CN210090206U - 一种水压机快速注水蓄能系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及离心球墨铸铁管加工设备技术领域，具体是一种水压机快速注水蓄能系统，包括补水蓄能系统、储水罐补气系统和注水排气系统；所述补水蓄能系统包括：水泵、一号气动蝶阀、一号压力继电器和二号气动蝶阀；所述储水罐补气系统包括：压缩空气管和三号压力继电器；所述注水排气系统包括：三号气动蝶阀、四号气动蝶阀、稳压罐、二号压力继电器和储水罐。本实用新型避免了传统球墨铸管水压机充水系统的缺点，通过对水泵和气动阀组的闭环控制，实现了低压快速注水过程的自动化，缩短了注水时间，提高了系统的稳定性和安全性，确保了系统的长期可靠运行。

Description

一种水压机快速注水蓄能系统

技术领域

本实用新型涉及离心球墨铸铁管加工设备技术领域，具体是一种水压机快速注水蓄能系统。

背景技术

水压机设备主要用于检验铸管耐压能力，只有水压试验合格的铸管才能投放市场。因此，水压机设备在离心球墨铸铁管生产线上起至关重要的作用。

随着市场对球墨铸铁管需求量的增大，铸管生产线生产节奏必然加快，而水压试验工序逐渐成为整条生产线的制约环节之一，尤其是传统的低压方式单一，注水速度慢，致使铸管在整个水压机区域的工艺时间耗时过长，严重影响了生产效率。

因此，针对以上现状，迫切需要开发一种水压机快速注水蓄能系统，以克服当前实际应用中的不足。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种水压机快速注水蓄能系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：

一种水压机快速注水蓄能系统，包括补水蓄能系统、储水罐补气系统和注水排气系统；

所述补水蓄能系统包括：

水泵，用于向球墨铸铁管中注水以及向储水罐补充水；

一号气动蝶阀，设置在水泵出口处旁通水管道上，由PLC控制，用于补水间歇期水泵提供的低压水回流到水池中；

一号压力继电器，设置在水泵出口处，用于实时显示水泵出口处的压力；

二号气动蝶阀，设置在储水罐底部水管道上，由PLC控制，用于控制水泵向储水罐补充低压水的通断；

所述储水罐补气系统包括：

压缩空气管，设置在储水罐顶部，用于向储水罐补充压缩空气；

三号压力继电器，设置在压缩空气管上，用于实时显示储水罐中的空气压力值，同时当空气压力超过设定值时，发出报警信号；

所述注水排气系统包括：

三号气动蝶阀，设置在储水罐底部水管道上，由PLC控制，用于控制储水罐向球墨铸铁管中注水；

四号气动蝶阀，设置在储水罐与水压机挡墙之间，由PLC控制，用于控制补水蓄能系统主管道低压水的通断；

稳压罐，设置在储水罐和水压机挡墙进水管之间的主管道上，用于稳定储水罐出口处水压；

二号压力继电器，设置在储水罐和水压机挡墙进水管之间的主管道上，用于采集注水排气系统的水压信号，传输至PLC；

储水罐，用于向球墨铸铁管中注水。

作为本实用新型进一步的方案：所述补水蓄能系统还包括：

底阀，设置在水泵的吸水管路上，用于限制水泵吸水管路内液体返回水源；

一号止回阀，设置在水泵出口处，用于隔断主管道的水回流至水泵中；

安全阀，设置在储水罐顶部，用于控制储水罐上部压缩空气的最高值；

液位计，设置在储水罐侧面，用于显示储水罐的水位高低以及发送水位报警信号至PLC，所述液位计为翻板式液位计。

作为本实用新型进一步的方案：所述储水罐补气系统还包括：

球阀，设置在压缩空气管上，用于控制补充压缩空气的通断。

作为本实用新型进一步的方案：所述注水排气系统还包括：

二号止回阀，设置在储水罐底部与进水主管道之间，用于隔断主管道的水回流至储水罐中；

三号止回阀，设置储水罐和水压机挡墙进水管之间的主管道上，用于隔断水压机低压注水系统与高压试验系统；

排气阀组，设置在水压机挡墙上，用于排出球墨铸铁管内的空气；

高压水管，连接在稳压罐和三号止回阀之间的主管道上，用于向主管道提供高压水。

作为本实用新型进一步的方案：所述水泵和储水罐在注水阶段同时向球墨铸铁管中注水。

与现有技术相比，本实用新型实施例的有益效果是：

本实用新型避免了传统球墨铸管水压机充水系统的缺点，通过对水泵和气动阀组的闭环控制，实现了低压快速注水过程的自动化，缩短了注水时间，提高了系统的稳定性和安全性，确保了系统的长期可靠运行。

