水泵自動(dòng)拍門的設(shè)計(jì)及制造方法

曹華志　宋浩亮　厲艷芝

【摘要】在現(xiàn)有的中小型排澇或灌溉的水泵中，拍門是很重要的結(jié)構(gòu)配件，它主要是在水泵停機(jī)時(shí)，阻止將已抽在上位/渠道中的水回流。但是常規(guī)的拍門是向上掀起的，拍門與水泵管的連接軸在水泵出水管口上部，它在抽水時(shí)，水泵抽水沖力要持續(xù)頂起拍門，停機(jī)時(shí)靠拍門自身重力合上，常規(guī)的用于排灌的中小型水泵的拍門輕則幾十公斤重則幾百公斤，依靠水泵抽水沖力將拍門持續(xù)頂起，因此需要消耗很多電能。本設(shè)計(jì)改變了拍門的力學(xué)結(jié)構(gòu)。

【關(guān)鍵詞】水泵；拍門；設(shè)計(jì)；制造

1、設(shè)計(jì)方案

為減少能源消耗，提高泵站運(yùn)行效率，現(xiàn)提出一種設(shè)置在水泵出水口下部，開啟角度大、抽水時(shí)無(wú)阻力的節(jié)能型自動(dòng)翻轉(zhuǎn)式拍門，根據(jù)力學(xué)原理，將原本安裝在出水口上部的拍門改為安裝在出水口下部，拍門設(shè)置在平衡臂支撐左端，配重體設(shè)置在平衡臂支撐右端，拍門在打開時(shí)，位于支撐左端的拍門和位于支撐右端的配重體重量平衡，因此對(duì)出水口阻力較小，停止抽水，拍門因右端力矩略大及回水吸力蓋到出水口上，從而起到阻擋水流順出水管回流的作用，該類型拍門具有以下技術(shù)特點(diǎn)：無(wú)需任何啟閉裝置，能自動(dòng)啟閉；安全穩(wěn)定，節(jié)能高效；此拍門運(yùn)行時(shí)無(wú)阻力，閉門時(shí)撞擊力小，消除了水錘和出水時(shí)產(chǎn)生的漩渦；無(wú)需手、電、氣、液控制，不要人工操作，節(jié)省大量人力物力，提高泵站運(yùn)行可靠性和裝置效率，降低運(yùn)行維護(hù)成本；降低泵站能耗，在實(shí)際運(yùn)行中經(jīng)測(cè)試，此拍門比懸掛式拍門節(jié)約電能22.5%；拍門及其配件采用不銹鋼材料，不會(huì)銹蝕，其橡膠墊片更換方便，密封可靠，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，使用壽命可達(dá)30年以上，且維護(hù)方便。

解決的技術(shù)問(wèn)題：本申請(qǐng)針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中水泵拍門依賴水泵抽水沖力將其頂起而需要耗費(fèi)電能的不足，提供了一種將拍門安裝于水泵出水口下部，且不消耗電能的排灌水泵自動(dòng)拍門及其制造和施工方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種排灌水泵自動(dòng)拍門，包括水泵出水口和設(shè)置在出水口上的拍門，其特征在于，所述水泵出水口下部設(shè)有支座，平衡臂活動(dòng)連接在支座上，平衡臂上端連接拍門，拍門貼合在出水口上，平衡臂下端通過(guò)配重連接件連接配重體。

進(jìn)一步的，所述拍門設(shè)有墊片，所述的墊片為配合出水口的環(huán)形墊片，所述的環(huán)形墊片設(shè)有兩個(gè)環(huán)形凸起，在所述的兩個(gè)環(huán)形凸起之間設(shè)有環(huán)形凹槽，所述的凹槽與出水口前端管壁配合緊密。

