泵的流量最小，且控制其关闭的行程开关在导轨上处于最高位，以实现小流量水泵“最早”启动，“最晚”关闭。

本发明同现有气压式供水设备比较，可以避免气压式供水装置所固有的缺陷，具体的在以下诸方面体现出其积极效果。其一：压力稳定，压差小。气压式供水设备是靠上下限压力差产生调节量实现供水的。气压式供水设备的上限压力与下限压力的压力差，按有关标准为0.1-0.15MPa。而液压式供水设备调节量是利用液压缸中的蓄水量实现的，控制液压缸上下运动的压力差只需0.02Mpa左右，因此，液压式供水设备压力稳定，压差小。其二：节能效果好，与气压式供水设备比较，由于其压差小，所以可以节省出产生压差的能量。其三：制造成本低，由于液压式供水装置不需压力容器和补气装置，所以节省了费用，同时运行更为可靠。其四：体积更小，运行无噪音。因为气压式供水设备必须匹配一只气压罐，而液压式供水设备只需一只液压缸及相应的配重装置，在达到同样供水效果的情况下，体积要比气压罐明显减小，同时不需要产生噪音的补气装置。

以下通过实施例结合附图对本发明作进一步描述。

图1是一台以两只工作水泵组合而成的实施例结构示意图。

图1中，共有两台水泵2组成的水泵组合接水源1，第一次工作泵B1的型号为25LG15×3，第二次工作泵B2的型号为40LG15×3，每台泵后由单向阀3、闸阀4和水管共同形成泵后管网5向用户供水。水泵B1与B2经过单向阀和闸阀并联于至用户的主供水管10上，节流阀7的进口管由管道6与主供水管10相连，单向阀8的进口接于节流阀7与进水管11之间，其出口与主供水管10相连接，单向阀8的出口处并联一只压力表9。液压缸12内有活塞13，活塞13通过活塞杆14顶起平衡锤18，平衡锤18的重量根据用户供水压力确定。此外，缸12的腔内上端有一只溢流管15，以排出液压缸中泄漏的水。平衡锤18沿周围的导轨21运动，导轨21每一边上有控制一台水泵启闭的两只行程开关。位于平衡锤18行程底部的两只行程开关17、25被平衡锤下端挡板16、24触及后能启动水泵B1、B2工作。由于挡板16长度比挡板22长，平衡锤18下落时，行程开关17首先被触动，所以它是第一次工作泵B1的开启开关。在平衡锤18行程顶部的两只行程开关20、22虽然处于同一水平位置，但由于平衡锤18上端挡板23比挡板19长，所以行程开关22首先被触及关闭次级工作泵B2，而控制水泵B1关闭的行程开关20相对地则处于最高位。该实施例的工作过程是：当平衡锤18在最下端时，行程开关17、25先后被挡板16、24所压，泵B1、B2投入运行。水通过单向阀3闸阀4进入用户管网，一部分水经节流阀7进入液压缸12，这时平衡锤18在节流阀的控制下将缓慢上升，在接近顶部位置时，碰开关22，泵B2停止工作，此时由B1单泵工作，工作分三种情况：①当B1供水量等于系统需水量时，平衡锤18位置不变，液压缸12中的水不进不出；②当B1供水量小于系统需水量时，平衡锤下降，液压缸中的水排出以弥补用户管网系统需水不足；③当B1的供水量大于系统需水量时，液压缸中的水不断增加，平衡锤继续上升直至碰到开关20，B1停止工作。为防止控制开关失灵，在导轨21顶端设保险块26，保证平衡锤不滑出导轨。

水泵2停止工作后，由液压缸12给管网系统保持压力并给管网系统供水。液压缸通过单向阀8给管网供水时，平衡锤下降，到碰到行程开关17时，泵B1开始工作，此时如果供水量小于需水量，平衡锤继续下落，下落到一定位置时碰开关25，泵B2开始工作；如果B1的供水量等于管网系统需水量平衡锤保持不动；如果B1的供水水量大于管网系统的需水量，平衡锤将上升，直至碰开关20，使B1停止。

控制两台以上水泵时，也和上述过程相同。

Claims (5)

1、一种液压式自动供水装置，由水泵(2)，泵后管网(5)，进水管(11)，液压缸(12)，平衡锤(18)组成，其特征在于：液压缸(12)的下方设有和泵后管网(5)相通的进水管(11)，液压缸腔内有可上下运动的活塞(13)，活塞顶起腔外的平衡锤(18)，在平衡锤(18)行程范围内设置控制水泵启闭的行程开关。

2、根据权利要求1所述的液压式自动供水装置，其特征在于：行程开关(17)(20)(22)(25)设置在平衡锤(18)行程范围内的导轨(21)上，控制同一台水泵(2)的两只行程开关，位置在上的行程开关控制水泵关闭，位置在下的行程开关控制水泵开启。

3、根据权利要求1所述的液压式自动供水装置，其特征在于：泵后管网(5)和进水管(11)相通的水管(6)上设置节流阀(7)。

4、根据权利要求1所述的液压式自动供水装置，其特征在于：在使用多台泵时，在节流阀(7)和液压缸(12)之间并联一只单向阀(8)，其出口与供水管网相通。

5、根据权利要求1所述的液压式自动供水装置，其特征在于：在使用多台泵时，第一次工作水泵B1流量最小，且控制关闭的行程开关(20)在平衡锤行程范围内处于最高位。

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