CN112833046A - 立式轴流泵润滑系统、润滑供水系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种立式轴流泵润滑系统、润滑供水系统及其控制方法，涉及润滑供水技术领域，所述立式轴流泵润滑系统包括取水管路、过滤单元和出水管路，所述取水管路的取水口用于设置在泵站前池且位于停泵液位以下，所述过滤单元用于将所述取水管路输送的液体过滤后输送至所述出水管路，所述出水管路包括出水干路和出水支路，所述过滤单元与所述出水干路连通，所述出水干路连通有至少一个所述出水支路，所述出水支路用于将过滤后的液体输送至对应的立式轴流泵的导轴承处。所述立式轴流泵润滑系统能够将泵站前池的水过滤后提供清洁润滑用水到立式轴流泵的导轴承处，从一定程度上解决了偏远郊区或农村地区无合格润滑用水水源的问题，适用范围更广。

Description

立式轴流泵润滑系统、润滑供水系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及润滑供水系统技术领域，具体而言，涉及一种立式轴流泵润滑系统、润滑供水系统及其控制方法。

背景技术

立式轴流泵靠旋转叶轮的叶片对液体产生的作用力使液体沿轴线方向输送流体，其结构简单、装置效率较高，主要适用于低扬程、大流量的场合，如跨流域引调水、排涝、灌溉等。立式轴流泵输送的流体多为原水甚至是污水，其中裹挟着大量泥沙和未知污物。根据立式轴流泵的结构特点，输送的原水中掺杂的硬质小颗粒容易对轴承造成损害。而轴承与轴颈的磨损会导致水泵导轴承径向间隙增大，引起主轴和叶轮的摆度增大。当径向间隙增大到一定值，叶轮与泵轴横向振动加剧，情况进一步恶化会造成叶片碰壳，这将对泵组造成毁灭性损伤。

不同材料的轴承其物理特性和运行时的摩擦系数存在明显差异。水润滑非金属导轴承衬里材料主要有橡胶、聚胺酷、酚醛塑料、F102复合材料、赛龙、陶瓷、金属塑料等。以水润滑橡胶轴承为例，其使用寿命较长，具有良好的对异物的物理埋没性，但在有磨粒或杂质存在的恶劣条件下，其承载能力和运行精度不高，需在运行时对摩擦位置提供清洁的压力水源进行不间断冲洗，保持轴承与轴颈的良好配合，使其能够长期保持稳定状。

但是，部分泵站因其输调水和防洪排涝的性质，常分布在偏远郊区和农村地区，无市政水源的保障，无法提供清洁的润滑用水。

发明内容

本发明的目的在于提供一种立式轴流泵润滑系统及润滑供水系统，其能够在一定程度上解决上述技术问题。

本发明是这样实现的：

一种立式轴流泵润滑系统，其包括：取水管路、过滤单元和出水管路，所述取水管路的取水口用于设置在泵站前池且位于停泵液位以下，所述过滤单元用于将所述取水管路输送的液体过滤后输送至所述出水管路，所述出水管路包括出水干路和出水支路，所述过滤单元与所述出水干路连通，所述出水干路连通有至少一个所述出水支路，所述出水支路用于将过滤后的液体输送至立式轴流泵的导轴承处。

在一种可行实施方案中，所述过滤单元包括至少一个过滤模块，所述取水管路设置有供水泵，所述过滤模块包括连通于所述供水泵的下游的旋流除砂器、以及连通于所述旋流除砂器的下游的滤水器。

在一种可行实施方案中，所述供水泵与所述取水管路之间设置有蝶阀，所述供水泵与所述旋流除砂器之间设置有止回阀和第一截止阀，所述供水泵与所述旋流除砂器之间还设置有第一热导流量开关，所述滤水器与所述出水干路之间设置有第二截止阀。

在一种可行实施方案中，所述出水干路设置有压力变送器和压力表，所述供水泵包括主供水泵与备用水泵，所述主供水泵与所述备用水泵并联连接于所述出水干路。

在一种可行实施方案中，所述出水支路依次设置有电动球阀、节流阀、第三截止阀和自动排气阀，所述出水支路还设置有第二热导流量开关。

在一种可行实施方案中，所述供水泵为自吸式水泵。

一种润滑供水系统，其包括立式轴流泵组和上述技术方案提供的立式轴流泵润滑系统，所述立式轴流泵组包括多个立式轴流泵，所述立式轴流泵润滑系统的出水支路数量为多个，多个所述出水支路与多个所述立式轴流泵一一对应设置。

