CN117563315A - 一种水力驱动吸污式自清洗泵前过滤装置 - Google Patents

Abstract

一种水力驱动吸污式自清洗泵前过滤装置，包括浮筒、滤筒、出水管、排污管、吸污管、吸污嘴、水力驱动机构和机架，浮筒通过浮筒横梁固定在机架顶端，滤筒竖直设置在机架的中心位置，出水管竖直设置在滤筒的中心轴位置，出水管通过出水管抱箍固定在机架的顶部，出水管底部侧壁上设置有进水孔，水力驱动机构设置在出水管内，与活动设置在排污管内的污水驱动轴对接，吸污管设置为L型，其水平段与排污管的侧端连通，吸污嘴间隔均匀的设置在吸污管的竖直段上，接近滤筒外表面，排污管通过排污管抱箍固定在机架的底部。本发明通过水力驱动装置带动清洗组件对滤筒进行吸污式自清洗，清理效率高，无需额外清洗水资源，降低了能耗，提高了水泵效率和寿命。

Description

一种水力驱动吸污式自清洗泵前过滤装置

技术领域

本发明涉及一种过滤器，尤其涉及一种水力驱动吸污式自清洗泵前过滤装置。

背景技术

现阶段，越来越多的地区农作物种植逐渐采用滴灌技术灌溉，而滴灌滴头对灌溉用水的水质有着严格的要求，需要设置有各类不同精度的过滤装置，来对水源中的杂质进行过滤，达到一定标准才能使用，否则造成滴头堵塞，影响灌溉系统的正常运行。

目前常用于灌溉系统的过滤设备主要有砂石过滤器、网式过滤器和叠片过滤器。这些过滤设备均属于泵后过滤器。水源水经过水泵加压后流过上述泵后过滤器，将水中杂质污物截留在过滤器内，净水由出水口流出，用于灌溉系统。污物处理方式分为手动人工清洗和自动反冲洗，手动人工清洗要停水后取出滤网或滤芯，由管理人员用干净的水清洗后装回设备内，自动反冲洗是通过系统净水反冲洗滤网、滤芯或滤层，将表面杂质冲下来由排污阀排除系统外。

现有的泵后过滤器存在以下缺点：结构复杂，需要水泵加压送水，系统工作压力要求高，水头损失也高；手动人工清洗耗费人工量大且需要断流，自动反冲洗频繁造成水资源浪费，在没有及时清洗的情况下，容易发生阻水现象；一些水质较差，泵后过滤器很快就会堵塞，需要不断清洗过滤器，严重影响灌溉系统使用，对农作物灌溉造成影响；水源先进入到水泵内，水中污物造成水泵叶轮磨损严重，影响水泵使用效率和寿命。

发明内容

本发明为克服现有技术弊端，提供一种水力驱动吸污式自清洗泵前过滤装置，通过水力驱动装置带动清洗组件对滤网进行吸污式自清洗，泥沙等杂质清理效率高，无需额外清洗水资源，降低了能耗，提高了水泵效率和寿命。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种水力驱动吸污式自清洗泵前过滤装置，所述过滤器包括浮筒、滤筒、出水管、排污管、吸污管、吸污嘴、水力驱动机构和机架，所述浮筒左右对称设置有两个，分别通过浮筒横梁固定在所述机架顶端，所述滤筒的上下两端设置有密封端盖，其竖直设置在所述机架的中心位置，所述出水管竖直设置在所述滤筒的中心轴位置，两者上端活动连接，所述出水管上端穿过所述滤筒上端的密封端盖中心位置，并通过出水管抱箍固定在所述机架的顶部，所述出水管的底部封端设置，其底部侧壁上设置有进水孔，所述水力驱动机构设置在位于所述滤筒内部的出水管的内部，所述水力驱动机构包括中心驱动轴和第一螺旋叶片，所述出水管内部的中上部和底部分别固定有上轴承座和下轴承座，所述上轴承座上设置有上轴承，所述下轴承座上设置有下轴承，所述中心驱动轴的顶端与所述上轴承连接，下端与所述下轴承连接，所述第一螺旋叶片固定在所述中心驱动轴的上部，所述中心驱动轴的下端穿过所述滤筒下端的密封端盖和出水管的下封端，并与活动设置在所述排污管内的污水驱动轴对接，所述污水驱动轴上设置有第二螺旋叶片，所述吸污管设置为L型，其水平段与所述排污管的侧端连通，竖直段顶部密封，所述吸污嘴设置有三个，间隔均匀的设置在所述吸污管的竖直段上，所述吸污嘴设置为扁口鸭嘴结构，其前端为长条形吸污口，接近所述滤筒外表面，所述排污管通过排污管抱箍固定在所述机架的底部，并与所述出水管同轴设置，所述吸污管固定在所述机架上。

