泵的保护装置及泵组件的制作方法

本发明涉及机泵监控保护领域，特别涉及一种泵的保护装置及泵组件。

背景技术：

泵是输送流体或使流体增压的机械。泵通常包括叶轮、泵壳和泵轴，叶轮安装在泵轴上且和泵轴一同设置在泵壳内，泵轴则由驱动部件(如电机)直接带动，从而驱动叶轮转动以实现输送流体的目的。

在泵工作过程中，若泵内未充满流体时，泵会出现泵抽空的现象。泵抽空会使泵出口压力波动大、流体的流量断断续续以及使泵发生强烈的振动，对泵造成损伤。目前通过音叉开关检测泵的出口管路是否充满流体。

然而，音叉开关在使用过程中因环境等因素容易出现误判的情况，从而导致出口管道在充满流体的状态下，泵仍然停止工作，不利于泵的高效使用。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种泵的保护装置，能避免音叉开关误操作而使泵停止工作的情况，提高泵的高效效率。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种泵的保护装置，所述保护装置包括：音叉开关、检测组件、用于与泵出口连通的保护管道和用于控制泵停止的第一控制器，所述保护管道的管壁上设有通孔，所述音叉开关的振动音叉插装在所述通孔内，所述保护管道与所述音叉开关的振动接头密封连接，所述音叉开关与所述第一控制器的信号输入端连接，所述检测组件包括：检测筒、活塞、金属盘和两个接线柱，所述检测筒位于所述保护管道外壁且与所述保护管道连通，所述两个接线柱插设在所述检测筒的内壁上，所述两个接线柱位于所述活塞和所述金属盘之间，所述两个接线柱中的一个接线柱与所述第一控制器的信号输出端连接，所述第一控制器的信号输入端与所述音叉开关连接，所述两个接线柱中的另一个接线柱用于与泵连接，所述活塞滑动设置在所述检测筒内，所述金属盘与所述保护管道位于所述活塞相反的两侧，所述金属盘与所述活塞连接，所述金属盘能够随所述活塞在第一位置和第二位置之间移动，当所述金属盘位于所述第一位置时，所述金属盘与所述两个接线柱接触，当所述金属盘位于所述第二位置时，所述金属盘与所述两个接线柱分离。

在本发明实施例的一种实现方式中，所述保护管道的管壁上设有与所述通孔连通的安装管，所述安装管的一端设有第一法兰，所述音叉开关的壳体的外壁上设有第二法兰，所述第一法兰和所述第二法兰可拆卸连接。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述保护装置还包括环形密封圈，所述环形密封圈位于所述第一法兰和所述第二法兰之间。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述检测组件还包括防振弹簧，所述防振弹簧的一端与所述金属盘连接，所述防振弹簧的另一端与所述检测筒的内壁连接。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述两个接线柱位于所述检测筒内的一端均设有连接金属片。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述保护装置还包括流量计，所述流量计设置在所述保护管道上。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述保护装置还包括止回阀和切断阀，所述保护管道的出口端与所述止回阀的入口端连通，所述止回阀的出口端与所述切断阀的入口端连通。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述保护装置还包括压力表，所述压力表设置在所述保护管道上。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述音叉开关的振动接头为陶瓷振动器。

另一方面，本发明实施例提供了一种泵组件，所述泵组件包括泵和如前文所述的保护装置，所述保护装置的保护管道与所述泵的出口连通。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过将保护管道与泵连通，音叉开关的振动音叉插装在保护管道内，振动音叉以一定频率振动，由于流体在保护管道内充满和不充满时振动音叉的振动频率不同，音叉开关检测振动音叉的振动频率，根据振动频率判断保护管道内是否充满流体。同时，通过设置检测组件，检测组件包括检测筒、活塞、金属盘和两个接线柱，当保护管道内的流体满溢时，流体会进入检测筒内，检测组件则通过流入检测筒的流体推动活塞竖直向上移动，且设置在活塞上的金属盘也会随活塞一起移动。当金属盘向上移动后，金属盘与两个接线柱相互分离，此时检测组件将第一控制器与泵之间的线路断开，这样即使因环境等因素音叉开关出现误判的情况，也可以确保保护装置不会误操作，将泵关闭。当保护管道内流体未充满时，金属盘与检测筒内壁的两个接线柱连接，此时检测组件将第一控制器与泵之间的线路连通，则通过第一控制器控制泵停止工作，通过检测组件和音叉开关一起监控保护管道水流情况，从而避免泵抽空。本发明实施例通过设置检测组件和音叉开关一起检测保护管道内是否充满流体，以防止泵抽空，提高了保护装置的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种泵的保护装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种检测组件的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种接线柱上设有连接金属片的示意图；

