一种基于气动水泵的降水系统的制作方法

1.本实用新型属于排水设备技术领域，尤其涉及一种基于气动水泵的降水系统。


背景技术：

2.在一些建筑施工以及环保施工领域，通常需要开挖基坑并进行降水、排水作业。管井降水是一种常用的降水、排水作业方法，通过在基坑所在的区域内布置降水管井并且在降水管井内设置抽水设施，积水不断地进入降水管井内并且被抽排。
3.电动水泵受其工作特性的限定，其对于工作环境具有较高的要求，而且电动式水泵的抽水速度通常为恒定值，在降水管井内集水速率较慢的使用场景中，电动水泵不能长时间开启，必须进行适配性的通断电控制，这导致控制难度增加，而且另一方面电控形式的降水设施由于需要在现场布线而导致施工安全系数降低。因此，需要开发设计一种基于气动水泵的降水设施来解决前述技术问题。


技术实现要素：

4.本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构设计合理、易于进行控制、作业安全性高的基于气动水泵的降水系统。
5.本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种基于气动水泵的降水系统包括用于提供压缩气源的空压站、用于进行分气控制的现场控制箱以及位于各降水管井内的气动水泵，各降水管井各自配置有井口控制盒，空压站与现场控制箱之间通过气管路连接；井口控制盒包括盒体以及设置在盒体内的第一气动电磁阀、第二气动电磁阀和调压阀，调压阀的进气口通过气管路与现场控制箱连接，调压阀的两个出气口分别与第一气动电磁阀和第二气动电磁阀的进气口连接；气动水泵包括中部带有排水管的隔板，在隔板的两侧分别设有第一壳体和第二壳体，在两个壳体的顶部与隔板的顶部之间设有顶板、在两个壳体的底部与隔板的底部之间设有底板，在两个顶板上分别安装有水泵第一进气接管和水泵第二进气接管，在第一壳体和第二壳体两者的中下部均安装有过滤进水阀；水泵第一进气接管和水泵第二进气接管各自通过气管路与第一气动电磁阀和第二气动电磁阀的出气口连接。
6.优选地：在排水管的底部两侧均安装有单向阀，在两个底板的中部均设有排污口且在两个排污口上分别安装有第一排污盖板和第二排污盖板。
7.优选地：过滤进水阀包括中部带有窗口的固定阀板以及铰接安装在固定阀板的窗口内侧的活动阀板，在第一壳体和第二壳体上均设有进水窗口，固定阀板位于进水窗口内并且两侧边缘与进水窗口的两侧边缘密封焊接，在固定阀板的上下边缘与进水窗口的上下边缘之间密封焊接有封板。
8.优选地：在固定阀板与活动阀板之间安装有上下两个铰链组件，铰链组件包括采用轴座安装在固定阀板上的固定转轴以及采用轴座安装在活动阀板上的活动转轴，在固定转轴与活动转轴之间设有连接板。
9.优选地：在气动水泵的两个顶板上还安装有吊耳。
10.优选地：在井口控制盒的盒体上设有一个控制盒进气接口、两个排气接口和两个供气接口，控制盒进气接口与调压阀的进气口连接，两个排气接口分别与第一气动电磁阀和第二气动电磁阀的排气口连接，两个供气接口分别与第一气动电磁阀和第二气动电磁阀的出气口连接。
11.优选地：现场控制箱包括控制箱体，在控制箱体内安装有多个供气电磁阀，各供气电磁阀的进气口通过管路连接至同一个控制箱进气接口，各井口控制盒的控制盒进气接口通过所述气管路与各供气电磁阀的出气口连接。
12.优选地：空压站包括空压站箱体，在空压站箱体内安装有空压机和储气罐，在空压站箱体上还安装有空压站出气接口，空压机通过管路与储气罐连接，储气罐通过管路与空压站出气接口连接，空压站出气接口通过所述气管路与现场控制箱的控制箱进气接口连接。
13.本实用新型的优点和积极效果是：
