專利名稱：一種移動(dòng)式水泵串并聯(lián)綜合實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種移動(dòng)式水泵串并聯(lián)綜合實(shí)驗(yàn)裝置，屬于水力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
水泵串、并聯(lián)實(shí)驗(yàn)和水泵特性曲線實(shí)驗(yàn)是環(huán)境、給排水、建筑、土木、機(jī)械、采礦、交通等專業(yè)的流體力學(xué)、水力學(xué)及水泵與水泵站等課程中重要的教學(xué)內(nèi)容之一。然而，傳統(tǒng)的水泵串、并聯(lián)實(shí)驗(yàn)裝置存在設(shè)備體積較大、占用實(shí)驗(yàn)室的面積大、固定在地上、占用實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)地等不足。由于成本高，配置的實(shí)驗(yàn)裝置臺(tái)套數(shù)一般都較少，難以滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要，嚴(yán)重影響教學(xué)進(jìn)度。 為了克服上述不足，宋涇舸實(shí)用新型了立屏式水泵串并聯(lián)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)(CN101236708A)，將水箱放置在地面上，水泵串并聯(lián)實(shí)驗(yàn)的其它構(gòu)件固定在帶立屏的普通桌式實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，由此實(shí)現(xiàn)了水泵串并聯(lián)實(shí)驗(yàn)裝置小型化，節(jié)省了實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)地，但由于水箱和桌子不是一個(gè)整體，可移動(dòng)性不強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后排出水箱中的水需要專門布管，做水泵實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)室必須按需要預(yù)先進(jìn)行設(shè)計(jì)，除用作水泵實(shí)驗(yàn)外難以再作為其它實(shí)驗(yàn)的場(chǎng)所，實(shí)驗(yàn)室的使用率不高，對(duì)一些較老、存在實(shí)驗(yàn)室不夠用的學(xué)校不太適用；將出口水箱和進(jìn)水箱分開，多增加了一個(gè)部件；未留排氣口，運(yùn)行時(shí)不易排出泵中的空氣，可能會(huì)使離心泵產(chǎn)生氣縛，影響其性能。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種移動(dòng)式水泵串并聯(lián)綜合實(shí)驗(yàn)裝置，解決現(xiàn)有試驗(yàn)臺(tái)占地大、成本高、可移動(dòng)性差等問(wèn)題。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是移動(dòng)式水泵串并聯(lián)綜合實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)系統(tǒng)安裝在帶輪子的移動(dòng)架上，系統(tǒng)的水泵、水箱、流量計(jì)、控制箱和管道固定在移動(dòng)架相應(yīng)的支架和橫檔上；每套水泵系統(tǒng)包括水泵、溫度傳感器、進(jìn)水閥、真空表、壓力表、文丘里流量計(jì)、流量調(diào)節(jié)閥、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、進(jìn)水管和輸水管，進(jìn)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(guò)切換閥連接而實(shí)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(jìn)口分別與進(jìn)水管I、II相接，出口分別與輸水管I、II相接；兩進(jìn)水管I、II上分別依次安裝進(jìn)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(jì)I、II，流量調(diào)節(jié)閥I、II，轉(zhuǎn)子流量計(jì)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(jìn)水管II的進(jìn)水閥II與真空表II之間的管道相接，關(guān)閉進(jìn)水閥II，可實(shí)現(xiàn)水泵串聯(lián)實(shí)驗(yàn)；輸水管I同時(shí)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(shí)現(xiàn)水泵并聯(lián)實(shí)驗(yàn)。通過(guò)兩切換閥I、II和進(jìn)水閥II (兼作第三切換閥)的配合使用，實(shí)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(jì)III、總轉(zhuǎn)子流量計(jì)和出口調(diào)節(jié)閥，文丘里流量計(jì)I、II、111上分別通過(guò)軟管連接有測(cè)壓計(jì)I、II、111，在連接軟管與文丘里流量計(jì)的管上安裝有排氣閥I、11、111。以便在水泵啟動(dòng)前對(duì)離心泵進(jìn)行灌泵時(shí)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(gè)三通閥，兩三通閥間通過(guò)放空管I連接，放空管I上安裝有兩個(gè)放空閥11、111，兩放空閥II、III間管道上通過(guò)三通閥連接有放空管II，放空管II下端接入水箱。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，可通過(guò)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(guò)三通分別接有灌泵漏斗I、II和灌泵閥門I、II。若實(shí)驗(yàn)水泵為離心泵，在啟動(dòng)水泵前通過(guò)管道上安裝的漏斗和連接軟 管與文丘里流量計(jì)的管處的排氣閥I、II，可對(duì)離心泵進(jìn)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(jìn)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(dòng)對(duì)進(jìn)水的影響。所述移動(dòng)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(dòng)架的四個(gè)下端角上裝有小輪I、II、III、IV ;兩水泵I、II固定在移動(dòng)架的支架I上，水箱固定在移動(dòng)架的橫檔Ii上，輸水總管固定在移動(dòng)架的橫檔v、vn、wi、ix上，轉(zhuǎn)子流量計(jì)I、Ii和總轉(zhuǎn)子流量計(jì)分別固定在移動(dòng)架的橫檔iv、vi上，控制箱固定在移動(dòng)架的橫檔III上；文丘里流量計(jì)的三個(gè)測(cè)壓計(jì)I、ii、iii通過(guò)刻度板固定在移動(dòng)架中層和上層的框架上。所述移動(dòng)架的四個(gè)小輪I、II、III、IV上裝有剎車裝置。本裝置的實(shí)驗(yàn)泵與電動(dòng)機(jī)相接，電動(dòng)機(jī)與功率表相接，轉(zhuǎn)速表用于測(cè)定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。