CN203604219U - 一种离心泵停泵水锤防护装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种离心泵停泵水锤防护装置。其包括水泵和与水泵连接的电机，其特征是：所述水泵和/或电机为两端出轴结构形式，在水泵主轴和/或电机主轴的外侧出轴端上连接有常闭式电磁离合器，所述常闭式电磁离合器的后端连接有惯性飞轮。本实用新型能够在离心泵停泵即时施加惯性力矩，以增加转动惯量，从而延长水泵机组开始倒转的时间，削减水泵倒转转速在额定转速之内，降低管道中的水锤压力，达到停泵水锤防护的目的，并且不增加电机负荷，不增加能耗，可以有效降低工程投资和降低输水成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种离心泵停泵水锤防护装置，特别涉及一种山丘区长距离高扬程输水管道停泵水锤防护装置。
背景技术
山丘区长距离高扬程管道输水工程中，水锤事故的发生是较为普遍的现象，尤其是管线高差起伏较大、地形复杂的工程。事故产生的实例也是多种多样的，泵站系统中，因断电或其他原因而使水泵突然停泵，压水管内的压力在下降之后又产生不同程度的压力上升，导致停泵水锤。水锤事故都会造成不同程度的灾害，轻则造成水管破裂(即爆管)，致使供水中断，影响正常的生产和生活；重则造成淹毁泵站、泵船沉没等严重后果。个别情况下，还会因水锤事故破坏管线，造成水流冲坏建筑物、损坏设备、伤及操作人员等次生灾害。
对于容易发生水柱分离以及断流再弥合水锤的输水管路，通过增加水泵机组转动惯量，是水锤防治的治本之道；增加GD2（转动惯量）值,则可延长缓闭阀的关闭时间,降低管道中的水锤压力，延缓水泵机组开始倒转的时间，削减水泵倒转转速在额定转速之内。目前在设计中常采用的方案是：1）选择转动惯量大的水泵机组或向电动机生产厂方提出增大转子转动惯量的要求；2）如果增大水泵机组转子的转动惯量难以实现，就在水泵机组的主轴上增设惯性飞轮，以实现增加水泵机组转动惯量的目的（如图1、图2所示）。现有的防护方案明显存在不足之处：1）增加水泵机组或电动机的投资；2）增设惯性飞轮后使电动机的启动时间延长，严重时造成启动困难；3）增加惯性飞轮后同时也增加了输水能耗，提高了调水系统的成本。
发明内容
针对现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型提供了一种能够在离心泵停泵即时施加惯性力矩的水锤防护装置，其不需要增大水泵机组或电动机转动惯量、不延长电动机启动时间，也不增加输水能耗。
本实用新型是通过如下技术方案来实现的：一种离心泵停泵水锤防护装置，其包括水泵和与水泵连接的电机，其特殊之处是：所述水泵和/或电机为两端出轴结构形式，在水泵主轴和/或电机主轴的外侧出轴端上连接有常闭式电磁离合器，所述常闭式电磁离合器的后端连接有惯性飞轮。
为便于联接惯性飞轮，所述常闭式电磁离合器为法兰型电磁离合器。电磁离合器通过法兰与惯性飞轮联接。
所述惯性飞轮为轮辐式或圆盘式。
对于转动惯量较大的惯性飞轮，为了保证设备使用可靠，所述惯性飞轮处设有支撑结构。
为了保证使用安全，所述惯性飞轮外设有防护罩
