一種水泵自動拍門的施工方法與流程

2023-04-28 17:23:59

本申請涉及抽水水泵領域，尤其涉及一種水泵自動拍門的施工方法。

背景技術：

在現有的中小型排澇或灌溉的水泵中，拍門是很重要的結構配件，它主要是在水泵停機時，阻止將已抽在上位/渠道中的水回流。但是常規的拍門是向上掀起的，拍門與水泵管的連接軸在水泵出水管口上部，它在抽水時，水泵抽水衝力要持續頂起拍門，停機時靠拍門自身重力合上，常規的用於排灌的中小型水泵的拍門輕則幾十公斤重則幾百公斤，依靠水泵抽水衝力將拍門持續頂起，因此需要消耗很多電能。

為減少能源消耗，提高泵站運行效率，現提出一種設置在水泵出水口下部，開啟角度大、抽水時無阻力的節能型自動翻轉式拍門，根據力學原理，將原本安裝在出水口上部的拍門改為安裝在出水口下部，拍門設置在平衡臂支撐左端，配重體設置在平衡臂支撐右端，拍門在打開時，位於支撐左端的拍門和位於支撐右端的配重體重量平衡，因此對出水口阻力較小，停止抽水，拍門因右端力矩略大及回水吸力蓋到出水口上，從而起到阻擋水流順出水管回流的作用，該類型拍門具有以下技術特點：1、無需任何啟閉裝置，能自動啟閉；2、安全穩定，節能高效；3、此拍門運行時無阻力，閉門時撞擊力小，消除了水錘和出水時產生的漩渦；4、無需手、電、氣、液控制，不要人工操作，節省大量人力物力，提高泵站運行可靠性和裝置效率，降低運行維護成本；5、降低泵站能耗，在實際運行中經測試，此拍門比懸掛式拍門節約電能22.5％；6、拍門及其配件採用不鏽鋼材料，不會鏽蝕，其橡膠墊片更換方便，密封可靠，產品結構簡單合理，使用壽命可達30年以上，且維護方便。

技術實現要素：

本發明解決的技術問題：本申請針對現有技術中水泵拍門依賴水泵抽水衝力將其頂起而需要耗費電能的不足，提供了一種將拍門安裝於水泵出水口下部，且不消耗電能的水泵自動拍門的施工方法。

為解決上述技術問題，本發明採用以下技術方案：

一種水泵自動拍門，包括水泵出水口和設置在出水口上的拍門，其特徵在於，所述水泵出水口下部設有支座，平衡臂活動連接在支座上，平衡臂上端連接拍門，拍門貼合在出水口上，平衡臂下端通過配重連接件連接配重體。

進一步的，所述拍門設有墊片，所述的墊片為配合出水口的環形墊片，所述的環形墊片設有兩個環形凸起，在所述的兩個環形凸起之間設有環形凹槽，所述的凹槽與出水口前端管壁配合緊密。

進一步的，所述的出水口設為傾斜出水口，其傾斜角度為40-80°，優選的，傾斜角度為45°。

進一步的，所述的平衡臂上設有支撐，支撐與支座通過軸活動連接。

進一步的，所述的拍門設有環形墊片槽，所述的環形墊片設置在環形墊片槽內。

進一步的，所述的配重體為金屬或非金屬球體或矩形體，優選的，配重體採用鑄鐵球體。

進一步的，所述的拍門背面圓心處設有拍門連接件，拍門連接件上設有連接孔，在所述的連接孔的上部2-5cm距離設有擋片，此距離可以保證拍門具有一定的活動空間，擋片可以阻擋拍門，預防拍門在打開後翻轉到平衡臂頂端或平衡臂下方。

進一步的，所述的墊片為橡膠材質或磁性橡膠材質，其與出水口管壁配合的凹槽為乳膠材質或磁性乳膠材質，墊片採用膠粘或壓板固定在配套的拍門墊片槽內。

本發明還公開了上述水泵自動拍門的製造方法，其特徵包括如下工藝和步驟：

1)首先製作拍門，拍門為鋼板製作，其直徑大於所配套的水泵出水口10cm左右，即周邊各凸出出水管口外壁5cm左右，在其與水泵出水口接觸面設置墊片槽，將環形橡膠墊片固定在此墊片槽內，在拍門背面圓心處設置拍門連接件，拍門連接件上設有連接孔，在所述的連接孔的上部3-5cm距離設置擋片；

