一種多臺水泵軟管串聯(lián)聯(lián)接的方法
【專利摘要】一種多臺水泵軟管串聯(lián)聯(lián)接的方法，屬非變?nèi)菔奖妙I(lǐng)域。其在水泵進(jìn)水管上設(shè)置放空閥和壓力傳感器；在放空閥上設(shè)置電磁閥；壓力傳感器信號輸出端與控制單元信號輸入端連接；控制單元信號輸出端與電磁閥控制輸入端連接；用軟管將至少兩臺水泵的出、進(jìn)水管對應(yīng)連接；其前級泵出水管口經(jīng)過軟管與后級泵進(jìn)水管口對應(yīng)連接；在水泵運行過程中，控制單元通過壓力傳感器監(jiān)測后級泵的進(jìn)水壓力；當(dāng)后級泵進(jìn)水壓力低于壓力設(shè)定值時，控制單元控制電磁閥打開放空閥，對后級泵進(jìn)水管自動進(jìn)行補(bǔ)氣補(bǔ)壓，清除其負(fù)壓工況，以免將軟管吸入后級泵的進(jìn)水口，通過上述方法，實現(xiàn)在多級水泵之間采用軟管進(jìn)行串聯(lián)聯(lián)接的作業(yè)模式。可廣泛用于可移動式水泵的設(shè)計制造領(lǐng)域。
【專利說明】一種多臺水泵軟管串聯(lián)聯(lián)接的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于非變?nèi)菔奖妙I(lǐng)域，尤其涉及一種采用多臺水泵串聯(lián)使用的泵送裝置或系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]水泵是輸送液體或使液體增壓的機(jī)械。它將原動機(jī)的機(jī)械能或其他外部能量傳送給液體，使液體能量增加，主要用來輸送液體，也可輸送液體、氣體混合物以及含懸浮固體物的液體。
[0003]一臺水泵的揚程(單位為米，是指單位重量流體經(jīng)泵所獲得的能量)是有一定限度的，泵的揚程大小取決于泵的結(jié)構(gòu)(如葉輪直徑的大小，葉片的彎曲情況等)、轉(zhuǎn)速，對泵的壓力一般用實驗方法測定。
[0004]在實際作業(yè)中，通常采用多臺泵串聯(lián)(亦稱為多級串聯(lián))的方式以獲得需要的揚程或輸送距離。
[0005]水泵的這種多級串聯(lián)的作業(yè)方式是有一定限制的，即各泵之間的連接管路必須是硬管(剛性管道)連接，前級水泵的流量必須大于或等于后級水泵的流量，這是各種設(shè)計規(guī)程或手冊中已經(jīng)給出明確規(guī)定的。
[0006]但是，目前在城市防汛應(yīng)急搶排、狹窄小區(qū)的消防用水、旱季農(nóng)業(yè)搶灌等臨時緊急用水場合，需要使用水泵進(jìn)行長距離輸送；或者，在地鐵站、地下車庫、礦區(qū)等深井抽水的作業(yè)中，需要很高的水泵揚程。由于受到單個水泵揚程的限制，加上這些作業(yè)環(huán)境又無法在多級水泵之間使用硬管連接，因此形成了一個作業(yè)空白。
[0007]軟管(柔性管道)具有敷設(shè)方便，易于收儲，便于運輸?shù)葍?yōu)點，在平面消防、臨時排水等近距離作業(yè)場合，作為水泵的輸出管路，應(yīng)用十分普遍。但是，由于軟管自身的性能特點(只能在正壓下工作，不能在負(fù)壓下工作，否則會被抽癟，失去其作為輸送管路的作用)，目前尚無法應(yīng)用于多級水泵之間的連接。
[0008]目前在多級水泵之間不能使用軟管的原因在于，若水泵通過軟管串聯(lián)起來使用，當(dāng)前級水泵向后級水泵輸送的水量少于后一級水泵輸出水量時，在后級水泵的進(jìn)水口處會形成一個負(fù)壓區(qū)，在負(fù)壓作用下會把聯(lián)接用的軟管吸入水泵，造成水泵損壞；而若前級水泵向后級水泵輸送的水量大于后級水泵的輸出水量時，后級水泵就不能將前級水泵輸送過來的水及時輸出，這時就會將聯(lián)接前后級水泵的軟管打爆，或?qū)⒙?lián)接接頭打壞，破壞軟管串聯(lián)。
[0009]所以，在現(xiàn)有的供排水作業(yè)規(guī)程或安全操作規(guī)程中，是明確規(guī)定在多級水泵之間只能使用硬管聯(lián)接的。