一种润滑供水系统的控制方法，适用于上述技术方案所述的润滑供水系统，其包括：

供水泵通过取水管路由泵站前池抽取液体，并将液体输送至过滤模块；

所述过滤模块过滤由所述供水泵输送的液体，并将过滤后的清洁液体输送至出水干路，清洁液体由所述出水干路进入出水支路，并经由出水支路到达对应的输送立式轴流泵的导轴承处。

在一种可行实施方案中，所述立式轴流泵对应的启动水位为H，与所述立式轴流泵对应的所述出水干路的压力为N，所述出水干路的流速为L；

当泵站前池的水位到达H时，启动对应的供水泵；

当N大于等于设定压力值时，开启对应的立式轴流泵；

开启与所述立式轴流泵对应的出水干路上的电动球阀，以使得清洁液体经由所述出水干路向所述立式轴流泵的导轴承流动；

当L大于等于设定流速值时，开启所述立式轴流泵。

进一步地，在一种可行实施方案中，当N小于设定压力值时，发出报警信号并开启备用供水泵；当L小于设定流速值时，发出报警信号。

本发明的有益效果至少包括：

本申请提供的立式轴流泵润滑系统用于为立式轴流泵的导轴承提供清洁的润滑用水。在使用过程中，取水管路由泵站前池抽水，并将水输送至过滤单元，过滤单元将水过滤后输送至出水干路，出水干路的水流向出水支路，并通过出水支路流出到对应于该出水支路的立式轴流泵的导轴承处。如此设置，由于立式轴流泵润滑系统能够将泵站前池的水过滤后提供清洁润滑用水到立式轴流泵的导轴承处，因此即使水源本身质量不足以作为润滑用水使用，也可通过本申请提供的立式轴流泵润滑系统转化为清洁的润滑用水，从而从一定程度上解决了偏远郊区或农村地区无合格润滑用水水源的问题，适用范围更广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的立式轴流泵润滑系统应用于润滑供水系统的结构示意图一；

图2为本发明实施例提供的立式轴流泵润滑系统应用于润滑供水系统的结构示意图二；

图3为本发明实施例提供的立式轴流泵润滑系统中过滤单元的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的润滑供水系统的控制方法中启动工况控制流程图。

图中：

1－供水泵；2－旋流除砂器；3－高精度滤水器；4－蝶阀；5－止回阀；6－第一截止阀；7－第二截止阀；8－电动球阀；9－节流阀；10－自动排气阀；11－压力变送器；12－压力表；13－第一热导流量开关；14－第二热导流量开关；15－第一变径接头；16－第二变径接头；17－第三截止阀；18－取水口；19－立式轴流泵；20－排污通路；21－出水干路；22－出水支路；23－支路接口。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以通过各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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设备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”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

第一实施例

请参照图1－图3，本实施例提供一种立式轴流泵19润滑系统，其包括：取水管路、过滤单元和出水管路，取水管路的取水口18用于设置在泵站前池且位于停泵液位以下，过滤单元用于将取水管路输送的液体过滤后输送至出水管路，出水管路包括出水干路21和出水支路22，过滤单元与出水干路21连通，出水干路21连通有至少一个出水支路22，出水支路22用于将过滤后的液体输送至立式轴流泵19的导轴承处。

具体地，出水支路22的数量可以为一个或者多个，一个出水支路22对应一个立式轴流泵19设置，用于为对应的立式轴流泵19的导轴承处提供高压清洁的液体，以起到润滑作用。

当出水支路22的数量为一个时，出水支路22与出水干路21可为同一管路的不同区域，当然，出水支路22与出水干路21也可为两个不同的管路，出水支路22与出水干路21连接且连通。如图3所示，在出水干路21的侧壁设置有支路接口23，出水支路22连接于支路接口23，且通过支路接口23与出水干路21连通。

当出水支路22的数量为多个时，在出水干路21上间隔设置有多个支路接口23，多个出水支路22与多个支路接口23一一对应连接且连通。如此设置，多个出水支路22可对应多个立式轴流泵19，以应用于包括多个立式轴流泵19的供水系统。

