專利名稱：高速水軸承智能供水裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于潤滑及軸承技術領域，具體涉及一種變頻恒壓供水裝置及自動排水裝置，主要用于高速水靜壓軸承的潤滑，也可應用于工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和居民生活用水等。
背景技術：
高速水靜壓軸承具有剛度高、振動噪聲性能好、旋轉(zhuǎn)精度高、磨損小、壽命長等一系列優(yōu)點，適應了工業(yè)旋轉(zhuǎn)機械高速、高精度、大功率化的發(fā)展需求。然而，傳統(tǒng)的外部供油系統(tǒng)已不能適應水靜壓軸承供水系統(tǒng)的要求，主要原因有水與油不同，水中大多數(shù)金屬材料容易被老化和腐蝕；高速下，水軸承要求有更高、更加恒定的供水壓力來滿足高剛度和高精度的要求，但傳統(tǒng)的供油系統(tǒng)多采用低壓泵，并存在一定的壓力脈動，極大的制約了軸承的動態(tài)特性和精度；水軸承與油軸承相比，徑向間隙更小，需要更高精度的過濾。因此，有必要設計一種與高速水軸承配套使用的、壓力可控的高壓供水裝置，以便水軸承在高速旋轉(zhuǎn)機械領域能夠深入的推廣和應用。 目前，供水裝置主要有工業(yè)用水、農(nóng)業(yè)用水以及生活用水等。對于工業(yè)潤滑用供水裝置，專利文獻CN201152254Y公開了一種泵的冷卻潤滑水裝置，CN1821602A公開了一種高性能水潤滑機械傳動系統(tǒng)等，但這些裝置都沒有解決供水壓力脈動問題，也未涉及排水問題，只適用于低速水軸承的潤滑；對于其他工業(yè)用或生活用的供水裝置，大量的專利文獻被公開，CN2262573Y公開了一種全自動調(diào)速恒壓供水器，CN2637775Y公開了一種恒壓供水自動控制裝置，CN2730946Y公開了一種調(diào)速二次恒壓供水的節(jié)能裝置，CN2184017Y公開了一種多功能變頻恒壓供水裝置，CN1267770A公開了一種多用綜合供水系統(tǒng)等等，這些裝置一般具有變頻恒壓功能或壓力和流量可分別控制功能，體現(xiàn)節(jié)能和自動化程度高的特點，但是大多數(shù)采用低壓水泵，一般只能達到幾個大氣壓，即使是工業(yè)用的高壓供水裝置，也同樣存在大的供水壓力脈動問題，不適宜高速水靜壓軸承的潤滑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對上述供水裝置存在的問題，提供了一種變頻恒壓供水、自動排水的高速水軸承智能供水裝置，它采用多臺水泵并聯(lián)組成高壓供水設備，通過一臺變頻器自動調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速及水泵投入的數(shù)量，保證用水端恒定的供水壓力，并采用浮球液位控制器，智能控制回水箱中水的循環(huán)使用。本發(fā)明采用的技術方案為一種高速水軸承智能供水裝置，包括變頻恒壓供水裝置和自動排水裝置；
所述變頻恒壓供水裝置包括大回水箱、多級水泵組、變頻控制柜、隔膜壓力罐、低水位傳感器、壓力傳感器、電接點壓力表、電接點流量表、精過濾器和閥門，所述變頻控制柜與多臺并聯(lián)的多級水泵組連接，多級水泵組進水端與大回水箱連接，多級水泵組出水端分別與隔膜壓力罐及高速水軸承連接，多級水泵組與高速水軸承之間的供給管路上設有電接點壓力表、電接點流量表、閥門和精過濾器，所述隔膜壓力罐的出水端設有壓力傳感器，所述大回水箱與低水位傳感器連接，所述低水位傳感器、壓力傳感器、電接點壓力表、電接點流量表均與變頻控制柜連接；
所述自動排水裝置包括小回水箱、低壓排水泵、粗過濾器和浮球開關控制器，所述浮球開關控制器包括直流電源、繼電器、接觸器和浮球液位開關，所述小回水箱與所述高速水軸承連接，小回水箱內(nèi)設有浮球液位開關，浮球液位開關通過繼電器、接觸器與低壓排水泵連接，所述直流電源分別與繼電器和浮球液位開關連接，所述低壓排水泵通過粗過濾器與所述大回水箱連接。作為優(yōu)選，所述浮球液位開關包括上浮球開關、下浮球開關和報警浮球開關，所述浮球開關控制器還包括蜂鳴器，所述上浮球開關、下浮球開關與繼電器的線圈三者串聯(lián)組成一組支路，報警浮球開關與蜂鳴器串聯(lián)組成另一組并聯(lián)的支路，第三組支路由交流接觸