本实用新型中，水泵机组工作时，电磁离合器分离，惯性飞轮不随水泵机组转动，电机可以正常启动，不增加电机启动时间，由于惯性飞轮不随水泵机组转动也可降低输水能耗。水泵机组断电停泵时，电磁离合器吸合，惯性飞轮即时随水泵主轴/电机主轴转动，从而施加惯性力矩，达到增加转动惯量的目的，从而延长水泵机组开始倒转的时间，削减水泵倒转转速在额定转速之内，降低管道中的水锤压力，达到管道停泵水锤防护的目的。采用常闭式电磁离合器，电磁离合器断电吸合，通电分离。
本实用新型结构简单、使用可靠，其能够在离心泵停泵即时施加惯性力矩，以增加水泵机组\电机的转动惯量，从而延长水泵机组开始倒转的时间，削减水泵倒转转速在额定转速之内，降低管道中的水锤压力，达到停泵水锤防护的目的。其避免了常规方案中通过增加水泵、电动机和飞轮的转动惯量所带来的不利因素。由于本实用新型中的惯性飞轮在水泵机组工作时不一起转动，因而不增加电机的负荷，不增加能耗，电机也可以正常启动。采用本实用新型可以有效增加转动惯量，不需要特别选择转动惯量大的水泵机组或向电动机生产厂方提出增大转子转动惯量的要求而大幅增加水泵和电动机的设备投资，也不需要在水泵与电动机之间的主轴上增设惯性飞轮，随水泵与电动机一起运转而增加电机负荷，增加输水能耗，本实用新型可以有效降低工程投资和降低输水成本。
附图说明
图1是现有技术中的水泵机组的一种结构示意图；
图2是现有技术中的水泵机组的另一种结构示意图；
图3是本实用新型实施例1的结构示意图；
图4是本实用新型实施例2的结构示意图；
图5是本实用新型实施例3的结构示意图；
图6是本实用新型实施例4的结构示意图；
图中，1是电机，2是联轴器，3是水泵内侧出轴，4是水泵，5是水泵外侧出轴，6是电磁离合器，7是惯性飞轮，8是防护罩，9是机架，10是电机内侧出轴，11是电机外侧出轴，12是电磁离合器Ⅱ，13是惯性飞轮Ⅱ，14是防护罩Ⅱ，15是轴承座Ⅱ，16是轴承座Ⅰ，17是轴承座
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图对本实用新型作进一步的说明：
实施例1
如附图3所示，一种离心泵停泵水锤防护装置，包括水泵4和与水泵4连接的电机1，所述水泵4为卧式离心泵，其采用两端出轴结构形式，水泵内侧出轴3通过联轴器2与电机1联接，水泵外侧出轴5上联接电磁离合器6，在电磁离合器6的后端连接有惯性飞轮7。在惯性飞轮7外侧设有防护罩8。水泵4和电机1均设置在机架9上。
所述电磁离合器6为常闭式电磁离合器，电磁离合器断电吸合，通电分离，其可由泵站24V或90V直流电源控制。所述惯性飞轮7可采用轮辐式或圆盘式。为了便于电磁离合器与惯性飞轮7之间的联接，常闭式电磁离合器采用法兰型电磁离合器，可通过螺栓与惯性飞轮7联接。
本实用新型适用于卧式双吸离心泵，水泵机组停电时可在水泵4外侧通过常闭式电磁离合器6断电吸合联接惯性飞轮，瞬间施加惯性力矩，从而延长水泵机组开始倒转的时间，削减水泵倒转转速在额定转速之内，降低管道中的水锤压力，达到管道停泵水锤防护的作用。而当水泵电机1启动时，所述电磁离合器通电分离，惯性飞轮7不起作用，不增加转动惯量，水泵机组正常启动，不延长电机启动时间或造成启动困难，也不增加输水能耗。
本实施例中的其他部分采用现有技术，在此不再赘述。
实施例2
如附图4所示，一种离心泵停泵水锤防护装置，包括水泵4和与水泵4连接的电机1，水泵4和电机1均设置在机架9上。电机1采用两端出轴结构形式，电机内侧出轴10通过联轴器2与水泵4联接，电机外侧出轴11上联接电磁离合器6，在电磁离合器6的后端连接有惯性飞轮7。在惯性飞轮7外侧设有防护罩8。