在一种可行实施方案中，过滤单元包括至少一个过滤模块，取水管路连接有供水泵1，过滤模块包括设置于供水泵1的下游的旋流除砂器2、以及设置于旋流除砂器2的下游的滤水器，旋流除砂器2与供水泵1连通，供水泵1抽取的水输送至旋流除砂器2，滤水器与旋流除砂器2连通，旋流除砂器2过滤后的水输送至滤水器进行进一步过滤，滤水器过滤后的水排出过滤模块。过滤模块排出的过滤后的液体输送至出水干路21。具体地，滤水器采用高精度滤水器3，其过滤精度≤50μm。

也就是说，本实施例提供的过滤模块采用二级过滤的方式，首先通过旋流除砂器2实现除砂、降浊、固液分离，然后经高精度滤水器3过滤其他杂质，以保证润滑水的清洁度。

如图2所示，在旋流除砂器2与滤水器分别与排污通路20连通，排污通路20设置有排污阀，排污阀开启后，旋流除砂器2与滤水器可通过排污通路20将过滤出的杂质、污物等物质排出。排污通路20可与泵站排污池连通。

当使用立式轴流泵19润滑系统为多个立式轴流泵19提供润滑用水时，为提高供水量，增大过滤效率，优选地，如图2所示，过滤单元包括多个过滤模块，每个过滤模块对应连接有一个供水泵1，即供水泵1与过滤模块一一对应设置。如此设置，由于供水泵1的数量为多个，因此使得取水效率提高，同一时间段的供水量增大；由于过滤模块的数量为多个，因此使得过滤效率提高，以满足增大的供水量的过滤需求，以在单位时间内提供更大量的过滤后的清洁水。

在一种可行实施方案中，供水泵1与取水管路之间设置有蝶阀4，供水泵1与旋流除砂器2之间设置有止回阀5和第一截止阀6，供水泵1与旋流除砂器2之间还设置有第一热导流量开关13，滤水器与出水干路21之间设置有第二截止阀7。通过蝶阀4可控制仅使用其中一个或多个供水泵1进行取水操作，或控制使用所有供水泵1共同参与取水操作。

进一步地，蝶阀4与供水泵1之间通过第一变径接头15连接并连通。

取水管路包括至少一个取水口18，各供水泵1分别与取水管路连通。

当供水泵1的数量为多个时，可将部分供水泵1作为主供水泵1，而另外部分供水泵1作为备用供水泵1使用。进一步地，出水干路21设置有压力变送器11和压力表12，主供水泵1与备用水泵并联连接于出水干路21。如此设置，根据压力变送器11和压力表12获取的出水干路21的压力值判断是否开启备用供水泵1。

进一步地，取水管路可包括两个或多个取水口18，取水口18的数量与供水泵1的数量有关，当供水泵1的数量更多，则可设置更多取水口18。所有的取水口18均位于泵站前池中，且所有的取水口18所处位置均位于停泵水位之下，不同取水口18的深度可相同也可不同。举例来说，如图2所示，Htb表示停泵水位，在图2中的取水管路上设置有两个取水口18，两个取水口18的深度不同，且两个取水口18均位于停泵水位以下。

在一种优选实施方案中，供水泵1选用自吸式水泵，可自灌饮水，启动供水泵1前不用人工灌水。如此设置，立式轴流泵19润滑系统的操作更为方便，自动化程度更高。

在一种可行实施方案中，出水支路22依次设置有电动球阀8、节流阀9、第三截止阀17和自动排气阀10，出水支路22还设置有第二热导流量开关14。电动球阀8用于控制对应的出水支路22与出水干路21的连通与否，开启电动球阀8则对应的出水支路22与出水干路21连通，关闭电动球阀8则对应的出水支路22与出水干路21断开连接。进一步地，出水支路22的一端连接有第二变径接头16，该第二变径接头16用于将出水支路22与立式轴流泵19的导轴承的润滑水路连接。

综上，本实施例提供的立式轴流泵19润滑系统用于为立式轴流泵19提供润滑液，其通过取水管路从泵站前池取水，并通过过滤单元进行二次过滤，过滤后的水经由出水管路输送至立式轴流泵19的导轴承处，取水条件不受限制、润滑效果好、自动化程度高，且制造简单、维护方便、造价低，具有市场推广的应用价值。

第二实施例

如图2所示，本实施例提供一种润滑供水系统，其包括立式轴流泵19组和上述第一实施例提供的立式轴流泵19润滑系统，立式轴流泵19组包括多个立式轴流泵19，立式轴流泵19润滑系统的出水支路22数量为多个，多个出水支路22与多个立式轴流泵19一一对应设置。

