一种柴油机驱动自吸泵
技术领域
本实用新型涉及一种自吸泵，具体涉及一种柴油机驱动自吸泵，属于自吸泵技术领域。
背景技术
在无固定泵站及无电源地区，如野外油田钻井、地质勘测及紧急防洪排涝、抗旱抢险、临时调水、窨井排水，都需要使用柴油机或汽油机驱动水泵。(亦称一体式移动排水泵站)具有快速移动，结构简单、操作方便等优点。
普通离心泵在启动时需腔内充满介质，需要水泵正压上水或人工灌泵，且泵的入口需设置底阀。在野外施工作业时，很难实现正压上水，野外灌泵也不方便操作。如果使用潜水泵抽水，则需要另外配置发电机，不但增加成本管理设备难度加大，而且输水管线布置也很不方便。
通常情况下，都是采用柴油机或汽油机直接驱动水泵，泵组一般没有额外防护或保护措施。由于泵在野外作业，一般设备露天放置，没有防晒设施，夏天设备被烈日暴晒，设备温度急剧升，当柴油机冷却水箱温度升至沸点时，润滑条件迅速被破坏，严重影响设备使用寿命。
在高寒地区冬季野外作业，由于没有防冻保温措施，如果设备本身没有必要的保护保温措施，柴油机、汽油机会随周围环境变化，当气温减低到冰点及以下时，这时启动柴油机或汽油机，气缸迅速升温，由于润滑效果差，温升剧烈，极易引起发动机机械故障，严重影响尤其是柴油机、汽油机的使用寿命，并且大幅度提高设备的维修、维护成本。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种柴油机驱动自吸泵，以解决目前传统汽油或柴油机驱动的水泵缺乏保护措施，在低温或高温环境工作时，无法自动停机，容易对设备造成损害的问题。
一种柴油机驱动自吸泵包括底座、柴油机、离合器、推力装置、吸真空装置、压室体、离心泵、泵入口管线、吸室体、导气管和电控柜；
柴油机、吸真空装置和离心泵顺次设置在底座上，柴油机的飞轮通过离合器与吸真空装置传动轴的一端相连接，离合器上设有推力装置，推力装置用于驱动离合器，吸真空装置传动轴的另一端与离心泵的泵轴相连接，离心泵通过泵入口管线与水源连通，吸真空装置上设有压室体，压室体通过导气管与吸室体连通，吸室体与泵入口管线连通，电控柜分别与柴油机、推力装置和吸真空装置电连接。
优选的：柴油机包括冷却水箱、飞轮、第一温控开关和第二温控开关；
柴油机的一侧设有冷却水箱，柴油机的另一侧设有飞轮，飞轮与离合器相连接，柴油机和冷却水箱上分别设有第一温控开关和第二温控开关。
优选的：离合器包括摩擦片、飞轮罩、离合器动盘、动盘铰轴、支撑铰轴、离合杠杆、复位弹簧和滑动拔叉；
飞轮罩设置在飞轮上，离合杠杆的中部通过支撑铰轴与飞轮罩铰接，离合杠杆的一端通过动盘铰轴与离合器动盘铰接，离合杠杆的另一端通过滑动拔叉与推力装置的电动推杆相连接，离合器动盘通过复位弹簧与飞轮罩相连接，离合器动盘和飞轮之间设有摩擦片，摩擦片通过花键套在吸真空装置的传动轴上，离合器动盘可推动摩擦片与飞轮接触。
优选的：推力装置包括电动推杆、行程挡块、第一行程开关和第二行程开关；
推力装置主体内设有电动推杆，电动推杆与滑动拔叉相连接，电动推杆的推杆上设有行程挡块，行程挡块位于第一行程开关和第二行程开关之间，第一行程开关和第二行程开关设置在推力装置主体内，第一行程开关和第二行程开关用于控制电动推杆的启闭。
优选的：吸真空装置包括传动轴、第一轴承、第二轴承、销轴、连杆、曲柄、偏心块、联轴器、传动导向键和电磁离合器；
传动轴的一端与离合器内的摩擦片相连接，传动轴的另一端通过联轴器与离心泵的泵轴相连接，电磁离合器通过传动导向键安装在传动轴上，电磁离合器的外壳固定在吸真空装置箱体上，偏心块通过第一轴承安装在传动轴上，且偏心块的一端与电磁离合器动盘相连接，曲柄通过第二轴承安装在偏心块上，曲柄通过销轴与连杆相连接，连杆与压室体内的吸真空部件相连。
优选的：离心泵包括叶轮、蜗壳、泵轴、第三轴承和出口阀；
叶轮设置在泵轴的一端，且位于蜗壳内，泵轴的另一端通过联轴器与传动轴相连接，蜗壳与泵入口管线连通，泵轴通过第三轴承安装在离心泵主体上，出口阀安装在离心泵的出口法兰上。
优选的：电磁离合器包括电磁离合器动盘、电磁离合器芯铁和电磁离合器外壳；
