一种增压取水泵的控制方法及增压取水泵车的控制方法与流程

本发明属于水泵技术领域，具体涉及一种水陆两用增压取水泵的控制方法及增压取水泵车的控制方法。

背景技术：

现有的泵以电机能否浸入水中来划分，可分为潜水泵和一般安装在液面之上的泵。潜水泵是深井提水的重要设备，把地下水提取到地表，是生活用水、矿山抢险、工业冷却、农田灌溉、海水提升、轮船调载等必不可少的抽水设备。一般安装在液面之上的泵，如：离心泵，由于大气压力及水压力降低到一定数值时会将使水汽化而泵就吸不上水，一般的离心泵的吸水扬程不会超过九米。同时，泵机组不能浸于水下。

在救灾抢险工作中，泵有可能需要设置在水里取水，也有可能在一些水中不方便安装的场所可以灵活安装应用，需要设置在陆地上抽取水，另外，为了保证抢险效率，有时需要应用到远距离传输的水管管路系统中作为，而抢险活动中，不确定因数太多，现场环境复杂，所以携带的水泵最好是水陆两用，这样不仅可节约成本，同时可提高抢险效率。

综上所述，亟需提供一种能够自动化控制、节约成本、提高抢险效率以及降低水泵事故率的水陆两用增压取水泵的控制方法以及增压取水泵车的控制方法。

技术实现要素：

本发明的目的是提供种能够自动化控制、节约成本、提高抢险效率以及降低水泵事故率的水陆两用增压取水泵的控制方法以及增压取水泵车的控制方法。

上述目的是通过如下技术方案实现：一种水陆两用增压取水泵的控制方法，所述水陆两用增压取水泵包括控制器、泵体以及驱动所述泵体的叶轮转动的驱动电机，所述泵体的出水口设有单向阀和液位传感器，所述驱动电机设有用于检测驱动电机的电流值的电流传感器，所述泵体设有真空水泵，所述真空水泵用于抽排泵体内空气使泵体内形成负压以及抽送液体实现驱动电机的冷却，其特征在于，包括如下步骤：

(1)液位传感器检测泵体内的液位并将液位信息发送至控制器，控制器接收液位信息进行比较计算并判断泵体内是否充满水，是则为水中工作状态，进入步骤(2)；否则为陆地工作状态，进入步骤(3)；

(2)控制器控制驱动电机工作，带动叶轮旋转做功，水从泵体的进水口进入在离心力的作用下沿泵体水流道通过单向阀后从出水口流出；

(3)控制器控制真空水泵抽排泵体内空气，使泵体内部形成真空，在大气压的作用下，水源处的水沿吸水管的流入水泵，控制器接收液位传感器传输的液位信息进行比较处理判断泵体内是否充满水，充满水则控制驱动电机工作；

(4)电流传感器检测驱动电机的电流值并将检测的电流信息传递给控制器，控制器接收电流信息进行比较计算，当驱动电机电流值达到预设的最高值时，控制器控制真空水泵抽取泵体的水对驱动电机进行冷却，直至驱动电机的电流稳定在预设的电流值。

具体应用过程中，液位传感器检测泵体内的液位并将液位信息发送至控制器，控制器接收液位信息进行比较计算并判断泵体内是否充满水，是则为水中工作状态，控制器控制驱动电机工作，带动叶轮旋转做功，水从泵体的进水口进入在离心力的作用下沿泵体水流道通过单向阀后从出水口流出，否则为陆地工作状态，控制器控制真空水泵抽排泵体内空气，使泵体内部形成真空，在大气压的作用下，水源处的水沿吸水管的流入水泵，控制器接收液位传感器传输的液位信息进行比较处理判断泵体内是否充满水，充满水则控制驱动电机工作。