14.本实用新型提供了一种结构设计合理的基于气动水泵的降水系统，与现有的降水设施相比，本实用新型中的降水系统基于双腔式气动水泵进行构建，采用气管路对空压站、现场控制箱、各井口控制盒以及各气动水泵进行连接，在施工现场只布置气管路而并不用布置电线，因此本降水系统的运行安全性更好，不会导致触电事故。与现有的基于电动水泵的降水设施相比，本降水系统所采用的双腔式气动水泵并不工作在恒定的排水速率，因此十分适配于集水速率较低以及集水速率不稳定的场景中，气源驱动的动作模式令水泵无需频繁地进行起停控制，因而本降水系统更易于进行控制使用。
15.此外，双腔式的气动水泵其两个腔室能够同时运转或者只有一个腔室运转，这进一步提升了系统使用的灵活性并且在集水速率较低的情况下降低系统能耗。通过在现场控制箱与各气动水泵之间设置井口控制盒，实现了对气动水泵的精细化控制，在气动水泵的排气阶段只需排放掉井口控制盒与气动水泵之间管路内的气源，这就节省了现场控制箱与井口控制盒之间的气源，进一步降低了系统的能耗。
附图说明
16.图1是本实用新型的系统结构示意图；
17.图2是图1中井口控制器的结构示意图；
18.图3是图1中气动水泵的外部结构示意图；
19.图4是图1中气动水泵的内部结构示意图；
20.图5是图4中过滤进水阀的结构示意图。
21.图中：
22.1、空压站；1-1、空压站箱体；1-2、空压机；1-3、储气罐；1-4、空压站出气接口；2、气管路；3、现场控制箱；3-1、控制箱体；3-2、供气电磁阀；3-3、控制箱进气接口；4、井口控制盒；4-1、盒体；4-2、排气接口；4-3、第一气动电磁阀；4-4、供气接口；4-5、第二气动电磁阀；4-6、调压阀；4-7、控制盒进气接口；5、气动水泵；5-1、第一壳体；5-2、隔板；5-3、第二壳体；5-4、过滤进水阀；5-4-1、过滤网；5-4-2、固定阀板；5-4-3、封板；5-4-4、活动阀板；5-4-5、连接板；5-4-6、固定转轴；5-4-7、活动转轴；5-5、水泵第一进气接管；5-6、水泵第二进气接管；
5-7、排水口；5-8、吊耳；5-9、顶板；5-10、排水管；5-11、单向阀；5-12、第一排污盖板；5-13、底板；5-14、第二排污盖板；6、降水管井。
具体实施方式
23.为能进一步了解本实用新型的

技术实现要素：
、特点及功效，兹举以下实施例详细说明。
24.请参见图1，本实用新型的基于气动水泵的降水系统包括用于提供压缩气源的空压站1、用于进行分气控制的现场控制箱3以及位于各降水管井6内的气动水泵5，各降水管井6各自配置有井口控制盒4。空压站1与现场控制箱3之间通过气管路2连接，现场控制箱3与各井口控制盒4之间通过气管路2连接，井口控制盒4与各气动水泵5之间通过气管路2连接。
25.本降水系统的工作原理是：空压站1产生压缩气源，现场控制箱3将压缩气源可控地向多个井口控制盒4输出，各井口控制盒4对各降水管井6内的气动水泵5进行精细化控制，进行气动式排水作业。气动水泵5的工作原理是：降水管井6内汇集的水进入气动水泵5内，压缩气源送入气动水泵5的内腔，气动水泵5内腔上部的气压升高，内部的水受压排出。
26.请参见图1，可以看出：
27.空压站1包括空压站箱体1-1，在空压站箱体1-1内安装有空压机1-2和储气罐1-3，在空压站箱体1-1上还安装有空压站出气接口1-4，空压机1-2通过内部管路与储气罐1-3连接，储气罐1-3通过内部管路与空压站出气接口1-4连接。空压机1-2对空气进行压缩形成高压气源，高压气源进入储气罐1-3内储存，空压机1-2具有保压功能，当储气罐1-3内的气压低于设定值时，空压机1-2自动运转进行补气，直至储气罐1-3内的气压升高至设定值。
