CN117927480A - 一种远程控制变频高速异步深井泵结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水泵技术领域，尤其是涉及一种远程控制变频高速异步深井泵结构，包括泵体与输水管，泵体用于伸入水体内抽水，输水管一端与泵体连接，另一端则用于出水，其特征在于：还包括设置于井外的变频控制柜，变频控制柜与泵体分体设置，变频控制柜与泵体之间设置有电缆，电缆一端与泵体电连接，另一端与变频控制柜电连接，变频控制柜用于控制泵体的工作。在井外调节变频控制柜即可实现对泵体的控制，不仅调节起来更为便利，且减少了泵体内密封润滑油的用量，因此一定程度上减少了可能对环境产生的污染，同时减少了变频器在水中因进水而损坏的情况导致电机进一步损坏失控而导致密封润滑油甚至机油漏出的情况，进一步减少可能对环境产生的污染。

Description

一种远程控制变频高速异步深井泵结构

技术领域

本发明涉及水泵技术领域，尤其是涉及一种远程控制变频高速异步深井泵结构。

背景技术

深井泵的最大特点是将电动机和泵制成一体，它是浸入地下水井中进行抽吸和输送水的一种泵，被广泛应用于农田排灌、工矿企业、城市给排水和污水处理等。由于电动机同时潜入水中，故对于电动机的结构要求比一般电动机特殊。

现有技术下的深井泵通常将变频器直接安装在泵体上，直接对泵体上的电机进行控制，常见的普通变频器控制普通频率在0-50HZ，转速最大3000r/min，但高速异步深井泵的频率需要在0-100HZ，转速最大需要在6000r/min，该种高速异步深井泵能够以更小的高度打出更高的扬程与流量，该种高速异步深井泵的变频器控制逻辑更为复杂，相对的也更难进行维修。由于电机与变频器均安装在高速异步深井泵的泵体上，电机与变频器任一出现进水等情况损坏时，深井泵便无法正常工作，且深井泵内通常会存有绝缘润滑油以及机油，当深井泵的变频器出现故障时，电机的工作会受到严重影响，深井泵内部的机油以及绝缘润滑油很容易漏入井中影响水质，造成环境污染。

发明内容

为解决高速异步深井泵中变频器出现故障时，电机的工作会受到严重影响，深井泵内部的机油以及绝缘润滑油很容易漏入井中影响水质，造成环境污染的问题，本申请提供一种远程控制变频高速异步深井泵结构，具体方案如下。

一种远程控制变频高速异步深井泵结构，包括泵体与输水管，所述泵体用于伸入水体内抽水，所述输水管一端与泵体连接，另一端则用于出水，其特征在于：还包括设置于井外的变频控制柜，所述变频控制柜与泵体分体设置，所述变频控制柜与泵体之间设置有电缆，所述电缆一端与泵体电连接，另一端与变频控制柜电连接，所述变频控制柜用于控制泵体的工作。

通过采取上述技术方案，将泵体与变频器分体设置，并将变频控制柜独立设置于井外，通过电缆将泵体与变频控制柜进行连接，在井外调节变频控制柜即可实现对泵体的控制，不仅调节起来更为便利，而且减少了对变频器的密封，从而减少了密封变频器的密封润滑油因失效而流出对井水造成污染的情况，减少了密封润滑油的用量，因此一定程度上减少了可能对环境产生的污染，同时减少了变频器在水中因进水而损坏的情况导致电机进一步损坏失控而导致密封润滑油甚至机油漏出的情况，从而进一步减少可能对环境产生的污染，且独立设置的变频器体积能够更大，能够实现更为复杂的控制逻辑，也便于对高速异步深井泵的操控。

可选的，还包括井盖与夹板，所述井盖与夹板之间可拆卸连接，所述输水管贯穿井盖以及夹板且与井盖以及夹板可拆卸连接，所述夹板用于固定安装在井口处，所述井盖上设置有拉绳，所述拉绳与泵体固定连接。