[0010]但是，在實際搶險作業(yè)過程中，更多遇到的是應(yīng)急作業(yè)環(huán)境中無法在多級水泵之間使用硬管連接的場合；例如，在突發(fā)特大暴雨、內(nèi)澇嚴(yán)重的情況下，如果城市防汛墻、防汛堤壩突然局部坍塌，需要用水泵將圍堰內(nèi)的積水輸送至幾公里之外進(jìn)行排放，由于輸送距離長，只有采取多級水泵接力輸送的形式才行，但由于周邊作業(yè)環(huán)境的限制(居民小區(qū)建筑物密集，道路狹窄，運輸不便等)，將大量的硬管運輸至作業(yè)現(xiàn)場進(jìn)行敷設(shè)，實際上是很難實施的，此時最易于實現(xiàn)的作業(yè)方案唯有采用軟管進(jìn)行多級水泵之間的聯(lián)接。
[0011]由于前述的原因，因為前后級水泵輸送水壓差(不平衡)會造成吸管現(xiàn)象和打爆管子或管接頭的現(xiàn)象，造成水泵損壞，故現(xiàn)行技術(shù)條件下，水泵串聯(lián)是無法用軟管連接的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種多臺水泵軟管串聯(lián)聯(lián)接的方法，其通過監(jiān)控后級水泵的進(jìn)水水壓，并據(jù)此來自動調(diào)節(jié)、控制后臺水泵的進(jìn)水管壓力和工作狀態(tài)，成功地實現(xiàn)了在多級水泵之間采用軟管進(jìn)行串聯(lián)聯(lián)接的作業(yè)模式，其可以將串聯(lián)形成的多級水泵組靈活地運用到各種臨時、應(yīng)急的場合中，其作業(yè)模式靈活機(jī)動，隨用隨接，安裝、拆除快速便捷，應(yīng)急排水作業(yè)基本沒有死角，成功地突破了現(xiàn)有“各泵之間的連接管路必須是硬管連接”的限制。
[0013]本發(fā)明的技術(shù)方案是:提供一種多臺水泵軟管串聯(lián)聯(lián)接的方法，其特征是:在單臺水泵的進(jìn)水管上設(shè)置一個放空閥和一個壓力傳感器；在所述的放空閥上設(shè)置電磁閥，以控制放空閥的開/關(guān)；所述壓力傳感器的信號輸出端，與一個控制單元的信號輸入端連接；所述控制單元的信號輸出端，與電磁閥的控制信號輸入端對應(yīng)連接；用軟管將至少兩臺所述單臺水泵的出水管、進(jìn)水管依次對應(yīng)連接；其第一臺單臺水泵作為前級泵，第二臺單臺水泵作為后級泵；其中，前級泵的出水管口，經(jīng)過軟管與后級泵的進(jìn)水管口對應(yīng)連接；啟動前級泵進(jìn)行抽水作業(yè)，當(dāng)前級泵所輸出的水到達(dá)后級泵的進(jìn)水口后，啟動后級泵進(jìn)行抽水作業(yè)；在水泵的運行過程中，所述的控制單元通過壓力傳感器監(jiān)測所述后級泵的進(jìn)水壓力；當(dāng)所述后級泵的進(jìn)水壓力低于第一壓力設(shè)定值時，所述的控制單元輸出開閥調(diào)節(jié)信號，控制所述的電磁閥打開放空閥，對后級泵的進(jìn)水管自動進(jìn)行補(bǔ)氣補(bǔ)壓，清除其負(fù)壓工況，以免將軟管吸入后級泵的進(jìn)水口 ；當(dāng)所述后級泵的進(jìn)水壓力高于第一壓力設(shè)定值后，所述的控制單元輸出關(guān)閥調(diào)節(jié)信號，控制所述的電磁閥關(guān)閉放空閥，恢復(fù)后級泵進(jìn)水管的正常工作環(huán)境；通過上述方法，實現(xiàn)在多級水泵之間采用軟管進(jìn)行串聯(lián)聯(lián)接的作業(yè)模式。
[0014]進(jìn)一步的，所述控制單元的信號輸出端，與水泵驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)單元連接；在水泵的運行過程中，所述的控制單元通過壓力傳感器監(jiān)測所述后級泵的進(jìn)水壓力；當(dāng)所述后級泵的進(jìn)水壓力高于或低于第二壓力設(shè)定值時，所述的控制單元輸出分別增速或減速調(diào)節(jié)控制信號，通過所述水泵驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)單元，提高或降低后級泵的轉(zhuǎn)速；以使后級泵的驅(qū)動裝置自動匹配前級水泵的動力運轉(zhuǎn)狀況。