28.本实施例中，空压机1-2选取为螺杆式空压机。如图中所示，储气罐1-3设置在了空压站箱体1-1的内部，因此空压站1作为一个整体，便于采用车辆向施工现场转移移动。
29.请参见图1，可以看出：
30.现场控制箱3包括控制箱体3-1，在控制箱体3-1内安装有多个供气电磁阀3-2，各供气电磁阀3-2的进气口通过管路连接至同一个控制箱进气接口3-3，控制箱进气接口3-3设置在控制箱体3-1上以便于进行管路连接。如图中所示，空压站出气接口1-4通过气管路2与现场控制箱3的控制箱进气接口3-3连接。
31.各供气电磁阀3-2具有相同的气源输入，各自单独控制动作，因此通过控制各供气电磁阀3-2的动作，令现场控制箱3将空压站1提供的一路气源输出可控地转换为多路稳定气源输出，向不同的井口控制盒4以及气动水泵5供应。
32.请参见图2，可以看出：
33.井口控制盒4包括盒体4-1以及设置在盒体4-1内的第一气动电磁阀4-3、第二气动电磁阀4-5和调压阀4-6，如图中所示，第一气动电磁阀4-3和第二气动电磁阀4-5两者叠置以减少对内部空间的占用，提升井口控制盒4的紧凑化水平。盒体4-1的顶部敞口并安装有可拆卸的盒盖。
34.调压阀4-6的进气口通过气管路2与现场控制箱3的供气电磁阀3-2的出气口连接，调压阀4-6的两个出气口分别与第一气动电磁阀4-3和第二气动电磁阀4-5的进气口连接。设置调压阀4-6的作用是：调压阀4-6可以调节气压压力的大小，从而改变扬程，令降水系统适用于不同深度的降水管井6。如图中所示，调压阀4-6的调节端头从设置在盒盖上的操作
窗口伸出以便于进行流量调节，调压阀4-6上还设有显示开度的指示表，在盒盖上设有将指示表露出的观察窗口。
35.本实施例中，在井口控制盒4的盒体4-1上设有一个控制盒进气接口4-7、两个排气接口4-2和两个供气接口4-4，控制盒进气接口4-7与调压阀4-6的进气口连接，两个排气接口4-2分别与第一气动电磁阀4-3和第二气动电磁阀4-5的排气口连接，两个供气接口4-4分别与第一气动电磁阀4-3和第二气动电磁阀4-5的出气口连接。各井口控制盒4的控制盒进气接口4-7通过气管路2与现场控制箱3的各供气电磁阀3-2的出气口连接。
36.现场控制箱3将气源从控制盒进气接口4-7输送给调压阀4-6，调压阀4-6将气源分为两路分别输出给第一气动电磁阀4-3和第二气动电磁阀4-5，当气动电磁阀控制进入供气状态时，气源从气动电磁阀的出气口向气动水泵5供应输出，当气动电磁阀控制进入排气状态时，气动水泵5内的气源返回气动电磁阀，之后从排气接口4-2进行排气，根据现场使用的需要选择性地在排气接口4-2上连接排气管路，对排气进行引导。
37.请参见图3至图5，可以看出：
38.气动水泵5包括中部带有排水管5-10的隔板5-2，在隔板5-2的两侧分别设有第一壳体5-1和第二壳体5-3，在两个壳体的顶部与隔板5-2的顶部之间设有顶板5-9、在两个壳体的底部与隔板5-2的底部之间设有底板5-13。如图中所示，第一壳体5-1和第二壳体5-3均为半圆柱形状，因而整个气动水泵5为圆柱形形状。
39.在隔板5-2的两侧各自形成一个腔室即第一腔室和第二腔室，因此本气动水泵5为双腔式水泵，在排水管5-10的底部两侧设有上水口，腔室内的水经由上水口进入排水管5-10内。降水管井6内汇聚的水进入第一腔室和第二腔室内，之后向第一腔室和第二腔室内注入高压气源，腔室内上部空间的压力上升，下部空间的水进入排水管5-10并最终从上端排出气动水泵5之外。在排水管5-10的上端可以连接排水管道，排水管道优选为软管道，排水管道将排水导向远处。