陆地上作为增压泵使用时，监测到作为增压泵的水陆两用增压取水泵的进水口压力达到预定值时，控制器控制低速启动水陆两用增压取水泵，继续监测水陆两用增压取水泵的出水口的压力值和水流量，根据流量和压力的增加匹配调整水中的取水泵和作为增压泵的水陆两用增压取水泵的转速，直至作为增压泵水陆两用增压取水泵的出水口达到预定的水流量和压力。在陆地作为增压泵使用时，水泵需要满足零流量到额定流量的全范围工况长时间的出口稳定压力，才可保证终端的使用要求，如水泵在零流量时，水泵内的水不流动，而水泵还是在持续工作，这时候电机电流会持续上升，电流传感器检测驱动电机的电流值并将检测的电流信息传递给控制器，控制器接收电流信息进行比较计算，当驱动电机电流值达到预设的最高值时，控制器控制真空水泵抽取泵体的水对驱动电机进行冷却，直至驱动电机的电流稳定在预设的电流值。如此可保证驱动电机正常运行，压力水流经电机外壳带走电机热量，使驱动电机电流稳定在较低数值，当水泵流量从零流量开启到额定流量时电机热量通过持续的水流带走，电机电流降低，当电流降低到设定最低值时，真空水泵停止工作，通过此方法保证增压泵陆上使用的电流稳定。

驱动电机为高速永磁变频电机，可在0～227hz的变频范围内实现无极变速，拥有体积小、重量轻、效率高等优点；水泵的壳体均为铸造铝合金材质，具有重量轻，散热性好的优点；单向阀常态为关闭，当水泵抽水工作时，通过水泵内水的压力顶开单向阀，水流即可从出水口流出，当水泵停止工作，单向阀自动复位关闭。

进一步的技术方案是，所述真空水泵为气、液两用泵，所述真空水泵设有切换开关，所述步骤(3)和步骤(4)中所述控制器控制切换开关动作切换真空水泵工作模式和真空水泵的启停。

进一步的技术方案是，所述真空水泵连接有进管和出管，所述进管与所述泵体连通，所述出管作为冷却管缠绕在所述驱动电机的外壳上并与所述水陆两用增压取水泵的外部连通，所述出管沿所述驱动电机环向布置多圈。

进一步的技术方案是，所述进管包括进液管和进气管，所述进液管与所述泵体连接在所述泵体的进水口，所述进气管与所述泵体连接在所述泵体的出水口，所述步骤(3)中真空水泵通过进气管吸气使泵体内形成负压，所述步骤(4)中通过进液管吸水冷却驱动电机。如此，将冷却取水口设置在所述泵体的进水口，这里的水温相对较低，而抽气口设置在泵体的出水口，利于将泵体内抽成真空。

为达到上述目的，本发明还提供一种增压取水泵车的控制方法，所述增压取水泵车包括排水抢险车和多个上述的水陆两用增压取水泵，其中第一水陆两用增压取水泵用于在水源处取水，至少第二水陆两用增压取水泵设置在排水抢险车的车厢内，水陆两用增压取水泵之间通过输水带连接，所述车厢内的水陆两用增压取水泵的进出口两侧均设有压力传感器，压力传感器将接收的压力信号传递给控制器，所述增压取水泵车的控制方法如下：

(1)水中的第一水陆两用增压取水泵的液位传感器检测泵体内的液位并将液位信息发送至控制器，控制器接收液位信息进行比较计算并判断泵体内充满水，控制第一水陆两用增压取水泵低速启动；

(2)监测到第二水陆两用增压取水泵的进水口压力达到预定值时，控制器控制低速启动第二水陆两用增压取水泵，继续监测第二水陆两用增压取水泵的出水口的压力值和水流量，根据流量和压力的增加匹配调整第一水陆两用增压取水泵和第二水陆两用增压取水泵的转速，直至第二水陆两用增压取水泵的出水口达到预定的水流量和压力；

(3)电流传感器检测驱动电机的电流值并将检测的电流信息传递给控制器，控制器接收电流信息进行比较计算，当驱动电机电流值达到预设的最高值时，控制器控制真空水泵抽取泵体的水对驱动电机进行冷却，直至驱动电机的电流稳定在预设的电流值；

(4)停机时，先控制缓慢降低第一水陆两用增压取水泵和第二水陆两用增压取水泵的转速，当监测到第二水陆两用增压取水泵的进水口压力达到预定值时，控制第二水陆两用增压取水泵停止运转，再控制第一水陆两用增压取水泵停止运转。