[0015]具體的，其所述的單臺水泵為汽油泵或電動泵；所述的驅(qū)動裝置為汽油發(fā)動機(jī)或電動機(jī)。
[0016]其所述的軟管為消防水帶；所述的消防水帶的設(shè)計工作壓力大于或等于所述單臺水泵出水管的額定輸出壓力。
[0017]其所述后級泵的額定流量，與所述前級泵的額定流量相同，或大于所述前級泵的額定流量。
[0018]其所述水泵驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)單元是汽油發(fā)動機(jī)的電動風(fēng)門調(diào)節(jié)裝置或汽油機(jī)化油器的節(jié)氣門，或者，是電動機(jī)的變頻控制器。
[0019]更進(jìn)一步的，其所述控制單元的輸出信號，經(jīng)過延時單元與電磁閥或水泵驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)單元連接，以消除瞬時壓力波動對電磁閥或轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)單元的影響。
[0020]其所述的第一壓力設(shè)定值低于第二壓力設(shè)定值；所述的第二壓力設(shè)定值等于前級泵的額定出水壓力，即所述單臺水泵出水管的額定輸出壓力。
[0021]其所述的控制單元至少包括A/D轉(zhuǎn)換單元,采樣單元,對比單元,延時單元,PWM單元和顯示單元；其所述的A/D轉(zhuǎn)換單元將壓力傳感器輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，得到數(shù)字化的壓力信號；采樣單元對所采集到的壓力信號進(jìn)行周期性間隔采樣，得到壓力信號的采樣信號；所述的對比單元將采樣信號與第一、第二壓力設(shè)定值分別進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出相應(yīng)的開/關(guān)閥調(diào)節(jié)信號或增/減速轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)控制信號；所述的閥調(diào)節(jié)信號或轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)控制信號經(jīng)過延時單元延時后，被送至PWM單元進(jìn)行控制信號的脈沖調(diào)制，輸出脈沖寬度或頻率可調(diào)的控制脈沖組；所述的控制脈沖組被輸送至所述的電磁閥或水泵驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)單元，進(jìn)行相對應(yīng)的控制操作。
[0022]本發(fā)明技術(shù)方案所述的多臺水泵軟管串聯(lián)聯(lián)接方法，在多級可移動式/便攜式水泵之間采用軟管進(jìn)行串聯(lián)聯(lián)接的作業(yè)模式，將串聯(lián)所形成的多級水泵組靈活地運用到各種臨時、應(yīng)急的場合中。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明的優(yōu)點是:
[0024]1.采用軟管將小型水泵相互之間串聯(lián)起來，采用設(shè)置放空管自動補(bǔ)壓，清除負(fù)壓的工作模式，來防止在后級水泵的進(jìn)水口形成負(fù)壓區(qū)，避免了將軟管吸入進(jìn)水口的現(xiàn)象，成功地實現(xiàn)了在多級小型水泵之間采用軟管進(jìn)行串聯(lián)聯(lián)接的作業(yè)模式；
[0025]2.通過監(jiān)控后級水泵的進(jìn)水水壓，并據(jù)此來自動調(diào)節(jié)、控制后臺水泵驅(qū)動裝置(汽油機(jī)或電動機(jī))的工作狀態(tài)，使后級泵的驅(qū)動裝置自動匹配前級水泵的動力運轉(zhuǎn)狀況，可以保證前后級水泵的動力匹配，避免了因后級水泵不能將前級水泵輸送過來的水及時輸出，導(dǎo)致聯(lián)接前后級水泵的軟管被打爆，或?qū)⒙?lián)接接頭打壞等故障的發(fā)生；