附图说明

图1为本实用新型实施例的原理示意图。

图中：1-底阀，2-水泵，3-一号气动蝶阀，4-一号止回阀，5-一号压力继电器，6-二号气动蝶阀，7-三号气动蝶阀，8-二号止回阀，9-四号气动蝶阀，10-三号止回阀，11-稳压罐，12-二号压力继电器，13-排气阀组，14-安全阀，15-储水罐，16-液位计，17-三号压力继电器，18-球阀，19-压缩空气管，20-高压水管，21-堵头油缸。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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专利的限制。

在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

实施例1

请参阅图1，本实用新型实施例中，一种水压机快速注水蓄能系统，包括补水蓄能系统、储水罐补气系统和注水排气系统。

所述补水蓄能系统包括：

底阀1，设置在水泵2的吸水管路上，用于限制水泵2吸水管路内液体返回水源，同时配有筛网，以减少杂物的流入；

水泵2，用于向球墨铸铁管中注水以及向储水罐15补充水；本实施例中水泵2采用单吸多级分段式离心泵，流量大，扬程高（扬程86m）；电机为变频电机，利用变频电机控制水泵2的流量输出；

一号气动蝶阀3，设置在水泵2出口处旁通水管道上，由PLC控制，用于补水间歇期水泵2（间歇期水泵2不停止）提供的低压水回流到水池中；

一号止回阀4，设置在水泵2出口处，用于隔断主管道的水回流至水泵2中；

一号压力继电器5，设置在水泵2出口处，用于实时显示水泵2出口处的压力；

二号气动蝶阀6，设置在储水罐15底部水管道上，由PLC控制，用于控制水泵2向储水罐15补充低压水的通断；

安全阀14，设置在储水罐15顶部，用于控制储水罐15上部压缩空气的最高值；

液位计16，设置在储水罐15侧面，用于显示储水罐15的水位高低以及发送水位报警信号至PLC；如图1所示，储水罐15上从上到下示出的依次为：安全液位、充水最高液位、充气压力液位和充水最低液位。

所述储水罐补气系统包括：

压缩空气管19，设置在储水罐15顶部，用于向储水罐15补充压缩空气；

球阀18，设置在压缩空气管19上，用于控制补充压缩空气的通断；

三号压力继电器17，设置在压缩空气管19上，用于实时显示储水罐15中的空气压力值，同时当空气压力超过设定值时，发出报警信号。

所述注水排气系统包括：

三号气动蝶阀7，设置在储水罐15底部水管道上，由PLC控制，用于控制储水罐15向球墨铸铁管中注水；

二号止回阀8，设置在储水罐15底部与进水主管道之间，用于隔断主管道的水回流至储水罐15中；

四号气动蝶阀9，设置在储水罐15与水压机挡墙之间，由PLC控制，用于控制补水蓄能系统主管道低压水的通断；

三号止回阀10，设置储水罐15和水压机挡墙进水管之间的主管道上，即二号压力继电器12、压力表、稳压罐11之后，用于隔断水压机低压注水系统与高压试验系统，为高压试验做准备；

稳压罐11，设置在储水罐15和水压机挡墙进水管之间的主管道上，用于稳定储水罐15出口处水压；

二号压力继电器12，设置在储水罐15和水压机挡墙进水管之间的主管道上，即压力表旁，采集注水排气系统的水压信号，传输至PLC控制柜，用于整个系统的闭环控制；

排气阀组13，设置在水压机挡墙上，当向球墨铸铁管中快速注水时，快速排出球墨铸铁管内的空气；

储水罐15，用于向球墨铸铁管中注水；所述储水罐15为空气储水罐，罐上部为压缩空气，下部为水；注水时，压缩空气推动水向球墨铸铁管中注水，缩短注水时间；球墨铸铁管的管径依据铸管规格而定，还设置有用于对球墨铸铁管一端封堵的堵头油缸21；

高压水管20，连接在稳压罐11和三号止回阀10之间的主管道上，用于向主管道提供高压水。

本实施例中，注水阶段，低压水泵2和储水罐15同时向球墨铸铁管中注水。

本实施例中，所述液位计16为翻板式液位计。

实施例2

请参阅图1，运用上述水压机快速注水蓄能系统，选取球墨铸铁管规格DN400，长度6000mm，按照水压机快速注水蓄能系统的控制方法进行操作：

1）补水蓄能阶段：储水罐15中预充一定量水（即储水罐15中水位在充水最低液位时），上部有0.2MPa的压缩空气，通过PLC控制水泵2开启，同时打开二号气动蝶阀6，关闭一号气动蝶阀3、三号气动蝶阀7和四号气动蝶阀9，向储水罐15中补水；此时，储水罐15上部空气压缩，压力达到二号压力继电器12设定值0.8MPa（即储水罐15中水位上升至充水最高液位时），PLC控制二号气动蝶阀6关闭，打开一号气动蝶阀3，使水泵2输出水回流至水池，同时PLC控制变频电机，降低电机频率，减少水泵2输出，补水阶段完成；