电磁离合器外壳安装在吸真空装置的箱体上，电磁离合器动盘与偏心块相连接，电磁离合器芯铁通过传动导向键设置在传动轴上。
优选的：吸室体内设有液位开关，液位开关用于控制电磁离合器启闭。
一种柴油机驱动自吸泵的控制保护方法，包括以下步骤：
步骤a，用液位开关控制电磁离合器启闭，进而控制压室体启动、停止，从而控制吸真空装置启闭，当离心泵内的空气被压室体吸出并排到系统之外后，由于在大气压的作用下，水池中的介质不断被压入系统内，当液面升高并浮起液位开关时，液位开关时发出信号，电信号经过电控柜处理并向电磁离合器断电发出断电信号，电磁离合器断电分离，压室体停止工作，此时离心泵内介质液位已满足离心泵的启动条件，于是离心泵开始工作，此时打开出口阀，离心泵开始排水作业；
步骤b，用常开型第一温控开关控制推力装置，进而控制离合器来实现柴油机是否拖动离心泵，当机组周边环境温度低于设定温度时，第一温控开关闭合，电控柜上的低温报警器报警，同时电控柜向电动推杆送电，电动推杆得电工作，分离离合器后，电动推杆上行程挡块触碰第二行程开关后，电动推杆停止，此时柴油机空负荷运行，当柴油机空负荷运行一段时间后，设备温度升高，能满足柴油机润滑条件时，第一温控开关断开，同时电动推杆反向得电，松开离合器，行程挡块触碰第二行程开关后停止，柴油机此时可以驱动吸真空装置和离心泵；
步骤c，用常开型第二温控开关控制推力装置，进而控制离合器来实现柴油机脱开对离心泵的驱动力，当柴油机水箱温度接近沸点，第二温控开关闭合，电控柜上的高温报警器报警，同时电控柜向电动推杆送电，电动推杆得电工作，分离离合器，离合器分离后，电动推杆上的行程挡块触碰第二行程开关后，推力装置停止工作，此时柴油机空负荷运行。
本实用新型与现有产品相比具有以下效果：
1、通过设置吸真空装置和电磁离合器，使离心泵实现自动排气，同时将水吸入离心泵；
2、通过设置温控开关、离合器和推力装置，在柴油机温度过高或在低温环境中工作时，可使柴油机自动进入空负荷运行模式，避免长时间高温或低温运行导致设备损坏。
附图说明
图1是一种柴油机驱动自吸泵的结构示意图；
图2是柴油机的结构示意图；
图3是离合器和推力装置的结构示意图；
图4是电控柜的结构示意图；
图5是吸真空装置的结构示意图；
图6是离心泵的结构示意图。
图中：1-底座、2-柴油机、3-离合器、4-推力装置、5-吸真空装置、6-电磁离合器、7-压室体、8-离心泵、9-泵入口管线、10-吸室体、11-导气管、12-液位开关、13-电控柜、131-高温报警器、132-低温报警器、21-冷却水箱、22-飞轮、23-第一温控开关、24-第二温控开关、31-摩擦片、32-飞轮罩、33-、离合器动盘、34-动盘铰轴、35-支撑铰轴、36-离合杠杆、37-复位弹簧、38-滑动拔叉、41-电动推杆、42-行程挡块、43-第一行程开关、44-第二行程开关、51-传动轴、52-第一轴承、53-第二轴承、54-销轴、55-连杆、56-曲柄、57-偏心块、58-联轴器、59-传动导向键、61-电磁离合器动盘、62-电磁离合器芯铁、63-电磁离合器外壳、81-叶轮、82-蜗壳、83-泵轴、84-第三轴承、85-出口阀。
具体实施方式
下面根据附图详细阐述本实用新型优选的实施方式。
如图1至图5所示，本实用新型所述的一种柴油机驱动自吸泵包括底座1、柴油机2、离合器3、推力装置4、吸真空装置5、压室体7、离心泵8、泵入口管线9、吸室体10、导气管11和电控柜13；
柴油机2、吸真空装置5和离心泵8顺次设置在底座1上，柴油机2的飞轮通过离合器3与吸真空装置5传动轴的一端相连接，离合器3上设有推力装置4，推力装置4用于驱动离合器3，吸真空装置5传动轴的另一端与离心泵8的泵轴相连接，离心泵8通过泵入口管线9与水源连通，吸真空装置5上设有压室体7，压室体7通过导气管11与吸室体10连通，吸室体10与泵入口管线9连通，电控柜13分别与柴油机2、推力装置4和吸真空装置5电连接；
电控柜13上设有高温报警器131和低温报警器132。
进一步：柴油机2包括冷却水箱21、飞轮22、第一温控开关23和第二温控开关24；