2)水泵出水口製作：將水泵出水管口設為傾斜出水口，其傾斜角度為40-80°，優選的傾斜角度為45°，在水泵出水口下部管壁上設置支座，支座上設有連接孔；

3)平衡臂製作：平衡臂為矩形，在平衡臂下部3/4處固定設置支撐，支撐上設有連接孔，以軸活動連接在支座上，在平衡臂上部距離頂端5-10cm設置連接孔，以軸活動連接在拍門連接件的連接孔上；在平衡臂下端設置活動連接件，在活動連接件上設置配重連接件，在配重連接件下端設置配重體；

4)配重體製作：配重體為鑄鐵鑄造的球形體，在其上部焊接一根矩形鋼管作為連接活動連接件的配重連接件，在配重連接件上部設置活動連接件，活動連接件通過軸與平衡臂下端活動連接；

5)墊片製作：步驟1所述的墊片為橡膠注造或橡膠內加入磁粉注造，所述的環形凹槽採用更軟的發泡橡膠或乳膠製作，或者也在發泡橡膠或乳膠內加入磁粉製作，將墊片以膠粘或壓板固定在配套的拍門墊片槽內；

6)拍門的應用：在開啟水泵時，水流衝開出水口外的拍門，拍門平放在出水口下部，平衡臂後部的配重體與前部的拍門在支撐、支座連接處為前後平衡狀態，拍門不影響出水口，對出水沒有阻力，水泵停止抽水，由於回水力的作用使拍門自動抬起閉合在出水口上，出水口的前端管壁與設置在拍門上的環形橡膠墊片凹槽緊密貼合，避免水順著管道回流。

本發明還公開了上述水泵自動拍門的施工方法，其特徵包括如下工藝和步驟：

1)水泵的安裝同常規水泵的安裝，將安裝好的水泵出水管口設為上部向前傾斜的出水口，其傾斜角度為40-80°，優選的傾斜角度為45°，在水泵出水口下部管壁上設置支座，支座上設有連接孔；

2)將支座的連接孔與平衡臂上的支撐的連接孔以軸活動連接；

3)以軸通過拍門連接件的連接孔將拍門設置在平衡臂前端，拍門上設有墊片，墊片設有凹槽，所述的墊片為磁性橡膠材質，其與出水口管壁配合的凹槽為磁性乳膠材質，墊片採用膠粘或壓板固定在配套的拍門墊片槽內；

4)活動連接件通過軸連接在平衡臂後端，在活動連接件下部設有配重連接件，在配重連接件下端連接有球形配重體；

5)上述4步設置好後，拍門貼合在出水口上，在開啟水泵時，水流衝開出水口外的拍門，拍門平放在出水口下部，平衡臂後部的配重體與前部的拍門在支撐、支座連接處為前後平衡狀態，拍門不影響出水口，對出水沒有阻力，水泵停止抽水，由於回水力的作用使拍門自動抬起閉合在出水口上，出水口的前端管壁與設置在拍門上的環形橡膠墊片凹槽緊密貼合，避免水順著管道回流。

有益效果

本發明採用以上技術方案後具有以下技術效果：本發明所述裝置中拍門安裝在水泵出水口下部，當水泵工作時，拍門在水衝擊力作用下打開，平放在出水口下部，因此對出水口阻力較小，水泵停止抽水，由於右端力矩略大及回水拉力的作用使拍門自動抬起閉合在出水口上，出水口的管壁與設置在拍門上的環形橡膠墊片凹槽緊密貼合，特別是加有磁性的墊片和凹槽，可以和出水口吸附更加緊密，避免水順著管道回流，與現有技術相比，本發明可節約電能。

附圖說明

圖1是本發明的水泵自動拍門的閉合狀態側面結構示意圖；

圖2是圖1的左視結構示意圖；

圖3是圖2的立體結構示意圖；

圖4是圖1的拍門打開狀態結構示意圖；

圖5是圖4的拍門打開狀態立體結構示意圖；

圖6是拍門關閉後凹槽與出水口前端管壁結合狀態結構示意圖；

圖7是拍門打開平衡狀態拍門連接件處立體結構示意圖，可見拍門連接片上的擋片結構。

其中，1-出水口，2-墊片，3-拍門，4-拍門連接件，5-平衡臂，6-支座，7-軸，8-支撐，9-活動連接件，10-配重連接件，11-配重體，21-凹槽，31-墊片槽，41-擋片。