通过采取上述技术方案，设置井盖与夹板，井盖用于盖住井口，从而减少外界抛物等情况对井内水质造成影响的情况，夹板则可提供二层防护，进一步减少对井水的影响，同事在井盖上设置拉绳，既可以在泵体位于井内部时减少泵体晃动的情况，也可以在取出泵体时减少泵体脱落至井底的情况。

可选的，所述拉绳沿着输水管设置，所述输水管上设置有扎绳，所述扎绳环绕输水管设置且所述扎绳用于将拉绳固定于输水管上。

通过采取上述技术方案，在输水管上设置扎绳，将拉绳固定，因此当泵体晃动时，由于拉绳与输水管固定，因此当泵体出现晃动或是脱落的情况，拉绳能够在一定程度上减少泵体的晃动，从而减少泵体与井壁接触而出现损坏导致机油漏出的情况。

可选的，所述输水管上设置有三位五通阀，所述三位五通阀与变频控制柜电连接，所述三位五通阀上设置有压力传感器与压力表。

通过采取上述技术方案，三位五通阀是可以调节流量以及流向的阀门，因此当泵体出现损坏的情况时，能够及时调整进出水状况，从而减少将携带有油液的水抽出使用的情况，设置压力传感器与压力表，能够根据水压得知水泵的工作状况，及时反馈至电连接的变频控制柜处，从而及时对水泵的工作状态进行调节。

可选的，还包括压力罐，所述压力罐与三位五通阀连接，所述压力罐内部与三位五通阀连通。

通过采取上述技术方案，压力罐能够平衡水量及压力的作用，还可以起到补水的作用，使得泵体工作时更为稳定。

可选的，所述输水管上还设置有单向阀，所述单向阀设置于三位五通阀与泵体之间。

通过采取上述技术方案，在输水管上设置单向阀，减少泵体停止工作时，抽取出的水在重力作用下倒灌而影响泵体正常工作的情况。

可选的，所述输水管上还设置有泄水孔，所述泄水孔设置于三位五通阀的上侧。

通过采取上述技术方案，泄水孔能够将抽出后未使用也无法倒灌的水排出，减少水停留在输水管内部影响后续抽水的情况，也能够减少停留在管体多时的水通出进行使用的情况，进一步提高通出供使用的水的水质。

可选的，所述变频控制柜上设置有显示屏与控制键，所述显示屏用于显示泵体以及三位五通阀的工作状态，所述控制键则用于操控变频控制柜。

通过采取上述技术方案，设置显示屏显示泵体以及三位五通阀的工作状态，并设置控制键进行操作，操作可视化，调节更为便利，工作人员的上手门槛更低，从而减少调节错误而导致泵体损坏的情况。

可选的，所述变频控制柜内部设置有用于接收手机信号的通信模块，所述泵体上设置有对应通信模块的接收模块，所述三位五通阀上也设置有接收模块，所述接收模块用于接收通信模块转送的手机信号控制泵体以及三位五通阀调节，所述通信模块还能够传输工作参数至手机。

通过采取上述技术方案，通过手机可对变频控制柜进行调节，当变频控制柜调节后，通信模块能够朝三位五通阀以及泵体上的接收模块发出信号，实现电连接，当接收模块收到信号后再驱动泵体以及三位五通阀进行调节，因此通过手机便能够实现整体启停、流量等参数的调节，使得使用更为便利，同时通信模块还能够传输工作参数至手机，使用手机即可对泵体的工作状况进行实时监控并实时调整，设置对应的小程序还可以对数据进行可视化，进一步降低使用门槛，使得整体的调节更为便利，且通信模块通过与4G网络连通,还能够实现远程控制。

综上所述，本申请至少具有以下有益效果：

1.本申请解决了现有技术下变频器出现故障时，电机的工作会受到严重影响，深井泵内部的机油以及绝缘润滑油很容易漏入井中影响水质，造成环境污染的问题，本申请通过将变频控制柜与泵体分体设置，减少泵体内对变频器的封装用油，减少密封润滑油的用量从而减少油液漏出的概率，同时减少变频器损坏而导致电机工作状态不受控制的情况，从而减少电机出现损坏而导致机油漏出的情况，从而减少对环境造成损害的情况。

