CN207813889U - 可稳定输出控制信号及流量的水泵压力控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可稳定输出控制信号及流量的水泵压力控制器，包括壳体、感应膜片，在感应膜片上侧设有下定位套管，在壳体内侧壁上设有若干定位筋片，在定位筋片内设有平衡压簧，定位筋片的下端插接在下定位套管对应的定位卡槽内，从而使平衡压簧在轴向长度上得到充分的定位，避免平衡压簧出现弯曲变形，确保水泵控制信号的稳定输出；此外，在进水接口内设有阀芯以及抵压阀芯的复位弹簧，阀芯上设有磁吸圈，工作腔内设有电磁铁，当阀芯被电磁铁吸附定位在工作位置时，可维持水泵压力控制器的水流截面以及供水系统流量的稳定；当复位弹簧驱动阀芯至止回位置时，进水接口和出水接口之间相互隔开，从而可避免水流的逆向流动。

Description

可稳定输出控制信号及流量的水泵压力控制器

技术领域

本实用新型涉及一种水泵电子压力控制器，具体涉及可稳定输出控制信号及流量的水泵压力控制器。

背景技术

在现有的水泵供水系统中，为了实现水泵的正常工作和自动控制，通常需要配置一个电子压力控制器。如说明书附图1所示，现有的电子压力控制器包括由底座11和上盖12拼接构成的壳体1，壳体上具有可连接在供水管路中的一个进水接口和一个出水接口，壳体内设置具有弹性的感应膜片2，感应膜片与干簧管之类的位移传感器相关联，感应膜片将壳体内部分隔成与进、出水接口连通的工作腔以及设有平衡压簧5的压力腔，压力腔内的平衡压簧抵压在感应膜片的中间，从而对感应膜片形成一个压力。为了使平衡压簧定位，通常在壳体内设置一个用于安装平衡压簧的定位套管17，平衡压簧则安装在该定位套管内。此外，为了避免供水系统水流的逆向流动，通常在压力控制器的进水接口处会设置一个具有单向导通功能的止回阀，该止回阀具有一个可密封进水接口的阀芯以及可驱动阀芯移动的驱动弹簧。当水泵开始工作时，进水接口处产生一定的水压，从而推动止回阀的阀芯克服驱动弹簧的弹力移动，此时止回阀开启，壳体内的工作腔进水而产生一定的水压，与进、出水接口相连通的工作腔内的水压力与膜片另一侧压力腔的平衡压簧的弹力相平衡。当水泵供水系统的压力低于设定值时，壳体的工作腔内的水压力小于平衡压簧的弹力，平衡压簧即推动感应膜片向工作腔一侧变形动作，进而带动相应的位移传感器移动而产生一个控制信号，控制信号经过控制电路处理后自动启动水泵重新工作供水。当供水系统缺水或水泵停止工作时，进水接口一侧水压减小，此时止回阀的驱动弹簧起作用，从而驱动阀芯移动复位而封堵进水接口，避免具有压力的水流从出水接口一侧向着进水接口一侧逆向倒流。例如，中国专利文献上公开的“一种水泵用的新型电子压力控制器”，公布号为CN103267006A，包括一个具有进水口和出水口的壳体、壳体内与进出水口相通的容腔中的膜片、以及紧压在膜片上的压块和压簧，进水口中设有止回阀，压块一侧设有压力开关，膜片在水压的作用下带动压块活动，压块控制压力开关动作输出控制信号，从而达到压力信号自动控制水泵供水系统。

然而现有的水泵压力控制器存在如下缺陷：首先，由于水泵压力控制器在工作时感应膜片需要有相应的变形空间，因此，在感应膜片和用于安装平衡压簧的定位套管之间具有一个空隙，以便于感应膜片的变形。也就是说，安装在定位套管内的平衡压簧在抵压感应膜片一端处于无定位状态，受压缩的平衡压簧容易产生弯曲变形，从而被卡死在定位套管的端部，进而影响控制信号的稳定输出。其次，由于止回阀的阀芯是依靠水压推动开启的，而水泵在工作过程中的水压会有一定程度的波动，因此，止回阀的阀芯也会相应地移动，从而使进水接口处的水流截面产生波动，也就是说，当水压增加时，水流截面相应地增加，从而使流量迅速增大；反之，当水压下降时，水流截面相应地减小，从而使流量迅速下降，进而影响供水系统流量的稳定。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是为了解决现有的水泵压力控制器所存在的平衡压簧无法得到完全定位、因而容易产生卡死现象的问题，提供一种可稳定输出控制信号的水泵压力控制器，其平衡压簧在轴向长度上可得到充分的定位，从而有效地避免平衡压簧出现弯曲变形，确保水泵控制信号的稳定输出。