進(jìn)一步的，所述的出水口設(shè)為傾斜出水口，其傾斜角度為40-80°，優(yōu)選的，傾斜角度為45°。

進(jìn)一步的，所述的平衡臂上設(shè)有支撐，支撐與支座通過(guò)軸活動(dòng)連接。

進(jìn)一步的，所述的拍門設(shè)有環(huán)形墊片槽，所述的環(huán)形墊片設(shè)置在環(huán)形墊片槽內(nèi)。

進(jìn)一步的，所述的配重體為金屬或非金屬球體或矩形體，優(yōu)選的，配重體采用鑄鐵球體。

進(jìn)一步的，所述的拍門背面圓心處設(shè)有拍門連接件，拍門連接件上設(shè)有連接孔，在所述的連接孔的上部2-5cm距離設(shè)有擋片，此距離可以保證拍門具有一定的活動(dòng)空間，擋片可以阻擋拍門，預(yù)防拍門在打開后翻轉(zhuǎn)到平衡臂頂端或平衡臂下方。

進(jìn)一步的，所述的墊片為橡膠材質(zhì)或磁性橡膠材質(zhì)，其與出水口管壁配合的凹槽為乳膠材質(zhì)或磁性乳膠材質(zhì)，墊片采用膠粘或壓板固定在配套的拍門墊片槽內(nèi)。

2、制造方法

排灌水泵自動(dòng)拍門的制造方法，其特征包括如下工藝和步驟：

首先制作拍門，拍門為鋼板制作，其直徑大于所配套的水泵出水口10cm左右，即周邊各凸出出水管口外壁5cm左右，在其與水泵出水口接觸面設(shè)置墊片槽，將環(huán)形橡膠墊片固定在此墊片槽內(nèi)，在拍門背面圓心處設(shè)置拍門連接件，拍門連接件上設(shè)有連接孔，在所述的連接孔的上部3-5cm距離設(shè)置擋片。

水泵出水口制作：將水泵出水管口設(shè)為傾斜出水口，其傾斜角度為40-80°，優(yōu)選的傾斜角度為45°，在水泵出水口下部管壁上設(shè)置支座，支座上設(shè)有連接孔。

平衡臂制作：平衡臂為矩形，在平衡臂下部3/4處固定設(shè)置支撐，支撐上設(shè)有連接孔，以軸活動(dòng)連接在支座上，在平衡臂上部距離頂端5-10cm設(shè)置連接孔，以軸活動(dòng)連接在拍門連接件的連接孔上；在平衡臂下端設(shè)置活動(dòng)連接件，在活動(dòng)連接件上設(shè)置配重連接件，在配重連接件下端設(shè)置配重體。

配重體制作：配重體為鑄鐵鑄造的球形體，在其上部焊接一根矩形鋼管作為連接活動(dòng)連接件的配重連接件，在配重連接件上部設(shè)置活動(dòng)連接件，活動(dòng)連接件通過(guò)軸與平衡臂下端活動(dòng)連接。

墊片制作：步驟1所述的墊片為橡膠注造或橡膠內(nèi)加入磁粉注造，所述的環(huán)形凹槽采用更軟的發(fā)泡橡膠或乳膠制作，或者也在發(fā)泡橡膠或乳膠內(nèi)加入磁粉制作，將墊片以膠粘或壓板固定在配套的拍門墊片槽內(nèi)。

拍門的應(yīng)用：在開啟水泵時(shí)，水流沖開出水口外的拍門，拍門平放在出水口下部，平衡臂后部的配重體與前部的拍門在支撐、支座連接處為前后平衡狀態(tài)，拍門不影響出水口，對(duì)出水沒(méi)有阻力，水泵停止抽水，由于回水拉力和配重體壓力的作用使拍門自動(dòng)抬起閉合在出水口上，出水口的前端管壁與設(shè)置在拍門上的環(huán)形橡膠墊片凹槽緊密貼合，避免水順著管道回流。

3、有益效果

本設(shè)計(jì)采用以上技術(shù)方案后具有以下技術(shù)效果：所述裝置中拍門安裝在水泵出水口下部，當(dāng)水泵工作時(shí)，拍門在水沖擊力作用下打開，平放在出水口下部，因此對(duì)出水口阻力較小，水泵停止抽水，由于右端力矩略大及回水拉力的作用使拍門自動(dòng)抬起閉合在出水口上，出水口的管壁與設(shè)置在拍門上的環(huán)形橡膠墊片凹槽緊密貼合，特別是加有磁性的墊片和凹槽，可以和出水口吸附更加緊密，避免水順著管道回流，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可節(jié)約電能。