器的線圈和繼電器的接點串聯(lián)。本發(fā)明大回水箱用于儲水和冷卻循環(huán)水，隔膜壓力罐用于消除水泵產(chǎn)生的壓力脈動，保證用水端的恒定的壓力供給；水泵采用具有變頻調(diào)速功能的不銹鋼多級水泵組，通過改變流量以實現(xiàn)壓力可調(diào)的功能；變頻控制柜由液晶顯示器、PID控制器及控制電路組成，外部連接有壓力傳感器、電接點壓力表、電接點流量表和低水位傳感器，當出水管路處的壓力傳感器檢測到的壓力小于或大于預先設定的壓力時，變頻控制柜內(nèi)部的PID控制器能自動調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速或多臺水泵的投入，以保證高速水軸承工作時具有與設定壓力相等且恒定的供水壓力，而低水位傳感器用于測量大回水箱的水位，當出現(xiàn)低水位時PID控制器發(fā)出報警。本發(fā)明的自動排水裝置，當小回水箱中的水位較高時，控制電路中浮球開關閉合，通過繼電器和接觸器驅(qū)動低壓排水泵工作，自動將小回水箱內(nèi)水泵入供水裝置中大回水箱，實現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。本發(fā)明整套裝置采用二級過濾方式，包括一個粗過濾器和一個精過濾器。在供水端，當高壓水被泵入水軸承之前，需要進行一次水中雜質(zhì)的精過濾，以保證良好的潤滑效果；在排水端，當水介質(zhì)被泵入大回水箱之前，應及時對磨損顆粒物進行粗過濾，以保證整套液壓系統(tǒng)正常工作。有益效果本發(fā)明裝置的水泵及主要管路配件均使用不銹鋼，能提供清潔衛(wèi)生的水質(zhì)；在用水量急劇變化時，系統(tǒng)能變頻調(diào)整水泵的轉(zhuǎn)速和控制水泵工作的臺數(shù)，實現(xiàn)用水端壓力可調(diào)，智能化程度高，節(jié)能效果好；高壓隔膜式壓力罐能有效消除用水端的壓力脈動，保證恒定的供水壓力，并顯著減少水泵電機及電路系統(tǒng)的故障率，滿足了高速高精度水靜壓軸承供水系統(tǒng)的要求；浮球液位開關能智能驅(qū)動排水端的水泵電機，自動控制水潤滑介質(zhì)的循環(huán)使用，有效避免水資源的浪費。


圖I是本發(fā)明的高速水軸承智能供水裝置的原理示意 圖2為本發(fā)明自動排水裝置接線圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明做進一步說明。
如圖I和2所示一種高速水軸承智能供水裝置，包括變頻恒壓供水裝置和自動排水裝置；
供水裝置主要采用變頻控制柜2驅(qū)動多臺并聯(lián)的多級水泵組11，實現(xiàn)高壓供水，水泵剛運轉(zhuǎn)時，從大回水箱I中吸入水，首先給隔膜壓力罐4補滿水，用水時閥門10開啟，高壓水通過精過濾器12，供給到高速水軸承13，同時，供給管路中還安裝有電接點壓力表7、電接點流量表8，實時顯示用水端的供水壓力和流量，當高壓水經(jīng)過高速水軸承13后變?yōu)槌核?，并流入小回水?0，最后，小回水箱20內(nèi)水又被低壓排水泵15泵入粗過濾器14，最終返回大回水箱便于循環(huán)使用。低水位傳感器3用于測量大回水箱I的水位，當出現(xiàn)低水位時PID控制器發(fā)出報警。 另外，自動排水裝置的小回水箱內(nèi)安裝有三個小型浮球液位開關19，分別是上浮球開關23、下浮球開關24和報警浮球開關26，在24V直流電源18的激勵下，上浮球開關23、下浮球開關24與繼電器17的線圈三者串聯(lián)組成一組支路，報警浮球開關26與蜂鳴器25串聯(lián)組成另一組并聯(lián)的支路，最后一組支路由交流接觸器16的線圈和繼電器17的接點串聯(lián)。當水位上升到達下浮球開關24，下浮球開關24的磁簧開關接點閉合，此時上浮球開關23的磁簧開關接點處于斷開狀態(tài)，繼電器17線圈未導電，低壓排水泵電機21未開啟；當水位上升到達上浮球開關23，上浮球開關23的磁簧開關接點閉合，此時下浮球開關24的磁簧開關接點已處于閉合狀態(tài)，繼電器17線圈通電，交流接觸器16的線圈通電，低壓排水泵電機21開啟，低壓排水泵15開始工作并自動排水；當水位下降到低于下浮球開關24，下浮球開關24的磁簧開關接點斷開，繼電器17線圈斷電，交流接觸器16的線圈斷電，低壓排水泵電機21停止排水；由于高速水軸承13的出水口始終處于排水狀態(tài)，因此小回水箱20的水位又開始上升，并重復上述自動排水過程。