本發(fā)明涉及一種具有防集氣功能的柱塞泵及其控制方法，尤其適用于輸送含水率為75％以上污泥或類似高濃度粘稠物料的柱塞泵。

背景技術(shù)：

1、在柱塞泵泵送污泥的過程中，如果出現(xiàn)缺料但柱塞泵仍然運行的話，會將空氣泵送至管道內(nèi)部。當(dāng)空氣聚集到一定體積后，因其氣體具有壓縮性，且柱塞泵具有間歇延時特性，最終會導(dǎo)致后續(xù)污泥在柱塞泵單次泵送行程內(nèi)所傳遞的能量全部用于管道內(nèi)氣體的壓縮，氣體后端管道污泥泵送壓力值與氣體前端管道污泥的背壓值達到一個平衡，管道內(nèi)聚集氣體被壓縮-回彈-壓縮往復(fù)進行，從而導(dǎo)致泵送失效。

2、當(dāng)前針對污泥柱塞泵管道集氣的故障，通常是在管道端部和中部設(shè)置排氣閥。但集氣位置不確定，排氣效果就不佳。也有通過在柱塞泵喂料螺旋進料端設(shè)置物料儲存斗，并與儲存斗頂部或側(cè)壁直接安裝料位計檢測料位，避免空氣進入柱塞泵，但由于污泥的粘性和腐蝕性常常會造成料位計失真失效；而且集氣產(chǎn)生的根本原因是柱塞泵在泵送時未能有效保證泵送物料的連續(xù)性，使柱塞泵空打時輸入過多空氣隨物料進入管道，從而造成集氣產(chǎn)生。因此，有必要研發(fā)出一種能夠監(jiān)控泵送物料中的空氣含量，在污泥泵送過程中控制物料的含氣量，從而降低集氣的可能性。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決上述背景技術(shù)所存在的至少一種問題，本發(fā)明提供一種具有防集氣功能的柱塞泵及其控制方法，以適用于輸送含水率為75％以上污泥或類似高濃度粘稠物料的柱塞泵。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種具有防集氣功能的柱塞泵，包括喂料螺旋，主泵體、壓力檢測裝置以及控制系統(tǒng)；

4、所述喂料螺旋設(shè)置有喂料螺旋進料口和喂料螺旋出料口；

5、所述主體泵包括料腔、泵送組件；所述料腔設(shè)置有料腔進料口，所述料腔進料口和喂料螺旋出料口相連接；所述泵送組件用于將所述料腔內(nèi)的物料泵送；

6、所述壓力檢測裝置用于檢測所述料腔內(nèi)壓力變化；

7、所述控制系統(tǒng)根據(jù)所述壓力檢測裝置的檢測結(jié)果來控制所述泵送組件的工作，降低能耗和防止管道集氣。

8、進一步地，當(dāng)所述壓力檢測裝置檢測到所述料腔被物料填充至第一閾值時，所述壓力檢測裝置檢測發(fā)出信號，所述控制系統(tǒng)控制所述泵送組件工作，將物料從主泵體料腔內(nèi)泵送出去。

9、進一步地，當(dāng)有氣體不斷進入所述料腔，所述壓力檢測裝置檢測到所述料腔內(nèi)的物料下降至第二閾值時，所述壓力檢測裝置檢測發(fā)出信號，所述控制系統(tǒng)控制所述泵送組件停止工作或調(diào)慢泵送速度，等待物料繼續(xù)填充料腔，直至所述料腔內(nèi)被物料填充至第一閾時再重新啟動。

10、進一步地，在所述喂料螺旋出料口的側(cè)面設(shè)置有開口，并與所述壓力檢測裝置的開口相連接。

11、進一步地，所述壓力檢測裝置包括殼體、檢測頭、連接桿、一號接近開關(guān)、二號接近開關(guān)以及彈性覆膜；所述彈性覆膜外邊緣安裝于所述喂料螺旋出料口的側(cè)面開口與所述殼體之間；所述彈性覆膜內(nèi)表面與檢測頭連接；所述連接桿安裝在所述檢測頭中；所述一號接近開關(guān)和二號接近開關(guān)安裝在所述殼體中，用以檢測所述連接桿的位置；所述一號接近開關(guān)和二號接近開關(guān)在所述殼體中的安裝位置可調(diào)；當(dāng)所述二號接近開關(guān)發(fā)出信號時，控制系統(tǒng)控制主泵體泵送；當(dāng)所述一號接近開關(guān)發(fā)出信號時，控制系統(tǒng)控制主泵體停止泵送或調(diào)慢泵送速度。

12、進一步地，所述殼體包括固定架、連接桿支撐架以及接近開關(guān)安裝架；所述固定架一端法蘭與喂料螺旋出料口的側(cè)面開口法蘭相連接固定；所述連接桿支撐架兩邊分別通過法蘭和螺栓與接近開關(guān)安裝架、固定架相連接；所述接近開關(guān)安裝架一側(cè)加工有腰形孔，以安裝所述一號接近開關(guān)和二號接近開關(guān)。