水溫、電動(dòng)機(jī)功率和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速通過(guò)安裝在移動(dòng)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(shí)用新型的工作過(guò)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(dòng)電機(jī)，帶動(dòng)實(shí)驗(yàn)泵運(yùn)行，供水箱內(nèi)的水被抽入水泵，通過(guò)輸水管流回水箱，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中通過(guò)開或關(guān)部分閥門可進(jìn)行水泵特性曲線實(shí)驗(yàn)、水泵串聯(lián)實(shí)驗(yàn)、水泵并聯(lián)實(shí)驗(yàn)；電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速由轉(zhuǎn)速表測(cè)定，電動(dòng)機(jī)功率由功率表測(cè)定，水溫由溫度傳感器測(cè)定，流量由文丘里流量計(jì)和轉(zhuǎn)子流量計(jì)測(cè)定；通過(guò)調(diào)整流量調(diào)節(jié)閥變換不同的工況，測(cè)得水泵特性曲線，水泵串并聯(lián)曲線。本實(shí)用新型將水泵串并聯(lián)綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)集成于一個(gè)可移動(dòng)的臺(tái)架上，使其成為可移動(dòng)式實(shí)驗(yàn)裝置，在不進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)可推到一旁放置，提高了實(shí)驗(yàn)室的利用率；實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室。此外，還可直觀地顯示水泵、各部件與管道的連接，便于學(xué)生觀察和理解。

圖I是本實(shí)用新型管路系統(tǒng)原理圖；圖2是本實(shí)用新型管路平面示意圖；圖3是本實(shí)用新型軸側(cè)示意圖；[0020]圖4是本實(shí)用新型可移動(dòng)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(jìn)水閥 I、II ;107、120_ 水泵 I、II ;127、132_ 進(jìn)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(jì)I、II ;134-輸水總管；205、207、210-文丘里流量計(jì)
I、IKIII ;110、117、 124-測(cè)壓計(jì) 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(jì);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(dòng)機(jī)I、II ;307-控制箱;308、310-轉(zhuǎn)子流量計(jì)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(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于所述內(nèi)容。如圖1-4所示，本移動(dòng)式水泵串并聯(lián)綜合實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)系統(tǒng)安裝在帶輪子的移動(dòng)架上，系統(tǒng)的水泵、水箱、流量計(jì)、控制箱和管道固定在移動(dòng)架相應(yīng)的支架和橫檔上；每套水泵系統(tǒng)包括水泵、溫度傳感器、進(jìn)水閥、真空表、壓力表、文丘里流量計(jì)、流量調(diào)節(jié)閥、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、進(jìn)水管和輸水管，進(jìn)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(guò)切換閥連接而實(shí)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(jìn)口分別與進(jìn)水管I 127、進(jìn)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(jìn)水管I 127和進(jìn)水管II 132上分別依次安裝進(jìn)水閥I 105和進(jìn)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(jì)I 205和文丘里流量計(jì)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(jì)I 112和轉(zhuǎn)子流量計(jì)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(jìn)水管II 132的進(jìn)水閥II 122與真空表II 121之間的管道相接；輸水管I 128同時(shí)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(guò)兩切換閥I、II和進(jìn)水閥II兼作第三切換閥的配合使用，實(shí)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(jì)III 210、總流量計(jì)126和出口調(diào)節(jié)閥125，文丘里流量計(jì)I 205、文丘里流量計(jì)II 207、文丘里流量計(jì)III 210上分別通過(guò)軟管連接有測(cè)壓計(jì)I 110、測(cè)壓計(jì)II 117、測(cè)壓計(jì)III124，在連接軟管與文丘里流量計(jì)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(gè)三通閥，兩三通閥間通過(guò)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(guò)三通閥連接有放空管II 131，放空管II 131下端接水箱102。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，可通過(guò)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(guò)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(jìn)水管I 127和進(jìn)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(dòng)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(dòng)架的四個(gè)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(dòng)架的支架I 401上，水箱102固定在移動(dòng)架的橫檔II 402上，輸水總管134固定在移動(dòng)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(jì)I 112、轉(zhuǎn)子流 量計(jì)II 115和總轉(zhuǎn)子流量計(jì)126分別固定在移動(dòng)架的橫檔IV 308、橫檔VI 310上，控制箱307固定在移動(dòng)架的橫檔III 403上；文丘里流量計(jì)的測(cè)壓計(jì)I 110、測(cè)壓計(jì)II 117、測(cè)壓計(jì)III 124通過(guò)刻度板固定在移動(dòng)架中層和上層的框架上。