图4是本发明实施例提供的一种泵的保护装置的原理图；

图5是本发明实施例提供的一种保护管道的结构示意图。

图中各符号表示含义如下：

1-音叉开关，11-振动音叉，12-振动接头，13-检测元件，14-第二控制器，15-壳体，16-第二法兰，2-保护管道，20-环形密封圈，21-通孔，22-安装管，23-第一法兰，24-连接法兰，3-第一控制器，4-检测组件，41-检测筒，42-活塞，43-金属盘，44-接线柱，45-防振弹簧，46-连接金属片，5-止回阀，6-切断阀，7-压力表，8-流量计。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1是本发明实施例提供的一种泵的保护装置的结构示意图。如图1所示，保护装置包括：音叉开关1、检测组件4、用于与泵出口连通的保护管道2和用于控制泵停止的第一控制器3，保护管道2的管壁上设有通孔21，音叉开关1的振动音叉11插装在通孔21内，保护管道2与音叉开关1的振动接头12密封连接。图2是本发明实施例提供的一种检测组件的结构示意图。如图2所示，检测组件4包括：检测筒41、活塞42、金属盘43和两个接线柱44，检测筒41位于保护管道2外壁且与保护管道2连通，两个接线柱44插设在检测筒41的内壁上，两个接线柱44位于活塞42和金属盘43之间，两个接线柱44中的一个接线柱44与第一控制器3的信号输出端连接，第一控制器3的信号输入端与音叉开关1连接，两个接线柱44中的另一个接线柱44用于与泵连接，活塞42滑动设置在检测筒41内，金属盘43与保护管道2位于活塞42相反的两侧，金属盘43与活塞42连接，金属盘43能够随活塞42在第一位置(参见图2中活塞所示位置)和第二位置(参见图1中活塞所示位置)之间移动，当金属盘43位于第一位置时，金属盘43与两个接线柱44接触，当金属盘43位于第二位置时，金属盘43与两个接线柱44分离。

通过将保护管道与泵连通，音叉开关的振动音叉插装在保护管道内，振动音叉以一定频率振动，由于流体在保护管道内充满和不充满时振动音叉的振动频率不同，音叉开关检测振动音叉的振动频率，根据振动频率判断保护管道内是否充满流体。同时，通过设置检测组件，检测组件包括检测筒、活塞、金属盘和两个接线柱，当保护管道内的流体满溢时，流体会进入检测筒内，检测组件则通过流入检测筒的流体推动活塞竖直向上移动，且设置在活塞上的金属盘也会随活塞一起移动。当金属盘向上移动后，金属盘与两个接线柱相互分离，此时检测组件将第一控制器与泵之间的线路断开，这样即使因环境等因素音叉开关出现误判的情况，也可以确保保护装置不会误操作，将泵关闭。当保护管道内流体未充满时，金属盘与检测筒内壁的两个接线柱连接，此时检测组件将第一控制器与泵之间的线路连通，则通过第一控制器控制泵停止工作，通过检测组件和音叉开关一起监控保护管道水流情况，从而避免泵抽空。本发明实施例通过设置检测组件和音叉开关一起检测保护管道内是否充满流体，以防止泵抽空，提高了保护装置的可靠性。

示例性地，本发明实施例提供的音叉开关包括：振动音叉11、用于控制振动音叉11振动的振动接头12、用于检测振动音叉11的振动频率的检测元件13和壳体15，振动音叉11与振动接头12连接，振动接头12与第二控制器14电连接，第二控制器14与第一控制器3电连接，检测元件13位于振动音叉11上且检测元件13与第二控制器14电连接，振动接头12、检测元件13和第二控制器14位于壳体15内，其中第二控制器14用于获取检测元件13检测到保护管道2内的振动音叉11的振动频率，第二控制器14通过分析振动音叉11的振动频率判断保护管道2内是否充满流体，当保护管道2内未充满流体时，向第一控制器3输出保护管道2内未充满流体的信号。第一控制器3获取到该信号后控制泵停止工作。

如图1所示，保护管道2的管壁上设有与通孔21连通的安装管22，安装管22的一端设有第一法兰23，音叉开关1的壳体15的外壁上设有第二法兰16，第一法兰23和第二法兰16可拆卸连接。本发明实施例通过在保护管道2的通孔21上设置安装管22，可以方便音叉开关的插装，同时在安装管22上设置了第一法兰23，并在壳体15上设置与第一法兰23配合连接的第二法兰16，从而实现音叉开关的可拆卸连接，方便音叉开关的维护更换。同时设置安装管22避免了直接在通孔21处固定连接音叉开关，提高了密封性能。