如图2所示，图2提供的润滑供水系统中，立式轴流泵19的数量为三个，对应地，立式轴流泵19润滑系统中的出水支管的数量为三个。其过滤单元中，过滤模块的数量为三个，当然，过滤模块的数量并不一定与立式轴流泵19的数量相等。

第三实施例

如图2和图4所示，本实施例提供一种润滑供水系统的控制方法，适用于上述第二实施例提供的润滑供水系统，其包括：

供水泵1通过取水管路由泵站前池抽取液体，并将液体输送至过滤模块；过滤模块过滤由供水泵1输送的液体，并将过滤后的清洁液体输送至出水干路21，清洁液体由出水干路21进入出水支路22，并经由出水支路22到达对应的输送立式轴流泵19的导轴承处。

在一种可行实施方案中，立式轴流泵19对应的启动水位为H，与立式轴流泵19对应的出水干路21的压力为N，出水干路21的流速为L；

当泵站前池的水位到达H时，启动对应的供水泵1；

当N大于等于设定压力值时，开启对应的立式轴流泵19；

开启与立式轴流泵19对应的出水干路21上的电动球阀8，以使得清洁液体经由出水干路21向立式轴流泵19的导轴承流动；

当L大于等于设定流速值时，开启立式轴流泵19。

进一步地，在一种可行实施方案中，当N小于设定压力值时，发出报警信号并开启备用供水泵1；当L小于设定流速值时，发出报警信号。

在图2中仅示出与三个立式轴流泵19对应的润滑供水系统的结构示意图，实际应用时，立式轴流泵19的数量可以为更多个，为便于描述，以立式轴流泵19的数量为n为例对于润滑供水系统的启动工况的控制方法进一步描述：

具体地，第一个立式轴流泵以P1表示，与该立式轴流泵对应的出水支路22上的电动球阀8以QF1表示，其上的第二热导流量开关14监测到的流速信号以L1表示；第二个立式轴流泵以P2表示，与该立式轴流泵对应的出水支路22上的电动球阀8以QF2表示，其上的第二热导流量开关14监测到的流速信号以L2表示；第三个立式轴流泵以P3表示，与该立式轴流泵对应的出水支路22上的电动球阀8以QF3表示，其上的第二热导流量开关14监测到的流速信号以L3表示；以此类推，第n个立式轴流泵以Pn表示，与该立式轴流泵对应的出水支路22上的电动球阀8以QFn表示，其上的第二热导流量开关14监测到的流速信号以Ln表示。第一个供水泵1表示，第二个供水泵1以J2表示，第三个供水泵1以J3表示，以此类推，第m个供水泵1以Jm表示，m与n可以相等，也可以不相等。停泵水位以Htb表示，第一台立式轴流泵的开机水位以H1表示，第二台立式轴流泵的开机水位以H2表示，第三台立式轴流泵的开机水位以H3表示，以此类推，第n台立式轴流泵的开机水位以Hn表示。出水干路21的压力以N1表示。

如图4所示，当水位达到H1时，启动J1，继而判断N1是否超过设定压力值，也即N1是否大于等于设定压力值，当N1大于等于设定压力值时，在第一设定时间内开启QF1，以使得过滤后的水能够进入与第一立式轴流泵对应的送水支路；若N1小于设定压力值，则开启另一供水泵1，例如J2或者J3，以将该供水泵1作为备用供水泵1；在开启QF1后监测与第一立式轴流泵对应的送水支路上的第二热导流量开关14检测到的流速值L1，当L1达到设定流速值时，也即L1大于等于设定流速值时，发出报警信号，当L1的数值在设定流速值之下时，延时第二设定时间后开启P1。

若水位在H1以上且位于H3或者H3以下时，由于水位已经达到H1，因此上述流程已经启动，此时J1运行中，判断N1是否超过设定压力值，也即N1是否大于等于设定压力值，当N1大于等于设定压力值时，在第一设定时间内开启QF2和QF3，以使得过滤后的水能够进入与第二立式轴流泵和第三立式轴流泵对应的送水支路；若N1小于设定压力值，则开启另一供水泵1，例如J2或者J3，以将该供水泵1作为备用供水泵1；当L1达到设定流速值时，也即L1大于等于设定流速值时，发出报警信号，当L1的数值在设定流速值之下时，延时第二设定时间后开启P2和P3。