[0026]3.由于使用的是軟管串聯(lián)，可以將串聯(lián)形成的水泵組運用到各種臨時、應(yīng)急的場合中，其使用靈活，隨用隨接，安裝、拆除快速便捷，基本沒有使用死角，突破了現(xiàn)有水泵之間必須采用硬管聯(lián)接的工作模式，為突發(fā)意外情況下的排澇搶險作業(yè)提供了一種新的作業(yè)手段和模式。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1是本發(fā)明避免將軟管吸入進(jìn)水口方法的方框示意圖；
[0028]圖2是本發(fā)明后級泵自動匹配前級水泵動力運轉(zhuǎn)狀況方法的方框示意圖；
[0029]圖3是本發(fā)明設(shè)備連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖4為本發(fā)明控制單元的模塊構(gòu)成示意圖。
[0031]圖中I為前級泵,2為后級泵,3為放空閥,4為壓力傳感器,5為電磁閥,6為控制單元，7為軟管。
【具體實施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0033]圖1中，本發(fā)明的技術(shù)方案提供了一種多臺水泵軟管串聯(lián)聯(lián)接的方法，其首先在單臺水泵的進(jìn)水管上設(shè)置一個放空閥和一個壓力傳感器；在放空閥上設(shè)置一個電磁閥，以控制放空閥的開/關(guān)；將壓力傳感器的信號輸出端與一個控制單元的信號輸入端連接；其控制單元的信號輸出端與電磁閥的控制信號輸入端對應(yīng)連接。
[0034]在單臺的可移動式/便攜式水泵上構(gòu)建了上述硬件組成和控制接線方式后，用軟管將至少兩臺所述的單臺水泵的出水管、進(jìn)水管依次對應(yīng)連接，將第一臺單臺水泵作為前級泵，將第二臺單臺水泵作為后級泵。
[0035]其中，前級泵的出水管口，經(jīng)過軟管與后級泵的進(jìn)水管口對應(yīng)連接，完成水泵之間的輸水管線連接。
[0036]然后，按照正常的水泵操作步驟，啟動前級泵進(jìn)行抽水作業(yè)，當(dāng)前級泵所輸出的水到達(dá)后級泵的進(jìn)水口后，啟動后級泵進(jìn)行抽水作業(yè)。
[0037]在水泵的運行過程中，所述的控制單元通過壓力傳感器監(jiān)測所述后級泵的進(jìn)水壓力，當(dāng)所述后級泵的進(jìn)水壓力低于第一壓力設(shè)定值時，所述的控制單元輸出開閥調(diào)節(jié)信號，控制所述的電磁閥打開放空閥，對后級泵的進(jìn)水管自動進(jìn)行補(bǔ)氣補(bǔ)壓，清除其負(fù)壓工況，以免將軟管吸入后級泵的進(jìn)水口。
[0038]當(dāng)所述后級泵的進(jìn)水壓力高于第一壓力設(shè)定值后，所述的控制單元輸出關(guān)閥調(diào)節(jié)信號，控制所述的電磁閥關(guān)閉放空閥，恢復(fù)后級泵進(jìn)水管的正常工作環(huán)境。
[0039]通過上述方法，實現(xiàn)在多級水泵之間采用軟管進(jìn)行串聯(lián)聯(lián)接的作業(yè)模式。
[0040]圖2中，作為進(jìn)一步的控制措施，所述控制單元的信號輸出端，與水泵驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)單元連接；在水泵的運行過程中，所述的控制單元通過壓力傳感器監(jiān)測所述后級泵的進(jìn)水壓力；當(dāng)所述后級泵的進(jìn)水壓力高于或低于第二壓力設(shè)定值時，所述的控制單元輸出分別增速或減速調(diào)節(jié)控制信號，通過所述水泵驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)單元，提高或降低后級泵的轉(zhuǎn)速；以使后級泵的驅(qū)動裝置自動匹配前級水泵的動力運轉(zhuǎn)狀況。
