專利名稱：一種移動式水泵串并聯(lián)綜合實驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種移動式水泵串并聯(lián)綜合實驗裝置，屬于水力學實驗裝置技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
水泵串、并聯(lián)實驗和水泵特性曲線實驗是環(huán)境、給排水、建筑、土木、機械、采礦、交通等專業(yè)的流體力學、水力學及水泵與水泵站等課程中重要的教學內(nèi)容之一。然而，傳統(tǒng)的水泵串、并聯(lián)實驗裝置存在設(shè)備體積較大、占用實驗室的面積大、固定在地上、占用實驗室場地等不足。由于成本高，配置的實驗裝置臺套數(shù)一般都較少，難以滿足實驗教學需要，嚴重影響教學進度。 為了克服上述不足，宋涇舸實用新型了立屏式水泵串并聯(lián)綜合實驗臺(CN101236708A)，將水箱放置在地面上，水泵串并聯(lián)實驗的其它構(gòu)件固定在帶立屏的普通桌式實驗臺上，由此實現(xiàn)了水泵串并聯(lián)實驗裝置小型化，節(jié)省了實驗室場地，但由于水箱和桌子不是一個整體，可移動性不強，實驗結(jié)束后排出水箱中的水需要專門布管，做水泵實驗的實驗室必須按需要預先進行設(shè)計，除用作水泵實驗外難以再作為其它實驗的場所，實驗室的使用率不高，對一些較老、存在實驗室不夠用的學校不太適用；將出口水箱和進水箱分開，多增加了一個部件；未留排氣口，運行時不易排出泵中的空氣，可能會使離心泵產(chǎn)生氣縛，影響其性能。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種移動式水泵串并聯(lián)綜合實驗裝置，解決現(xiàn)有試驗臺占地大、成本高、可移動性差等問題。本實用新型的技術(shù)方案是移動式水泵串并聯(lián)綜合實驗裝置，包括兩套水泵系統(tǒng)、控制箱、以及將其串聯(lián)或并聯(lián)的連接管道和切換閥門，實驗系統(tǒng)安裝在帶輪子的移動架上，系統(tǒng)的水泵、水箱、流量計、控制箱和管道固定在移動架相應的支架和橫檔上；每套水泵系統(tǒng)包括水泵、溫度傳感器、進水閥、真空表、壓力表、文丘里流量計、流量調(diào)節(jié)閥、轉(zhuǎn)子流量計、進水管和輸水管，進水管兩端分別與水泵和水箱連接，輸水管兩端分別與水泵和出水總管連接，出水總管出口連接水箱；兩套水泵系統(tǒng)的輸水管通過切換閥連接而實現(xiàn)串聯(lián)或并聯(lián)。所述兩套水泵系統(tǒng)的水泵I、II的進口分別與進水管I、II相接，出口分別與輸水管I、II相接；兩進水管I、II上分別依次安裝進水閥I、II，真空表I、II ;兩輸水管I、II上分別依次安裝壓力表I、II，文丘里流量計I、II，流量調(diào)節(jié)閥I、II，轉(zhuǎn)子流量計I、II。所述第一套水泵系統(tǒng)的輸水管I經(jīng)切換閥I和串聯(lián)管道，與第二套水泵系統(tǒng)進水管II的進水閥II與真空表II之間的管道相接，關(guān)閉進水閥II，可實現(xiàn)水泵串聯(lián)實驗；輸水管I同時經(jīng)切換閥II與第二套水泵系統(tǒng)的輸水管II匯合后，與輸水總管相接，可實現(xiàn)水泵并聯(lián)實驗。通過兩切換閥I、II和進水閥II (兼作第三切換閥)的配合使用，實現(xiàn)兩套水泵系統(tǒng)的串聯(lián)或并聯(lián)。所述輸水總管上依次安裝有文丘里流量計III、總轉(zhuǎn)子流量計和出口調(diào)節(jié)閥，文丘里流量計I、II、111上分別通過軟管連接有測壓計I、II、111，在連接軟管與文丘里流量計的管上安裝有排氣閥I、11、111。以便在水泵啟動前對離心泵進行灌泵時排出水泵中的空氣。