若水位在H3以上且位于H6或者H6以下时，由于水位已经达到H3，因此上述流程已经启动，此时J1运行中，并启动J2，继而判断N1是否超过设定压力值，也即N1是否大于等于设定压力值，当N1大于等于设定压力值时，在第一设定时间内开启QF4、QF5和QF6，以使得过滤后的水能够进入与第四立式轴流泵、第五立式轴流泵和第六立式轴流泵对应的送水支路；若N1小于设定压力值，则开启另一供水泵1，例如J3，以将该供水泵1作为备用供水泵1；当L1达到设定流速值时，也即L1大于等于设定流速值时，发出报警信号，当L1的数值在设定流速值之下时，延时第二设定时间后开启P4、P5和P6。

在本实施例中，除第一立式轴流泵外，剩余的立式轴流泵19根据其开启水位依次排列并将多个立式轴流泵19分为一组，在上述开启工况控制方法中，将除第一立式轴流泵外，每三个立式轴流泵19分为一组进行启闭的控制。

由上述过程类推，当水位越高，则开启的立式轴流泵19数量越多，当水位到达Hn－3以上且小于等于Hn时，全部立式轴流泵19均开启。

在本实施例的一种优选实施方式中，设定压力值优选为0.16MPa，第一设定时间优选为30秒，设定流速值优选为0.5m/s，第二设定时间优选为三分钟。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。

Claims (10)

1.一种立式轴流泵润滑系统，其特征在于，包括：取水管路、过滤单元和出水管路，所述取水管路的取水口用于设置在泵站前池且位于停泵液位以下，所述过滤单元用于将所述取水管路输送的液体过滤后输送至所述出水管路，所述出水管路包括出水干路和出水支路，所述过滤单元与所述出水干路连通，所述出水干路连通有至少一个所述出水支路，所述出水支路用于将过滤后的液体输送至对应的立式轴流泵的导轴承处。

2.根据权利要求1所述的立式轴流泵润滑系统，其特征在于，所述取水管路设置有供水泵，所述过滤单元包括至少一个过滤模块，所述过滤模块包括连通于所述供水泵的下游的旋流除砂器、以及连通于所述旋流除砂器的下游的滤水器。

3.根据权利要求2所述的立式轴流泵润滑系统，其特征在于，所述供水泵与所述取水管路之间设置有蝶阀，所述供水泵与所述旋流除砂器之间设置有止回阀和第一截止阀，所述供水泵与所述旋流除砂器之间还设置有第一热导流量开关，所述滤水器与所述出水干路之间设置有第二截止阀。

4.根据权利要求3所述的立式轴流泵润滑系统，其特征在于，所述出水干路设置有压力变送器和压力表，所述供水泵包括主供水泵与备用水泵，所述主供水泵与所述备用水泵并联连接于所述出水干路。

5.根据权利要求4所述的立式轴流泵润滑系统，其特征在于，所述出水支路依次设置有电动球阀、节流阀、第三截止阀和自动排气阀，所述出水支路还设置有第二热导流量开关。

6.根据权利要求2－5任一所述的立式轴流泵润滑系统，其特征在于，所述供水泵为自吸式水泵。

7.一种润滑供水系统，其特征在于，其包括立式轴流泵组和如权利要求1－6任一所述的立式轴流泵润滑系统，所述立式轴流泵组包括多个立式轴流泵，所述立式轴流泵润滑系统的出水支路数量为多个，多个所述出水支路与多个所述立式轴流泵一一对应设置。

8.一种润滑供水系统的控制方法，适用于如权利要求7所述的润滑供水系统，其特征在于，包括：

供水泵通过取水管路由泵站前池抽取液体，并将液体输送至过滤模块；

所述过滤模块过滤由所述供水泵输送的液体，并将过滤后的清洁液体输送至出水干路，清洁液体由所述出水干路进入出水支路，并经由出水支路到达对应的输送立式轴流泵的导轴承处。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述立式轴流泵对应的启动水位为H，与所述立式轴流泵对应的所述出水干路的压力为N，所述出水干路的流速为L；

当泵站前池的水位到达H时，启动对应的供水泵；

当N大于等于设定压力值时，开启对应的立式轴流泵；

开启与所述立式轴流泵对应的出水干路上的电动球阀，以使得清洁液体经由所述出水干路向所述立式轴流泵的导轴承流动；

当L大于等于设定流速值时，开启所述立式轴流泵。

10.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，当N小于设定压力值时，发出报警信号并开启备用供水泵；当L小于设定流速值时，发出报警信号。

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