本实用新型的另一个目的是为了解决现有的水泵压力控制器所存在的供水系统的流量容易波动的问题，提供一种流量稳定的水泵压力控制器，当水压波动时，可维持水流截面的稳定，从而有利于维持供水系统流量的稳定。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种可稳定输出控制信号及流量的水泵压力控制器，包括壳体、设置在壳体内的感应膜片，感应膜片在壳体内分隔出下部的工作腔以及上部的压力腔，所述壳体上设有与工作腔连通的进水接口和出水接口，在感应膜片位于工作腔一侧设有承接圆盘，在承接圆盘的中心设有安装套管，所述安装套管内嵌设有位移传感器，在感应膜片位于压力腔一侧设有抵压圆盘，在抵压圆盘上表面设有圆柱形的下定位套管，在壳体压力腔的内侧壁上设有与下定位套管同轴的上定位套管，在上定位套管内设有平衡压簧，平衡压簧的下端贴靠抵压圆盘，所述上、下定位套管的内径相同，在上定位套管的下端面上设有若干扇形的避让槽，避让槽围绕上定位套管的轴线呈环形阵列，从而在相邻的避让槽之间形成定位筋片，所述下定位套管的上端面对应定位筋片处设有沿轴向向下延伸的定位卡槽，所述定位筋片的下端插接在对应的定位卡槽内，在进水接口内设有可移动的阀芯以及抵压阀芯的复位弹簧，所述阀芯上设有磁吸圈，所述工作腔内与磁吸圈相对位置设有电磁铁，所述阀芯具有一个止回位置和一个工作位置，当阀芯处于止回位置时，进水接口和出水接口之间相互隔开；当阀芯处于工作位置时，阀芯上的磁吸圈与电磁铁磁吸连接。

首先，本实用新型在感应膜片的上下两侧分别设置抵压圆盘和承接圆盘，从而将感应膜片可靠地夹持在中间，有利于位移传感器的安装和连接。特别是，其中的平衡压簧是设置在上、下定位套管内的，并且上、下定位套管相互插接在一起，因此，当工作腔内的水压波动导致感应膜片产生形变时，下定位套管会跟随感应膜片上下移动，并且上定位套管的下端与下定位套管的上端始终搭接在一起，从而使内部的平衡压簧可始终得到有效的定位，避免平衡压簧在缩放时出现弯曲变形。由于上、下定位套管的内径相同，因此，上、下定位套管在搭接处不会形成台阶，从而可避免平衡压簧出现卡滞现象，进而确保水泵控制信号的稳定输出。当工作腔内的水压超过一定值时，感应膜片即可带动下定位套管至最高位置定位，从而避免因过高的水压导致感应膜片的过度拉伸而损坏。另外，由于定位卡槽和相应的定位筋片均呈环形阵列，因此可确保相互插接在一起的上、下定位套管始终保持同轴状态。

其次，本实用新型在壳体内设置一个电磁铁，同时在阀芯上设置一个可被电磁铁磁吸连接的磁吸圈。当水泵停止工作时，电磁铁失电而失去吸力，复位弹簧即可推动阀芯动作而封堵进水接口，此时的阀芯处于止回位置，从而实现水泵压力控制器的止回作用，避免水流从出水接口一侧向进水接口一侧倒流。当水泵开始工作时，电磁铁得电而产生吸力，进水接口处形成具有压力的水流，从而推动进水接口内的阀芯克服复位弹簧的弹力而移动，此时的阀芯处于工作位置，进水接口和出水接口之间相互导通。电磁铁此时吸附阀芯的磁吸圈，因而使阀芯准确地定位。当进水接口处的水压在额定的范围内波动时，阀芯始终被电磁铁吸附而定位，因而可确保供水系统流量的基本稳定，避免因水压的波动而造成流量的大幅度波动。当供水系统的水压低于设定值时，与进、出水接口连通的工作腔的水压降低，弹簧驱动感应膜片，从而使位移传感器输出相应的电信号，水泵压力控制器即可启动水泵。当水泵因缺水、停电或者压力过大等原因停止工作时，电磁铁同时断电而失去吸力，此时复位弹簧即可推动阀芯快速地复位至止回位置，从而可有效地避免水泵压力控制器的出水接口一侧具有一定压力的水向着进水接口一侧逆向倒流回水泵。

作为优选，所述下定位套管的外侧壁在定位卡槽的边缘处设有沿径向向外侧延伸的加强筋片，并且定位卡槽两侧的加强筋片相互平行。

由于在下定位套管的外侧壁设有径向的加强筋片，既有利于提高下定位套管的强度，又可使定位卡槽的宽度得以有效地延伸，从而确保上定位套管上的定位筋片有效地卡位在定位卡槽以及相应的加强筋片内。

