CN107676312A - 一种两级增压降噪式水锤泵 - Google Patents

Abstract

一种两级增压降噪式水锤泵，包括第一级增压泵体组件和第二级增压泵体组件，均包括管式泵室、弯管、降噪泄水阀、截止阀、集压缓冲空气罐、高压水输入管、单向阀及高压水输出管；管式泵室水平设置，第一级增压泵体组件的管式泵室一端通过截止阀与动力水管相连通，第二级增压泵体组件的管式泵室一端与第一级增压泵体组件的高压水输出管相连通；管式泵室另一端通过弯管与降噪泄水阀相连通；高压水输入管竖直设置，高压水输入管下端与管式泵室相连通，高压水输入管上端安装单向阀；集压缓冲空气罐密封套装在高压水输入管上，单向阀位于集压缓冲空气罐内，高压水输出管连通在集压缓冲空气罐罐体上；第二级增压泵体组件的高压水输出管与作业水管相连通。

Description

一种两级增压降噪式水锤泵

技术领域

本发明属于水锤泵技术领域，特别是涉及一种两级增压降噪式水锤泵。

背景技术

水锤泵是一种以流水为动力，通过机械作用来产生水锤效应，进而将低水头能转换为高水头能的提水装置。目前，水锤泵主要用于边远地区的提水灌溉，且不需要消耗电能等额外能源，同时水锤泵运行时也无需专人看管，平时维护费用也很省，因此越来越多的地区开始推广使用水锤泵。

随着水锤泵的推广使用，作为提水设备的水锤泵被赋予了更多的功用，例如越来越多的时候被用来产生高压水，并利用高压水来进行其它生产作业。但是，传统结构的水锤泵在高压水产生能力上仍然有限，特别是出水压力和实际需求之间差距较大，具体体现在水锤泵的增压能力上，对于一些特殊作业中需要用到高压喷雾时，传统结构的水锤泵却无法满足要求。另外，尽管传统结构的水锤泵在运行时会伴有较大噪声，但在用于提水灌溉时，由于绝大部分时间都可以无人看守，因此噪声因素对人们的影响相对较小，但当水锤泵被用来产生高压水并进行其它生产作业时，此时的噪声因素对人们的影响将成倍增加。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种两级增压降噪式水锤泵，通过两级增压进一步提高了出水压力，有效缩小了出水压力和实际需求之间差距，能够通过水锤泵产生的高压水进行更多形式的生产作业，同时有效降低了水锤泵运行时的噪声水平，大幅度降低了噪声因素对人们的影响。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种两级增压降噪式水锤泵，包括第一级增压泵体组件和第二级增压泵体组件；所述第一级增压泵体组件包括第一管式泵室、第一弯管、第一降噪泄水阀、第一截止阀、第一集压缓冲空气罐、第一高压水输入管、第一单向阀及第一高压水输出管；所述第一管式泵室水平设置，第一管式泵室一端通过第一截止阀与动力水管相连通，第一管式泵室另一端通过第一弯管与第一降噪泄水阀相连通；所述第一高压水输入管竖直设置，第一高压水输入管下端与第一管式泵室相连通，第一高压水输入管上端安装第一单向阀；所述第一集压缓冲空气罐密封套装在第一高压水输入管上，且第一单向阀位于第一集压缓冲空气罐内，所述第一高压水输出管一端连通在第一集压缓冲空气罐的中下部罐体上；所述第二级增压泵体组件包括第二管式泵室、第二弯管、第二降噪泄水阀、第二截止阀、第二集压缓冲空气罐、第二高压水输入管、第二单向阀及第二高压水输出管；所述第二管式泵室水平设置，第二管式泵室一端通过第二截止阀与第一高压水输出管相连通，第二管式泵室另一端通过第二弯管与第二降噪泄水阀相连通；所述第二高压水输入管竖直设置，第二高压水输入管下端与第二管式泵室相连通，第二高压水输入管上端安装第二单向阀；所述第二集压缓冲空气罐密封套装在第二高压水输入管上，且第二单向阀位于第二集压缓冲空气罐内，所述第二高压水输出管一端连通在第二集压缓冲空气罐的中下部罐体上，第二高压水输出管另一端通过第三截止阀与作业水管相连通。