可选地，保护装置还包括环形密封圈20，环形密封圈位于第一法兰23和第二法兰16之间。在第一法兰23和第二法兰16之间设置环形密封圈20可以防止保护管道2内的流从第一法兰23和第二法兰16之间的间隙泄漏，进一步增强密封性能，提高保护装置的可靠性。

如图2所示，检测组件4还包括防振弹簧45，防振弹簧45的一端与金属盘43连接，防振弹簧45的另一端与检测筒41的内壁连接。其中，检测筒41具有相对的开口端和封闭端，开口端与保护管道2连接，封闭端的端面与防护振弹簧45的另一端连接。

在本实施例中，防振弹簧45始终处于压缩状态，当泵正常工作时，保护管道2内充满水流，通过保护管道2内水流的水压推动金属盘43克服防振弹簧45的弹力，使金属盘43与接线柱44相互分离。而当泵抽空时，保护管道2内水流未充满，此时保护管道2内水流压力的波动较大，使金属盘43产生振动，通过防振弹簧45可以压紧接线柱44与金属盘43，防止接线柱44与金属盘43相互分离，通过防振弹簧45的弹力压紧金属盘43与接线柱44，即使金属盘43振动时，也不会与接线柱44脱离连接，因此可以提高检测组件的可靠性。

图3是本发明实施例提供的一种接线柱上设有连接金属片的示意图。如图3所示，两个接线柱44位于检测筒41内的一端均设有连接金属片46。这样可以增大金属盘43与接线柱44的接触面积，方便实现接线柱44与金属盘43电连接，提高检测组件的可靠性。可选地，金属片可以呈半环状。

如图4所示，保护装置还包括流量计8，流量计8设置在保护管道2上。由于泵抽空时，泵出口的流量会出现断断续续或中断情况，因此设置流量计8还可以用于检测泵是否出现抽空现象，从而及时提醒工作人员停止泵工作，以防止泵受到较大的损坏。

如图4所示，保护装置还包括止回阀5和切断阀6，保护管道2的出口端与止回阀5的入口端连通，止回阀5的出口端与切断阀6的入口端连通。在保护管道2的另一端设置止回阀5用于限制流出泵的流体回流，便于音叉开关和检测组件直接检测到泵内的流体是否充满，提高保护装置的可靠性。切断阀6用于在泵启动之前封堵保护管道2，让保护管道2内流体不泄漏使其内充满流体，从而为泵的启动创造条件。待泵启动完毕后切断阀6则打开，以保证保护管道2内的流体得以流通。

如图4所示，保护装置还包括压力表7，压力表7设置在保护管道2上。由于泵抽空时，泵出口的压力波动较大，因此设置压力表7还可以用于检测泵是否出现抽空现象，从而及时提醒工作人员停止泵工作，以防止泵受到较大的损坏。当泵正常工作且泵出口压力波动在正常范围时，压力表7用于检测保护管道2内压力，便于技术人员及时了解保护管道2的工作压力情况。

可选地，保护装置还可以包括警报器，警报器与音叉开关连接，报警器可以在泵抽空时发出警报，提醒工作人员及时处理，使泵尽早恢复正常工作。其中，报警器可以是但不限于是扬声器、嗡鸣器、警示灯。

具体地，振动接头12为陶瓷振动器。由于陶瓷振动器的振动频率不随温度骤变的影响，且不受被测介质的物理和化学特性的影响，因此具有陶瓷振动器的音叉开关的可靠性更高，便于使用。

如图5所示，保护管道2的两端设有连接法兰24。设置连接法兰方便保护管道2与泵的出口管路和运输管路连接。

本发明实施例提供了一种泵组件，泵组件包括泵和如前文所述的保护装置，该保护装置的保护管道与泵的出口连通。其中，保护管道设在泵出口位置且与泵连通，通过将保护管道与泵连通，音叉开关的振动音叉插装在保护管道内，振动音叉以一定频率振动并，由于流体在保护管道内充满和不充满时振动音叉的振动频率不同，音叉开关检测振动音叉的振动频率，根据振动频率判断保护管道内是否充满流体。当保护管道内流体未充满时，音叉开关向第一控制器输出信号，由第一控制器控制泵停止工作，从而避免泵抽空，以对泵进行保护。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。