作为优选，所述进水接口位于壳体的下端，所述出水接口位于壳体的侧面并向内延伸与进水接口相连通，所述阀芯呈圆筒状，阀芯的上端设有封盖，所述磁吸圈位于封盖上，所述阀芯侧壁设有进出水连通孔和水压输出孔，所述壳体内设有引流导槽，引流导槽的上端连通工作腔，当阀芯处于工作位置时，电磁铁吸附阀芯上端的磁吸圈，出水接口与阀芯的进出水连通孔相对应，阀芯上的水压输出孔与引流导槽的下端相连通。

本实用新型的阀芯制成圆筒状，并且在上端设置封盖，既有利于简化结构，方便加工又方便在进水接口内的装配和移动。特别是，本实用新型的进水接口和出水接口呈垂直交叉状，因此，我们只需在竖直的阀芯的侧壁设置一个进出水连通孔，即可在阀芯处于工作位置时，使阀芯的进出水连通孔与出水接口相对应，从而使进水接口和出水接口相导通。而水泵在停止工作时，竖直的阀芯更有利于下落至止回位置。当阀芯处于止回位置时，阀芯上的水压输出孔与引流导槽之间不连通；当水泵开始工作时，阀芯上移至工作位置，此时阀芯上的水压输出孔与引流导槽的下端相连通，从而使工作腔与进水接口相连通。由于本实用新型的工作腔只通过引流导槽与进水接口相连通，因此其成为一个相对封闭的腔体，也就是说，进水接口处的水流冲击不会对工作腔的压力造成影响，从而有利于工作腔内水压的稳定。

作为优选，所述感应膜片采用改性TPV制成。从而可使感应膜片具有较高的抗疲劳强度以及低温下的柔韧性，有利于延长使用寿命，确保在低温环境下的正常使用。

因此，本实用新型具有如下有益效果：当供水系统的水压波动时，可维持水泵压力控制器的水流截面的稳定，从而有利于维持供水系统流量的稳定；平衡压簧在轴向长度上可得到充分的定位，从而有效地避免平衡压簧出现弯曲变形，确保水泵控制信号的稳定输出。

附图说明

图1是现有技术的水泵压力控制器的一种结构示意图。

图2是本实用新型的阀芯处于止回位置时的一种结构示意图。

图3是是抵押圆盘的一种结构示意图。

图4是是上盖的一种横截面示意图。

图中：1、壳体 11、底座 12、上盖 13、进水接口 14、出水接口 15、上定位套管 151、避让槽 152、定位筋片 16、引流导槽 17、定位套管 2、感应膜片 3、承接圆盘 31、安装套管 32、位移传感器 4、抵压圆盘 41、连接凸台 42、紧固螺钉 43、下定位套管 431、定位卡槽 432、加强筋片 5、平衡压簧 6、阀芯 61、磁吸圈 62、封盖621、定位凸块 63、定位凸环 64、进出水连通孔 65、水压输出孔 7、复位弹簧 8、电磁铁。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

如图2所示，一种可稳定输出控制信号的水泵压力控制器，包括由底座11和上盖12构成的壳体1，在底座和上盖之间设置具有弹性的感应膜片2，感应膜片在壳体内分隔出下部的工作腔以及上部的压力腔，优选地，感应膜片可采用改性TPV制成，从而使感应膜片具有较高的抗疲劳强度以及低温下的柔韧性，以有利于延长使用寿命，确保在低温环境下的正常使用。此外，在壳体的底座下端设置一个竖直向上贯通工作腔的进水接口13，在底座的一侧设置一个出水接口14，出水接口向内延伸至与进水接口垂直连通。

在感应膜片下侧设置一个承接圆盘3，在感应膜片上侧设置一个抵压圆盘4，抵压圆盘上表面的中心设置圆柱形的连接凸台41，连接凸台中心设置螺钉通孔，该螺钉通孔内设置紧固螺钉42，该紧固螺钉向下穿过感应膜片后与承接圆盘相连接。优选地，紧固螺钉可采用自攻螺钉，相应地，我们需要在感应膜片上设置螺钉过孔，在承接圆盘上设置螺钉预设孔，当我们拧紧紧固螺钉时，即可使紧固螺钉穿过感应膜片的螺钉过孔后螺纹连接在承接圆盘的螺钉预设孔内。从而使抵压圆盘、感应膜片和承接圆盘连接成一个部件。

