一种泵头结构及其应用的变频自吸泵的制作方法

本实用新型涉及自吸泵的技术领域，尤其是涉及一种泵头结构及其应用的变频自吸泵。

背景技术：

水资源及能源紧缺是制约我国经济发展的重要因素，节水节能是我国社会经济持续发展的基本国策。在城乡供水及水泵抽灌系统中，电机以额定转速运行，当用水量减少时，水泵依旧以额定出水量供水，造成电能的浪费。

目前，传统的变频自吸泵包括泵头主体、与泵头主体连接的电机、以及与电机连接的变频控制盒，其中，泵头主体剖视结构如图1所示，泵头主体1上设置有注水口7、进水口5和出水口6，泵头主体1内设置有依次连通的进水腔2、叶轮腔3和出水腔4，叶轮腔3内设置有叶轮，电机的输出轴连接在叶轮上，泵头主体1上设置有压力传感器和压力罐，压力传感器连接于变频控制盒，出水口6与出水腔4相通，进水口5和注水口7与进水腔2相通，其中，进水口5上安装有单向阀。

其变频自吸泵的主要工作方式，是电机启动前，通过注水口在泵头主体的进水腔中灌满水，电机启动后带轮叶轮高速旋转，水体在离心力的作用被甩向出水腔，从而实现水体从进水腔向出水腔流动。

压力传感器用于检测出水腔的压力情况，在出水口流量降低时，出水腔压力升高，变频控制盒将控制电机的转速降低，进而将出水腔的压力回落至设定值；在出水口流量增加时，出水腔压力降低，变频控制器将控制电机的转速升高，进而将出水腔的压力升高至设定值，通过压力传感器与电机的变频控制，从而实现出水腔的恒压控制。

传统的泵头主体应对变频自吸泵恒压控制时，当出水口流量降低趋近于零时（以表示管网中无用水需求），出水腔处于高压状态，变频控制盒控制电机停止转动或低速蠕动，但进水腔处于低压状态（即进水腔的水压低于出水腔），此时出水腔中的水流将回流至进水腔。

若此时管网中有用水需求，出水口流量大幅度提升，变频控制盒控制电机转动将进水腔中的水压入到出水腔中，此时叶轮将与回流的水体形成对冲，从而影响叶轮转动的稳定性，因此，传统泵头主体在应对出水口流量反复变化的情况时，在运行稳定性上存在一定的改进之处。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种泵头结构，能在一定程度上提高运行稳定性。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种泵头结构，包括泵头主体、以及设置在泵头主体内依次连通的进水腔、叶轮腔和出水腔，所述泵头主体上设置有与进水腔相通的进水口，所述泵头主体上设置有与出水腔相通的出水口，所述泵头主体内设置有用于将出水腔分隔成第一腔室和第二腔室的隔板；

所述第一腔室与叶轮腔相通，所述第二腔室与出水口相通，所述隔板上设置有通水口，所述通水口中安装有单向阀。

通过上述技术方案，叶轮腔用于安装叶轮，进水口连接在进水管上，出水口连接在出水管上，出水管接入到管网中，叶轮通过电机驱使转动，通过检测第二腔室中水体的压力情况来实现对电机的变频控制。

本申请通过隔板对出水腔进行分隔，通过单向阀仅实现第一腔室到第二腔室的单向流通，避免第二腔室中的水体回流至第一腔室，因此应对于出水口的流量大幅度反复变化情况，能够在一定程度上提高运行稳定性，节约能源的损耗。

具体的，在出水口流量降低趋近于零时（以表示管网中无用水需求），本申请检测到第二腔室中处于高压状态，变频控制盒将控制电机停止转动或低速蠕动，但第一腔室和进水腔中的水压小于第二腔室，通过单向阀阻止第二腔室中的水体回流至第一腔室和进水腔中，因此即使管网中有用水需求导致出水口流量大幅度提升，也不会存在大量回流的水体与叶轮腔中的叶轮形成对冲，从而在一定程度上达到提高叶轮运行稳定性的目的。

优选的，所述隔板水平横向将出水腔进行分隔。

通过上述技术方案，隔板水平横向将出水腔进行分隔，以方便水体平稳地从第一腔室压入到第二腔室中。

优选的，所述泵头主体上设置有与第二腔室相通的传感器安装口。

通过上述技术方案，传感器安装口用于安装压力传感器，压力传感器连接于变频自吸泵的变频控制器，压力传感器用于检测第二腔室中的水压情况，进而根据第二腔室中的水压情况实现对电机的变频控制，其中，通过传感器安装口的设置，以方便压力传感器的安拆。

优选的，所述泵头主体上设置有与第二腔室相通的压力罐安装口。

通过上述技术方案，压力罐安装口用于安装压力罐，压力罐用于将第二腔室保持有充足的压力，从而能够将单向阀压紧，以避免第二腔室中的压力跌落。

优选的，所述泵头主体上还设置有注水口，所述注水口与进水腔相通。

通过上述技术方案，注水口用于在进水腔中注水，从而方便自吸泵的初次启动。

优选的，所述单向阀包括安装支架、阀盖和复位弹簧，所述安装支架固定在出水口中，所述阀盖用于与通水口相适配，所述阀盖上设置有插接在安装支架上的阀杆，所述复位弹簧套接在阀杆上且位于安装支架与阀盖之间。