[0041]本技術(shù)方案中，所述的單臺水泵為便攜式/可移動式的汽油泵或電動泵；所述的驅(qū)動裝置為汽油發(fā)動機(jī)或電動機(jī)。
[0042]其所述的軟管為消防水帶；所述的消防水帶的設(shè)計工作壓力大于或等于所述單臺水泵出水管的額定輸出壓力。
[0043]其所述后級泵的額定流量，與所述前級泵的額定流量相同，或大于所述前級泵的額定流量。
[0044]其所述水泵驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)單元是汽油發(fā)動機(jī)的電動風(fēng)門調(diào)節(jié)裝置或汽油機(jī)化油器的節(jié)氣門，或者，是電動機(jī)的變頻控制器。
[0045]消防水帶(亦稱為消防水龍帶)是用來運送高壓水或泡沫等阻燃液體的軟管。傳統(tǒng)的消防水帶以橡膠為內(nèi)襯，外表面包裹著亞麻編織物。先進(jìn)的消防水帶則用聚氨酯等聚合材料制成。消防水帶的兩頭都有金屬接頭，可以接上另一根水帶以延長距離或是接上噴嘴以增大液體噴射壓力。
[0046]由于消防水帶已經(jīng)成為城市消防常備物資，其儲備量大，易于運輸，帶有專用金屬接頭，兩根軟管之間連接十分方便，故本技術(shù)方案中選用消防水帶作為連接軟管。
[0047]常見的汽油機(jī)水泵是一種離心泵，屬于自吸泵類，多用于林業(yè)、漁業(yè)、畜牧、養(yǎng)殖業(yè)、農(nóng)業(yè)等行業(yè)作為排灌、噴灌用泵，亦經(jīng)常被作為消防用泵。
[0048]汽油機(jī)水泵由汽油機(jī)、水泵和支架組成，具有成本低、重量輕、維護(hù)方便等優(yōu)點，用途極廣?？梢苿樱銛y式，是汽油機(jī)水泵的一大特點。[0049]圖3中，給出了本技術(shù)方案對現(xiàn)有便攜式/可移動式的汽油泵或電動泵在管路結(jié)構(gòu)和控制方案上的改進(jìn)。
[0050]如圖所示，在后級泵2的進(jìn)水管線上設(shè)置一個放空閥3和一個壓力傳感器4 ;在放空閥上設(shè)置一個電磁閥5，以控制放空閥的開/關(guān)；將壓力傳感器的信號輸出端與一個控制單元6的信號輸入端連接；其控制單元的信號輸出端與電磁閥的控制信號輸入端對應(yīng)連接。
[0051]其前級泵I的出水管口，經(jīng)過軟管I與后級泵的進(jìn)水管口對應(yīng)連接，完成水泵之間的輸水管線連接。
[0052]現(xiàn)有技術(shù)中，放空閥通常是設(shè)置在水泵的出水管上，用于將出水管中的水放空。而本技術(shù)方案中，將放空閥設(shè)置在后級泵的進(jìn)水管口上，用來對后級泵的進(jìn)水管自動進(jìn)行補(bǔ)氣補(bǔ)壓，清除其負(fù)壓工況，以免將軟管吸入后級泵的進(jìn)水口。
[0053]圖4中，本技術(shù)方案所述的控制單元至少包括A/D轉(zhuǎn)換單元，采樣單元，對比單元，延時單元，PWM單元和顯示單元；其所述的A/D轉(zhuǎn)換單元將壓力傳感器輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，得到數(shù)字化的壓力信號；采樣單元對所采集到的壓力信號進(jìn)行周期性間隔采樣，得到壓力信號的采樣信號；所述的對比單元將采樣信號與第一、第二壓力設(shè)定值分別進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出相應(yīng)的開/關(guān)閥調(diào)節(jié)信號或增/減速轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)控制信號；所述的閥調(diào)節(jié)信號或轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)控制信號經(jīng)過延時單元延時后，被送至PWM單元進(jìn)行控制信號的脈沖調(diào)制，輸出脈沖寬度或頻率可調(diào)的控制脈沖組；所述的控制脈沖組被輸送至所述的電磁閥或水泵驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)單元，進(jìn)行相對應(yīng)的控制操作。