13、進一步地，所述連接桿支撐架左右兩端各有一塊封板，所述封板中心加工有通孔，所述通孔內(nèi)通過螺栓固定有直線軸承。

14、進一步地，所述連接桿為t形連接桿，所述t形連接桿一端為圓桿，圓桿末端加工有螺紋，另一端為圓板；所述t形連接桿穿過連接桿支撐架中的直線軸承，螺紋端朝向固定架，圓板端朝向接近開關(guān)安裝架。

15、進一步地，所述檢測頭為圓板，圓板中心加工有螺紋孔，以與所述t形連接桿通過螺紋連接固定。

16、第二方面，本發(fā)明提供一種控制方法，用于如上所述的具有防集氣功能的柱塞泵，所述方法包括：

17、當(dāng)喂料螺旋開始工作時，物料由喂料螺旋進料口進料，由喂料螺旋出料口出料，接著進入主泵體的料腔內(nèi)；當(dāng)主泵體的料腔內(nèi)被物料充滿時，所述壓力檢測裝置的彈性覆膜被擠壓發(fā)生形變，推動內(nèi)部檢測頭向遠離料腔方向運動，帶動連接桿向同方向移動，直至二號接近開關(guān)檢測到t形連接桿圓板端并發(fā)出信號；柱塞泵控制系統(tǒng)接收到此信號時，控制主泵體泵送組件開始工作，將物料從主泵體料腔內(nèi)泵送出去。

18、當(dāng)有氣體不斷進入主泵體料腔時，主泵體料腔內(nèi)物料填充率逐漸下降，物料給予彈性覆膜的力小于彈性覆膜恢復(fù)形變的力時，檢測頭受彈性覆膜的拉力向靠近料腔的方向運動，帶動t形連接桿向同方向移動，直至二號接近開關(guān)停止發(fā)出信號，一號接近開關(guān)檢測到t形連接桿圓板端并發(fā)出信號；控制系統(tǒng)接收到此信號時，控制主泵體泵送組件停止工作或調(diào)慢泵送速度，等待物料繼續(xù)填充主泵體料腔，直至料腔內(nèi)被物料充滿后再重新啟動

19、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果在于：

20、本發(fā)明提供一種具有防集氣功能的柱塞泵及其控制方法。通過在喂料螺旋出料口側(cè)壁處設(shè)置一種壓力檢測裝置，并在裝置支架側(cè)壁同水平不同位置裝有兩個接近開關(guān)，當(dāng)主泵體料腔內(nèi)完全填充物料后且物料被擠壓到達裝置側(cè)方彈性覆膜時，推動滑桿末端向接近開關(guān)方向移動直至接近開關(guān)有信號發(fā)出，當(dāng)二號接近開關(guān)發(fā)出信號時，柱塞泵控制系統(tǒng)控制主泵體開始泵送；當(dāng)一號接近開關(guān)發(fā)出信號時，柱塞泵控制系統(tǒng)控制主泵體停止泵送或調(diào)慢泵送速度，以此來保證主泵體料腔里物料供給的連續(xù)性，防止因物料不足而導(dǎo)致主泵體將過多空氣泵送至輸送管道內(nèi)，造成管道集氣從而造成泵送失效。

21、與設(shè)置排氣閥或直接安裝料位計來解決集氣問題相比，本發(fā)明從根本原因上減少集氣問題發(fā)生的頻率，通過采用敷膜方式使檢測裝置除彈性覆膜以外的其他零部件與污泥避免直接接觸(彈性覆膜后方的檢測頭、t形連接桿由于彈性覆膜側(cè)存在，不會直接和污泥直接接觸，故而不會因為污泥的存在導(dǎo)致其運行過程受到不必要的阻力)，比直接在料腔中安裝料位計的方式準確度和可靠度更高，且延長了檢測元件的使用壽命。

22、本發(fā)明的提供的核心機構(gòu)裝置可根據(jù)主泵體料腔內(nèi)物料的填充情況自動控制柱塞泵的啟動停止或者運行快慢；其中，接近開關(guān)安裝架側(cè)面腰形孔的設(shè)計使兩個接近開關(guān)的間距有自由調(diào)整的空間，進而可以根據(jù)實際需要控制柱塞泵的啟動和停止的間隔時間，提高了柱塞泵裝備的能源利用率，從而達到節(jié)能減排的目的。