上述水力驱动吸污式自清洗泵前过滤装置，所述滤筒上端的密封端盖上固定有轴承组套和设置在所述轴承组套上端的轴承组套护盖，所述出水管上端穿过所述轴承组套护盖中心位置，两者之间设置有旋转密封圈，所述出水管上端外壁上设置有环形轨道，所述轴承组套包括若干个第一轴承，其沿圆周方向间隔均匀的设置在所述滤筒上端的密封端盖上，每个第一轴承的外圆面与所述环形轨道的弧形面接触相切，所述轴承组套护盖设置在所述轴承组套上端的。

上述水力驱动吸污式自清洗泵前过滤装置，所述滤筒下端的密封端盖的外侧固定有固接法兰，所述固接法兰下端连接有联轴器，所述中心驱动轴的末端延伸至所述联轴器内部，并与所述污水驱动轴顶端对接，所述中心驱动轴和污水驱动轴均通过销钉与所述联轴器固定。

上述水力驱动吸污式自清洗泵前过滤装置，所述排污管顶端内部设置有第二轴承，所述污水驱动轴与所述第二轴承连接。

上述水力驱动吸污式自清洗泵前过滤装置，所述上轴承座上间隔设置有若干个通水孔，所述下轴承座底板实心设置，所述上轴承座和下轴承座分别通过螺栓与所述出水管的内壁连接。

上述水力驱动吸污式自清洗泵前过滤装置，所述第一螺旋叶片为右高左低的右旋叶片，所述第二螺旋叶片为右低左高的左旋叶片。

上述水力驱动吸污式自清洗泵前过滤装置，所述浮筒通过浮筒抱箍固定在所述浮筒横梁上。

上述水力驱动吸污式自清洗泵前过滤装置，所述出水管顶部设置有承插接口。

上述水力驱动吸污式自清洗泵前过滤装置，所述进水孔设置有若干个，设置为长方形，间隔设置在所述出水管下端侧壁上。

本发明的有益效果是：

1、本发明整体结构合理，自动化程度高，无需人员操作和额外清洗水资源，降低了能耗。

2、本发明提出的竖向滤筒结构，使整个滤筒漂浮在水面以下，滤筒的滤网可以被充分的利用，且此处的水质较其他地方的水质要好一些，自适应水位变化并始终过滤处理上清液，同时隔绝了外界环境的侵蚀。

3、本发明利用中心驱动轴、污水驱动轴以及轴承组件共同作用，实现水力驱动滤筒旋转，利用污水驱动轴上的叶片旋转产生负压，通过吸污嘴和吸污管将滤筒表面的杂质吸附并外排，实现过滤过程中的自清洗以及过滤过程滤筒旋转产生离心力，能有效清除大部分杂质，双重作用，实现滤筒的自清洗。

附图说明

图1为本发明泵前过滤器整体结构示意图；

图2为整体结构侧面示意图；

图3为图3中A-A方向剖面结构示意图；

图4为图3中B部放大结构示意图；

图5为图3中C部放大结构示意图；

图6为上轴承座和下轴承座结构示意图。

图中：1、浮筒；2、滤筒；3、出水管；3-1、进水孔；3-2、承插接口；4、排污管；5、吸污管；6、吸污嘴；7、机架；8、浮筒横梁；9、出水管抱箍；10、中心驱动轴；11、第一螺旋叶片；12、上轴承座；12-1、通水孔；13、下轴承座；14、上轴承；15、下轴承；16、污水驱动轴；17、第二螺旋叶片；18、排污管抱箍；19、轴承组套；20、轴承组套护盖；21、旋转密封圈；22、环形轨道；23、固接法兰；24、联轴器；25、第二轴承；26、浮筒抱箍。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