应用时，增压取水泵车用于远程高压供排水，通过多种监测控制方法实现智能稳定的供排水输送，系统至少包含两个水泵，第一水陆两用增压取水泵用于在水源处取水，通过软性水带输送到作为增压泵使用的第二水陆两用增压取水泵进水口，第二水陆两用增压取水泵固定在车厢上，用于给第一水陆两用增压取水泵输送过来的水增压，从而达到需要的流量、压力。

进一步的技术方案是，所述步骤(1)中，启动所述第一水陆两用增压取水泵后，所述控制器给第二水陆两用增压取水泵输出一定的功率，使得第二水陆两用增压取水泵的叶轮产生一定的反向作用力。如此，第一水陆两用增压取水泵启动后压力达到一定值便会带动作为增压泵的第二水陆两用增压取水泵叶轮反转，给第二水陆两用增压取水泵输出一定的功率，使得第二水陆两用增压取水泵的叶轮产生一定的反向作用力，防止第二水陆两用增压取水泵反转发电损坏系统元器件。

进一步的技术方案是，所述步骤(2)中，所述控制器控制第二水陆两用增压取水泵的真空水泵抽排泵体内空气，使泵体内部形成真空，控制器接收液位传感器传输的液位信息进行比较处理判断泵体内是否充满水，充满水则控制第二水陆两用增压取水泵的驱动电机启动。

进一步的技术方案是，所述第一水陆两用增压取水泵和第二水陆两用增压取水泵之间设有过滤装置，所述过滤装置前后设有压力表，通过监测过滤装置前后的压力差反馈过滤装置堵塞情况。如此，通过监测过滤装置前后的压力差，反馈过滤装置堵塞情况，及时清理过滤装置。

进一步的技术方案是，所述水陆两用增压取水泵设置所述驱动电机的一端设有浮体，所述浮体与泵体固定连接，所述浮体包括第一分体和第二分体，所述第一分体和第二分体之间形成容置空间，所述真空水泵设置在所述容置空间内并与所述驱动电机固定连接。水泵潜水工作时，浮体浮力可使水泵呈现漂浮状态。如此，本发明结构更为紧凑，设计更为合理。

进一步的技术方案是，所述水陆两用增压取水泵设有行走轮。优选水陆两用增压取水泵配套有4个用于移动水泵的轮子，可在平路上轻松移动。

相比于现有技术，本发明可在多种工况条件下使用，根据现场水源条件快速实现取水要求，布放时间短，提高了抢险效率；另外，泵车中水泵作为增压泵使用时，水泵流量从零流量开启到额定流量时，驱动电机热量通过持续的水流带走，驱动电机电流降低，保证增压泵陆上使用的电流稳定，保证其寿命同时降低事故率。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明一种实施方式所涉及的水陆两用增压取水泵的内部结构示意图(图中箭头表示水流方向)；

图2和图3分别为本发明一种实施方式所涉及的水陆两用增压取水泵应用示意图；

图4和图5分别为本发明一种实施方式所涉及的增压取水泵车的应用示意图。

图中：

1泵体2驱动电机3叶轮4单向阀

5液位传感器6出水口7进水口8真空水泵

9出管10进液管11进气管12浮体

13行走轮14水管15水陆两用增压取水泵16车厢

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。此外，本领域技术人员根据本文件的描述，可以对本文件中实施例中以及不同实施例中的特征进行相应组合。

本发明实施例如下，如图1～5，一种水陆两用增压取水泵15的控制方法，所述水陆两用增压取水泵15包括控制器、泵体1以及驱动所述泵体1的叶轮3转动的驱动电机2，所述泵体1的出水口6设有单向阀4和液位传感器5，所述驱动电机2设有用于检测驱动电机2的电流值的电流传感器，所述泵体1设有真空水泵8，所述真空水泵8用于抽排泵体1内空气使泵体1内形成负压以及抽送液体实现驱动电机2的冷却，其特征在于，包括如下步骤：

(1)液位传感器5检测泵体1内的液位并将液位信息发送至控制器，控制器接收液位信息进行比较计算并判断泵体1内是否充满水，是则为水中工作状态，进入步骤(2)；否则为陆地工作状态，进入步骤(3)；