通过上述技术方案，上述单向阀的设置，用以实现第一腔室中的水体流向第二腔室，但阻隔第二腔室中的水体回流至第一腔室中，结构简单，易于实现。

优选的，所述安装支架螺纹连接在出水口中。

通过上述技术方案，安装支架螺纹连接在出水口中，从而方便安装支架的安拆。

本实用新型的目的在于提供一种变频自吸泵，能在一定程度上提高运行稳定性。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种变频自吸泵，包括如上述技术方案所述的泵头结构。

通过上述技术方案，在出水口流量降低趋近于零时（以表示管网中无用水需求），本申请检测到第二腔室中处于高压状态，变频控制盒将控制电机停止转动或低速蠕动，但第一腔室和进水腔中的水压小于第二腔室，通过单向阀阻止第二腔室中的水体回流至第一腔室和进水腔中，因此即使管网中有用水需求导致出水口流量大幅度提升，也不会存在大量回流的水体与叶轮腔中的叶轮形成对冲，从而在一定程度上达到提高叶轮运行稳定性的目的。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：

本申请通过隔板对出水腔进行分隔，通过单向阀仅实现第一腔室到第二腔室的单向流通，避免第二腔室中的水体回流至第一腔室，因此应对于出水口的流量大幅度反复变化情况，能够在一定程度上提高运行稳定性，节约能源的损耗。

附图说明

图1为背景技术中泵头主体的剖面示意图；

图2为本实用新型技术方案中泵头主体的结构示意图；

图3为本实用新型技术方案中泵头主体的剖面示意图；

图4为本实用新型技术方案中单向阀的结构示意图。

附图标记：1、泵头主体；2、进水腔；3、叶轮腔；4、出水腔；41、第一腔室；42、第二腔室；5、进水口；6、出水口；7、注水口；8、法兰结构；9、隔板；10、通水口；11、单向阀；111、安装支架；1111、内环；1112、外环；1113、连接杆；112、阀盖；113、复位弹簧；114、阀杆；115、导向杆；12、传感器安装口；13、压力罐安装口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

实施例一；

本实用新型提出了一种泵头结构，应用在变频自吸泵中，应用本申请的泵头结构能够达到节约变频自吸泵电能损耗的目的。

结合图2和图3所示，泵头结构包括泵头主体1，泵头主体1内设置有进水腔2、叶轮腔3和出水腔4，进水腔2、叶轮腔3和出水腔4依次连通。泵头主体1上设置有进水口5和出水口6，进水口5与进水腔2相通，出水口6与出水腔4相通，其中，进水口5设置在泵头主体1的侧边位置，出水口6设置在泵头主体1的顶部位置。

泵头主体1上还设置有注水口7，注水口7设置在泵头主体1的顶部位置，注水口7与进水腔2相通，注水口7可通过螺塞进行密封。

叶轮腔3用于供叶轮放置，泵头主体1围绕叶轮腔3设置有法兰结构8，泵头主体1通过法兰结构8安装在变频自吸泵上，变频自吸泵的电机轴伸入到泵头主体1内以与叶轮相连，由此，在变频自吸泵初次启动之时，需要通过注水口7往进水腔2中灌满水，进而启动变频自吸泵的电机，电机带动叶轮高速旋转，实现水体在泵头主体1内沿进水腔2、叶轮腔3到出水腔4之间的流动。

泵头主体1内设置有用于将出水腔4分隔成第一腔室41和第二腔室42的隔板9，隔板9水平横向将出水腔4进行分隔，第一腔室41与叶轮腔3相通，第二腔室42与出水口6相通，第一腔室41的容积小于第二腔室42。其中，隔板9上设置有通水口10，通水口10中安装有单向阀11。

值得说明的是，泵头主体1上设置有传感器安装口12，传感器安装口12与第二腔室42相通，传感器安装口12用于安装压力传感器，压力传感器用于检测第二腔室42中的水压情况，压力传感器连接至变频自吸泵的变频控制盒。

泵头主体1上还设置有压力罐安装口13，压力罐安装口13与第二腔室42相通，压力罐安装口13用于安装压力罐，压力罐用于保持第二腔室42中的水压，进而以将单向阀11压紧，以避免第二腔室42中的水渗漏到第一腔室41中，造成第二腔室42中的压力下降。

在一个实施例中，如图4所示，单向阀11包括安装支架111、阀盖112和复位弹簧113，安装支架111固定在出水口6中，具体安装支架111螺纹连接在出水口6中，实现安装支架111在出水口6中的固定，安装支架111包括内环1111、外环1112以及若干连接内环1111与外环1112之间的连接杆1113。