参看图1至图5，本发明水力驱动吸污式自清洗泵前过滤装置包括浮筒1、滤筒2、出水管3、排污管4、吸污管5、吸污嘴6、水力驱动机构和机架7，所述浮筒1左右对称设置有两个，分别通过浮筒抱箍26固定在浮筒横梁8上，浮筒横梁固定在所述机架7的顶端，所述滤筒2的上下两端均设置有密封端盖，其竖直设置在所述机架7的中心位置，上下两个密封端盖的中心均设置有通孔，所述出水管3竖直设置在所述滤筒2的中心轴位置，所述出水管3上端穿过所述滤筒2上端的密封端盖中心位置的通孔，并通过出水管抱箍9固定在所述机架7的顶部，滤筒可绕出水管转动，所述出水管3的顶端敞口、底部封端设置，其底部侧壁上间隔均匀的设置有若干个进水孔3-1，例如设置有两个长方形的进水孔，进水孔的数量和大小根据水泵抽水量决定，顶端设置有承插接口3-2，通过软管连接水泵。所述水力驱动机构包括中心驱动轴10和第一螺旋叶片11，所述出水管3内部的中上部和底部分别固定有上轴承座12和下轴承座13，两个轴承座的外边板均通过螺栓固定在出水管内壁上，且与出水管内壁紧密贴合，避免流水由出水管内壁和轴承座外边板之间流过，即下轴承座可作为出水管底部的封端，所述上轴承座12中心位置设置有圆形凹槽状的轴承安装座，其凹槽内设置有上轴承14，所述下轴承座13中心位置也设置有圆形凹槽状的轴承安装座，其凹槽内设置有下轴承15，所述中心驱动轴10的顶端轴径与所述上轴承14连接，下端轴径依次穿过所述下轴承15、出水管的下封端和滤筒2下端的密封端盖，所述第一螺旋叶片11固定在所述中心驱动轴的上部，过滤后的水流由出水管下端的进水孔进入出水管中，向上流动，冲击第一螺旋叶片旋转，从而带动中心驱动轴旋转，所述中心驱动轴10的下端轴径通过销钉固定在联轴器24内，排污管4通过排污管抱箍18固定在支架7底部，并与所述出水管3同轴设置，排污管内部设置有第二轴承25，污水驱动轴16顶端穿过第二轴承25插入联轴器24内，与中心前驱动轴的下端轴径对接，，污水驱动轴16也通过销钉固定在联轴器上，联轴器顶端与固接法兰23一体设置，固接法兰通过螺栓固定在滤筒2下端的密封端盖上，中心驱动轴旋转的同时，带动滤筒和污水驱动轴同时旋转，所述污水驱动轴16上设置有第二螺旋叶片17，第二螺旋叶片旋转，使得排污管内呈相对负压状态，能够通过吸污管上的吸污嘴将滤筒表面的污垢回吸外排，所述吸污管5设置为L型，其水平段与所述排污管4的侧端连通，竖直段顶部密封，所述吸污嘴6设置有三个，间隔均匀的设置在所述吸污管5的竖直段上，所述吸污嘴6为竖直设置的扁口鸭嘴结构，其前端有长条形吸污口，三个吸污嘴前端的吸污口总长度与滤筒的总高度相同，吸污口接近所述滤筒2外表面，所述吸污管5固定在所述机架7上。

