一種自動引水泵組的製作方法

2023-04-25 01:52:11 2

專利名稱：一種自動引水泵組的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於引水泵技術領域，具體涉及一種簡化安裝、方便操作控制且運行可靠的集成化自動引水泵組。
背景技術：
泵站主機在安裝完成後啟動運行前，必須根據各泵站的具體情況確定引水方式。傳統的引水方式包括倒灌方式、底閥+人工灌注方式、真空泵灌注式、手壓泵灌注式等等。其中倒灌引水方式必須根據所建泵站位置的地形狀況，將泵站主機安裝在進水池水面高程以下才能形成倒灌，因此土建投資較大。底閥+人工灌注方式因每次引水都需人工提水灌注，填充底閥與泵體之間的管路空腔後，方可啟動主泵引水，因此人工投入大， 操作費時費力，效率低。手壓泵灌注式因需先採用手壓泵將進水管路中的空氣抽走，大氣壓力才能夠將水壓入進水管路中使主泵引水，故該方式仍需人工操作，效率不高。真空泵灌注式是採用真空泵將進水管路中的空氣抽走，通過大氣壓力將水壓入進水管路中使主泵引水，因而其與手壓泵灌注式相比，效率高、省時省力。目前，真空泵灌注引水方式在泵站建設中應用最多，採用這種方式引水的泵站設備主要包括三部分的連接安裝，一是主泵的外部連接，二是真空泵的外部連接，三是主泵與真空泵之間的內部連接，其中主泵和真空泵的外部連接涉及控制連接和管路連接，主泵與真空泵之間的內部連接涉及人工控制連接和管路連接。由於安裝工藝和操作流程複雜，基層操作和管理人員往往很難掌握，常常會因安裝或/和操作的原因造成真空泵工作效率低、故障率高等問題，進而影響整個泵站的正常運行。
發明內容本實用新型的目的是針對真空泵灌注引水方式中因設備安裝和操作所帶來的問題，提供一種簡化安裝、方便操作控制且運行可靠的集成化自動引水泵組。本實用新型提供的自動引水泵組，其特徵在於該泵組包括主泵、主泵電動機、真空泵、真空泵電動機、傳感器、電控閥、水箱、底座和自動引水控制系統，主泵、真空泵分別通過聯軸器與主泵電動機和真空泵電動機相連，主泵與真空泵通過真空引水管線連通，傳感器、 電控閥依次連接在主泵與真空泵之間的真空引水管線上，並通過導線與自動引水控制系統相接，水箱通過管道與真空泵進水口相通，主泵、主泵電動機、真空泵、真空泵電動機和水箱均安裝於底座上，主泵電動機、真空泵電動機也通過導線與自動引水控制系統相接，自動引水控制系統由主迴路和控制迴路組成，其間通過控制迴路開關連接，主迴路由真空泵電動機直接起動電路、主泵電動機全壓運行電路、主泵電動機軟起動電路構成，控制迴路由真空泵電動機起停控制電路、主泵電動機起停控制電路、真空泵狀態顯示電路和主泵狀態顯示電路構成。其中真空泵電動機起停控制電路分別與真空泵電動機直接起動電路、真空泵狀態顯示電路和主泵電動機起停控制電路相連，用於將採集到的啟停信號進行導通或斷開後再分別將信號傳送給真空泵電動機直接起動電路、真空泵狀態顯示電路和主泵電動機起停控制電路。真空泵電動機直接起動電路與真空泵電動機起停控制電路連接，用於接受來自真空泵電動機起停控制電路的導通或斷開信號後，起動或停止真空泵電動機。真空泵狀態顯示電路與真空泵電動機起停控制電路連接，用於接受來自真空泵電動機起停控制電路的導通或斷開信號後進行真空泵運行或停止狀態的顯示。主泵電動機起停控制電路分別與真空泵電動機起停控制電路、主泵電動機軟起動電路和主泵狀態顯示電路連接，用於接受真空泵電動機起停控制電路的水位信號，控制主泵電動機軟起動電路起動，並檢測軟起動器的旁路信號和將旁路信號通過主泵電動機軟起動電路傳送給主泵電動機全壓運行電路，同時將相應的信號傳送給主泵狀態顯示電路。 