所述第一降噪泄水阀与第二降噪泄水阀结构相同，均包括圆柱筒形阀壳、圆盘形阀片、圆柱形阀杆及圆柱筒形消声罩；所述圆柱筒形阀壳为无底结构，且圆柱筒形阀壳底端边沿设有法兰盘，在圆柱筒形阀壳顶端中部开设有十字形透水口，且圆柱筒形阀壳顶端边沿设有法兰盘；所述圆柱筒形消声罩为无底结构，且圆柱筒形消声罩底端边沿设有法兰盘，圆柱筒形消声罩底端与圆柱筒形阀壳顶端通过法兰盘相固连；在所述圆柱筒形消声罩内侧中部水平固定设置有透水孔板，在透水孔板上分布有若干透水孔；所述圆柱形阀杆竖直设置，圆柱形阀杆底端延伸至十字形透水口下方，所述圆盘形阀片水平固连在圆柱形阀杆底端；所述圆柱形阀杆顶端穿过透水孔板且延伸至透水孔板上方，在圆柱形阀杆顶端安装有阀杆调节螺母；在所述透水孔板与圆盘形阀片之间设置有阀片复位驱动弹簧，且阀片复位驱动弹簧套装在圆柱形阀杆上；位于所述透水孔板上方的圆柱筒形消声罩筒壁上开设有若干泄水孔。

在所述透水孔板与圆盘形阀片之间均布有四根辅助支撑杆，所述辅助支撑杆顶端穿过透水孔板且延伸至透水孔板上方，在辅助支撑杆顶端安装有支撑杆调节螺母。

所述第一高压水输入管与第二高压水输入管结构相同，均采用变径管体结构，且下半段管体为圆柱筒形结构，上半段管体为圆锥筒形结构，上半段管体的锥筒大径端与下半段管体相接，上半段管体的锥筒小径端与单向阀相连。

所述第一弯管和第二弯管均采用60°弯管。

本发明的有益效果：

本发明与现有技术相比，通过两级增压进一步提高了出水压力，有效缩小了出水压力和实际需求之间差距，能够通过水锤泵产生的高压水进行更多形式的生产作业，同时有效降低了水锤泵运行时的噪声水平，大幅度降低了噪声因素对人们的影响。

附图说明

图1为本发明的一种两级增压降噪式水锤泵结构示意图；

图2为本发明的降噪泄水阀(开启状态)结构示意图；

图3为图2中A-A剖视图；

图4为本发明的降噪泄水阀(关闭状态)结构示意图；

图中，1—第一管式泵室，2—第一弯管，3—第一降噪泄水阀，4—第一截止阀，5—第一集压缓冲空气罐，6—第一高压水输入管，7—第一单向阀，8—第一高压水输出管，9—动力水管，10—第二管式泵室，11—第二弯管，12—第二降噪泄水阀，13—第二截止阀，14—第二集压缓冲空气罐，15—第二高压水输入管，16—第二单向阀，17—第二高压水输出管，18—第三截止阀，19—作业水管，20—圆柱筒形阀壳，21—圆盘形阀片，22—圆柱形阀杆，23—圆柱筒形消声罩，24—十字形透水口，25—透水孔板，26—透水孔，27—阀杆调节螺母，28—阀片复位驱动弹簧，29—泄水孔，30—辅助支撑杆，31—支撑杆调节螺母。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

如图1～4所示，一种两级增压降噪式水锤泵，包括第一级增压泵体组件和第二级增压泵体组件；所述第一级增压泵体组件包括第一管式泵室1、第一弯管2、第一降噪泄水阀3、第一截止阀4、第一集压缓冲空气罐5、第一高压水输入管6、第一单向阀7及第一高压水输出管8；所述第一管式泵室1水平设置，第一管式泵室1一端通过第一截止阀4与动力水管9相连通，第一管式泵室1另一端通过第一弯管2与第一降噪泄水阀3相连通；所述第一高压水输入管6竖直设置，第一高压水输入管6下端与第一管式泵室1相连通，第一高压水输入管6上端安装第一单向阀7；所述第一集压缓冲空气罐5密封套装在第一高压水输入管6上，且第一单向阀7位于第一集压缓冲空气罐5内，所述第一高压水输出管8一端连通在第一集压缓冲空气罐5的中下部罐体上；所述第二级增压泵体组件包括第二管式泵室10、第二弯管11、第二降噪泄水阀12、第二截止阀13、第二集压缓冲空气罐14、第二高压水输入管15、第二单向阀16及第二高压水输出管17；所述第二管式泵室10水平设置，第二管式泵室10一端通过第二截止阀13与第一高压水输出管8相连通，第二管式泵室10另一端通过第二弯管11与第二降噪泄水阀12相连通；所述第二高压水输入管15竖直设置，第二高压水输入管15下端与第二管式泵室10相连通，第二高压水输入管15上端安装第二单向阀16；所述第二集压缓冲空气罐14密封套装在第二高压水输入管15上，且第二单向阀16位于第二集压缓冲空气罐14内，所述第二高压水输出管17一端连通在第二集压缓冲空气罐14的中下部罐体上，第二高压水输出管17另一端通过第三截止阀18与作业水管19相连通。