2.本申请还挺通过设置通信模块和接收模块,使得变频控制柜能够将数据传输至手机端并由手机进行实时监测与控制,配合4G网络后更是可以实现远程控制,及时发现泵体损坏情况,及时调节泵体的工作状态,当泵体出现故障时也可以及时派出人员进行检修,减少泵体中油液漏出而对水体造成污染的情况，同事使得泵体的操控更为便利。

附图说明

图1是实施例一的立体图。

图2是实施例一的剖视图。

图3是实施例二的剖视图。

图4是实施例三的剖视图。

附图标记说明：

1、泵体；11、水中油传感器；12、安装槽；121、磁块；13、电磁铁；

2、输水管；21、扎绳；22、三位五通阀；221、压力传感器；222、压力表；23、单向阀；24、泄水孔；

3、变频控制柜；31、显示屏；32、控制键；

5、井盖；51、拉绳；

6、夹板；61、抽油泵；62、卷扬机；621、收卷绳；

7、电缆；

8、压力罐；

9、隔沙膜。

具体实施方式

以下结合附图，通过具体实施例对本申请进一步详述。

一种远程控制变频高速异步深井泵结构，如图1和图2所示，包括泵体1与输水管2，泵体1伸入井中水体且能够抽取井水，输水管2一端与泵体1连接，另一端则用于出水。具体实施时，输水管2沿着水井竖直设置，泵体1的底部与井底之间留有一定的空隙，减少将沙土抽出的情况，输水管2与用户的出水管网连通，将井内的水抽取送至出水官网用于使用。

如图1和图2所示，还包括变频控制柜3，变频控制柜3与泵体1之间分体设置，变频控制柜3与泵体1之间设置有电缆7，电缆7一端与泵体1电连接，另一端与变频控制柜3电连接。具体实施时，变频控制柜3设置于井体附近的地面上，变频控制柜3内设置有变频器与对应的控制电路，变频器可调节泵体1内电机的工作状态，从而对泵体1的工作状态进行调节，控制电路则与变频器电连接，以便于对变频器进行调节从而操作泵体1，因此变频控制柜3用于控制泵体1的工作。

如图1和图2所示，还包括井盖5与夹板6，井盖5与夹板6之间可拆卸连接，夹板6上设置有拉绳51，拉绳51一端与夹板6固定连接，另一端则与泵体1固定连接。具体实施时，井盖5与夹板6之间通过螺栓可拆卸连接，而夹板6固定安装在井口处，井盖5则设置于夹板6的上侧，夹板6与井盖5均将进口遮挡，电缆7穿过井盖5与夹板6后与变频控制柜3连接。

如图1和图2所示，拉绳51沿着输水管2竖直设置，输水管2上设置有扎绳21，扎绳21环绕输水管2设置且所述扎绳21用于将拉绳51固定于输水管2上。具体实施时，扎绳21一次性缠绕，卸下后重新将扎绳21捆上即可，拉绳51能够拉动泵体1，且拉绳51被扎绳21限制，从而使得泵体1更为稳定。在其他实施例中，扎绳21还可以替换为紧固环，紧固环的两端部通过螺栓可拆卸连接，从而实现紧固环与输水管2可拆卸连接，也能够将拉绳51拉拉紧。

如图1和图2所示，输水管2上设置有三位五通阀22，三位五通阀22与变频控制柜3电连接，三位五通阀22上设置有压力传感器221与压力表222。还包括压力罐8，压力罐8与三位五通阀22连接，压力罐8内部与三位五通阀22连通。具体实施时，压力罐8设置于水井外的地面上，三位五通阀22是一种电磁阀，能够控制水的流通与流向，在三位五通阀22上设置压力传感器221与压力表222既能够检测水的流量，也能够检测水压，当水压不处于正常值时能够及时反馈，而压力罐8则能够对输水管2内补水等，起到平衡水压的作用。在其他实施例中，三位五通阀22还能够替换为其他电磁阀。

如图1和图2所示，输水管2上还设置有单向阀23，所述单向阀23设置于三位五通阀22与泵体1之间。具体实施时，单向阀23的导通方向为泵体1朝向三位五通阀22，减少输水管2中水倒流的情况。