主泵電動機軟起動電路分別與主泵電動機起停控制電路和主泵電動機全壓運行電路連接，用於接受主泵電動機起停控制電路發出的軟起動信號，主泵電動機軟起動和傳送旁路信號給主泵電動機全壓運行電路。主泵電動機全壓運行電路與主泵電動機軟起動電路連接，用於接受主泵電動機起停控制電路通過主泵電動機軟起動電路發來的旁路信號，起動主泵全壓運行。主泵狀態顯示電路與主泵電動機起停控制電路連接，用於接受來自主泵電動機起停控制電路的導通或斷開信號，進行主泵運行或停止狀態的顯示。本實用新型與現有技術相比，具有以下優點1、由於本實用新型直接將主泵、主泵電動機、真空泵、真空泵電動機、傳感器、電控閥和水箱與底座有機結合為一體，省去主泵與真空泵之間的內部連接環節，形成了一種新的水泵集成裝置，使安裝簡單化了，因而大大減少了基層操作和管理人員因安裝或/和操作的原因造成真空泵工作效率低、故障率高等問題。2、由於本實用新型還將主泵與真空泵的外部連接中涉及的控制連接部分進行優化，一併集成到泵站綜合控制系統中，因而形成一種安裝簡便、控制方便、運行可靠的自動引水集成泵組。3、由於本實用新型將主泵與真空泵之間的管路連接等已在設備下線時集成安裝完成，現場安裝只需進行主泵進出水管路及控制線路安裝和真空泵控制線路安裝，因而可降低對現場安裝人員的安裝水平的要求。4、由於本實用新型設計的自動引水控制系統可對機組啟閉進行自動控制，不需要人工因素的介入，可實現真空泵與主泵工作的聯動和互鎖，因而大大降低了機組的操作難度，提高了泵站的運行安全係數。

圖1為本實用新型的主視結構示意圖；圖2為本實用新型的自動引水控制系統的電氣結構框圖；圖3為本實用新型的自動引水控制系統的一種電氣電路原理圖。圖中，1-主泵，2-真空引水管線，3-水位傳感器，4-電控閥，5-水箱，6-自動引水控制系統，7-主泵電動機，8-真空泵，9-真空泵電動機，10-底座，11-真空泵電動機直接起動電路，12-主泵電動機全壓運行電路，13-主泵電動機軟起動電路，14-真空泵電動機起停控制電路，15-主泵電動機起停控制電路，16-真空泵狀態指示電路，17-主泵狀態指示電路，QFO-總斷路器，QFl-真空泵斷路器，QF2-主泵斷路器，QF3-控制迴路開關，KMl-真空泵接觸器，KM2-主泵接觸器，SAl-起動按鈕，SBl-I-真空泵停止按鈕，SB1-2-主泵停止按鈕，FRl-熱繼電器，Jl-中間繼電器，KTl-時間繼電器，TA11、TA12、TA13-電流互感器，PA1、 PA2、PA3-電流表，HL4-真空泵運行指示燈，HL5-真空泵停止指示燈，HL6-主泵運行指示燈，HL7-主泵停止指示燈，YV-電控閥，RQ-軟起動器，BL-水位傳感器，Ml-真空泵電動機， M2-主泵電動機。
具體實施方式
以下結合附圖給出實施例以對本實用新型作出進一步說明，但所給出的實施例不能理解為對本實用新型保護範圍的限制，因而本領域的技術人員根據上述本實用新型的內容和設計思想所作出的非本質的改進和調整也應屬於本實用新型的保護範圍。實施例本實施例給出的自動引水泵組的結構如圖1所示，包括主泵1、主泵電動機7、真空泵8、真空泵電動機9、水位傳感器3、電控閥4、水箱5、底座10和自動引水控制系統6。主泵1、真空泵8分別通過聯軸器與主泵電動機7和真空泵電動機9相連，主泵1與真空泵8 通過真空引水管線2連通，水位傳感器3、電控閥4依次連接在主泵與真空泵8之間的真空引水管線2上，並通過導線與自動引水控制系統6相接，水箱5通過管道與真空泵8進水口相通，主泵1、主泵電動機7、真空泵8、真空泵電動機9和水箱5均安裝於底座10上，主泵電動機7、真空泵電動機9也通過導線與自動引水控制系統6相接。