所述兩輸水管I、II上壓力表I、II后的管道上分別安裝有一個三通閥，兩三通閥間通過放空管I連接，放空管I上安裝有兩個放空閥11、111，兩放空閥II、III間管道上通過三通閥連接有放空管II，放空管II下端接入水箱。實驗結(jié)束后，可通過放空管II將管道系統(tǒng)中殘留的水排入水箱。所述兩輸水管I、II上壓力表I、II后的管道上，通過三通分別接有灌泵漏斗I、II和灌泵閥門I、II。若實驗水泵為離心泵，在啟動水泵前通過管道上安裝的漏斗和連接軟 管與文丘里流量計的管處的排氣閥I、II，可對離心泵進行灌泵，以排出離心泵里的空氣。所述水箱為經(jīng)帶孔隔板分隔的雙格式水箱，水箱底部裝有放空閥I ;兩進水管I、II下端接入水箱的左格中，輸水總管和放空管II下端接入水箱的右格中。以減小出水管的水流回水箱引起的擾動對進水的影響。所述移動架是由橫桿、豎桿和橫檔相互連固(焊接等)構(gòu)成的三層框架結(jié)構(gòu)，橫檔水平連固在每層框架前、后兩邊的橫桿上，底層框架上設(shè)有支架I，移動架的四個下端角上裝有小輪I、II、III、IV ;兩水泵I、II固定在移動架的支架I上，水箱固定在移動架的橫檔Ii上，輸水總管固定在移動架的橫檔v、vn、wi、ix上，轉(zhuǎn)子流量計I、Ii和總轉(zhuǎn)子流量計分別固定在移動架的橫檔iv、vi上，控制箱固定在移動架的橫檔III上；文丘里流量計的三個測壓計I、ii、iii通過刻度板固定在移動架中層和上層的框架上。所述移動架的四個小輪I、II、III、IV上裝有剎車裝置。本裝置的實驗泵與電動機相接，電動機與功率表相接，轉(zhuǎn)速表用于測定電動機轉(zhuǎn)速。水溫、電動機功率和電動機轉(zhuǎn)速通過安裝在移動架中層的控制箱里的溫度顯示、功率表和轉(zhuǎn)速表直接讀取，電源和泵的開關(guān)安裝在控制箱里。本實用新型的工作過程是關(guān)閉除排氣閥外的所有閥門，打開灌泵漏斗下面的閥門，灌泵；灌泵結(jié)束后，關(guān)閉排氣閥和灌泵漏斗下的閥門；通電啟動電機，帶動實驗泵運行，供水箱內(nèi)的水被抽入水泵，通過輸水管流回水箱，實驗過程中通過開或關(guān)部分閥門可進行水泵特性曲線實驗、水泵串聯(lián)實驗、水泵并聯(lián)實驗；電動機轉(zhuǎn)速由轉(zhuǎn)速表測定，電動機功率由功率表測定，水溫由溫度傳感器測定，流量由文丘里流量計和轉(zhuǎn)子流量計測定；通過調(diào)整流量調(diào)節(jié)閥變換不同的工況，測得水泵特性曲線，水泵串并聯(lián)曲線。本實用新型將水泵串并聯(lián)綜合實驗系統(tǒng)集成于一個可移動的臺架上，使其成為可移動式實驗裝置，在不進行實驗時可推到一旁放置，提高了實驗室的利用率；實驗結(jié)束后可以推到方便的地方直接排出水箱中的水，不需要再專門布置排水管道或建設(shè)專門的實驗室。此外，還可直觀地顯示水泵、各部件與管道的連接，便于學生觀察和理解。

圖I是本實用新型管路系統(tǒng)原理圖；圖2是本實用新型管路平面示意圖；圖3是本實用新型軸側(cè)示意圖；[0020]圖4是本實用新型可移動框架結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:101、109、118_放空閥 I ,IIJII 放空閥;102_ 水箱;103_ 帶孔隔板;104、123-溫度傳感器 I、II ;105、122_ 進水閥 I、II ;107、120_ 水泵 I、II ;127、132_ 進水管 I、II ;128、133_ 輸水管 I、II ;106、121_ 真空表 I、II ;108、119_ 壓力表 I、II ;111、116_ 流量調(diào)節(jié)閥I、II ;112、115-轉(zhuǎn)子流量計I、II ;134-輸水總管；205、207、210-文丘里流量計