2）充水排气阶段：PLC控制水泵2开启，关闭一号气动蝶阀3，打开三号气动蝶阀7和四号气动蝶阀9，储水罐15与水泵2一起向球墨铸铁管内快速充水，同时球墨铸铁管内的空气通过排气阀组13快速排出，此时二号压力继电器12检测到压力较低（0.2MPa左右），当水充满整个球墨铸铁管时，二号压力继电器12会检测到一个0.7MPa的压力快速升高信号，此时球墨铸铁管内充满水，PLC控制三号气动蝶阀7和四号气动蝶阀9及排气阀组13关闭，开启高压试验阶段及储水罐15补水阶段。

本实施例中，在步骤1）中，当储水罐15的液位计16（液位继电器）检测到液位超高信号时，系统报警，同时PLC控制水泵2停泵；当补水完成时，PLC控制变频电机，降低水泵2输出，降低能耗，同时打开一号气动蝶阀3，使水泵2中输出的水回流至水池，开源节流，降低成本；当补水压力超过设定值10%时，系统报警，同时PLC控制水泵2停泵，同时安全阀14打开；定期向储水罐15中补气，用于补偿压缩空气的损失。

本实施例中，在步骤2）中，还需设置充水时间，当充水时间超过设定值，二号压力继电器12仍未检测到明显的压力升高信号时，系统报警，停止充水。

如上所述，本实用新型避免了传统球墨铸管水压机充水系统的缺点，通过对水泵2和气动阀组的闭环控制，实现了低压快速注水过程的自动化，缩短了注水时间，提高了系统的稳定性和安全性，确保了系统的长期可靠运行。

以上的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。

Claims (5)

1.一种水压机快速注水蓄能系统，其特征在于，包括补水蓄能系统、储水罐补气系统和注水排气系统；

所述补水蓄能系统包括：

水泵（2），用于向球墨铸铁管中注水以及向储水罐（15）补充水；

一号气动蝶阀（3），设置在水泵（2）出口处旁通水管道上，由PLC控制，用于补水间歇期水泵（2）提供的低压水回流到水池中；

一号压力继电器（5），设置在水泵（2）出口处，用于实时显示水泵（2）出口处的压力；

二号气动蝶阀（6），设置在储水罐（15）底部水管道上，由PLC控制，用于控制水泵（2）向储水罐（15）补充低压水的通断；

所述储水罐补气系统包括：

压缩空气管（19），设置在储水罐（15）顶部，用于向储水罐（15）补充压缩空气；

三号压力继电器（17），设置在压缩空气管（19）上，用于实时显示储水罐（15）中的空气压力值，同时当空气压力超过设定值时，发出报警信号；

所述注水排气系统包括：

三号气动蝶阀（7），设置在储水罐（15）底部水管道上，由PLC控制，用于控制储水罐（15）向球墨铸铁管中注水；

四号气动蝶阀（9），设置在储水罐（15）与水压机挡墙之间，由PLC控制，用于控制补水蓄能系统主管道低压水的通断；

稳压罐（11），设置在储水罐（15）和水压机挡墙进水管之间的主管道上，用于稳定储水罐（15）出口处水压；

二号压力继电器（12），设置在储水罐（15）和水压机挡墙进水管之间的主管道上，用于采集注水排气系统的水压信号，传输至PLC；

储水罐（15），用于向球墨铸铁管中注水。

2.根据权利要求1所述的水压机快速注水蓄能系统，其特征在于，所述补水蓄能系统还包括：

底阀（1），设置在水泵（2）的吸水管路上，用于限制水泵（2）吸水管路内液体返回水源；

一号止回阀（4），设置在水泵（2）出口处，用于隔断主管道的水回流至水泵（2）中；

安全阀（14），设置在储水罐（15）顶部，用于控制储水罐（15）上部压缩空气的最高值；

液位计（16），设置在储水罐（15）侧面，用于显示储水罐（15）的水位高低以及发送水位报警信号至PLC，所述液位计（16）为翻板式液位计。

3.根据权利要求1或2所述的水压机快速注水蓄能系统，其特征在于，所述储水罐补气系统还包括：

球阀（18），设置在压缩空气管（19）上，用于控制补充压缩空气的通断。

4.根据权利要求3所述的水压机快速注水蓄能系统，其特征在于，所述注水排气系统还包括：

二号止回阀（8），设置在储水罐（15）底部与进水主管道之间，用于隔断主管道的水回流至储水罐（15）中；

三号止回阀（10），设置储水罐（15）和水压机挡墙进水管之间的主管道上，用于隔断水压机低压注水系统与高压试验系统；

排气阀组（13），设置在水压机挡墙上，用于排出球墨铸铁管内的空气；

高压水管（20），连接在稳压罐（11）和三号止回阀（10）之间的主管道上，用于向主管道提供高压水。

5.根据权利要求4所述的水压机快速注水蓄能系统，其特征在于，所述水泵（2）和储水罐（15）在注水阶段同时向球墨铸铁管中注水。

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