此外，我们还可在承接圆盘下表面的中心设置一体地向下延伸的安装套管31，安装套管内嵌设位移传感器32。位移传感器优选地可采用干簧管，当然，我们需要在壳体内设置相应的感应磁铁，并且水泵压力控制器还应包括一个可控制水泵工作状态的控制器，位移传感器与控制器电连接。当工作腔内的水压有变化时，即可使感应膜片的形变相应地有所改变，从而带动位移传感器上下移动，此时位移传感器即可向控制器输出一个电信号，控制器在接收到电信号后则可相应地控制水泵的工作状态。

另外，如图2、图3、图4所示，我们可在抵压圆盘上表面一体地设置竖直的圆柱形的下定位套管43，在壳体上盖的内侧壁上一体地设置与下定位套管同轴的上定位套管15，在上定位套管内设置平衡压簧5，平衡压簧的下端贴靠抵压圆盘。还有，我们需要在上定位套管的下端面上设置6个扇形的避让槽151，避让槽围绕上定位套管的轴线呈环形等间距排列，避让槽沿上定位套管的轴线向上延伸，从而在相邻的二个避让槽之间形成径向的定位筋片152。下定位套管的上端面则在对应定位筋片处设置沿轴向向下延伸的定位卡槽431，该定位卡槽贯通下定位套管的内、外侧壁，定位筋片的下端插接在对应的定位卡槽内。

当水泵压力控制器工作时，高压水通过进水接口进入工作腔内，水压对感应膜片形成一个向上的压力，此时感应膜片上侧的平衡压簧则对感应膜片形成一个向下的压力，从而使感应膜片保持平衡状态。当工作腔内的水压波动导致感应膜片产生上下形变时，下定位套管会跟随感应膜片上下移动，并且上定位套管的定位筋片的下端始终插接在下定位套管对应的定位卡槽内。也就是说，水泵压力控制器在工作时，上定位套管的下端与下定位套管的上端始终搭接在一起，从而使内部的平衡压簧可始终得到有效的定位，避免平衡压簧在伸缩时出现弯曲变形。需要说明的是，我们可使上、下定位套管的内径相同，从而避免在上定位套管下端与下定位套管上端的搭接处产生台阶，有效地避免平衡压簧在伸缩时出现卡滞现象。当水压低于额定值时，平衡压簧即可推动感应膜片动作，从而带动位移传感器向下位移，进而向控制器输出一个电信号，控制器在接收该电信号后即可重新启动水泵工作而供水，确保水泵正常工作。

为了使定位筋片和定位卡槽形成更加良好的配合，我们还可在下定位套管的外侧壁上位于定位卡槽的两侧边缘处设置沿径向向外侧延伸的加强筋片432，并且定位卡槽两侧的加强筋片相互平行，从而使两个加强筋片之间的空隙形成定位卡槽的延伸部分。当然，加强筋片的内侧壁应和定位卡槽的内侧壁顺滑过渡连接。

为了避免水泵停止供水时水流的逆向倒流，我们可在进水接口内设置一个可上下移动的阀芯6以及抵压阀芯上侧的复位弹簧7，阀芯上端设置圆环形的磁吸圈61，工作腔内与磁吸圈相对位置设置电磁铁8，从而使阀芯具有一个止回位置和一个工作位置。当水泵开始工作时，控制器使电磁铁得电而产生吸力，进水接口一侧的高压水推动阀芯克服复位弹簧的弹力向上移动至工作位置，此时阀芯上的磁吸圈与电磁铁磁吸连接，从而使阀芯稳定地定位在工作位置，进水接口和出水接口之间相互导通，此时的水泵可正常工作供水，并形成稳定的流量。当供水系统的水压在一定范围内拨动时，由于阀芯始终被吸附在电磁铁上，因此，进水接口和出水接口之间形成的水流截面保持不变，因而可保持流量的基本稳定。当供水系统的水压超出设定好的额定值时，控制器使水泵停止工作，并同时切断电磁铁的供电，此时复位弹簧即可推动阀芯迅速地下移至止回位置，进水接口和出水接口之间被阀芯隔开，此时出水接口一侧的管路中的水无法通过进水接口逆向倒流回水泵。当供水系统的水压低于设定值时，控制器启动水泵，并同时使电磁铁得电产生吸力，此时进水接口处的水压即可推动阀芯迅速地上移至工作位置，进水接口和出水接口之间导通，供水系统正常供水。