自動引水控制系統6由主迴路和控制迴路組成，其間通過控制迴路開關QF3連接， 主迴路由真空泵電動機直接起動電路11、主泵電動機全壓運行電路12、主泵電動機軟起動電路13構成，控制迴路由真空泵電動機起停控制電路14、主泵電動機起停控制電路15、真空泵狀態顯示電路16和主泵狀態顯示電路17構成，如圖2所示。所述真空泵電動機起停控制電路14分別與真空泵電動機直接起動電路11、真空泵狀態顯示電路16和主泵電動機起停控制電路15相連。具體是由水位傳感器BL、啟動按鈕SA1、真空泵接觸器KMl的線圈、常開、常閉觸點、停止按鈕SB1-1、熱繼電器FRl的常閉觸點、時間繼電器KTl的線圈和電控閥YV組成，見圖3。所述真空泵電動機直接起動電路11與真空泵電動機起停控制電路14連接。具體是由真空泵斷路器QF1、真空泵接觸器KMl的主觸點和熱繼電器FRl的主觸點組成，其中斷路器QFl的進線端與總斷路器QFO的出線端相連，熱繼電器FRl的主觸點和真空泵電動機 Ml相連，見圖3。真空泵狀態顯示電路16與真空泵電動機起停控制電路14連接，是由真空泵接觸器KMl的常開、常閉觸點、運行指示燈HL4和停止指示燈HL5組成，見圖3。主泵電動機起停控制電路15分別與真空泵電動機起停控制電路14、主泵電動機軟起動電路13和主泵狀態顯示電路17連接，是由中間繼電器Jl的常開觸點、線圈、時間繼電器KTl的延時觸點、停止按鈕SB1-2、軟起動器RQ的旁路信號觸點和主泵接觸器KM2的線圈組成，見圖3。主泵電動機軟起動電路13分別與主泵電動機起停控制電路15和主泵電動機全壓運行電路12連接，具體是由電流互感器TA11、TA12、TA13、電流表PA1、PA2、PA3、主泵斷路器QF2、軟起動器RQ和中間繼電器Jl的常開觸點組成，見圖3。本實施例軟起動器RQ選用四川省農業機械設計研究院研製的NJR系列軟起動器。主泵電動機全壓運行電路12與主泵電動機軟起動電路13連接，具體是由主泵旁路接觸器KM2的主觸點組成，並與主泵電動機M2相連，見圖3。主泵狀態顯示電路17與主泵電動機起停控制電路15連接，具體是由主泵旁路接觸器KM2的常開、常閉觸點、運行指示燈HL6和停止指示燈HL7組成，見圖3。使用時，先接通外部三相電源A、B、C和二相電源A、N，然後按下起動按鈕SA1，真空泵接觸器KMl的線圈吸合，真空泵接觸器KMl的主觸點、常開觸點閉合，真空泵接觸器KMl 的常閉觸點斷開，真空泵電動機Ml通電，直接起動，通過聯軸器帶動真空泵8旋轉，運行指示燈HL4亮，顯示真空泵8運行狀態；且同時電控閥YV的線圈通電吸合，電控閥YV打開。系統管路的空氣從真空引水管線2吸入真空泵，真空泵8中的空氣攜帶部分真空泵工作液，通過排氣管排至汽水分離器，在汽水分離器內，空氣與水分離，由排氣溢液管線排出系統；水位傳感器3檢測真空引水管線2中的水位，轉化為電信號，通過信號電纜傳遞給自動引水控制系統6。水位傳感器3檢測真空引水管線2中的水位是否到達規定位置，否，則真空泵機組繼續全壓運行；是，則水位傳感器BL的控制常閉點斷開，電控閥YV的線圈的線圈斷電，電控閥YV關閉，真空泵接觸器KMl的線圈斷電，真空泵接觸器KMl的主觸點、常開觸點斷開， 真空泵接觸器KMl的常閉觸點閉合，真空泵電動機Ml斷電，停止運行，通過聯軸器連接的真空泵8停止旋轉，停止指示燈HL5亮，顯示真空泵8停止狀態。