(2)控制器控制驱动电机2工作，带动叶轮3旋转做功，水从泵体1的进水口7进入在离心力的作用下沿泵体1水流道通过单向阀4后从出水口6流出；

(3)控制器控制真空水泵8抽排泵体1内空气，使泵体1内部形成真空，在大气压的作用下，水源处的水沿吸水管14的流入水泵，控制器接收液位传感器5传输的液位信息进行比较处理判断泵体1内是否充满水，充满水则控制驱动电机2工作；

(4)电流传感器检测驱动电机2的电流值并将检测的电流信息传递给控制器，控制器接收电流信息进行比较计算，当驱动电机2电流值达到预设的最高值时，控制器控制真空水泵8抽取泵体1的水对驱动电机2进行冷却，直至驱动电机2的电流稳定在预设的电流值。

具体应用过程中，如图2和图3，液位传感器5检测泵体1内的液位并将液位信息发送至控制器，控制器接收液位信息进行比较计算并判断泵体1内是否充满水，是则为水中工作状态，控制器控制驱动电机2工作，带动叶轮3旋转做功，水从泵体1的进水口7进入在离心力的作用下沿泵体1水流道通过单向阀4后从出水口6流出，否则为陆地工作状态，控制器控制真空水泵8抽排泵体1内空气，使泵体1内部形成真空，在大气压的作用下，水源处的水沿吸水管14的流入水泵，控制器接收液位传感器5传输的液位信息进行比较处理判断泵体1内是否充满水，充满水则控制驱动电机2工作。

如图5，陆地上作为增压泵使用时，监测到作为增压泵的水陆两用增压取水泵15的进水口7压力达到预定值时，控制器控制低速启动水陆两用增压取水泵15，继续监测水陆两用增压取水泵15的出水口6的压力值和水流量，根据流量和压力的增加匹配调整水中的取水泵和作为增压泵的水陆两用增压取水泵15的转速，直至作为增压泵水陆两用增压取水泵15的出水口6达到预定的水流量和压力。在陆地作为增压泵使用时，水泵需要满足零流量到额定流量的全范围工况长时间的出口稳定压力，才可保证终端的使用要求，如水泵在零流量时，水泵内的水不流动，而水泵还是在持续工作，这时候电机电流会持续上升，电流传感器检测驱动电机2的电流值并将检测的电流信息传递给控制器，控制器接收电流信息进行比较计算，当驱动电机2电流值达到预设的最高值时，控制器控制真空水泵8抽取泵体1的水对驱动电机2进行冷却，直至驱动电机2的电流稳定在预设的电流值。如此可保证驱动电机2正常运行，压力水流经电机外壳带走电机热量，使驱动电机2电流稳定在较低数值，当水泵流量从零流量开启到额定流量时电机热量通过持续的水流带走，电机电流降低，当电流降低到设定最低值时，真空水泵8停止工作，通过此方法保证增压泵陆上使用的电流稳定。

驱动电机2为高速永磁变频电机，可在0～227hz的变频范围内实现无极变速，拥有体积小、重量轻、效率高等优点；水泵的壳体均为铸造铝合金材质，具有重量轻，散热性好的优点；单向阀4常态为关闭，当水泵抽水工作时，通过水泵内水的压力顶开单向阀4，水流即可从出水口6流出，当水泵停止工作，单向阀4自动复位关闭。

在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，所述真空水泵8为气、液两用泵，所述真空水泵8设有切换开关，所述步骤(3)和步骤(4)中所述控制器控制切换开关动作切换真空水泵8工作模式和真空水泵8的启停。

在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图1，所述真空水泵8连接有进管和出管9，所述进管与所述泵体1连通，所述出管9作为冷却管缠绕在所述驱动电机2的外壳上并与所述水陆两用增压取水泵15的外部连通，所述出管9沿所述驱动电机2环向布置多圈。

在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图1，所述进管包括进液管10和进气管11，所述进液管10与所述泵体1连接在所述泵体1的进水口7，所述进气管11与所述泵体1连接在所述泵体1的出水口6，所述步骤(3)中真空水泵8通过进气管11吸气使泵体1内形成负压，所述步骤(4)中通过进液管10吸水冷却驱动电机2。如此，将冷却取水口设置在所述泵体1的进水口7，这里的水温相对较低，而抽气口设置在泵体1的出水口6，利于将泵体1内抽成真空。