40.在两个顶板5-9上分别安装有水泵第一进气接管5-5和水泵第二进气接管5-6，水泵第一进气接管5-5和水泵第二进气接管5-6各自通过气管路2与井口控制盒4的第一气动电磁阀4-3和第二气动电磁阀4-5的出气口连接。如图中所示，在水泵第一进气接管5-5、水泵第二进气接管5-6和排水管5-10的上端均设有螺纹部，提升与气管和水管之间连接的便利性。
41.在排水管5-10的底部两侧均安装有单向阀5-11，在两个底板5-13的中部均设有排污口且在两个排污口上分别安装有第一排污盖板5-12和第二排污盖板5-14。设置单向阀5-11的目的是令水只能向上进入排水管5-10，而排水管5-10内的水不能重新进入第一腔室和第二腔室。定期打开第一排污盖板5-12和第二排污盖板5-14将排污口开启，令第一腔室和第二腔室内积存的污泥排出，也可以通过排污口向内进行高压喷淋清理，实现对内部的彻底清洁，避免堵塞问题。
42.本实施例中，在气动水泵5的两个顶板5-9上还安装有吊耳5-8，设置吊耳5-8用于提升对气动水泵5向降水管井6内吊挂安装的便利性，一般情况下，气动水泵5安装在降水管井6的底部但是最好不与井底接触(避免过多污泥进入泵内)，因此气动水泵5采用与吊耳5-8连接的吊缆悬挂安装在井内。
43.在第一壳体5-1和第二壳体5-3两者的中下部均设有进水窗口，并且在进水窗口上
安装有过滤进水阀5-4，过滤进水阀5-4是一个提供过滤功能的单向阀，过滤后的水横向进入第一腔室和第二腔室内，当内部气压升高，过滤进水阀5-4关闭进水窗口以避免腔室内的水向外转移。
44.进水窗口为矩形窗口，通过在第一壳体5-1和第二壳体5-3上进行切割形成。
45.如图5中所示，过滤进水阀5-4包括中部带有窗口的固定阀板5-4-2以及铰接安装在固定阀板5-4-2的窗口内侧的活动阀板5-4-4，固定阀板5-4-2位于进水窗口内并且两侧边缘与进水窗口的两侧边缘密封焊接，在固定阀板5-4-2的上下边缘与进水窗口的上下边缘之间密封焊接有封板5-4-3，如图中所示，两个封板5-4-3为月牙形形状。
46.在固定阀板5-4-2与活动阀板5-4-4之间安装有上下两个铰链组件，因而在外部水压的作用下，活动阀板5-4-4向内开启以打开窗口，在内部气压的作用下，活动阀板5-4-4向外移动以关闭窗口。铰链组件包括采用轴座安装在固定阀板5-4-2上的固定转轴5-4-6以及采用轴座安装在活动阀板5-4-4上的活动转轴5-4-7，在固定转轴5-4-6与活动转轴5-4-7之间设有连接板5-4-5。
47.为了保证过滤进水阀5-4关闭时进水窗口的位置不发生漏气问题，在固定阀板5-4-2与活动阀板5-4-4之间设置密封垫，内部气压升高后，活动阀板5-4-4被向外挤压，密封垫发生形变，保证进水窗口处不漏气。
48.工作过程：
49.空压站1产生压缩气源向其储气罐1-3内存储，一个现场控制箱3与多个降水管井6对应，即现场控制箱3的每个供气电磁阀3-2控制一个降水管井6的气动水泵5；
50.降水管井6内集水的水位上升，在水压的作用下，水经由过滤进水阀5-4进入第一腔室和第二腔室内，井口控制盒4的第一气动电磁阀4-3和第二气动电磁阀4-5动作进入供气模式，两路气源经气管路2向气动水泵5的两个腔室内输送，腔室内部上方气压升高，将下方的水压入排水管5-10内，最终沿着排水软管导向远方进行排放；之后第一气动电磁阀4-3和第二气动电磁阀4-5动作，进入排气模式，气动水泵5内的气源沿着气管路2回流，并最终从排气接口4-2排出，气动水泵5的两个腔室内部气压降低，外部的水进入泵体，进行下一个循环。