进一步地，本实用新型的阀芯呈圆筒状，阀芯的上端开口处设置封堵开口的封盖62，而阀芯下端的开口则与进水接口连通。此外，磁吸圈设置在封盖上侧，而复位弹簧则抵压封盖的上侧面。当然，我们可在封盖的上侧面设置定位凸环63，复位压簧定位在定位凸环内。另外，阀芯上靠近出水接口一侧的侧壁上需设置一个进出水连通孔64。当阀芯处于上侧的工作位置时，电磁铁吸附阀芯上端的磁吸圈，此时出水接口刚好与阀芯的进出水连通孔相对应，从进水接口流入的水流即可通过阀芯下端的开口、进出水连通孔从出水接口处流出。当阀芯处于下侧的止回位置时，阀芯的进出水连通孔下移与出水接口错位，此时的阀芯将进水接口和出水接口相互隔开，以阻止水流的逆向倒流。

为了确保工作时壳体内的工作腔与进、出水接口相连通，我们可在壳体内设置一个引流导槽16，并在阀芯上与进出水连通孔相对的一侧设置一个水压输出孔65，引流导槽的上端连通工作腔。当阀芯处于上侧的工作位置时，引流导槽的下端刚好与阀芯上的水压输出孔相连通。这样，进水接口处的高压水即可通过阀芯下端的开口、水压输出孔、引流导槽流入工作腔内，使感应膜片在水压的作用下与上侧的压簧保持平衡。当阀芯处于下侧的止回位置时，水压输出孔与引流导槽错位而相互隔断。

最后，我们还可在封盖的边缘设置一个径向延伸的定位凸块621，定位凸块限位在引流导槽内，从而可避免阀芯在上下移动时产生转动，需要说明的是，定位凸块的宽度应与引流导槽的宽度相适配，而定位凸块的高度（径向尺寸）应小于引流导槽的深度。我们可通过合理设计，从而在定位凸块与引流导槽之间形成一定的间隙。这样，一方面，水泵开始工作供水时，进水接口处的高压水可通过引流导槽进入工作腔内，确保膜片可工作在正常状态。另一方面，进水接口处的水压的波动又可被很好地隔离，从而避免工作腔内的水压跟随进水接口处的水压而频繁波动，有利于实现水泵的稳定工作。

Claims (4)

1.一种可稳定输出控制信号及流量的水泵压力控制器，包括壳体、设置在壳体内的感应膜片，感应膜片在壳体内分隔出下部的工作腔以及上部的压力腔，所述壳体上设有与工作腔连通的进水接口和出水接口，其特征是，在感应膜片位于工作腔一侧设有承接圆盘，在承接圆盘的中心设有安装套管，所述安装套管内嵌设有位移传感器，在感应膜片位于压力腔一侧设有抵压圆盘，在抵压圆盘上表面设有圆柱形的下定位套管，在壳体压力腔的内侧壁上设有与下定位套管同轴的上定位套管，在上定位套管内设有平衡压簧，平衡压簧的下端贴靠抵压圆盘，所述上、下定位套管的内径相同，在上定位套管的下端面上设有若干扇形的避让槽，避让槽围绕上定位套管的轴线呈环形阵列，从而在相邻的避让槽之间形成定位筋片，所述下定位套管的上端面对应定位筋片处设有沿轴向向下延伸的定位卡槽，所述定位筋片的下端插接在对应的定位卡槽内，在进水接口内设有可移动的阀芯以及抵压阀芯的复位弹簧，所述阀芯上设有磁吸圈，所述工作腔内与磁吸圈相对位置设有电磁铁，所述阀芯具有一个止回位置和一个工作位置，当阀芯处于止回位置时，进水接口和出水接口之间相互隔开；当阀芯处于工作位置时，阀芯上的磁吸圈与电磁铁磁吸连接。

2.根据权利要求1所述的可稳定输出控制信号及流量的水泵压力控制器，其特征是，所述下定位套管的外侧壁在定位卡槽的边缘处设有沿径向向外侧延伸的加强筋片，并且定位卡槽两侧的加强筋片相互平行。

3.根据权利要求1所述的可稳定输出控制信号及流量的水泵压力控制器，其特征是，所述进水接口位于壳体的下端，所述出水接口位于壳体的侧面并向内延伸与进水接口相连通，所述阀芯呈圆筒状，阀芯的上端设有封盖，所述磁吸圈位于封盖上，所述阀芯侧壁设有进出水连通孔和水压输出孔，所述壳体内设有引流导槽，引流导槽的上端连通工作腔，当阀芯处于工作位置时，电磁铁吸附阀芯上端的磁吸圈，出水接口与阀芯的进出水连通孔相对应，阀芯上的水压输出孔与引流导槽的下端相连通。

4.根据权利要求1所述的可稳定输出控制信号及流量的水泵压力控制器，其特征是，所述感应膜片采用改性TPV制成。