本发明还提供一种增压取水泵车的控制方法，实施例如下，如图5，所述增压取水泵车包括排水抢险车和多个上述的水陆两用增压取水泵15，其中第一水陆两用增压取水泵15用于在水源处取水，至少第二水陆两用增压取水泵15设置在排水抢险车的车厢16内，水陆两用增压取水泵15之间通过输水带连接，所述车厢16内的水陆两用增压取水泵15的进出口两侧均设有压力传感器，压力传感器将接收的压力信号传递给控制器，所述增压取水泵车的控制方法如下：

(1)水中的第一水陆两用增压取水泵15的液位传感器5检测泵体1内的液位并将液位信息发送至控制器，控制器接收液位信息进行比较计算并判断泵体1内充满水，控制第一水陆两用增压取水泵15低速启动；

(2)监测到第二水陆两用增压取水泵15的进水口7压力达到预定值时，控制器控制低速启动第二水陆两用增压取水泵15，继续监测第二水陆两用增压取水泵15的出水口6的压力值和水流量，根据流量和压力的增加匹配调整第一水陆两用增压取水泵15和第二水陆两用增压取水泵15的转速，直至第二水陆两用增压取水泵15的出水口6达到预定的水流量和压力；

(3)电流传感器检测驱动电机2的电流值并将检测的电流信息传递给控制器，控制器接收电流信息进行比较计算，当驱动电机2电流值达到预设的最高值时，控制器控制真空水泵8抽取泵体1的水对驱动电机2进行冷却，直至驱动电机2的电流稳定在预设的电流值；

(4)停机时，先控制缓慢降低第一水陆两用增压取水泵15和第二水陆两用增压取水泵15的转速，当监测到第二水陆两用增压取水泵15的进水口7压力达到预定值时，控制第二水陆两用增压取水泵15停止运转，再控制第一水陆两用增压取水泵15停止运转。

应用时，增压取水泵车用于远程高压供排水，通过多种监测控制方法实现智能稳定的供排水输送，系统至少包含两个水泵，第一水陆两用增压取水泵15用于在水源处取水，通过软性水带输送到作为增压泵使用的第二水陆两用增压取水泵15进水口7，第二水陆两用增压取水泵15固定在车厢16上，用于给第一水陆两用增压取水泵15输送过来的水增压，从而达到需要的流量、压力。

在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，所述步骤(1)中，启动所述第一水陆两用增压取水泵15后，所述控制器给第二水陆两用增压取水泵15输出一定的功率，使得第二水陆两用增压取水泵15的叶轮3产生一定的反向作用力。如此，第一水陆两用增压取水泵15启动后压力达到一定值便会带动作为增压泵的第二水陆两用增压取水泵15叶轮3反转，给第二水陆两用增压取水泵15输出一定的功率，使得第二水陆两用增压取水泵15的叶轮3产生一定的反向作用力，防止第二水陆两用增压取水泵15反转发电损坏系统元器件。

在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，所述步骤(2)中，所述控制器控制第二水陆两用增压取水泵15的真空水泵8抽排泵体1内空气，使泵体1内部形成真空，控制器接收液位传感器5传输的液位信息进行比较处理判断泵体1内是否充满水，充满水则控制第二水陆两用增压取水泵15的驱动电机2启动。

在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，所述第一水陆两用增压取水泵15和第二水陆两用增压取水泵15之间设有过滤装置，所述过滤装置前后设有压力表，通过监测过滤装置前后的压力差反馈过滤装置堵塞情况。如此，通过监测过滤装置前后的压力差，反馈过滤装置堵塞情况，及时清理过滤装置。

在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图1，所述水陆两用增压取水泵15设置所述驱动电机2的一端设有浮体12，所述浮体12与泵体1固定连接，所述浮体12包括第一分体和第二分体，所述第一分体和第二分体之间形成容置空间，所述真空水泵8设置在所述容置空间内并与所述驱动电机2固定连接。水泵潜水工作时，浮体12浮力可使水泵呈现漂浮状态。如此，本发明结构更为紧凑，设计更为合理。

在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图1，所述水陆两用增压取水泵15设有行走轮13。优选水陆两用增压取水泵15配套有4个用于移动水泵的轮子，可在平路上轻松移动。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。