CN110173433A - 一种防堵塞装置与控制方法和污水泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种防堵塞装置与控制方法和污水泵，包括至少两个进水管、杂物排出管、叶轮、电机轴、过滤网、压力传感器、第一阀门、第二阀门、齿轮离合器和控制器；进水管的进水端分别设有叶轮，进水管的出水端相连；叶轮与叶轮轴的一端连接，叶轮轴的另一端通过齿轮离合器与电机轴的输出端的轮系连接；过滤网安装在进水管的进水端、且位于叶轮的后方；过滤网与叶轮之间设有第一阀门；杂物排出管设有进水口和出水口，进水口分别与进水管上过滤网和第一阀门之间的位置连接，且连接处分别设有第二阀门；本发明可以使正常工作的一端进水管的水对堵塞的进水管进行反冲洗，避免了拆卸泵体带来的危害，延长了泵体寿命，从而提高了泵的工作效率。

Description

一种防堵塞装置与控制方法和污水泵

技术领域

本发明属于污水泵领域，涉及一种防堵塞装置与控制方法和污水泵。

背景技术

污水泵通常用于输送污水，污水包括：城市或农村污水、含有纤维状杂质的液体、含有颗粒状杂质的液体等。由于被输送的污物中含有易缠绕的物质或易沉积结块、不易被污水泵吸入的物质，传统的污水泵不易抽送这类污水，且易缠绕的物质容易造成污水泵堵塞，污水泵一旦堵塞会导致排污不畅，甚至烧毁污水泵的电机。目前现有的污水泵通过加装过滤网或者在泵轴上加装前置切割刀片以减小杂质堵塞的发生，没有详细的杂质处理方案，杂质处理效果并不明显；现有的污水泵还有通过过滤网拦截杂质，并通过泵出口引高压流体对过滤网进行反冲洗，但这种方式降低了泵的效率。

发明内容

本发明为了至少解决上述问题之一，提供一种防堵塞装置与控制方法，该装置利用进口叶轮和螺旋切割刀的叶片双重导液，使机械能最大化的转化为液体的动能，且螺旋切割刀与螺旋凹槽啮合来切割杂物，并通过过滤网拦截杂物，如果过滤网被堵塞时可以通过齿轮离合器控制堵塞端叶轮轴的转动，通过另一端进口以及各阀门的开闭对被堵塞的入口进行反冲洗，将杂物从进口反方向的杂物排出管处排出，从而提高了杂质的自动化处理效率，同时也降低了污水泵发生堵塞的可能性。

本发明还提供一种安装有该防堵塞装置的污水泵。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种防堵塞装置，包括至少两个进水管、杂物排出管、叶轮、电机轴、过滤网、压力传感器、第一阀门、第二阀门、齿轮离合器和控制器；

所述进水管的进水端分别设有叶轮，进水管的出水端相连；所述叶轮与叶轮轴的一端连接，所述叶轮轴的另一端通过齿轮离合器与所述电机轴的输出端的轮系连接；

所述过滤网安装在进水管的进水端、且位于叶轮的后方；所述过滤网与叶轮之间设有第一阀门；

所述杂物排出管设有进水口和出水口，进水口分别与进水管上过滤网和第一阀门之间的位置连接，且连接处分别设有第二阀门；

所述压力传感器用于检测过滤网上的压力，并传递到控制器；

所述控制器分别与传感器、齿轮离合器、第一阀门和第二阀门连接。

上述方案中，还包括螺旋切割刀和凹槽；

所述螺旋切割刀安装在叶轮轴上、且位于第一阀门和叶轮之间，所述进水管的内壁分别设有若干与螺旋切割刀两端配合的凹槽。

进一步的，所述叶轮与螺旋切刀之间沿叶轮轴安装有轴套B。

上述方案中，所述过滤网与叶轮轴之间通过轴承C连接。

上述方案中，所述轮系包括主动齿轮和从动齿轮；所述电机轴的输出端设有主动齿轮；所述主动齿轮至少与两个从动齿轮连接；所述从动齿轮通过齿轮离合器与叶轮轴连接。

上述方案中，所述叶轮轴通过轴承A与泵的壳体连接、且通过轴承端盖密封。

一种污水泵，包括所述的防堵塞装置。

一种根据所述防堵塞装置的控制方法，包括以下步骤：

所述压力传感器检测所述过滤网上的压力信号并传递给控制器；

所述控制器根据压力信号判断过滤网的堵塞程度；当其中一个进水管的过滤网上压力值超过预设值时，判断该进水管发生堵塞，控制器控制该进水管的叶轮轴与齿轮离合器断开，叶轮停止运动，该进水管的第一阀门关闭，第二阀门打开；没有堵塞的进水管的水进入堵塞一侧的进水管中，对过滤网进行反冲洗，杂物通过第二阀门从杂物排出管排出。