I、IKIII ;110、117、 124-測壓計 I、IIJII ;206、208、209-排氣閥 I、IIJII ;125_ 出口調(diào)節(jié)閥；126-總管轉(zhuǎn)子流量計;130、131_放空管I、II ;202、203-灌泵漏斗I、11 ;201、204_灌泵閥門I、II ;113、114-切換閥I、II ;301、302、303、304-帶剎車的輪子；305、306-水泵電動機I、II ;307-控制箱;308、310-轉(zhuǎn)子流量計固定橫檔IV、VI ;309、311、312、313_輸水總管固定橫檔V、Vn、VDI、IX,401-水泵固定支架I ,402-水箱固定橫檔II ,403-控制箱固定橫檔 III。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明，但本實用新型的保護范圍不限于所述內(nèi)容。如圖1-4所示，本移動式水泵串并聯(lián)綜合實驗裝置，包括兩套水泵系統(tǒng)、控制箱、以及將其串聯(lián)或并聯(lián)的連接管道和切換閥門，實驗系統(tǒng)安裝在帶輪子的移動架上，系統(tǒng)的水泵、水箱、流量計、控制箱和管道固定在移動架相應的支架和橫檔上；每套水泵系統(tǒng)包括水泵、溫度傳感器、進水閥、真空表、壓力表、文丘里流量計、流量調(diào)節(jié)閥、轉(zhuǎn)子流量計、進水管和輸水管，進水管兩端分別與水泵和水箱連接，輸水管兩端分別與水泵和出水總管連接，出水總管出口連接水箱；兩套水泵系統(tǒng)的輸水管通過切換閥連接而實現(xiàn)串聯(lián)或并聯(lián)。兩套水泵系統(tǒng)的水泵I 107、水泵II 120的進口分別與進水管I 127、進水管II 132相接，出口分別與輸水管I 128、輸水管II 133相接；兩進水管I 127和進水管II 132上分別依次安裝進水閥I 105和進水閥II 122、真空表I 106和真空表II 121;輸水管I 128和輸水管II 133上分別依次安裝壓力表I 108和壓力表II 119、文丘里流量計I 205和文丘里流量計II 207、流量調(diào)節(jié)閥I 111和流量調(diào)節(jié)閥II 116、轉(zhuǎn)子流量計I 112和轉(zhuǎn)子流量計II 115。第一套水泵系統(tǒng)的輸水管I 128經(jīng)切換閥I 113和串聯(lián)管道129，與第二套水泵系統(tǒng)進水管II 132的進水閥II 122與真空表II 121之間的管道相接；輸水管I 128同時經(jīng)切換閥II 114與第二套水泵系統(tǒng)的輸水管II 133匯合后，與輸水總管134相接。通過兩切換閥I、II和進水閥II兼作第三切換閥的配合使用，實現(xiàn)兩套水泵系統(tǒng)的串聯(lián)或并聯(lián)。輸水總管134上依次安裝有文丘里流量計III 210、總流量計126和出口調(diào)節(jié)閥125，文丘里流量計I 205、文丘里流量計II 207、文丘里流量計III 210上分別通過軟管連接有測壓計I 110、測壓計II 117、測壓計III124，在連接軟管與文丘里流量計I、II、III的管上分別安裝有排氣閥I 206、排氣閥II 208、排氣閥III 209。輸水管I 128和輸水管II 133上壓力表I 108和壓力表II 119后的管道上分別安裝有一個三通閥，兩三通閥間通過放空管I 130連接，放空管I 130上安裝有放空閥II 109和放空閥III 118，放空閥II 109和放空閥III 118間管道上通過三通閥連接有放空管II 131，放空管II 131下端接水箱102。實驗結(jié)束后，可通過放空管II 131將管道系統(tǒng)中殘留的水排入水箱。輸水管I 128和輸水管II 133上壓力表I 108和壓力表II 119后的管道上，通過三通分別接有灌泵漏斗I 202和灌泵漏斗II 203、灌泵閥門I 201和灌泵閥門II 204。