具體實施方式

為使本申請的目的和技術方案更加清楚，以下結合附圖對本申請的技術方案進行清楚、完整地描述。所描述的實施例是本申請的一部分實施例，而不是全部的實施例，基於所描述的本申請的實施例，本領域普通技術人員在無需創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本申請保護的範圍。

實施例1：參考附圖，一種水泵自動拍門，包括水泵出水口1和設置在出水口上的拍門3，所述水泵出水口1下部設有支座6，平衡臂5活動連接在支座6上，平衡臂5上端連接拍門3，拍門3阻擋在出水口1上，平衡臂5下端設有配重連接件10，配重連接件10連接配重體11。

進一步的，所述拍門3設有墊片2，所述的墊片2為環形墊片，所述的環形墊片設有兩個環形凸起，在所述的兩個環形凸起之間設有凹槽21，所述的凹槽21與出水口1前端管壁配合緊密。

進一步的，所述的出水口1設為傾斜出水面，其傾斜角度為40-80°，優選的，傾斜角度為45°。

優選的，所述的平衡臂5上設有支撐8，支撐8與支座6通過軸7活動連接。

優選的，所述的拍門3設有環形墊片槽31，墊片2設置在環形墊片槽31內。

進一步的，所述的配重體11為金屬或非金屬球體或矩形體，優選的，配重體11為球型鑄鐵。

進一步的，所述的拍門3背面圓心處設有拍門連接件4，拍門連接件4上設有連接孔，在所述的連接孔的上部2-5cm距離設有擋片41，此距離可以保證拍門3具有一定的活動空間，擋片41可以阻擋拍門3，預防拍門3在打開後翻轉到平衡臂5頂端或平衡臂5下方。

進一步的，所述的墊片2為橡膠材質，其與出水口1前端管壁配合的凹槽21為乳膠材質，採用更軟的材質，可以保證凹槽21與出水口1貼合的更緊密，優選的，所述的墊片2為橡膠加入磁粉材質，凹槽21為乳膠加入磁粉材質，磁性墊片2和凹槽21可以更好的吸附在鋼鐵材質的出水口1上；墊片2採用膠粘或壓板固定在配套的拍門墊片槽31內。

本實施例還公開了一種水泵自動拍門的製造方法，包括水泵出水口1和設置在出水口1上的拍門3，其特徵包括如下工藝和步驟：

1)首先製作拍門3，拍門3為鋼板製作，其直徑大於所配套的水泵出水口10cm左右，即拍門3的上下左右都凸出出水口1管壁外部5cm左右，在其與水泵出水口1接觸面設置墊片槽31，將環形橡膠墊片2固定在此墊片槽31內，在拍門3背面圓心處設置拍門連接件4，拍門連接件4上設有連接孔，在所述的連接孔的上部2-5cm距離設置擋片41；

2)將水泵出水管口設為傾斜出水口1，其傾斜角度為40-80°，優選的傾斜角度為45°，在水泵出水口1下部管壁上設置支座6，支座6上設有連接孔；

3)平衡臂製作：平衡臂5為矩形，在平衡臂5下部3/4處設置支撐8，支撐8上設有連接孔，以軸7活動連接在支座6上，在平衡臂5上部距離頂端5-10cm處設置連接孔，以軸7活動連接在拍門連接件4上；在平衡臂5下端設置活動連接件9，在活動連接件9上設置配重連接件10，在配重連接件10下端設置配重體11；

4)配重體製作：配重體11為鑄鐵鑄造的球形體，在其上部焊接一根矩形鋼管作為連接活動連接件9的配重連接件10，在配重連接件10上部設置活動連接件，活動連接件9通過軸7與平衡臂5下端活動連接；

5)墊片製作：步驟1所述的墊片2為橡膠注造或橡膠內加入磁粉注造，所述的環形凹槽21採用更軟的發泡橡膠或乳膠製作，或者也在發泡橡膠或乳膠內加入磁粉製作，將墊片2用膠粘或壓板固定在配套的拍門墊片槽31內；