[0054]其所述水泵驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)單元是汽油機(jī)的電動風(fēng)門調(diào)節(jié)裝置或電動機(jī)的變頻控制器。
[0055]更進(jìn)一步的，其所述控制單元的輸出信號，經(jīng)過延時單元與電磁閥或水泵驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)單元連接，以消除瞬時壓力波動對電磁閥或轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)單元的影響。
[0056]在參數(shù)設(shè)置上，其所述的第一壓力設(shè)定值低于第二壓力設(shè)定值；所述的第二壓力設(shè)定值等于前級泵的額定出水壓力，即所述單臺水泵出水管的額定輸出壓力。
[0057]由于采用現(xiàn)有的單片機(jī)電路，很容易即可實現(xiàn)上述功能模塊的功能，故其具體線路結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系在此不再敘述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以參考單片機(jī)生產(chǎn)產(chǎn)商的產(chǎn)品說明書或相關(guān)技術(shù)資料來獲取相關(guān)技術(shù)信息和具體實現(xiàn)方案。
[0058]脈沖寬度調(diào)制(PWM)，是英文“Pulse Width Modulation”的縮寫，簡稱脈寬調(diào)制，是利用微處理器的數(shù)字輸出來對模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù)，廣泛應(yīng)用在從測量、通信到功率控制與變換的許多領(lǐng)域中。
[0059]本技術(shù)方案的核心是解決兩個方面的問題，一是水泵通過軟管串聯(lián)起來使用，當(dāng)前級水泵向后級水泵輸送的水量少于后級水泵輸出水量時，在后級水泵的進(jìn)水口處會形成一個負(fù)壓區(qū)，在負(fù)壓作用下把聯(lián)接用的軟管吸入水泵，造成水泵損壞。二是前后級水泵的動力匹配，前級水泵向后級水泵輸送的水量大于后級水泵的輸出水量，后級水泵就不能將前級水泵輸送過來的水及時輸出，這時就會將聯(lián)接前后級水泵的軟管打爆，或?qū)⒙?lián)接接頭打壞，破壞軟管串聯(lián)。
[0060]針對前級水泵輸送的水量少于后級水泵輸出的水量,造成后級水泵進(jìn)水口形成負(fù)壓區(qū)的問題，本技術(shù)方案采用放空管補(bǔ)壓，清除負(fù)壓，以免將軟管吸入進(jìn)水口的現(xiàn)象。[0061]實驗時，使用兩臺HONDA GX390的汽油泵，利用常用的4寸消防帶串聯(lián)成水泵組，(GX390水泵參數(shù):泵軸轉(zhuǎn)速3750r/min，揚程34米，流量120T/H)當(dāng)前級水泵流量從100T/H下降到3T/H，進(jìn)水管壓力為-0.15kpa，4寸消防帶被吸入進(jìn)水管，開啟自動放空閥后，同樣前級水泵流量從100T/H下降到3T/H時，后級水泵進(jìn)水管壓力為Okpa，消防帶不被吸入進(jìn)水管，由于放空閥為自動狀態(tài)，平衡于0壓和正壓狀態(tài)，有效防止了水泵的氣蝕。
[0062]對于前后級水泵的動力匹配問題，盡可能選用動力相近的水泵來聯(lián)連。并在后級水泵上增加自動動力調(diào)整系統(tǒng)，自動匹配前級水泵的動力。
[0063]實驗中，還是使用上述兩臺HONDA GX390的汽油泵做實驗，在后級水泵的進(jìn)水管處安裝壓力傳感器，通過單片機(jī)控制汽油機(jī)化油器的節(jié)氣門(即俗稱的電動風(fēng)門)，調(diào)整后級水泵的轉(zhuǎn)速以匹配前級水泵的動力。(對電泵實驗時，使用一臺格蘭富水泵DW100.66A作為后級水泵進(jìn)行聯(lián)接，通過變頻調(diào)速器對電泵進(jìn)行調(diào)整轉(zhuǎn)速完成前后級動力的匹配)。