為了防止真空泵接觸器KMl 的線圈未完全斷開前，控制主泵1啟停的中間繼電器Jl就通電吸合了，軟起動器RQ通電運行，造成真空泵8和主泵1同時運行的誤動作，其中設置的時間繼電器KTl開始延時，並檢測延時時間是否到，否，則時間繼電器KTl繼續延時；是，則時間繼電器KTl的延時觸點閉合，控制主泵啟停的中間繼電器Jl的線圈通電，控制主泵啟停的中間繼電器Jl的常開觸點閉合，軟起動器RQ投入工作，主泵電動機M2通電，軟起動，並通過聯軸器帶動主泵1旋轉。 當符合旁路運行條件時，主泵接觸器KM2通電吸合，主泵接觸器KM2的主觸點、常開觸點閉合，主泵接觸器KM2的常閉觸點斷開，主泵1全壓運行，運行指示燈HL6亮，顯示主泵1運行狀態；需要停止抽水時，按下停止按鈕SB1-2，控制主泵啟停的中間繼電器Jl的線圈斷電， 常開觸點斷開，主泵接觸器KM2的線圈斷電，主泵接觸器KM2的主觸點、常開觸點斷開，主泵接觸器KM2的常閉觸點閉合，主泵1停止運行，停止指示燈HL7亮，顯示主泵停止狀態。系統中設置的電流互感器TA11、TA12、TA13可在運行過程中檢測系統電流，並通過電流表PA1、 PA2、PA3顯示電流值。通過檢測、顯示的系統電流值，可以有效判斷真空泵電動機Ml、主泵電動機M2是否工作正常、相序是否正確、電流是否超過額定值，從而更好的保護真空泵電動機Ml、主泵電動機M2。當真空泵8起動後，如果出現明顯故障或真空引水管路2漏氣等故障時，需按下停止按鈕SBl-I，停止真空泵8運行。
權利要求1.一種自動引水泵組，其特徵在於該泵組包括主泵(1)、主泵電動機(7)、真空泵(8)、 真空泵電動機(9)、水位傳感器(3)、電控閥、水箱(5)、底座(10)和自動引水控制系統 (6)，主泵(1)、真空泵(8)分別通過聯軸器與主泵電動機(7)和真空泵電動機(9)相連，主泵(1)與真空泵(8)通過真空引水管線(2)連通，水位傳感器(3)、電控閥(4)依次連接在主泵⑴與真空泵⑶之間的真空引水管線⑵上，並通過導線與自動引水控制系統(6)相接，水箱( 通過管道與真空泵(8)進水口相通，主泵(1)、主泵電動機(7)、真空泵(8)、真空泵電動機(9)和水箱(5)均安裝於底座(10)上，主泵電動機(7)、真空泵電動機(9)也通過導線與自動引水控制系統(6)相接，自動引水控制系統由主迴路和控制迴路組成，其間通過控制迴路開關QF3連接，主迴路由真空泵電動機直接起動電路(11)、主泵電動機全壓運行電路(12)、主泵電動機軟起動電路(1 構成，控制迴路由真空泵電動機起停控制電路 (14)、主泵電動機起停控制電路(15)、真空泵狀態顯示電路(16)和主泵狀態顯示電路(17) 構成，真空泵電動機起停控制電路(14)分別與真空泵電動機直接起動電路(11)、真空泵狀態顯示電路(16)和主泵電動機起停控制電路(1 相連，用於將採集到的啟停信號進行導通或斷開後再分別將信號傳送給真空泵電動機直接起動電路(11)、真空泵狀態顯示電路 (16)和主泵電動機起停控制電路(15)；真空泵電動機直接起動電路(11)與真空泵電動機起停控制電路(14)連接，用於接受來自真空泵電動機起停控制電路(14)的導通或斷開信號，起動或停止真空泵電動機(9)； 真空泵狀態顯示電路(16)與真空泵電動機起停控制電路(14)連接，用於接受來自真空泵電動機起停控制電路(14)的導通或斷開信號，進行真空泵運行或停止狀態的顯示；主泵電動機起停控制電路(1 分別與真空泵電動機起停控制電路(14)、主泵電動機軟起動電路(1 和主泵狀態顯示電路(17)連接，用於接受真空泵電動機起停控制電路 (14)的水位信號，控制主泵電動機軟起動電路(1 起動，並檢測軟起動器的旁路信號和將旁路信號通過主泵電動機軟起動電路(1 