本發(fā)明主要體現(xiàn)智能供水的特點，用戶可以使用變頻控制柜2設置用水端的壓力值，工作時，通過隔膜壓力罐4的出水端部位的壓力感應器5，實時測量用水端壓力值，通過控制柜2內(nèi)PID控制器驅(qū)動多級水泵組11，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速改變流量，從而實現(xiàn)用水端壓力值達到用戶設置的壓力值；特點二在于巧妙的使用了不銹鋼材質(zhì)的浮球液位控制器19，控制低壓排水泵15的開停以實現(xiàn)自動排水；特點三在于使用了高壓隔膜壓力罐4取代了傳統(tǒng)的油用蓄能器，實現(xiàn)了高壓、穩(wěn)壓輸出和停機保壓的目的；特點四在于體現(xiàn)節(jié)能優(yōu)勢，用水端的水經(jīng)過濾處理后又返回大回水箱1，便于再次循環(huán)使用。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。本實施例中未明確的各組成部分均可用現(xiàn)有技術加以實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種高速水軸承智能供水裝置，其特征在于包括變頻恒壓供水裝置和自動排水裝置； 所述變頻恒壓供水裝置包括大回水箱、多級水泵組、變頻控制柜、隔膜壓力罐、低水位傳感器、壓力傳感器、電接點壓力表、電接點流量表、精過濾器和閥門，所述變頻控制柜與多臺并聯(lián)的多級水泵組連接，多級水泵組進水端與大回水箱連接，多級水泵組出水端分別與隔膜壓力罐及高速水軸承連接，多級水泵組與高速水軸承之間的供給管路上設有電接點壓力表、電接點流量表、閥門和精過濾器，所述隔膜壓力罐的出水端設有壓力傳感器，所述大回水箱與低水位傳感器連接，所述低水位傳感器、壓力傳感器、電接點壓力表、電接點流量表均與變頻控制柜連接； 所述自動排水裝置包括小回水箱、低壓排水泵、粗過濾器和浮球開關控制器，所述浮球開關控制器包括直流電源、繼電器、接觸器和浮球液位開關，所述小回水箱與所述高速水軸承連接，小回水箱內(nèi)設有浮球液位開關，浮球液位開關通過繼電器、接觸器與低壓排水泵連 接，所述直流電源分別與繼電器和浮球液位開關連接，所述低壓排水泵通過粗過濾器與所述大回水箱連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高速水軸承智能供水裝置，其特征在于所述浮球液位開關包括上浮球開關、下浮球開關和報警浮球開關，所述浮球開關控制器還包括蜂鳴器，所述上浮球開關、下浮球開關與繼電器的線圈三者串聯(lián)組成一組支路，報警浮球開關與蜂鳴器串聯(lián)組成另一組并聯(lián)的支路，第三組支路由交流接觸器的線圈和繼電器的接點串聯(lián)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高速水軸承智能供水裝置，包括變頻恒壓供水裝置和自動排水裝置；所述變頻恒壓供水裝置包括大回水箱、多級水泵組、變頻控制柜、隔膜壓力罐、低水位傳感器、壓力傳感器、電接點壓力表、電接點流量表、精過濾器和閥門；所述自動排水裝置包括小回水箱、低壓排水泵、粗過濾器和浮球開關控制器。本發(fā)明采用多臺水泵并聯(lián)組成高壓供水設備，通過一臺變頻器自動調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速及水泵投入的數(shù)量，保證用水端恒定的供水壓力，并采用浮球液位控制器，智能控制回水箱中水的循環(huán)使用。
文檔編號E03B1/00GK102733447SQ20121023496
公開日2012年10月17日 申請日期2012年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月6日
發(fā)明者程峰, 蔣書運 申請人:東南大學