6)拍門的應用：在開啟水泵時，水流衝開出水口1外的拍門3，拍門3平放在出水口1下部，平衡臂5後部的配重體11與前部的拍門3在支座6連接處為前後平衡狀態，拍門3不影響出水口1，對出水阻力較小，水泵停止抽水，由於回水力的作用使拍門3自動抬起閉合在出水口1前端管壁上，出水口1的管壁與設置在拍門3上的環形橡膠墊片2凹槽21緊密貼合，避免水順著管道回流。

本實施例還公開了一種水泵自動拍門的施工方法，其特徵包括如下工藝和步驟：

1)水泵的安裝同常規水泵的安裝，將安裝好的水泵出水管口設為上部向前傾斜的出水口1，其傾斜角度為40-80°，優選的傾斜角度為45°，在水泵出水口1下部管壁上設置支座6，支座6上設有連接孔；

2)將支座6的連接孔與平衡臂5上的支撐8的連接孔以軸7活動連接；

3)以軸7通過拍門連接件4的連接孔將拍門3設置在平衡臂5前端，拍門3上設有墊片2，墊片2設有凹槽21，所述的墊片2為磁性橡膠材質，其與出水口管壁配合的凹槽21為磁性乳膠材質，墊片2採用膠粘或壓板固定在配套的拍門墊片槽31內；

4)活動連接件9通過軸7連接在平衡臂5後端，在活動連接件9下部設有配重連接件10，在配重連接件10下端連接有球形配重體11；

5)上述4步設置好後，拍門3貼合在出水口1上，在開啟水泵時，水流衝開出水口1外的拍門3，拍門3平放在出水口1下部，平衡臂5後部的配重體11與前部的拍門3在支撐8、支座6連接處為前後平衡狀態，拍門3不影響出水口，對出水沒有阻力，水泵停止抽水，由於回水力的作用使拍門3自動抬起閉合在出水口1上，出水口1的前端管壁與設置在拍門3上的環形橡膠墊片凹槽21緊密貼合，避免水順著管道回流。

上述實施例平衡臂、力臂長度、拍門、配重分別是：支撐8前部為60公分，支撐8後部為20公分，拍門3質量為20千克，支撐8前部平衡臂5質量為3千克，支撐8後部平衡臂5質量為1千克，配重體11質量為64.5千克，水泵出水口面與水平面夾角為45°，左側力矩為M1，右側力矩為M2，設備摩擦力、水的浮力以及水流旋窩的影響不計。

當抽水時平衡臂5處於水平狀態時，兩端力矩為：

M1＝20*9.8*0.6+3*9.8*0.3＝126.42牛·米

M2＝64.5*9.8*0.2+1*9.8*0.1＝127.40牛·米

因兩端力矩相差不大，所以拍門對水泵出水的水頭影響較小。

當水泵停水時，由於右端力矩略大及回水拉力的作用使拍門3自動合在泵管出水口1上，這時平衡臂支撐8兩端的力矩為：

M1＝20*9.8*0.30+3*9.8*0.15＝63.21牛·米

M2＝64.5*9.8*0.1+1*9.8*0.05＝63.70牛·米

右端力矩大於左端力矩，所以拍門合上後處於穩定的封閉狀態。

為了調節右端力矩大小，配重球型鑄鐵在平衡臂上可左右微調。因水泵型號不同，出水口大小也不同，可以根據上述實施例對自動拍門的尺寸和重量做相應的調整。

本技術領域技術人員可以理解，除非另外定義，這裡使用的所有術語，包括技術術語和科學術語，具有與本申請所屬領域中的普通技術人員的一般理解相同的意義。還應該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術語應該被理解為具有與現有技術的上下文中的意義一致的意義，並且除非像這裡一樣定義，不會用理想化或過於正式的含義來解釋。

本申請中所述的「內、外」的含義指的是相對於設備本身而言，指向設備內部的方向為內，反之為外。

本申請中所述的「連接」的含義可以是部件之間的直接連接也可以是部件間通過其它部件的間接連接。

以上述依據本申請的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項申請技術思想的範圍內，進行多樣的變更以及修改。本項申請的技術性範圍並不局限於說明書上的內容，必須要根據權利要求範圍來確定其技術性範圍。