技術(shù)特征：

1.一種具有防集氣功能的柱塞泵，其特征在于，包括喂料螺旋，主泵體、壓力檢測裝置以及控制系統(tǒng)；

2.如權(quán)利要求1所述的具有防集氣功能的柱塞泵，其特征在于，當(dāng)所述壓力檢測裝置檢測到所述料腔被物料填充至第一閾值時，所述壓力檢測裝置檢測發(fā)出信號，所述控制系統(tǒng)控制所述泵送組件工作，將物料從主泵體料腔內(nèi)泵送出去。

3.如權(quán)利要求1所述的具有防集氣功能的柱塞泵，其特征在于，當(dāng)有氣體不斷進入所述料腔，所述壓力檢測裝置檢測到所述料腔內(nèi)的物料下降至第二閾值時，所述壓力檢測裝置檢測發(fā)出信號，所述控制系統(tǒng)控制所述泵送組件停止工作或調(diào)慢泵送速度，等待物料繼續(xù)填充料腔，直至所述料腔內(nèi)被物料填充至第一閾時再重新啟動。

4.如權(quán)利要求1所述的具有防集氣功能的柱塞泵，其特征在于，在所述喂料螺旋出料口的側(cè)面設(shè)置有開口，并與所述壓力檢測裝置的開口相連接。

5.如權(quán)利要求1-4任一所述的具有防集氣功能的柱塞泵，其特征在于，所述壓力檢測裝置包括殼體、檢測頭、連接桿、一號接近開關(guān)、二號接近開關(guān)以及彈性覆膜；所述彈性覆膜外邊緣安裝于所述喂料螺旋出料口的側(cè)面開口與所述殼體之間；所述彈性覆膜內(nèi)表面與檢測頭連接；所述連接桿安裝在所述檢測頭中；所述一號接近開關(guān)和二號接近開關(guān)安裝在所述殼體中，用以檢測所述連接桿的位置；所述一號接近開關(guān)和二號接近開關(guān)在所述殼體中的安裝位置可調(diào)；當(dāng)所述二號接近開關(guān)發(fā)出信號時，控制系統(tǒng)控制主泵體泵送；當(dāng)所述一號接近開關(guān)發(fā)出信號時，控制系統(tǒng)控制主泵體停止泵送或調(diào)慢泵送速度。

6.如權(quán)利要求5所述的具有防集氣功能的柱塞泵，其特征在于，所述殼體包括固定架、連接桿支撐架以及接近開關(guān)安裝架；所述固定架一端法蘭與喂料螺旋出料口的側(cè)面開口法蘭相連接固定；所述連接桿支撐架兩邊分別通過法蘭和螺栓與接近開關(guān)安裝架、固定架相連接；所述接近開關(guān)安裝架一側(cè)加工有腰形孔，以安裝所述一號接近開關(guān)和二號接近開關(guān)。

7.如權(quán)利要求6所述的具有防集氣功能的柱塞泵，其特征在于，所述連接桿支撐架左右兩端各有一塊封板，所述封板中心加工有通孔，所述通孔內(nèi)通過螺栓固定有直線軸承。

8.如權(quán)利要求5所述的具有防集氣功能的柱塞泵，其特征在于，所述連接桿為t形連接桿，所述t形連接桿一端為圓桿，圓桿末端加工有螺紋，另一端為圓板；所述t形連接桿穿過連接桿支撐架中的直線軸承，螺紋端朝向固定架，圓板端朝向接近開關(guān)安裝架。

9.如權(quán)利要求8所述的具有防集氣功能的柱塞泵，其特征在于，所述檢測頭為圓板，圓板中心加工有螺紋孔，以與所述t形連接桿通過螺紋連接固定。

10.一種控制方法，用于權(quán)利要求5所述的具有防集氣功能的柱塞泵，其特征在于，所述方法包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種具有防集氣功能的柱塞泵及其控制方法，該柱塞泵包括包括喂料螺旋，主泵體、壓力檢測裝置以及控制系統(tǒng)；喂料螺旋設(shè)置有喂料螺旋出料口；主體泵包括料腔、泵送組件；料腔設(shè)置有料腔進料口，料腔進料口和喂料螺旋出料口相連接；泵送組件用于將料腔內(nèi)的物料泵送；壓力檢測裝置用于檢測所述料腔內(nèi)壓力變化；控制系統(tǒng)根據(jù)壓力檢測裝置的檢測結(jié)果來控制泵送組件的工作，以降低能耗和防止管道集氣。與設(shè)置排氣閥或直接安裝料位計來解決集氣問題相比，本發(fā)明從根本原因上減少集氣問題發(fā)生的頻率，通過采用敷膜方式使檢測裝置除彈性覆膜以外的其他零部件與污泥避免直接接觸，比直接在料腔中安裝料位計的方式準確度和可靠度更高。

技術(shù)研發(fā)人員：陳志平,何國鵬,石嘉欣,蒙振凈,鄭理慎
受保護的技術(shù)使用者：廣州中洲環(huán)?？萍加邢薰?br/>技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9