所述电磁离合器6为常闭式、法兰型电磁离合器，电磁离合器断电吸合，通电分离，其可由泵站24V或90V直流电源控制。所述惯性飞轮7可采用轮辐式或圆盘式，其通过螺栓与电磁离合器6联接。
本实用新型适用于卧式单吸离心泵和立式离心泵，水泵机组停电时可在电机1外侧通过常闭式电磁离合器6断电吸合联接惯性飞轮，瞬间施加惯性力矩，从而实现延长水泵机组开始倒转的时间，削减水泵倒转转速在额定转速之内，降低管道中的水锤压力，达到管道停泵水锤防护的作用。而当水泵电机1启动时，所述电磁离合器6通电分离，惯性飞轮7不起作用，不增加转动惯量，水泵机组能够正常启动，不延长电动机启动时间或造成启动困难，也不增加输水能耗。
本实施例中的其他部分采用现有技术，在此不再赘述。
实施例3
如附图5所示，一种离心泵停泵水锤防护装置，包括水泵4和与水泵4连接的电机1，水泵4和电机1均设置在机架9上。电机1和水泵4均采用两端出轴结构形式。电机内侧出轴10通过联轴器2与水泵内侧出轴3联接，电机外侧出轴11上联接有电磁离合器Ⅱ12，在电磁离合器Ⅱ12的后端连接有惯性飞轮Ⅱ13。在惯性飞轮Ⅱ13外侧设有防护罩Ⅱ14。水泵外侧出轴5上联接电磁离合器6，在电磁离合器6的后端连接有惯性飞轮7。在惯性飞轮7外侧设有防护罩8
所述电磁离合器6和电磁离合器Ⅱ12均为常闭式、法兰型电磁离合器，电磁离合器断电吸合，通电分离，其可由泵站24V或90V直流电源控制。所述惯性飞轮7和惯性飞轮Ⅱ13均可采用轮辐式或圆盘式，惯性飞轮通过螺栓与电磁离合器联接。
本实用新型适用于需要增加较大转动惯量的卧式双吸离心泵，水泵机组停电时在电机1外侧和水泵4外侧通过常闭式电磁离合器断电吸合联接惯性飞轮，在瞬间同时施加惯性力矩，从而实现延长水泵机组开始倒转的时间，削减水泵倒转转速在额定转速之内，降低管道中的水锤压力，达到管道停泵水锤防护的作用。而当水泵电机启动时，所述的两个电磁离合器通电分离，两个惯性飞轮不起作用，不增加转动惯量；水泵机组能够正常启动，不延长电机启动时间或造成启动困难，也不增加输水能耗。水泵4和电机1两侧增设的惯性飞轮根据实际需要，其大小尺寸及转动惯量可相同或不相同。
本实施例中的其他部分采用现有技术，在此不再赘述。
实施例4
如附图6所示，本实施例与实施例3基本相同，不同之处是：本实施例中在水泵外侧出轴端的惯性飞轮7处设置了支撑结构：轴承座Ⅰ16，在电机外侧出轴11端设置了支撑结构：轴承座Ⅱ15，两个支撑结构分别用于支承惯性飞轮7和惯性飞轮Ⅱ13。
本实施例中的其他部分与实施例3相同，在此不再赘述。
Claims (5)
1.一种离心泵停泵水锤防护装置，包括水泵和与水泵连接的电机，其特征是：所述水泵和/或电机为两端出轴结构形式，在水泵主轴和/或电机主轴的外侧出轴端上连接有常闭式电磁离合器，所述常闭式电磁离合器的后端连接有惯性飞轮。
2.根据权利要求1所述的离心泵停泵水锤防护装置，其特征是：所述常闭式电磁离合器为法兰型电磁离合器。
3.根据权利要求1或2所述的离心泵停泵水锤防护装置，其特征是：所述惯性飞轮为轮辐式或圆盘式。
4.根据权利要求1或2所述的离心泵停泵水锤防护装置，其特征是：所述惯性飞轮处设有支撑结构。
5.根据权利要求1或2所述的离心泵停泵水锤防护装置，其特征是：所述惯性飞轮外设有防护罩。
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