[0064]通過實驗分別對汽油泵、電泵以汽油泵與電泵的交叉匹配，用軟管連接組成水泵組，有效增加了輸送距離和提高揚程，取得理想效果，證實了本技術(shù)方案軟管聯(lián)接法的有效可行。
[0065]本技術(shù)方案通過使用在多臺水泵之間采用軟管聯(lián)接(串聯(lián))的方法，可以使小型水泵相互之間用軟管串聯(lián)起來，因此水泵揚程的限制被串聯(lián)方式所克服，理論上單臺水泵的揚程被串聯(lián)形成的水泵組放大到無限大，更由于使用的是軟管串聯(lián)，可以將串聯(lián)形成的水泵組運用到各種臨時、應(yīng)急的場合中。使用靈活，隨用隨接，安裝、拆除快速便捷，基本沒有死角，這是現(xiàn)行硬管聯(lián)接法無法做到的。
[0066]由于本發(fā)明通過監(jiān)控后級水泵的進(jìn)水水壓，并據(jù)此來自動調(diào)節(jié)、控制后臺水泵的進(jìn)水管壓力和工作狀態(tài)，成功地實現(xiàn)了在多級水泵之間采用軟管進(jìn)行串聯(lián)聯(lián)接的作業(yè)模式，其可以將串聯(lián)形成的多級水泵組靈活地運用到各種臨時、應(yīng)急的場合中，特別適用于水泵臨時應(yīng)急使用環(huán)境，或者是無法敷設(shè)硬管的場合。
[0067]本發(fā)明可廣泛用于可移動式/便攜式水泵的設(shè)計、制造以及排澇搶險作業(yè)領(lǐng)域。
【權(quán)利要求】
1.一種多臺水泵軟管串聯(lián)聯(lián)接的方法，其特征是: 在單臺水泵的進(jìn)水管上設(shè)置一個放空閥和一個壓力傳感器； 在所述的放空閥上設(shè)置電磁閥，以控制放空閥的開/關(guān)； 所述壓力傳感器的信號輸出端，與一個控制單元的信號輸入端連接； 所述控制單元的信號輸出端，與電磁閥的控制信號輸入端對應(yīng)連接； 用軟管將至少兩臺所述單臺水泵的出水管、進(jìn)水管依次對應(yīng)連接； 其第一臺單臺水泵作為前級泵，第二臺單臺水泵作為后級泵； 其中，前級泵的出水管口，經(jīng)過軟管與后級泵的進(jìn)水管口對應(yīng)連接； 啟動前級泵進(jìn)行抽水作業(yè)，當(dāng)前級泵所輸出的水到達(dá)后級泵的進(jìn)水口后，啟動后級泵進(jìn)行抽水作業(yè)； 在水泵的運行過程中，所述的控制單元通過壓力傳感器監(jiān)測所述后級泵的進(jìn)水壓力；當(dāng)所述后級泵的進(jìn)水壓力低于第一壓力設(shè)定值時，所述的控制單元輸出開閥調(diào)節(jié)信號，控制所述的電 磁閥打開放空閥，對后級泵的進(jìn)水管自動進(jìn)行補(bǔ)氣補(bǔ)壓，清除其負(fù)壓工況，以免將軟管吸入后級泵的進(jìn)水口； 當(dāng)所述后級泵的進(jìn)水壓力高于第一壓力設(shè)定值后，所述的控制單元輸出關(guān)閥調(diào)節(jié)信號，控制所述的電磁閥關(guān)閉放空閥，恢復(fù)后級泵進(jìn)水管的正常工作環(huán)境； 通過上述方法，實現(xiàn)在多級水泵之間采用軟管進(jìn)行串聯(lián)聯(lián)接的作業(yè)模式。
2.按照權(quán)利要求1所述的多臺水泵軟管串聯(lián)聯(lián)接的方法，其特征是所述控制單元的信號輸出端，與水泵驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)單元連接；在水泵的運行過程中，所述的控制單元通過壓力傳感器監(jiān)測所述后級泵的進(jìn)水壓力； 當(dāng)所述后級泵的進(jìn)水壓力高于或低于第二壓力設(shè)定值時，所述的控制單元輸出分別增速或減速調(diào)節(jié)控制信號，通過所述水泵驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)單元，提高或降低后級泵的轉(zhuǎn)速；以使后級泵的驅(qū)動裝置自動匹配前級水泵的動力運轉(zhuǎn)狀況。