權(quán)利要求1.一種移動(dòng)式水泵串并聯(lián)綜合實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)系統(tǒng)安裝在帶輪子的移動(dòng)架上，系統(tǒng)的水泵、水箱、流量計(jì)、控制箱和管道固定在移動(dòng)架相應(yīng)的支架和橫檔上；每套水泵系統(tǒng)包括水泵、溫度傳感器、進(jìn)水閥、真空表、壓カ表、文丘里流量計(jì)、流量調(diào)節(jié)閥、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、進(jìn)水管和輸水管，進(jìn)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(guò)切換閥連接而實(shí)現(xiàn)串聯(lián)或并聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的移動(dòng)式水泵串并聯(lián)綜合實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是兩套水泵系統(tǒng)的水泵I、II (107 ;120)的進(jìn)ロ分別與進(jìn)水管I、II (127 ;132)相接，出ロ分別與輸水管I、II (128 ; 133)相接；兩進(jìn)水管I、II (127 ; 132)上分別依次安裝進(jìn)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(jì)I、II (205 ;207)，流量調(diào)節(jié)閥I、II (111 ;116)，轉(zhuǎn)子流量計(jì)I、II (112 ；115)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的移動(dòng)式水泵串并聯(lián)綜合實(shí)驗(yàn)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(jìn)水管II(132)的進(jìn)水閥II (122)與真空表II (121)之間的管道相接；輸水管I (128)同時(shí)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(dòng)式水泵串并聯(lián)綜合實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是輸水總管(134)上依次安裝有文丘里流量計(jì)111(210)、總轉(zhuǎn)子流量計(jì)(126)和出口調(diào)節(jié)閥(125)，文丘里流量計(jì)I > IKIII (205 ；207 ;210)上分別通過(guò)軟管連接有測(cè)壓計(jì)I ,IIJIK 110 ；117 ；124),在連接軟管與文丘里流量計(jì)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(dòng)式水泵串并聯(lián)綜合實(shí)驗(yàn)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(gè)三通閥，兩三通閥間通過(guò)放空管I (130)連接，放空管I (130)上安裝有兩個(gè)放空閥II、III(109 ;118)，兩放空閥II、111(109 ；118)間管道上通過(guò)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(dòng)式水泵串并聯(lián)綜合實(shí)驗(yàn)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(guò)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(dòng)式水泵串并聯(lián)綜合實(shí)驗(yàn)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(jìn)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(dòng)式水泵串并聯(lián)綜合實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是移動(dòng)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(dòng)架的四個(gè)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(dòng)架的支架I (401)上，水箱(102)固定在移動(dòng)架的橫檔II (402)上，輸水總管(134)固定在移動(dòng)架的橫檔V、VII、VDI、IX(309 ；311 ；312 ;313)上，轉(zhuǎn)子流量計(jì)I、II (112 ;115)和總轉(zhuǎn)子流量計(jì)(126)分別固定在移動(dòng)架的橫檔IV、VI(308 ；310)上，控制箱(307)固定在移動(dòng)架的橫檔III(403)上；文丘里流量計(jì)的三個(gè)測(cè)壓計(jì)I、II、III(110 ；117 ;124)通過(guò)刻度板固定在移動(dòng)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(dòng)式水泵串并聯(lián)綜合實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是移動(dòng)架的四個(gè)小輪I > IKIILIV (301 ；302 ；303 ；304)上裝有剎車裝置。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種移動(dòng)式水泵串并聯(lián)綜合實(shí)驗(yàn)裝置，屬于水力學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)系統(tǒng)固定在帶輪子的移動(dòng)架上，系統(tǒng)的水泵、水箱、流量計(jì)、控制箱和管道固定在移動(dòng)架支架和橫檔上；水泵系統(tǒng)包括水泵、溫度傳感器、進(jìn)水閥、真空表、壓力表、文丘里流量計(jì)、流量調(diào)節(jié)閥、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、進(jìn)水管和輸水管，進(jìn)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(guò)切換閥實(shí)現(xiàn)串聯(lián)或并聯(lián)，得到水泵特性曲線。具有可實(shí)現(xiàn)裝置整體移動(dòng)、便于排水和提高實(shí)驗(yàn)室利用率、不需要建設(shè)專門的實(shí)驗(yàn)室、可直觀顯示各部件連接關(guān)系，有利于教學(xué)等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G09B25/02GK202404819SQ201120524050
公開日2012年8月29日 申請(qǐng)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(guó)娟, 張梅, 彭金輝, 黃秋香 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)