所述滤筒2上端的密封端盖上固定有轴承组套19和设置在所述轴承组套19上端的轴承组套护盖20，所述出水管3上端穿过所述轴承组套护盖20中心位置，两者之间设置有旋转密封圈21，避免水流由出水管和滤筒2上端的密封端盖通孔进入滤筒中，所述出水管3上端外壁上设置有环形轨道22，所述轴承组套19包括若干个第一轴承，其沿圆周方向间隔均匀的设置在所述滤筒2上端的密封端盖上，每个第一轴承的外圆面与所述环形轨道22的弧形面接触相切，中心驱动轴旋转带动滤筒转动，轴承组套与环形轨道共同配合，保证滤筒平稳顺畅的旋转。所述轴承组套护盖20设置在所述轴承组套19上端的。

参看图6，上轴承座12上间隔设置有若干个通水孔12-1，如图6所示，设置有三个扇形通水孔，过滤后的水流经过通水孔向上流出，通过水泵抽出，所述下轴承座13底板实心设置。

浮筒可以为采用塑料、泡沫或者其他材质的能够浮在水面的半圆筒部件，通过浮筒抱箍26固定在浮筒横梁8上，浮筒位于整个过滤器的最上方，使整个过滤装置漂浮在水中。

滤筒可以设置为圆柱形骨架和两端封闭的密封端盖组成的过滤净水室，骨架外侧铺设滤网，也可以设置为一体的两端封闭的筒状结构，筒身上设置若干个过滤孔。

过滤过程：将本发明过滤器漂浮在水中，浮筒使滤筒一直处于水面以下位置，将要吸入的水一直是水面以下的水，这样过滤器吸入的水相对于水中间、水底和水面的杂质相对少一些，此时水会透过滤筒上的滤网进入滤筒内，杂质等污物截留在滤网表面，从而对水进行过滤，将出水管的承插口用软管连接到水泵吸水管，当水泵运行时，会把滤筒里面经过过滤的洁净水抽吸出来，原水以自压渗透形式透过滤网源源不断地进入到滤筒里面，从而进行持续过滤；洁净水由出水管下端的进水孔进入出水管内部，在抽吸力的带动下水在出水管内部由下向上流动，水流通过中心驱动轴的右旋螺的第一螺旋叶片时，水力驱动中心驱动轴（由上向下看）顺时针转动，中心驱动轴下端与固接法兰下端的联轴器同轴心连接，同时固接法兰还与滤筒和污水驱动轴同轴心连接，中心驱动轴转动的同时带动滤筒和污水驱动轴一同转动，污水驱动轴的左旋螺第二螺旋叶片与中心驱动轴的第一螺旋叶片螺旋方向相反，污水驱动轴的第二螺旋叶片带动排污管内部水流向下流动由排污管下端口排出，并在排污管内形成负压抽吸力，同时吸污管与排污管连通，吸污嘴与排污管连通，在吸污嘴口处也会形成负压抽吸力，吸污嘴会将附着在滤网上的杂质吸入，经吸污管和排污管后排出，实现水力驱动自清洗目的。

中心驱动轴驱动滤筒和污水驱动轴旋转，滤筒的旋转会产生离心力，一部分贴在滤网外表面的杂质会由于滤网的旋转和水流的清洗会自滤网表面脱落，部分杂质还是会吸附在滤网外表面，滤筒堵塞这部分滤网旋转到吸污嘴位置，吸污嘴处的负压抽吸力会把吸附在滤网外表面的杂质吸走，滤网的过滤性能得到高效恢复，周而复始的过滤、清洗，确保源源不断的洁净水以供使用。

Claims (9)