水箱102為經(jīng)帶孔隔板103分隔的雙格式水箱，水箱102底部裝有放空閥I 101 ;進水管I 127和進水管II 132下端接入水箱的左格中，輸水總管134和放空管II 131下端接入水箱的右格中。所述移動架是由橫桿、豎桿和橫檔相互焊接連固構(gòu)成的三層框架結(jié)構(gòu)，橫檔水平連固在每層框架前、后兩邊的橫桿上，底層框架上設(shè)有支架I 401，移動架的四個下端角上裝有帶剎車裝置小輪I 301、小輪II 302、小輪III 303、小輪IV 304 ;水泵I 107和水泵II 120固定在移動架的支架I 401上，水箱102固定在移動架的橫檔II 402上，輸水總管134固定在移動架的橫檔V 309、橫檔VII 311、橫檔VDI 312、橫檔IX 313上，轉(zhuǎn)子流量計I 112、轉(zhuǎn)子流 量計II 115和總轉(zhuǎn)子流量計126分別固定在移動架的橫檔IV 308、橫檔VI 310上，控制箱307固定在移動架的橫檔III 403上；文丘里流量計的測壓計I 110、測壓計II 117、測壓計III 124通過刻度板固定在移動架中層和上層的框架上。
權(quán)利要求1.一種移動式水泵串并聯(lián)綜合實驗裝置，包括兩套水泵系統(tǒng)、控制箱、以及將其串聯(lián)或并聯(lián)的連接管道和切換閥門，其特征是實驗系統(tǒng)安裝在帶輪子的移動架上，系統(tǒng)的水泵、水箱、流量計、控制箱和管道固定在移動架相應的支架和橫檔上；每套水泵系統(tǒng)包括水泵、溫度傳感器、進水閥、真空表、壓カ表、文丘里流量計、流量調(diào)節(jié)閥、轉(zhuǎn)子流量計、進水管和輸水管，進水管兩端分別與水泵和水箱連接，輸水管兩端分別與水泵和出水總管連接，出水總管出ロ連接水箱；兩套水泵系統(tǒng)的輸水管通過切換閥連接而實現(xiàn)串聯(lián)或并聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的移動式水泵串并聯(lián)綜合實驗裝置，其特征是兩套水泵系統(tǒng)的水泵I、II (107 ;120)的進ロ分別與進水管I、II (127 ;132)相接，出ロ分別與輸水管I、II (128 ; 133)相接；兩進水管I、II (127 ; 132)上分別依次安裝進水閥I、II (105 ;122)，真空表I、II (106 ;121);兩輸水管I、II (128 ;133)上分別依次安裝壓カ表I、II (108 ;119)，文丘里流量計I、II (205 ;207)，流量調(diào)節(jié)閥I、II (111 ;116)，轉(zhuǎn)子流量計I、II (112 ；115)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的移動式水泵串并聯(lián)綜合實驗裝置，其特征是第一套水泵系統(tǒng)的輸水管I (128)經(jīng)切換閥I (113)和串聯(lián)管道(129)，與第二套水泵系統(tǒng)進水管II(132)的進水閥II (122)與真空表II (121)之間的管道相接；輸水管I (128)同時經(jīng)切換閥11(114)與第二套水泵系統(tǒng)的輸水管II (133)匯合后，與輸水總管(134)相接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的移動式水泵串并聯(lián)綜合實驗裝置，其特征是輸水總管(134)上依次安裝有文丘里流量計111(210)、總轉(zhuǎn)子流量計(126)和出口調(diào)節(jié)閥(125)，文丘里流量計I > IKIII (205 ；207 ;210)上分別通過軟管連接有測壓計I ,IIJIK 110 ；117 ；124),在連接軟管與文丘里流量計的管上安裝有排氣閥I、II、III(206 ；208 ;209)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的移動式水泵串并聯(lián)綜合實驗裝置，其特征是兩輸水管I、II(128 ;133)上壓カ表I、II (108 ;119)后的管道上分別安裝有ー個三通閥，兩三通閥間通過放空管I (130)連接，放空管I (130)上安裝有兩個放空閥II、III(109 ;118)，兩放空閥II、111(109 ；118)間管道上通過三通閥連接有放空管II (131)，放空管II (131)下端接入水箱(102)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的移動式水泵串并聯(lián)綜合實驗裝置，其特征是兩輸水管I、II(128 ;133)上壓カ表I、II (108 ;119)后的管道上，通過三通分別接有灌泵漏斗I、11 (202 ；203)和灌泵閥門 I、II (201 ;204)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的移動式水泵串并聯(lián)綜合實驗裝置，其特征是水箱(102)為經(jīng)帶孔隔板(103)分隔的雙格式水箱，水箱(102)底部裝有放空閥I (101);兩進水管I、n(127 ;132)下端接入水箱的左格中，輸水總管(134)和放空管II (131)下端接入水箱的右格中。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的移動式水泵串并聯(lián)綜合實驗裝置，其特征是移動架是由橫桿、豎桿和橫檔相互連固構(gòu)成的三層框架結(jié)構(gòu)，橫檔水平連固在每層框架前、后兩邊的橫桿上，底層框架上設(shè)有支架I (401)，移動架的四個下端角上裝有小輪I、II、III、IV(301 ；302 ；303 ；304);兩水泵I、II (107 ；120)固定在移動架的支架I (401)上，水箱(102)固定在移動架的橫檔II (402)上，輸水總管(134)固定在移動架的橫檔V、VII、VDI、IX(309 ；311 ；312 ;313)上，轉(zhuǎn)子流量計I、II (112 ;115)和總轉(zhuǎn)子流量計(126)分別固定在移動架的橫檔IV、VI(308 ；310)上，控制箱(307)固定在移動架的橫檔III(403)上；文丘里流量計的三個測壓計I、II、III(110 ；117 ;124)通過刻度板固定在移動架中層和上層的框架上。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的移動式水泵串并聯(lián)綜合實驗裝置，其特征是移動架的四個小輪I > IKIILIV (301 ；302 ；303 ；304)上裝有剎車裝置。
專利摘要本實用新型涉及一種移動式水泵串并聯(lián)綜合實驗裝置，屬于水力學實驗裝置技術(shù)領(lǐng)域。包括水泵系統(tǒng)、控制箱、連接管道和切換閥門，實驗系統(tǒng)固定在帶輪子的移動架上，系統(tǒng)的水泵、水箱、流量計、控制箱和管道固定在移動架支架和橫檔上；水泵系統(tǒng)包括水泵、溫度傳感器、進水閥、真空表、壓力表、文丘里流量計、流量調(diào)節(jié)閥、轉(zhuǎn)子流量計、進水管和輸水管，進水管與水泵和水箱連接，輸水管與水泵和出水總管連接，出水總管出口連接水箱；兩套水泵系統(tǒng)的輸水管通過切換閥實現(xiàn)串聯(lián)或并聯(lián)，得到水泵特性曲線。具有可實現(xiàn)裝置整體移動、便于排水和提高實驗室利用率、不需要建設(shè)專門的實驗室、可直觀顯示各部件連接關(guān)系，有利于教學等優(yōu)點。
文檔編號G09B25/02GK202404819SQ201120524050
公開日2012年8月29日 申請日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者劉自蓮, 吳國娟, 張梅, 彭金輝, 黃秋香 申請人:昆明理工大學