阀盖112用于与通水口10相适配，在阀盖112覆盖在通水口10上时，阀盖112能够将通水口10密封。其中，阀盖112的外圆面上设置有橡胶圈，橡胶圈用于提高阀盖112与通水口10之间的密封性能。阀盖112的顶部竖直设置有阀杆114，阀杆114用于插接在安装支架111上，具体阀杆114与安装支架111的内环1111相适配，其中，阀盖112的底部竖直向下设置有若干导向杆115，导向杆115用于与通水口10的内孔壁抵触。复位弹簧113套接在阀杆114上，复位弹簧113位于安装支架111与阀盖112之间，复位弹簧113的一端抵触在阀盖112上，复位弹簧113的另一端抵触在安装支架111的内环1111上。

本申请的工作过程如下：

在变频自吸泵启动后，压力传感器用于检测第二腔室42中水体的压力情况，在出水口6流量降低时，将使得第二腔室42中水压升高，压力传感器检测到第二腔室42中的水压情况，变频控制盒将控制电机的转速降低，进而将第二腔室42中的水压回落至设定值；

在出水口6流量增加时，将使得第二腔室42中水压降低，压力传感器检测到第二腔室42中的水压情况，变频控制盒将控制电机的转速提升，进而将第二腔室42中的水压上升至设定值，变频自吸泵通过压力传感器与电机的变频控制，从而实现第二腔室42和出水口6的恒压控制。

其中，本申请通过隔板9对出水腔4进行分隔，通过单向阀11仅实现第一腔室41到第二腔室42的单向流通，避免第二腔室42中的水体回流至第一腔室41，因此应对于出水口6的流量大幅度反复变化情况，能够在一定程度上提高叶轮运行的稳定性，节约能源的损耗。

具体的，在出水口6流量降低并趋近于零时（表示管网中无用水需求或低用水需求），将使得第二腔室42中的水压上升，变频控制器将控制电机停止转动或低速蠕动。其中，第二腔室42中处于高压状态将压紧单向阀11，避免第二腔室42中的水体回流至第一腔室41中。

因此，当出水口6流量突然增加时（表示管网中有用水需求），将使得第二腔室42中的水压降低，变频控制器将控制电机高速转动以向第二腔室42中实现供水。可见，本申请通过单向阀11阻止第二腔室42中的水体回流至第一腔室41中，其中，第二腔室42被定义为高压区，第一腔室41被定义为低压区，通过单向阀11可以阻止水体从高压区回流至低压区。

因此，当管网中从无用水需求到有用水需求，电机带动叶轮从低速转动到高速转动切换时，也不会存在大量回流的水体与叶轮形成对冲，从而在一定程度上达到提高叶轮运行稳定性，节约能量损耗的目的。

实施例二；

一种变频自吸泵，包括如电机、变频控制盒以及如上述技术方案所述的泵头结构，电机连接于变频控制盒，泵头结构内设置有叶轮，电机的输出轴伸入到泵头结构中以连接在叶轮上。

泵头结构上安装有压力传感器和压力罐，压力传感器连接于变频控制，压力传感器用于检测泵头结构中的水压情况，并将水压情况形成数据信号反馈至变频控制盒，通过泵头结构中的水压情况，实现变频控制盒对电机转速的控制，以将水恒压从泵头结构中输出。

本实施例的工作过程如下：

在变频自吸泵启动后，压力传感器用于检测第二腔室42中水体的压力情况，在出水口6流量降低时，将使得第二腔室42中水压升高，压力传感器检测到第二腔室42中的水压情况，变频控制盒将控制电机的转速降低，进而将第二腔室42中的水压回落至设定值；

在出水口6流量增加时，将使得第二腔室42中水压降低，压力传感器检测到第二腔室42中的水压情况，变频控制盒将控制电机的转速提升，进而将第二腔室42中的水压上升至设定值，变频自吸泵通过压力传感器与电机的变频控制，从而实现第二腔室42和出水口6的恒压控制。

其中，本申请通过泵头结构中隔板9对出水腔4进行分隔，通过单向阀11仅实现第一腔室41到第二腔室42的单向流通，避免第二腔室42中的水体回流至第一腔室41，因此应对于出水口6的流量大幅度反复变化情况，能够在一定程度上提高叶轮运行稳定性，节约能源损耗。

具体的，在出水口6流量降低并趋近于零时（表示管网中无用水需求或低用水需求），将使得第二腔室42中的水压上升，变频控制器将控制电机停止转动或低速蠕动。其中，第二腔室42中处于高压状态将压紧单向阀11，避免第二腔室42中的水体回流至第一腔室41中。

因此，当出水口6流量突然增加时（表示管网中有用水需求），将使得第二腔室42中的水压降低，变频控制器将控制电机高速转动以向第二腔室42中实现供水。可见，本申请通过单向阀11阻止第二腔室42中的水体回流至第一腔室41中，因此，当管网中从无用水需求到有用水需求，电机带动叶轮从低速转动到高速转动切换时，也不会存在大量回流的水体与叶轮形成对冲，从而在一定程度上达到提高叶轮运行稳定性，节约能量损耗的目的。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。