3.按照權(quán)利要求1所述的多臺水泵軟管串聯(lián)聯(lián)接的方法，其特征是所述的單臺水泵為汽油泵或電動泵；所述的驅(qū)動裝置為汽油發(fā)動機(jī)或電動機(jī)。
4.按照權(quán)利要求1所述的多臺水泵軟管串聯(lián)聯(lián)接的方法，其特征是所述的軟管為消防水帶；所述的消防水帶的設(shè)計工作壓力大于或等于所述單臺水泵出水管的額定輸出壓力。
5.按照權(quán)利要求1所述的多臺水泵軟管串聯(lián)聯(lián)接的方法，其特征是所述后級泵的額定流量，與所述前級泵的額定流量相同，或大于所述前級泵的額定流量。
6.按照權(quán)利要求2所述的多臺水泵軟管串聯(lián)聯(lián)接的方法，其特征是所述水泵驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)單元是汽油發(fā)動機(jī)的電動風(fēng)門調(diào)節(jié)裝置或汽油機(jī)化油器的節(jié)氣門，或者，是電動機(jī)的變頻控制器。
7.按照權(quán)利要求1或2所述的多臺水泵軟管串聯(lián)聯(lián)接的方法，其特征是所述控制單元的輸出信號，經(jīng)過延時單元與電磁閥或水泵驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)單元連接，以消除瞬時壓力波動對電磁閥或轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)單元的影響。
8.按照權(quán)利要求1和2所述的多臺水泵軟管串聯(lián)聯(lián)接的方法，其特征是所述的第一壓力設(shè)定值低于第二壓力設(shè)定值；所述的第二壓力設(shè)定值等于前級泵的額定出水壓力，即所述單臺水泵出水管的額定輸出壓力。
9.按照權(quán)利要求1或2所述的多臺水泵軟管串聯(lián)聯(lián)接的方法，其特征是所述的控制單元至少包括A/D轉(zhuǎn)換單元,采樣單元,對比單元,延時單元，PWM單元和顯示單元； 其所述的A/D轉(zhuǎn)換單元將壓力傳感器輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，得到數(shù)字化的壓力信號； 采樣單元對所采集到的壓力信號進(jìn)行周期性間隔采樣，得到壓力信號的采樣信號；所述的對比單元將采樣信號與第一、第二壓力設(shè)定值分別進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出相應(yīng)的開/關(guān)閥調(diào)節(jié)信號或增/減速轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)控制信號； 所述的閥調(diào)節(jié)信號或轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)控制信號經(jīng)過延時單元延時后，被送至PWM單元進(jìn)行控制信號的脈沖調(diào)制，輸出脈沖寬度或頻率可調(diào)的控制脈沖組； 所述的控制脈沖組被輸送至所述的電磁閥或水泵驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)單元，進(jìn)行相對應(yīng)的控制操作。
10.按照權(quán)利要求1所述的多臺水泵軟管串聯(lián)聯(lián)接的方法，其特征是所述的多臺水泵軟管串聯(lián)聯(lián)接方法，在多級可移動式/便攜式水泵之間采用軟管進(jìn)行串聯(lián)聯(lián)接的作業(yè)模式，將串聯(lián) 所形成的多級水泵組靈活地運用到各種臨時、應(yīng)急的場合中。
【文檔編號】F04D13/12GK103758764SQ201310729396
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月26日
【發(fā)明者】潘紅兵 申請人:潘紅兵