所述第一降噪泄水阀3与第二降噪泄水阀12结构相同，均包括圆柱筒形阀壳20、圆盘形阀片21、圆柱形阀杆22及圆柱筒形消声罩23；所述圆柱筒形阀壳20为无底结构，且圆柱筒形阀壳20底端边沿设有法兰盘，在圆柱筒形阀壳20顶端中部开设有十字形透水口24，且圆柱筒形阀壳20顶端边沿设有法兰盘；所述圆柱筒形消声罩23为无底结构，且圆柱筒形消声罩23底端边沿设有法兰盘，圆柱筒形消声罩23底端与圆柱筒形阀壳20顶端通过法兰盘相固连；在所述圆柱筒形消声罩23内侧中部水平固定设置有透水孔板25，在透水孔板25上分布有若干透水孔26；所述圆柱形阀杆22竖直设置，圆柱形阀杆22底端延伸至十字形透水口24下方，所述圆盘形阀片21水平固连在圆柱形阀杆22底端；所述圆柱形阀杆22顶端穿过透水孔板25且延伸至透水孔板25上方，在圆柱形阀杆22顶端安装有阀杆调节螺母27；在所述透水孔板25与圆盘形阀片21之间设置有阀片复位驱动弹簧28，且阀片复位驱动弹簧28套装在圆柱形阀杆22上；位于所述透水孔板25上方的圆柱筒形消声罩23筒壁上开设有若干泄水孔29。

在所述透水孔板25与圆盘形阀片21之间均布有四根辅助支撑杆30，所述辅助支撑杆30顶端穿过透水孔板25且延伸至透水孔板25上方，在辅助支撑杆30顶端安装有支撑杆调节螺母31。

所述第一高压水输入管6与第二高压水输入管15结构相同，均采用变径管体结构，且下半段管体为圆柱筒形结构，上半段管体为圆锥筒形结构，上半段管体的锥筒大径端与下半段管体相接，上半段管体的锥筒小径端与单向阀相连。

所述第一弯管2和第二弯管11均采用60°弯管。

下面结合附图说明本发明的一次使用过程：

本实施例中，水位落差设定为1.5米左右，动力水管9的长度为水位落差的8倍，则动力水管9的长度取12米，同时动力水管9的倾角设为8°，作业水管19末端安装有水雾喷头，目的是产生高压喷雾。

首先，将第一截止阀4、第二截止阀13和第三截止阀18全部开启，高水位处的水源将在重力作用下沿着动力水管9流入第一管式泵室1中，由于初始状态下的第一降噪泄水阀3处于开启状态，第一管式泵室1中的水流将依次通过第一降噪泄水阀3的十字形透水口24、透水孔板25及泄水孔29排出阀外，但在很短时间内，水的流速就将达到很高水平，此时在射流作用下，圆盘形阀片21快速上移并将十字形透水口24封堵住，第一降噪泄水阀3转换到关闭状态。

由于第一降噪泄水阀3的突然关闭，快速流动的水在惯性作用下瞬间产生一个很高的压力，这个压力将向四周作用，从而产生水锤效应。在水锤效应下，第一管式泵室1中的水将快速通过第一高压水输入管6并顶开第一单向阀7进入第一集压缓冲空气罐5中，同时第一管式泵室1内也完成泄压，而第一单向阀7也将快速关闭，压力被封存到第一集压缓冲空气罐5内，完成第一级增压。

当第一级增压结束后，第一管式泵室1内压力瞬间降低，此时的第一降噪泄水阀3在阀片复位驱动弹簧28的作用下，圆盘形阀片21快速复位，十字形透水口24重新开始泄水，并未下一次增压做准备。

对于第一集压缓冲空气罐5内的高压水，其将通过第一高压水输出管8高速进入第二管式泵室10中，而第二降噪泄水阀12将在高速高压的水流冲击下快速关闭，从而再次产生水锤效应，在第二次水锤效应下，第二管式泵室10中的水将快速通过第二高压水输入管15并顶开第二单向阀16进入第二集压缓冲空气罐14中，同时第二管式泵室10内完成泄压，而第二单向阀16也快速关闭，压力被存储到第二集压缓冲空气罐14内，完成第二级增压。

当第二级增压结束后，第二管式泵室10内的压力瞬间降低，此时的第二降噪泄水阀12在阀片复位驱动弹簧28的作用下重新开启，并未下一次增压做准备。

对于第二集压缓冲空气罐14内的高压水，在经过两级增压后已经具有了很高的压力，此时的高压水将通过第二高压水输出管17进入作业水管19中，最终通过作业水管19末端的水雾喷头产生作业所需的高压喷雾。

在降噪方面，本发明的泄水阀采用了全新的降噪设计，与传统泄水阀采用“直泄式”的泄水方式不同。由于传统泄水阀的阀杆是通过阀壳顶部的开放式导向支架直接固定的，而泄水孔则直接和阀片配合，在泄水过程中会产生很大的噪声和振动。