1.一种水力驱动吸污式自清洗泵前过滤装置，其特征在于：所述过滤器包括浮筒（1）、滤筒（2）、出水管（3）、排污管（4）、吸污管（5）、吸污嘴（6）、水力驱动机构和机架（7），所述浮筒（1）左右对称设置有两个，分别通过浮筒横梁（8）固定在所述机架（7）顶端，所述滤筒（2）的上下两端设置有密封端盖，其竖直设置在所述机架（7）的中心位置，所述出水管（3）竖直设置在所述滤筒（2）的中心轴位置，两者上端活动连接，所述出水管（3）上端穿过所述滤筒（2）上端的密封端盖中心位置，并通过出水管抱箍（9）固定在所述机架（7）的顶部，所述出水管（3）的底部封端设置，其底部侧壁上设置有进水孔（3-1），所述水力驱动机构设置在位于所述滤筒（2）内部的出水管（3）的内部，所述水力驱动机构包括中心驱动轴（10）和第一螺旋叶片（11），所述出水管（3）内部的中上部和底部分别固定有上轴承座（12）和下轴承座（13），所述上轴承座（12）上设置有上轴承（14），所述下轴承座（13）上设置有下轴承（15），所述中心驱动轴（10）的顶端与所述上轴承（14）连接，下端与所述下轴承（15）连接，所述第一螺旋叶片（11）固定在所述中心驱动轴的上部，所述中心驱动轴（10）的下端穿过所述滤筒（2）下端的密封端盖和出水管的下封端，并与活动设置在所述排污管（4）内的污水驱动轴（16）对接，所述污水驱动轴（16）上设置有第二螺旋叶片（17），所述吸污管（5）设置为L型，其水平段与所述排污管（4）的侧端连通，竖直段顶部密封，所述吸污嘴（6）设置有三个，间隔均匀的设置在所述吸污管（5）的竖直段上，所述吸污嘴（6）设置为扁口鸭嘴结构，其前端为长条形吸污口，接近所述滤筒（2）外表面，所述排污管（4）通过排污管抱箍（18）固定在所述机架（7）的底部，并与所述出水管（3）同轴设置，所述吸污管（5）固定在所述机架（7）上。

2.根据权利要求1所述的水力驱动吸污式自清洗泵前过滤装置，其特征在于：所述滤筒（2）上端的密封端盖上固定有轴承组套（19）和设置在所述轴承组套（19）上端的轴承组套护盖（20），所述出水管（3）上端穿过所述轴承组套护盖（20）中心位置，两者之间设置有旋转密封圈（21），所述出水管（3）上端外壁上设置有环形轨道（22），所述轴承组套（19）包括若干个第一轴承，其沿圆周方向间隔均匀的设置在所述滤筒（2）上端的密封端盖上，每个第一轴承的外圆面与所述环形轨道（22）的弧形面接触相切，所述轴承组套护盖（20）设置在所述轴承组套（19）上端的。

3.根据权利要求2所述的水力驱动吸污式自清洗泵前过滤装置，其特征在于：所述滤筒（2）下端的密封端盖的外侧固定有固接法兰（23），所述固接法兰（23）下端连接有联轴器（24），所述中心驱动轴（10）的末端延伸至所述联轴器（24）内部，并与所述污水驱动轴（16）顶端对接，所述中心驱动轴（10）和污水驱动轴（16）均通过销钉与所述联轴器（24）固定。

4.根据权利要求3所述的水力驱动吸污式自清洗泵前过滤装置，其特征在于：所述排污管（4）顶端内部设置有第二轴承（25），所述污水驱动轴（16）与所述第二轴承（25）连接。

5.根据权利要求4所述的水力驱动吸污式自清洗泵前过滤装置，其特征在于：所述上轴承座（12）上间隔设置有若干个通水孔（12-1），所述下轴承座（13）底板实心设置，可用作出水管的底部封端，所述上轴承座（12）和下轴承座（13）分别通过螺栓与所述出水管（3）的内壁连接。

6.根据权利要求5所述的水力驱动吸污式自清洗泵前过滤装置，其特征在于：所述第一螺旋叶片（11）为右高左低的右旋叶片，所述第二螺旋叶片（17）为右低左高的左旋叶片。

7.根据权利要求6所述的水力驱动吸污式自清洗泵前过滤装置，其特征在于：所述浮筒（1）通过浮筒抱箍（26）固定在所述浮筒横梁（8）上。

8.根据权利要求7所述的水力驱动吸污式自清洗泵前过滤装置，其特征在于：所述出水管（3）顶部设置有承插接口（3-2）。

9.根据权利要求8所述的水力驱动吸污式自清洗泵前过滤装置，其特征在于：所述进水孔（3-1）设置有若干个，设置为长方形，间隔设置在所述出水管（3）下端侧壁上。