有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明提供一种污水泵防堵塞装置与控制方法，该装置通过改进进口结构对杂质进行双重切割及过滤网的过滤，堵塞后通过控制齿轮离合器及阀门的开闭对堵塞一端进行反冲洗，提高了杂质的自动化处理效率，同时也降低了污水泵发生堵塞的可能性，明显提高了泵的工作效率。

2.本发明所述压力传感器检测所述过滤网上的压力信号并传递给控制器；所述控制器根据压力信号判断过滤网的堵塞程度；当其中一个进水管的过滤网上压力值超过预设值时，判断该进水管发生堵塞，控制器控制该进水管的叶轮轴与齿轮离合器断开，叶轮停止运动，该进水管的第一阀门关闭，第二阀门打开；没有堵塞的进水管的水进入堵塞一侧的进水管中，对过滤网进行反冲洗，杂物通过第二阀门从杂物排出管排出。本发明通过控制器传出的信号控制第一阀门和第二阀门的开闭，从而可以使正常工作的一端进水管的水对堵塞的进水管进行反冲洗，避免了拆卸泵体带来的危害，延长了泵体寿命，从而提高了泵的工作效率。

3.本发明进口处的叶轮可以使污水中的杂物分离，接着旋转的螺旋切刀与螺旋凹槽相啮合从而切割杂物，可以更有效的细化杂质。

4.本发明齿轮离合器控制叶轮轴与从动齿轮之间的相对转动，从而控制叶轮轴的旋转，减少了由于杂物缠绕引起电机被烧毁的概率。

附图说明

结合下面附图对实施方案的描述，本发明的叙述和/或附加方面的优点更容易理解，其中：

图1是本发明一实施方式的结构图。

图2是本发明一实施方式的过滤网的结构示意图。

图3是本发明一实施方式的离合器的结构示意图。

图4是本发明一实施方式的螺旋切割的结构示意图。

图5是本发明一实施方式的的电路图。

图中：1.电机轴、2.从动齿轮A、3.轴承A、4.轴承B、5.叶轮轴、6.阀门A、7.压力传感器、8.阀门C、9.螺旋凹槽、10.螺旋切刀、11.进水管、12.轴承端盖、13.主动齿轮、14.从动齿轮B、15.轴套A、16.齿轮离合控制器、17.杂物排出管、18.阀门B、19.过滤网、20.轴承C、21.阀门D、22.轴套B、23.叶轮、25.压盘、26.离合器片、27.从动盘、28.离合器盖、29.回位弹簧、30.控制拉杆、32.膜片弹簧、33.膜片弹簧支撑圈。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

图1所示为本发明所述防堵塞装置的一种实施方式，所述防堵塞装置，包括两个进水管11、杂物排出管17、叶轮23、电机轴1、过滤网19、压力传感器7、第一阀门、第二阀门、齿轮离合器和控制器。

所述进水管11的进水端分别设有叶轮23，两个进水管11的出水端相连；所述叶轮23与叶轮轴5的一端连接，所述叶轮轴5的另一端通过齿轮离合器与所述电机轴1的输出端的轮系连接。所述轮系包括主动齿轮和从动齿轮；所述电机轴1的输出端设有主动齿轮13；所述主动齿轮至少与两个从动齿轮连接；所述从动齿轮通过齿轮离合器与叶轮轴5连接。具体的，所述从动齿轮包括从动齿轮A2和从动齿轮B14。

所述过滤网19安装在进水管11的进水端、且位于叶轮23的后方；所述过滤网19与叶轮23之间设有第一阀门，具体的，左边一侧进水管11的第一阀门为阀门C8，右边一侧进水管11的第一阀门为阀门D21，阀门控制器C、阀门控制器D分别控制阀门C8、和阀门D21的开闭。

所述杂物排出管17设有进水口和出水口，进水口分别与进水管11上过滤网19和第一阀门之间的位置连接，且连接处分别设有第二阀门，具体的，左边一侧进水管11的第二阀门为阀门A6，右边一侧进水管11的第二阀门为阀门B18，阀门控制器A、阀门控制器B分别控制阀门A6、阀门B18的开闭。

图2所示，所述过滤网19的上端小孔处安装有压力传感器7，所述压力传感器7用于检测过滤网19上的压力，并传递到控制器。所述控制器分别与传感器7、齿轮离合器、第一阀门和第二阀门连接。所述压力传感器7根据压力大小来判断水流大小，以此来判断过滤网19的堵塞程度通过信号转化器将压力信号转换为电信号传递给控制器，所述控制器通过齿轮离合控制器控制齿轮离合器的分离或结合。所述齿轮离合器控制从动齿轮A2、从动齿轮B14与叶轮轴5的相对运动使堵塞端的叶轮轴5停止工作，另一进水管11正常工作，根据液体的流向，正常工作的进水管端将已经过滤过的液体自动对停止工作端进行反冲洗，并将杂物从杂物排出管排出。

