本发明属于水泵,具体涉及到一种水泵流速控制装置及控制方法。
背景技术:
1、水泵是一种用于将液体(通常是水)从一个地方输送到另一个地方的机械设备。它通过机械作用将能量转化为流体动能,从而产生压力,推动液体流动。水泵通常用于各种工业、农业、建筑和民用应用中,水泵的选择取决于具体的应用需求,包括输送距离、液体类型、流量和压力要求等。在工业和建筑领域,水泵是关键的设备之一,直接影响到生产效率和设施的运行效果。
2、水泵流速控制装置通常用于调节水泵的输出流量或流速,以满足特定的工业、农业或民用水处理需求,目前市场上常用的流速控制方式包括调速器控制、变频器控制、压力调节控制以及电子节流阀控制,目前市场上应用最为广泛的控制装置当属于变频器调控,变频器调控就是采用变频电机驱动水泵,其结构不仅简单,而且操作控制也十分方便,然而使用方便的同时,其自身也同样存在较大缺陷,变频电机的价格是普通电机的数倍,通常更适用于一些中大型企业,而且一般也是在流量控制精度要求高或安装空间有限的情况下使用;使用普通的调速器控制时,由于其机械结构较为复杂,日常维护保养难度较大;使用压力调节控制或电子阀控制时,由于无法更好的调节管道内的水流压力,从而容易造成水泵叶轮的损坏。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的缺点,提供一种水泵流速控制装置及控制方法。
2、解决上述技术问题所采用的技术方案是:一种水泵流速控制装置,包括与泵本体前端出水口相连接的主控制组件以及与泵本体一侧进水口相连接的三通,所述主控制组件的中心转动连接有流速调节组件,所述主控制组件顶部中心安装有用于驱动流速调节组件旋转的操作组件;
3、所述主控制组件底部中心固定安装有循环压力阀,所述循环压力阀底端连接有循环管道;
4、所述三通的另外两个端口中分别安装有循环单向阀和单向阀板,所述循环管道远离循环压力阀的一端与三通上安装有循环单向阀的端口相连接。
5、进一步的,所述主控制组件包括主壳体,所述主壳体的顶部固定安装有密封盖,所述主壳体的后端设有进水接口,所述进水接口与泵本体前端出水口连接,所述主壳体的前端设有排水接口,所述主壳体底部内表面中心开设有定位凹槽。
6、通过上述技术方案,主控制组件作为主体结构,主要用于流速调节组件和循环压力阀的安装固定,与此同时,泵本体抽入的水流会经其出水口进入进水接口,然后进入主壳体内部,然后经流速调节组件上的流量调节孔进入排水接口,最后向外排出;另外,由于主壳体与密封盖之间通过多个螺钉固定,使得密封盖更便于拆装,从而更方便流速调节组件的安装和拆卸,同时也便于日常的检修维护。
7、进一步的,所述流速调节组件包括转动连接于主壳体内的旋转调节器,所述旋转调节器的前端开设有多个不同孔径的流量调节孔,所述旋转调节器的后端开设有进水孔,所述旋转调节器底部中心设有环形凸起,所述旋转调节器顶部中心开设有多边形插孔。
8、通过上述技术方案,流速调节组件作为调整控制装置的核心部件之一,其主要起到水流流量以及流速调节控制的作用,旋转调节器整体呈圆柱状,内部为空心结构,并且其前端开设有多个不同孔径的流量调节孔,后端开设有大尺寸的进水孔,使用时可以通过操作组件来控制不同大小的流量调节孔与排水接口保持贯通,当流量调节孔上的孔径与排水接口的内径保持一致时,泵本体抽入的水流会经主控制组件前端排水接口正常向外排出,此时水流压力恒定;当通过调节,流量调节孔的孔径逐级变小时,由于出水量会小于抽水时的进水量,此时主控制组件内部的水压会增大,压力增大后的水流会自动向下顶开主阀芯,使得部分水流经循环压力阀进入循环管道,此时同样也可以实现主控制组件内的水压稳定;进一步的,由于旋转调节器底部中心设有环形凸起,并且旋转调节器与主壳体的底部与循环压力阀相贯通,使得旋转调节器内多余的水流可以顺利进入循环压力阀,从而向外排出。
9、进一步的,所述主壳体顶部中心开设有用于安装旋转调节器的腔室,且所述环形凸起转动连接于定位凹槽内。
10、通过上述技术方案,使得旋转调节器能够实现稳定的旋转调节。
11、进一步的,所述操作组件包括贯穿密封盖的旋转轴,所述旋转轴底部中心设有多边形插杆,所述多边形插杆插接于多边形插孔内,所述多边形插杆底部中心固定连接有螺纹杆,所述螺纹杆上螺纹连接有用于锁紧旋转调节器的固定螺母,所述旋转轴的顶端固定连接有操作扳手。