本发明摒弃了“直泄式”的泄水方式，首先在圆柱筒形阀壳20顶部加装了圆柱筒形消声罩23，并在圆柱筒形消声罩23内部增设了透水孔板25，而透水孔板25同时也作为了圆柱形阀杆22的导向支撑架来使用，由十字形透水口24排出的水先经过透水孔板25完成阻碍降速，然后再通过圆柱筒形消声罩23顶板完成缓冲变向，最终由泄水孔29排出，有效降低了泄水时的噪声，同时也能够减小泄水时的振动，并减小振动对泄水阀体的伤害。

实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。

Claims (5)

1.一种两级增压降噪式水锤泵，其特征在于：包括第一级增压泵体组件和第二级增压泵体组件；所述第一级增压泵体组件包括第一管式泵室、第一弯管、第一降噪泄水阀、第一截止阀、第一集压缓冲空气罐、第一高压水输入管、第一单向阀及第一高压水输出管；所述第一管式泵室水平设置，第一管式泵室一端通过第一截止阀与动力水管相连通，第一管式泵室另一端通过第一弯管与第一降噪泄水阀相连通；所述第一高压水输入管竖直设置，第一高压水输入管下端与第一管式泵室相连通，第一高压水输入管上端安装第一单向阀；所述第一集压缓冲空气罐密封套装在第一高压水输入管上，且第一单向阀位于第一集压缓冲空气罐内，所述第一高压水输出管一端连通在第一集压缓冲空气罐的中下部罐体上；所述第二级增压泵体组件包括第二管式泵室、第二弯管、第二降噪泄水阀、第二截止阀、第二集压缓冲空气罐、第二高压水输入管、第二单向阀及第二高压水输出管；所述第二管式泵室水平设置，第二管式泵室一端通过第二截止阀与第一高压水输出管相连通，第二管式泵室另一端通过第二弯管与第二降噪泄水阀相连通；所述第二高压水输入管竖直设置，第二高压水输入管下端与第二管式泵室相连通，第二高压水输入管上端安装第二单向阀；所述第二集压缓冲空气罐密封套装在第二高压水输入管上，且第二单向阀位于第二集压缓冲空气罐内，所述第二高压水输出管一端连通在第二集压缓冲空气罐的中下部罐体上，第二高压水输出管另一端通过第三截止阀与作业水管相连通。

2.根据权利要求1所述的一种两级增压降噪式水锤泵，其特征在于：所述第一降噪泄水阀与第二降噪泄水阀结构相同，均包括圆柱筒形阀壳、圆盘形阀片、圆柱形阀杆及圆柱筒形消声罩；所述圆柱筒形阀壳为无底结构，且圆柱筒形阀壳底端边沿设有法兰盘，在圆柱筒形阀壳顶端中部开设有十字形透水口，且圆柱筒形阀壳顶端边沿设有法兰盘；所述圆柱筒形消声罩为无底结构，且圆柱筒形消声罩底端边沿设有法兰盘，圆柱筒形消声罩底端与圆柱筒形阀壳顶端通过法兰盘相固连；在所述圆柱筒形消声罩内侧中部水平固定设置有透水孔板，在透水孔板上分布有若干透水孔；所述圆柱形阀杆竖直设置，圆柱形阀杆底端延伸至十字形透水口下方，所述圆盘形阀片水平固连在圆柱形阀杆底端；所述圆柱形阀杆顶端穿过透水孔板且延伸至透水孔板上方，在圆柱形阀杆顶端安装有阀杆调节螺母；在所述透水孔板与圆盘形阀片之间设置有阀片复位驱动弹簧，且阀片复位驱动弹簧套装在圆柱形阀杆上；位于所述透水孔板上方的圆柱筒形消声罩筒壁上开设有若干泄水孔。

3.根据权利要求2所述的一种两级增压降噪式水锤泵，其特征在于：在所述透水孔板与圆盘形阀片之间均布有四根辅助支撑杆，所述辅助支撑杆顶端穿过透水孔板且延伸至透水孔板上方，在辅助支撑杆顶端安装有支撑杆调节螺母。

4.根据权利要求1所述的一种两级增压降噪式水锤泵，其特征在于：所述第一高压水输入管与第二高压水输入管结构相同，均采用变径管体结构，且下半段管体为圆柱筒形结构，上半段管体为圆锥筒形结构，上半段管体的锥筒大径端与下半段管体相接，上半段管体的锥筒小径端与单向阀相连。

5.根据权利要求1所述的一种两级增压降噪式水锤泵，其特征在于：所述第一弯管和第二弯管均采用60°弯管。