傳送給主泵電動機全壓運行電路(12)，同時將相應的信號傳送給主泵狀態顯示電路(17)；主泵電動機軟起動電路(1 分別與主泵電動機起停控制電路(1 和主泵電動機全壓運行電路(1 連接，用於接受主泵電動機起停控制電路(1 發出的軟起動信號，主泵電動機(7)軟起動和傳送旁路信號給主泵電動機全壓運行電路(12)；主泵電動機全壓運行電路(1 與主泵電動機軟起動電路(1 連接，用於接受主泵電動機起停控制電路(15)通過主泵電動機軟起動電路(13)發來的旁路信號，主泵(1)全壓運行；主泵狀態顯示電路(17)與主泵電動機起停控制電路(1 連接，用於接受來自主泵電動機起停控制電路(1 的導通或斷開信號，進行主泵運行或停止狀態的顯示。
2.根據權利要求1所述的自動引水泵組，其特徵在於自動引水控制系統(6)中的真空泵電動機起停控制電路(14)是由水位傳感器BL、啟動按鈕SA1、真空泵接觸器KMl的線圈、 常開、常閉觸點、停止按鈕SB1-1、熱繼電器FRl的常閉觸點、時間繼電器KTl的線圈和電控閥YV組成。
3.根據權利要求1或2所述的自動引水泵組，其特徵在於自動引水控制系統(6)中的真空泵電動機直接起動電路(11)是由真空泵斷路器QF1、真空泵接觸器KMl的主觸點和熱繼電器FRl的主觸點組成，其中斷路器QFl的進線端與總斷路器QFO的出線端相連，熱繼電器FRl的主觸點和真空泵電動機Ml相連。
4.根據權利要求1或2所述的自動引水泵組，其特徵在於自動引水控制系統(6)中的真空泵狀態顯示電路(16)是由真空泵接觸器KMl的常開、常閉觸點、運行指示燈HL4和停止指示燈HL5組成。
5.根據權利要求1或2所述的自動引水泵組，其特徵在於自動引水控制系統(6)中的主泵電動機起停控制電路(15)是由中間繼電器Jl的常開觸點、線圈、時間繼電器KTl的延時觸點、停止按鈕SB1-2、軟起動器RQ的旁路信號觸點和主泵接觸器KM2的線圈組成。
6.根據權利要求1或2所述的自動引水泵組，其特徵在於自動引水控制系統(6)中的主泵電機軟起動電路(13)是由電流互感器TA11、TA12、TA13、電流表PA1、PA2、PA3、主泵斷路器QF2、軟起動器RQ和中間繼電器Jl的常開觸點組成。
7.根據權利要求1或2所述的自動引水泵組，其特徵在於自動引水控制系統(6)中的主泵電機全壓運行電路(12)是由主泵旁路接觸器KM2的主觸點組成，並與主泵電動機M2 相連。
8.根據權利要求1或2所述的自動引水泵組，其特徵在於自動引水控制系統(6)中的主泵狀態顯示電路(17)是由主泵旁路接觸器KM2的常開、常閉觸點、運行指示燈HL6和停止指示燈HL7組成。
專利摘要本實用新型公開的自動引水泵組包括主泵、主泵電動機、真空泵、真空泵電動機、水位傳感器、電控閥、水箱、底座和自動引水控制系統，主泵、真空泵分別通過聯軸器與主泵電動機和真空泵電動機相連，主泵與真空泵通過真空引水管線連通，水位傳感器、電控閥依次連接在真空引水管線上，並通過導線與自動引水控制系統相接，水箱通過管道與真空泵進水口相通，主泵、主泵電動機、真空泵、真空泵電動機和水箱均安裝於底座上。由於本實用新型不僅將主泵與真空泵之間的管路連接等在設備下線時已集成安裝完畢，且自動引水控制系統可對機組啟閉進行自動控制，不需要人工因素的介入，因而是一種安裝簡便、控制方便、運行可靠的自動引水集成泵組。
文檔編號F04B49/06GK202194816SQ20112034591
公開日2012年4月18日 申請日期2011年9月15日 優先權日2011年9月15日
發明者周小波, 廖功磊, 曾文明, 李光輝, 蔣輝霞, 謝崇平, 賴加力, 魏鼎才 申請人:四川省農業機械研究設計院