12、通过上述技术方案,操作组件主要用于流速调节组件的旋转调节和控制,具体操作时,可以通过旋转操作扳手来带动旋转轴以及旋转调节器进行同步旋转,从而利用旋转调节器来实现流速调节控制的目的;进一步的,通过采用多边形插杆与多边形插孔相配合的方式,使得旋转轴能够带动旋转调节器进行同步旋转。
13、进一步的,所述循环压力阀包括固定于主控制组件底部中心的主阀体,所述主阀体内侧自上而下依次开设有上阀孔和下阀孔,所述下阀孔底部螺纹连接有底部阀座,所述底部阀座的周侧开设有多个均匀分布的底部通孔,所述底部阀座的中心贯穿有阀杆,所述阀杆的外壁套接有第一复位弹簧,所述阀杆的顶端固定连接有主阀芯,所述主阀芯的周侧开设有多个导流孔,所述主阀芯的顶部还设有导套。
14、通过上述技术方案,循环压力阀主要用于主控制组件内多余水流的泄压和循环控制,具体的,当出水量会小于抽水时的进水量,此时主控制组件内部的水压会增大,压力增大后的水流会迫使主阀芯向下运动,并挤压第一复位弹簧,当主阀芯上多个导流孔的底端与下阀孔贯通后,此时主控制组件内的水流会经多个导流孔流入下阀孔,然后再经多个底部通孔流入循环管道,从而实现水流的泄压和循环引流作用;进一步的,通过在主阀芯上方设置导套,使得主阀芯在下移过程中可以防止与上阀孔脱离,另外在保证上阀孔整体强度的同时也降低了其质量。
15、进一步的,所述主阀芯和导套滑动限位于上阀孔中,当主阀芯受压向下移动时,多个导流孔与下阀孔实现贯通。
16、进一步的,所述循环单向阀包括固定于三通其中一个端口中的限位环以及螺纹连接于该端口中的限位座,所述限位环的一侧安装有固定座,所述固定座的周侧开设有多个均匀分布的循环通孔,所述固定座的外壁上滑动连接有锥面阀芯,所述固定座与锥面阀芯之间安装有第二复位弹簧。
17、通过上述技术方案,循环单向阀主要用于三通与循环管道之间的连通控制,并且循环管道内的水流只能向三通内流动,三通内的水流无法向循环管道内流动,具体工作时,当大量水流进入循环管道中时,在水流压力作用下,水流会挤压锥面阀芯和第二复位弹簧,使得挤压锥面阀芯与限位座脱离,此时水流会经限位座的中部流入,然后会经固定座上的多个循环通孔流入三通,并最终回流至泵本体中,以实现水循环效果;进一步的,由于循环管道的两端分别通过循环单向阀和循环压力阀实现密封,使得循环管道内能够实现储水功能,配合另一端口中的单向阀板,当水泵短时间内频繁启闭或短时间停机后继续使用时,可以大大减少空气进入水泵的概率,从而可以避免频繁产生水锤效应,进而可以实现对水泵叶轮的保护作用。
18、进一步的,所述限位座的内侧还安装有与锥面阀芯相配合的密封圈。
19、通过上述技术方案,通过设置密封圈,可以配合锥面阀芯的倾斜面,从而可以实现更好的密封作用。
20、一种水泵流速控制装置的控制方法,包括以下具体步骤:
21、步骤一:将主控制组件的进水接口与泵本体前端出水口连接,同时将三通的一端与泵本体一侧的进水口相连接,然后利用循环管道连接主控制组件与三通,三通的最后一个端口连接抽水管;
22、步骤二:泵本体启动后,在泵体的负压吸力作用下,会通过抽水管进行抽水,而抽入的水流会经三通进入泵本体,然后经出水口进入主控制组件,然后经前端排水接口向外排出;
23、步骤三:在泵本体驱动电机的工作频率不变的情况下,当需要调整出水量和出水流速时,此时操作人员通过旋转操作扳手,进而带动旋转调节器同步转动,旋转调节器上开设有多个不同孔径的流量调节孔,当不同孔径的流量调节孔与排水接口保持贯通时,即能实现出水量和流速的调节;
24、步骤四:当进水量与出水量保持平衡时,泵本体抽入的水流会经主控制组件前端排水接口正常向外排出;当通过调节后,流量调节孔的孔径逐级变小时,出水量会小于抽水量,此时主控制组件内部水压增大,压力增大的水流会自动向下顶开主阀芯,使得部分水流经循环压力阀进入循环管道,然后经循环单向阀进入三通,最后水流会重新被吸入泵本体,以实现水流的循环泵送;
25、步骤五:当循环管道内的循环水流经三通再次进入泵本体时,此时抽水管的进水量会降低,并维持在稳定状态。