如图1和图2所示，输水管2上还设置有泄水孔24，泄水孔24设置于三位五通阀22的上侧。具体实施时，泄水孔24处设置有开关，输水管2内存有的水无法通过单向阀23倒流，因此打开泄水孔24处的开关则可以将残余在输水管2内的水排出。

如图1和图2所示，变频控制柜3上设置有显示屏31与控制键32，显示屏31用于显示泵体1以及三位五通阀22的工作状态，控制键32则用于操控变频控制柜3。而变频控制柜3内部设置有用于接收手机信号的通信模块，泵体1上设置有对应通信模块的接收模块。三位五通阀22上也设置有接收模块，接收模块用于接收通信模块转送的手机信号控制泵体1以及三位五通阀22调节。具体实施时，通信模块包括DTU模块，通过RS485采集泵体1的状态数据，再通过4G网络将数据传输至手机，同时泵体1上的接收模块也能够接收通信模块下达的指令并将数据反馈，从而实现实时监控与实时调节。在其他实施例中，泵体1上的接收模块也可以替换为通信模块，可以由泵体1主动反馈数据，数据更为准确，也可以直接控制泵体1进行调节，使得泵体1工作状态的调节更为便利，还可以在对应的小程序中设置报警系统，当数据出现异常时，实时将数据传输给用户，便于及时维护。

工作原理：将变频器与泵体1分体设置，将变频器设置在独立与水井设置的变频控制柜3内，通过变频控制柜3的泵体1进行控制，从而实现了泵体1的控制，同时设置通信模块，通过手机可以获得泵体1的工作参数，也可以通通过手机调节泵体1的工作状态，远程调节泵体1的工作状态。

实施例二

实施例二与实施例一的主要区别在于实施例二的泵体1底部设置有水中油传感器11，而夹板6上则还设置有抽油泵61，抽油泵61的底部设置于井水靠近水面的位置处。具体实施时，水中油传感器11可采用紫外荧光法对油液进行判断，当水中油传感器11检测到漏油时，应当及时将泵体1取出减少油液的进一步泄露并及时停止供水，在夹板6放回后启动抽油泵61，对上浮至靠近井水水面处的油液进行抽取，从而减少对井水污染而形成水油分层的情况。

抽油泵61与夹板6之间还设置有卷扬机62与收卷绳621，收卷绳621的一端固定连接在卷扬机62上，另一端则与抽油泵61固定连接。具体实施时，抽油泵61用于通出油水混合物的管道采用软管，当抽油泵61空转时，利用卷扬机62将抽油泵61放下，从而减少井水中水位下降而导致抽油泵61无法抽取出油水混合物的情况。

工作原理：在泵体1底部设置水中油传感器11，通过紫外荧光法等对水中的是否存在油液进行检测，当水中检测出存在油液后，可判断泵体1出现故障，存在机油或是润滑油漏出的情况，当检查到井水中存在油液的情况时，卷扬机62将收卷绳621上固定的抽油泵61伸入井中水的顶部，将逐渐上浮的油液进行抽取，从而减少油液对水体造成的污染。

实施例三

实施例三与实施例一的主要区别在于，实施例二中泵体1的底部的壳体处开设有多个安装槽12，安装槽12环槽泵体1的底部等距间隔设置，安装槽12内设置有磁块121，磁块121与安装槽12滑动连接。泵体1内部对于磁块121的位置设置有电磁铁13，电磁铁13工作时将磁块121吸附在安装槽12内。磁块121上设置有隔沙膜9，隔沙膜9与各个磁块121固定连接。具体实施时，电磁铁13恰好设置于泵体1的叶轮旁，隔沙膜9设置于叶轮的下侧，隔沙膜9可采用橡胶材质或是孔径小于沙粒的具有弹性的布料制成，泵体1内部电磁铁13的磁极可随着电流方向的不同进行反转，当泵体1送入井底时，泵体1与井的底部之间留有一定的距离，变频控制柜3控制电磁铁13处的供电电流反向运动，从而将磁块121弹射而出，磁块121朝向各个方向送出，磁块121在重力作用下掉落至井底，随后隔沙膜9便可将井底的沙土掩盖，而由于磁块121的重量，泵体1在进行抽取时也不易于将磁块121以及隔沙膜9吸上，从而提高了抽取出水的水质，当沙土再次囤积时，则用电磁打捞设备将磁块121捞出重新安装在泵体1上并进行布置即可。在其他实施例中，还可以将使用电磁铁13推动的方式替换为使用弹簧驱动，将磁块121替换为铁块，在铁块与泵体1之间设置具有推动磁块121远离的弹簧，在泵体1上设置限制铁块的卡扣，当泵体1送入井底时打开卡扣即可在弹簧作用下将铁块推出，同样可以实现隔沙膜9的布置。