图3所示，为其中一个齿轮离合器，所述齿轮离合器的离合器片26位于从动齿轮A2上，从动盘27在离合器片26与压盘25之间，离合器盖28安装在离合器片26上，回位弹簧29连接膜片弹簧支撑圈33与离合器盖28，当控制器发出信号传给离合器动力装置，动力装置按压离合器片26，则其在摩擦力的作用下将随从动齿轮A2一起转动，膜片弹簧32的外圈与压盘25相连；当动力装置按压控制拉杆30时，膜片弹簧32的内圈受力，压盘25将于离合器片26分离，从而切断由从动齿轮A2传给从动轴31叶轮轴5的动力，使一端进口停止工作。

图4所示，所述防堵塞装置还包括螺旋切割刀10和凹槽9；所述螺旋切割刀10安装在叶轮轴5上、且位于第一阀门和叶轮23之间，所述进水管11的内壁分别设有若干与螺旋切割刀10两端配合的凹槽9。进口处的叶轮23可以使污水中的杂物分离，接着旋转的螺旋切刀10与螺旋凹槽9相啮合从而切割杂物，可以更有效的细化杂质。所述叶轮23与螺旋切刀10之间沿叶轮轴5安装有轴套B22。

所述过滤网19与叶轮轴5之间通过轴承C20连接。

所述叶轮轴5通过轴承A3与泵的壳体连接、且通过轴承端盖12密封。

所述叶轮轴5与污水泵的壳体通过轴套A15配合连接，所述叶轮轴5与污水泵外壳接触面通过轴承A3连接；所述轴承端盖12轴向固定并密封保护轴承A3，所述主动齿轮13与从动齿轮A2、从动齿轮B14通过齿轮啮合，电机轴1通过键与主动齿轮13配合。

优选的，所述轴承A3为调心滚子轴承，轴承B4为角接触球轴承，轴承C20为滚珠轴承；所述叶轮轴5与壳体开孔配合处加装有轴套A15、轴承B4；轴套15安装在叶轮轴5上，并通过螺栓固定在壳体开孔处的凸台上；所述螺旋切刀10旋转时与螺旋凹槽9相啮合从而切割杂物；所述叶轮轴5与污水泵外壳接触面通过轴承A3连接、且设有机械密封。

所述叶轮轴5由两对调心滚子轴承支撑；所述叶轮23与螺旋切刀10沿叶轮轴5的轴线方向间隔设置，所述叶轮23与螺旋切刀10之间设有轴套B22以固定两者之间的距离；所述齿轮离合控制器可以根据控制器接收的信号通过齿轮离合器控制齿轮与叶轮轴5之间的转动。

所述阀门A6、阀门C8、阀门B18、阀门D21可以由控制器控制其开闭，从而可以对一侧堵塞的进水管入口装置进行反冲洗，避免了由于拆卸泵体而带来的危害，延长了泵体寿命，从而提高了泵的工作效率。

所述螺旋切刀与凹槽配合切断杂物；当过多杂质堵住过滤网19时，通过过滤网19的水流减少，此时压力传感器7输出信号给控制器，控制器分别与阀门电连接控制阀门的开闭，控制器发出信号传给齿轮离合器，齿轮离合器控制堵塞一端的叶轮轴5使其停止旋转，另一个叶轮轴5正常工作并对停止工作的一端进水管11进行反冲洗，将杂质从杂质排出管17排出。本发明操作方便，两个进水管11、且能进行相互冲洗，不用频繁的拆卸泵体，从而降低对泵体的危害，延长了泵体寿命，从而提高了泵的工作效率。

图5所示，本发明实施方式的电路图，所述控制器的控制电路包括：一条干路和与之串联的四条并联支路：第一支路、第二支路、第三支路、第四支路；所述干路包括总开关、常闭开关SB3。

所述第一支路包括：依次串联的常开开关SB3、常闭开关SB1、常闭开关SB2；常开开关SB3与K3并联，形成自锁；当两端压力传感器7检测到过滤网上压力值正常时K3触发；第一支路工作。

所述第二支路用于控制阀门A、C的开闭、离合控制器G左端的叶轮轴与齿轮的离合，包括依次串联的常开开关SB1、离合控制器G与阀门A、C和常闭开关SB1，常开开关SB1与K1并联，形成自锁；当左端压力传感器7检测到过滤网上压力值偏小时K1触发，第二支路工作。当左端压力传感器7检测到过滤网上压力正常时，K1断开，第二支路不工作。

所述第三支路用于控制阀门B、D的开闭、离合控制器G右端的叶轮轴与齿轮的离合，包括依次串联的常开开关SB2、离合控制器G与阀门B、D和常闭开关SB2，常开开关SB2与K2并联，形成自锁；当右端压力传感器7检测到过滤网上压力值偏小时K1触发，第三支路工作。当右端压力传感器7检测到过滤网上压力正常时，K2断开，第三支路不工作。

所述第四支路包括：依次串联的常开开关SB4、常闭开关SB1、常闭开关SB2；常开开关SB4与K4并联，形成自锁；当两端压力传感器7检测到过滤网上压力值都不正常时K4触发；第四支路工作，报警器F报警，此时应关上总开关对设备进行检修。

一种根据所述防堵塞装置的控制方法，包括以下步骤：

所述压力传感器7检测所述过滤网19上的压力信号并传递给控制器；

所述控制器根据压力信号判断过滤网19的堵塞程度；当其中一个进水管11的过滤网19上压力值超过预设值时，判断该进水管11发生堵塞，控制器控制该进水管11的叶轮轴5与齿轮离合器断开，叶轮23停止运动，该进水管11的第一阀门关闭，第二阀门打开；没有堵塞的进水管11的水进入堵塞一侧的进水管11中，对过滤网19进行反冲洗，杂物通过第二阀门从杂物排出管17排出。

实施例2

一种污水泵，包括实施例1所述的防堵塞装置，因此具有实施例1的有益效果，此处不再赘述。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防堵塞装置，其特征在于，包括至少两个进水管(11)、杂物排出管(17)、叶轮(23)、电机轴(1)、过滤网(19)、压力传感器(7)、第一阀门、第二阀门、齿轮离合器和控制器；

所述进水管(11)的进水端分别设有叶轮(23)，进水管(11)的出水端相连；所述叶轮(23)与叶轮轴(5)的一端连接，所述叶轮轴(5)的另一端通过齿轮离合器与所述电机轴(1)的输出端的轮系连接；

所述过滤网(19)安装在进水管(11)的进水端、且位于叶轮(23)的后方；所述过滤网(19)与叶轮(23)之间设有第一阀门；

所述杂物排出管(17)设有进水口和出水口，进水口分别与进水管(11)上过滤网(19)和第一阀门之间的位置连接，且连接处分别设有第二阀门；

所述压力传感器(7)用于检测过滤网(19)上的压力，并传递到控制器；

所述控制器分别与传感器(7)、齿轮离合器、第一阀门和第二阀门连接。

2.根据权利要求1所述的防堵塞装置，其特征在于，还包括螺旋切割刀(10)和凹槽(9)；

所述螺旋切割刀(10)安装在叶轮轴(5)上、且位于第一阀门和叶轮(23)之间，所述进水管(11)的内壁分别设有若干与螺旋切割刀(10)两端配合的凹槽(9)。

3.根据权利要求2所述的防堵塞装置，其特征在于，所述叶轮(23)与螺旋切刀(10)之间沿叶轮轴(5)安装有轴套B(22)。

4.根据权利要求1所述的防堵塞装置，其特征在于，所述过滤网(19)与叶轮轴(5)之间通过轴承C(20)连接。

5.根据权利要求1所述的防堵塞装置，其特征在于，所述轮系包括主动齿轮和从动齿轮；所述电机轴(1)的输出端设有主动齿轮(13)；所述主动齿轮至少与两个从动齿轮连接；所述从动齿轮通过齿轮离合器与叶轮轴(5)连接。

6.根据权利要求1所述的防堵塞装置，其特征在于，所述叶轮轴(5)通过轴承A(3)与泵的壳体连接、且通过轴承端盖(12)密封。

7.根据权利要求1所述的防堵塞装置，其特征在于，还包括报警器；所述报警器与控制器连接。

8.一种污水泵，其特征在于，包括权利要求1-7任意一项所述的防堵塞装置。

9.一种根据权利要求1-7任意一项所述防堵塞装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

所述压力传感器(7)检测所述过滤网(19)上的压力信号并传递给控制器；

所述控制器根据压力信号判断过滤网(19)的堵塞程度；当其中一个进水管(11)的过滤网(19)上压力值超过预设值时，判断该进水管(11)发生堵塞，控制器控制该进水管(11)的叶轮轴(5)与齿轮离合器断开，叶轮(23)停止运动，该进水管(11)的第一阀门关闭，第二阀门打开；没有堵塞的进水管(11)的水进入堵塞一侧的进水管(11)中，对过滤网(19)进行反冲洗，杂物通过第二阀门从杂物排出管(17)排出。

10.根据权利要求9所述防堵塞装置的控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：当所有进水管(11)均发生堵塞，所述控制器控制报警器发出警报。