26、本发明的有益效果如下:(1)本发明通过设计流速调节组件、循环压力阀、循环管道以及循环单向阀,既可以快速实现水泵流速的调节控制,同时其简单的结构设计也便于操作和使用;(2)本发明通过设计流速调节组件、循环压力阀,使得主控制组件内的压力水流会经多个导流孔流入下阀孔,然后再经多个底部通孔流入循环管道,从而实现水流的泄压和循环引流作用,从而可以有效避免因泵体内部压力过大而引发故障;(3)本发明通过在循环管道的两端分别设置循环单向阀和循环压力阀,使得循环管道内能够实现储水功能,配合另一端口中的单向阀板,当水泵短时间内频繁启闭或短时间停机后继续使用时,可以大大减少空气进入水泵的概率,从而可以避免频繁产生水锤效应,进而可以实现对水泵叶轮的保护作用;(4)本发明通过设计简单的控制装置,在水泵功率不变的情况,也可以快速调节控制水泵流速,既降低了使用成本,同时也便于日常的保养维护。
1.一种水泵流速控制装置,包括与泵本体(9)前端出水口相连接的主控制组件(1)以及与泵本体(9)一侧进水口相连接的三通(6),其特征在于:所述主控制组件(1)的中心转动连接有流速调节组件(2),所述主控制组件(1)顶部中心安装有用于驱动流速调节组件(2)旋转的操作组件(3);
2.根据权利要求1所述的水泵流速控制装置,其特征在于,所述主控制组件(1)包括主壳体(101),所述主壳体(101)的顶部固定安装有密封盖(102),所述主壳体(101)的后端设有进水接口(103),所述进水接口(103)与泵本体(9)前端出水口连接,所述主壳体(101)的前端设有排水接口(104),所述主壳体(101)底部内表面中心开设有定位凹槽(105)。
3.根据权利要求2所述的水泵流速控制装置,其特征在于,所述流速调节组件(2)包括转动连接于主壳体(101)内的旋转调节器(201),所述旋转调节器(201)的前端开设有多个不同孔径的流量调节孔(202),所述旋转调节器(201)的后端开设有进水孔(203),所述旋转调节器(201)底部中心设有环形凸起(204),所述旋转调节器(201)顶部中心开设有多边形插孔(205)。
4.根据权利要求3所述的水泵流速控制装置,其特征在于,所述主壳体(101)顶部中心开设有用于安装旋转调节器(201)的腔室,且所述环形凸起(204)转动连接于定位凹槽(105)内。
5.根据权利要求3所述的水泵流速控制装置,其特征在于,所述操作组件(3)包括贯穿密封盖(102)的旋转轴(301),所述旋转轴(301)底部中心设有多边形插杆(302),所述多边形插杆(302)插接于多边形插孔(205)内,所述多边形插杆(302)底部中心固定连接有螺纹杆(303),所述螺纹杆(303)上螺纹连接有用于锁紧旋转调节器(201)的固定螺母(304),所述旋转轴(301)的顶端固定连接有操作扳手(305)。
6.根据权利要求1所述的水泵流速控制装置,其特征在于,所述循环压力阀(4)包括固定于主控制组件(1)底部中心的主阀体(401),所述主阀体(401)内侧自上而下依次开设有上阀孔(402)和下阀孔(403),所述下阀孔(403)底部螺纹连接有底部阀座(404),所述底部阀座(404)的周侧开设有多个均匀分布的底部通孔(405),所述底部阀座(404)的中心贯穿有阀杆(406),所述阀杆(406)的外壁套接有第一复位弹簧(407),所述阀杆(406)的顶端固定连接有主阀芯(408),所述主阀芯(408)的周侧开设有多个导流孔(409),所述主阀芯(408)的顶部还设有导套(410)。
7.根据权利要求6所述的水泵流速控制装置,其特征在于,所述主阀芯(408)和导套(410)滑动限位于上阀孔(402)中,当主阀芯(408)受压向下移动时,多个导流孔(409)与下阀孔(403)实现贯通。
8.根据权利要求1所述的水泵流速控制装置,其特征在于,所述循环单向阀(7)包括固定于三通(6)其中一个端口中的限位环(701)以及螺纹连接于该端口中的限位座(702),所述限位环(701)的一侧安装有固定座(703),所述固定座(703)的周侧开设有多个均匀分布的循环通孔(704),所述固定座(703)的外壁上滑动连接有锥面阀芯(705),所述固定座(703)与锥面阀芯(705)之间安装有第二复位弹簧(706)。
9.根据权利要求8所述的水泵流速控制装置,其特征在于,所述限位座(702)的内侧还安装有与锥面阀芯(705)相配合的密封圈(707)。
10.根据权利要求1-9任一项所述的水泵流速控制装置的控制方法,其特征在于,包括以下具体步骤: