一种水泵自动拍门的施工方法与流程

本申请涉及抽水水泵领域，尤其涉及一种水泵自动拍门的施工方法。

背景技术：

在现有的中小型排涝或灌溉的水泵中，拍门是很重要的结构配件，它主要是在水泵停机时，阻止将已抽在上位/渠道中的水回流。但是常规的拍门是向上掀起的，拍门与水泵管的连接轴在水泵出水管口上部，它在抽水时，水泵抽水冲力要持续顶起拍门，停机时靠拍门自身重力合上，常规的用于排灌的中小型水泵的拍门轻则几十公斤重则几百公斤，依靠水泵抽水冲力将拍门持续顶起，因此需要消耗很多电能。

为减少能源消耗，提高泵站运行效率，现提出一种设置在水泵出水口下部，开启角度大、抽水时无阻力的节能型自动翻转式拍门，根据力学原理，将原本安装在出水口上部的拍门改为安装在出水口下部，拍门设置在平衡臂支撑左端，配重体设置在平衡臂支撑右端，拍门在打开时，位于支撑左端的拍门和位于支撑右端的配重体重量平衡，因此对出水口阻力较小，停止抽水，拍门因右端力矩略大及回水吸力盖到出水口上，从而起到阻挡水流顺出水管回流的作用，该类型拍门具有以下技术特点：1、无需任何启闭装置，能自动启闭；2、安全稳定，节能高效；3、此拍门运行时无阻力，闭门时撞击力小，消除了水锤和出水时产生的漩涡；4、无需手、电、气、液控制，不要人工操作，节省大量人力物力，提高泵站运行可靠性和装置效率，降低运行维护成本；5、降低泵站能耗，在实际运行中经测试，此拍门比悬挂式拍门节约电能22.5％；6、拍门及其配件采用不锈钢材料，不会锈蚀，其橡胶垫片更换方便，密封可靠，产品结构简单合理，使用寿命可达30年以上，且维护方便。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题：本申请针对现有技术中水泵拍门依赖水泵抽水冲力将其顶起而需要耗费电能的不足，提供了一种将拍门安装于水泵出水口下部，且不消耗电能的水泵自动拍门的施工方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种水泵自动拍门，包括水泵出水口和设置在出水口上的拍门，其特征在于，所述水泵出水口下部设有支座，平衡臂活动连接在支座上，平衡臂上端连接拍门，拍门贴合在出水口上，平衡臂下端通过配重连接件连接配重体。

进一步的，所述拍门设有垫片，所述的垫片为配合出水口的环形垫片，所述的环形垫片设有两个环形凸起，在所述的两个环形凸起之间设有环形凹槽，所述的凹槽与出水口前端管壁配合紧密。

进一步的，所述的出水口设为倾斜出水口，其倾斜角度为40-80°，优选的，倾斜角度为45°。

进一步的，所述的平衡臂上设有支撑，支撑与支座通过轴活动连接。

进一步的，所述的拍门设有环形垫片槽，所述的环形垫片设置在环形垫片槽内。

进一步的，所述的配重体为金属或非金属球体或矩形体，优选的，配重体采用铸铁球体。

进一步的，所述的拍门背面圆心处设有拍门连接件，拍门连接件上设有连接孔，在所述的连接孔的上部2-5cm距离设有挡片，此距离可以保证拍门具有一定的活动空间，挡片可以阻挡拍门，预防拍门在打开后翻转到平衡臂顶端或平衡臂下方。

进一步的，所述的垫片为橡胶材质或磁性橡胶材质，其与出水口管壁配合的凹槽为乳胶材质或磁性乳胶材质，垫片采用胶粘或压板固定在配套的拍门垫片槽内。

本发明还公开了上述水泵自动拍门的制造方法，其特征包括如下工艺和步骤：

1)首先制作拍门，拍门为钢板制作，其直径大于所配套的水泵出水口10cm左右，即周边各凸出出水管口外壁5cm左右，在其与水泵出水口接触面设置垫片槽，将环形橡胶垫片固定在此垫片槽内，在拍门背面圆心处设置拍门连接件，拍门连接件上设有连接孔，在所述的连接孔的上部3-5cm距离设置挡片；

2)水泵出水口制作：将水泵出水管口设为倾斜出水口，其倾斜角度为40-80°，优选的倾斜角度为45°，在水泵出水口下部管壁上设置支座，支座上设有连接孔；

3)平衡臂制作：平衡臂为矩形，在平衡臂下部3/4处固定设置支撑，支撑上设有连接孔，以轴活动连接在支座上，在平衡臂上部距离顶端5-10cm设置连接孔，以轴活动连接在拍门连接件的连接孔上；在平衡臂下端设置活动连接件，在活动连接件上设置配重连接件，在配重连接件下端设置配重体；

4)配重体制作：配重体为铸铁铸造的球形体，在其上部焊接一根矩形钢管作为连接活动连接件的配重连接件，在配重连接件上部设置活动连接件，活动连接件通过轴与平衡臂下端活动连接；

5)垫片制作：步骤1所述的垫片为橡胶注造或橡胶内加入磁粉注造，所述的环形凹槽采用更软的发泡橡胶或乳胶制作，或者也在发泡橡胶或乳胶内加入磁粉制作，将垫片以胶粘或压板固定在配套的拍门垫片槽内；

6)拍门的应用：在开启水泵时，水流冲开出水口外的拍门，拍门平放在出水口下部，平衡臂后部的配重体与前部的拍门在支撑、支座连接处为前后平衡状态，拍门不影响出水口，对出水没有阻力，水泵停止抽水，由于回水力的作用使拍门自动抬起闭合在出水口上，出水口的前端管壁与设置在拍门上的环形橡胶垫片凹槽紧密贴合，避免水顺着管道回流。

本发明还公开了上述水泵自动拍门的施工方法，其特征包括如下工艺和步骤：

1)水泵的安装同常规水泵的安装，将安装好的水泵出水管口设为上部向前倾斜的出水口，其倾斜角度为40-80°，优选的倾斜角度为45°，在水泵出水口下部管壁上设置支座，支座上设有连接孔；

2)将支座的连接孔与平衡臂上的支撑的连接孔以轴活动连接；

3)以轴通过拍门连接件的连接孔将拍门设置在平衡臂前端，拍门上设有垫片，垫片设有凹槽，所述的垫片为磁性橡胶材质，其与出水口管壁配合的凹槽为磁性乳胶材质，垫片采用胶粘或压板固定在配套的拍门垫片槽内；

4)活动连接件通过轴连接在平衡臂后端，在活动连接件下部设有配重连接件，在配重连接件下端连接有球形配重体；

5)上述4步设置好后，拍门贴合在出水口上，在开启水泵时，水流冲开出水口外的拍门，拍门平放在出水口下部，平衡臂后部的配重体与前部的拍门在支撑、支座连接处为前后平衡状态，拍门不影响出水口，对出水没有阻力，水泵停止抽水，由于回水力的作用使拍门自动抬起闭合在出水口上，出水口的前端管壁与设置在拍门上的环形橡胶垫片凹槽紧密贴合，避免水顺着管道回流。

有益效果

本发明采用以上技术方案后具有以下技术效果：本发明所述装置中拍门安装在水泵出水口下部，当水泵工作时，拍门在水冲击力作用下打开，平放在出水口下部，因此对出水口阻力较小，水泵停止抽水，由于右端力矩略大及回水拉力的作用使拍门自动抬起闭合在出水口上，出水口的管壁与设置在拍门上的环形橡胶垫片凹槽紧密贴合，特别是加有磁性的垫片和凹槽，可以和出水口吸附更加紧密，避免水顺着管道回流，与现有技术相比，本发明可节约电能。

附图说明

图1是本发明的水泵自动拍门的闭合状态侧面结构示意图；

图2是图1的左视结构示意图；

图3是图2的立体结构示意图；

图4是图1的拍门打开状态结构示意图；

图5是图4的拍门打开状态立体结构示意图；

图6是拍门关闭后凹槽与出水口前端管壁结合状态结构示意图；

图7是拍门打开平衡状态拍门连接件处立体结构示意图，可见拍门连接片上的挡片结构。

其中，1-出水口，2-垫片，3-拍门，4-拍门连接件，5-平衡臂，6-支座，7-轴，8-支撑，9-活动连接件，10-配重连接件，11-配重体，21-凹槽，31-垫片槽，41-挡片。

具体实施方式

为使本申请的目的和技术方案更加清楚，以下结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于所描述的本申请的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例1：参考附图，一种水泵自动拍门，包括水泵出水口1和设置在出水口上的拍门3，所述水泵出水口1下部设有支座6，平衡臂5活动连接在支座6上，平衡臂5上端连接拍门3，拍门3阻挡在出水口1上，平衡臂5下端设有配重连接件10，配重连接件10连接配重体11。

进一步的，所述拍门3设有垫片2，所述的垫片2为环形垫片，所述的环形垫片设有两个环形凸起，在所述的两个环形凸起之间设有凹槽21，所述的凹槽21与出水口1前端管壁配合紧密。

进一步的，所述的出水口1设为倾斜出水面，其倾斜角度为40-80°，优选的，倾斜角度为45°。

优选的，所述的平衡臂5上设有支撑8，支撑8与支座6通过轴7活动连接。

优选的，所述的拍门3设有环形垫片槽31，垫片2设置在环形垫片槽31内。

进一步的，所述的配重体11为金属或非金属球体或矩形体，优选的，配重体11为球型铸铁。

进一步的，所述的拍门3背面圆心处设有拍门连接件4，拍门连接件4上设有连接孔，在所述的连接孔的上部2-5cm距离设有挡片41，此距离可以保证拍门3具有一定的活动空间，挡片41可以阻挡拍门3，预防拍门3在打开后翻转到平衡臂5顶端或平衡臂5下方。

进一步的，所述的垫片2为橡胶材质，其与出水口1前端管壁配合的凹槽21为乳胶材质，采用更软的材质，可以保证凹槽21与出水口1贴合的更紧密，优选的，所述的垫片2为橡胶加入磁粉材质，凹槽21为乳胶加入磁粉材质，磁性垫片2和凹槽21可以更好的吸附在钢铁材质的出水口1上；垫片2采用胶粘或压板固定在配套的拍门垫片槽31内。

本实施例还公开了一种水泵自动拍门的制造方法，包括水泵出水口1和设置在出水口1上的拍门3，其特征包括如下工艺和步骤：

1)首先制作拍门3，拍门3为钢板制作，其直径大于所配套的水泵出水口10cm左右，即拍门3的上下左右都凸出出水口1管壁外部5cm左右，在其与水泵出水口1接触面设置垫片槽31，将环形橡胶垫片2固定在此垫片槽31内，在拍门3背面圆心处设置拍门连接件4，拍门连接件4上设有连接孔，在所述的连接孔的上部2-5cm距离设置挡片41；

2)将水泵出水管口设为倾斜出水口1，其倾斜角度为40-80°，优选的倾斜角度为45°，在水泵出水口1下部管壁上设置支座6，支座6上设有连接孔；

3)平衡臂制作：平衡臂5为矩形，在平衡臂5下部3/4处设置支撑8，支撑8上设有连接孔，以轴7活动连接在支座6上，在平衡臂5上部距离顶端5-10cm处设置连接孔，以轴7活动连接在拍门连接件4上；在平衡臂5下端设置活动连接件9，在活动连接件9上设置配重连接件10，在配重连接件10下端设置配重体11；

4)配重体制作：配重体11为铸铁铸造的球形体，在其上部焊接一根矩形钢管作为连接活动连接件9的配重连接件10，在配重连接件10上部设置活动连接件，活动连接件9通过轴7与平衡臂5下端活动连接；

5)垫片制作：步骤1所述的垫片2为橡胶注造或橡胶内加入磁粉注造，所述的环形凹槽21采用更软的发泡橡胶或乳胶制作，或者也在发泡橡胶或乳胶内加入磁粉制作，将垫片2用胶粘或压板固定在配套的拍门垫片槽31内；

6)拍门的应用：在开启水泵时，水流冲开出水口1外的拍门3，拍门3平放在出水口1下部，平衡臂5后部的配重体11与前部的拍门3在支座6连接处为前后平衡状态，拍门3不影响出水口1，对出水阻力较小，水泵停止抽水，由于回水力的作用使拍门3自动抬起闭合在出水口1前端管壁上，出水口1的管壁与设置在拍门3上的环形橡胶垫片2凹槽21紧密贴合，避免水顺着管道回流。

本实施例还公开了一种水泵自动拍门的施工方法，其特征包括如下工艺和步骤：

1)水泵的安装同常规水泵的安装，将安装好的水泵出水管口设为上部向前倾斜的出水口1，其倾斜角度为40-80°，优选的倾斜角度为45°，在水泵出水口1下部管壁上设置支座6，支座6上设有连接孔；

2)将支座6的连接孔与平衡臂5上的支撑8的连接孔以轴7活动连接；

3)以轴7通过拍门连接件4的连接孔将拍门3设置在平衡臂5前端，拍门3上设有垫片2，垫片2设有凹槽21，所述的垫片2为磁性橡胶材质，其与出水口管壁配合的凹槽21为磁性乳胶材质，垫片2采用胶粘或压板固定在配套的拍门垫片槽31内；

4)活动连接件9通过轴7连接在平衡臂5后端，在活动连接件9下部设有配重连接件10，在配重连接件10下端连接有球形配重体11；

5)上述4步设置好后，拍门3贴合在出水口1上，在开启水泵时，水流冲开出水口1外的拍门3，拍门3平放在出水口1下部，平衡臂5后部的配重体11与前部的拍门3在支撑8、支座6连接处为前后平衡状态，拍门3不影响出水口，对出水没有阻力，水泵停止抽水，由于回水力的作用使拍门3自动抬起闭合在出水口1上，出水口1的前端管壁与设置在拍门3上的环形橡胶垫片凹槽21紧密贴合，避免水顺着管道回流。

上述实施例平衡臂、力臂长度、拍门、配重分别是：支撑8前部为60公分，支撑8后部为20公分，拍门3质量为20千克，支撑8前部平衡臂5质量为3千克，支撑8后部平衡臂5质量为1千克，配重体11质量为64.5千克，水泵出水口面与水平面夹角为45°，左侧力矩为M1，右侧力矩为M2，设备摩擦力、水的浮力以及水流旋窝的影响不计。

当抽水时平衡臂5处于水平状态时，两端力矩为：

M1＝20*9.8*0.6+3*9.8*0.3＝126.42牛·米

M2＝64.5*9.8*0.2+1*9.8*0.1＝127.40牛·米

因两端力矩相差不大，所以拍门对水泵出水的水头影响较小。

当水泵停水时，由于右端力矩略大及回水拉力的作用使拍门3自动合在泵管出水口1上，这时平衡臂支撑8两端的力矩为：

M1＝20*9.8*0.30+3*9.8*0.15＝63.21牛·米

M2＝64.5*9.8*0.1+1*9.8*0.05＝63.70牛·米

右端力矩大于左端力矩，所以拍门合上后处于稳定的封闭状态。

为了调节右端力矩大小，配重球型铸铁在平衡臂上可左右微调。因水泵型号不同，出水口大小也不同，可以根据上述实施例对自动拍门的尺寸和重量做相应的调整。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语，包括技术术语和科学术语，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本申请中所述的“内、外”的含义指的是相对于设备本身而言，指向设备内部的方向为内，反之为外。

本申请中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。

以上述依据本申请的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。