工作原理：在泵体1的底部设置磁块121与电磁铁13，当泵体1送入至井底时，当电磁铁13的电流正向运动时，磁块121被吸附在泵体1内，当电磁铁13的电流反向运动时，磁块121被弹出，从而将隔沙膜9布置在井底，从而对井底的沙土进行遮挡，从而减少泵体1将水中沙土抽取出来的情况。

以上为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种远程控制变频高速异步深井泵结构，包括泵体(1)与输水管(2)，所述泵体(1)用于伸入水体内抽水，所述输水管(2)一端与泵体(1)连接，另一端则用于出水，其特征在于：还包括设置于井外的变频控制柜(3)，所述变频控制柜(3)与泵体(1)分体设置，所述变频控制柜(3)与泵体(1)之间设置有电缆(7)，所述电缆(7)一端与泵体(1)电连接，另一端与变频控制柜(3)电连接，所述变频控制柜(3)用于控制泵体(1)的工作。

2.根据权利要求1所述的一种远程控制变频高速异步深井泵结构，其特征在于：还包括井盖(5)与夹板(6)，所述输水管(2)贯穿井盖(5)以及夹板(6)且与井盖(5)以及夹板(6)可拆卸连接，所述井盖(5)与夹板(6)之间可拆卸连接，所述夹板(6)用于固定安装在井口处，所述夹板(6)上设置有拉绳(51)，所述拉绳(51)与泵体(1)固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种远程控制变频高速异步深井泵结构，其特征在于：所述拉绳(51)沿着输水管(2)设置，所述输水管(2)上设置有扎绳(21)，所述扎绳(21)环绕输水管(2)设置且所述扎绳(21)用于将拉绳(51)固定于输水管(2)上。

4.根据权利要求1所述的一种远程控制变频高速异步深井泵结构，其特征在于：所述输水管(2)上设置有三位五通阀(22)，所述三位五通阀(22)与变频控制柜(3)电连接，所述三位五通阀(22)上设置有压力传感器(221)与压力表(222)。

5.根据权利要求4所述的一种远程控制变频高速异步深井泵结构，其特征在于：还包括压力罐(8)，所述压力罐(8)与三位五通阀(22)连接，所述压力罐(8)内部与三位五通阀(22)连通。

6.根据权利要求4所述的一种远程控制变频高速异步深井泵结构，其特征在于：所述输水管(2)上还设置有单向阀(23)，所述单向阀(23)设置于三位五通阀(22)与泵体(1)之间。

7.根据权利要求5所述的一种远程控制变频高速异步深井泵结构，其特征在于：所述输水管(2)上还设置有泄水孔(24)，所述泄水孔(24)设置于三位五通阀(22)的上侧。

8.根据权利要求4所述的一种远程控制变频高速异步深井泵结构，其特征在于：所述变频控制柜(3)上设置有显示屏(31)与控制键(32)，所述显示屏(31)用于显示泵体(1)以及三位五通阀(22)的工作状态，所述控制键(32)则用于操控变频控制柜(3)。

9.根据权利要求4所述的一种远程控制变频高速异步深井泵结构，其特征在于：所述变频控制柜(3)内部设置有用于接收手机信号的通信模块，所述泵体(1)上设置有对应通信模块的接收模块，所述三位五通阀(22)上也设置有接收模块，所述接收模块用于接收通信模块转送的手机信号控制泵体(1)以及三位五通阀(22)调节，所述通信模块还能够传输工作参数至手机。