柴油机2的一侧设有冷却水箱21，柴油机2的另一侧设有飞轮22，飞轮22与离合器3相连接，柴油机2和冷却水箱21上分别设有第一温控开关23和第二温控开关24，第一温控开关23，其温度控制范围为0℃～5℃；和第二温控开关24；其温度控制范围为95℃～100℃。
进一步：离合器3包括摩擦片31、飞轮罩32、离合器动盘33、动盘铰轴34、支撑铰轴35、离合杠杆36、复位弹簧37和滑动拔叉38；
飞轮罩32设置在飞轮22上，离合杠杆36的中部通过支撑铰轴35与飞轮罩32铰接，离合杠杆36的一端通过动盘铰轴34与离合器动盘33铰接，离合杠杆36的另一端通过滑动拔叉38与推力装置4的电动推杆相连接，离合器动盘33通过复位弹簧37与飞轮罩32相连接，离合器动盘33和飞轮22之间设有摩擦片31，摩擦片31通过花键套在吸真空装置5的传动轴上，离合器动盘33可推动摩擦片31与飞轮22接触。
进一步：推力装置4包括电动推杆41、行程挡块42、第一行程开关43和第二行程开关44；
推力装置4主体内设有电动推杆41，电动推杆41与滑动拔叉38相连接，电动推杆41的推杆上设有行程挡块42，行程挡块42位于第一行程开关43和第二行程开关44之间，第一行程开关43和第二行程开关44设置在推力装置4主体内，第一行程开关43和第二行程开关44用于控制电动推杆41的启闭。
进一步：吸真空装置5包括传动轴51、第一轴承52、第二轴承53、销轴54、连杆55、曲柄56、偏心块57、联轴器58、传动导向键59和电磁离合器6；
传动轴51的一端与离合器3内的摩擦片31相连接，传动轴51的另一端通过联轴器58与离心泵8的泵轴相连接，电磁离合器6通过传动导向键59安装在传动轴51上，电磁离合器6的外壳固定在吸真空装置5箱体上，偏心块57通过第一轴承52安装在传动轴51上，且偏心块57的一端与电磁离合器6动盘相连接，曲柄56通过第二轴承53安装在偏心块57上，曲柄56通过销轴54与连杆55相连接，连杆55与压室体7内的吸真空部件相连。
进一步：离心泵8包括叶轮81、蜗壳82、泵轴83、第三轴承84和出口阀85；
叶轮81设置在泵轴83的一端，且位于蜗壳82内，泵轴83的另一端通过联轴器58与传动轴51相连接，蜗壳82与泵入口管线9连通，泵轴83通过第三轴承84安装在离心泵8主体上，出口阀85安装在离心泵83的出口法兰上。
进一步：电磁离合器6包括电磁离合器动盘61、电磁离合器芯铁62和电磁离合器外壳63；
电磁离合器外壳63安装在吸真空装置5的箱体上，电磁离合器动盘61与偏心块57相连接，电磁离合器芯铁62通过传动导向键59设置在传动轴51上。
进一步：吸室体10内设有液位开关12，液位开关用于控制电磁离合器6启闭；第一温控开关23、第二温控开关24、电磁离合器6、液位开关12、出口阀85、电动推杆41、第一行程开关43、第二行程开关44通过各自的导线与电控柜13相联接。高温报警器131、低温报警器132安装在电控柜电控柜13面板上，且通过导线与之相连接。
压室体7为哈尔滨庆功林泵业股份有限公司生产的强自吸泵专利技术产品，申请号：CN200510010182.1，名称：“双作用吸排气装置”。电磁离合器6为干式或湿式多片电磁离合器；离合器3为摩擦片式离合器，离合器3与推力装置4共同组成电驱动片式摩擦离合器，电动推杆41、电磁离合器6以及第一温控开关23、第二温控开关24、液位开关12、第一行程开关43、第二行程开关44的工作电源与柴油机2共用电源，且由12～72蓄电池供电。
工作原理：
一种柴油机驱动自吸泵的控制保护方法，包括以下步骤：泵正常启动前，出口阀关闭，离心泵及与之联接的吸室体、导气管、泵入口管线、出口阀组成气密性系统，此时，柴油机发动后通过，柴油机通过离合器驱动吸真空装置的传动轴，传动轴通过吸真空装置内的电磁离合器、偏心块、连杆驱动压室体工作，驱动压室体通过导气管将吸室体、离心泵、泵入口管线内的空气不断的吸出并排到系统之外，在大气压的作用下，水池中的介质不断被压入系统内，当液面升高并浮起液位开关时，液位开关时发出信号，电磁离合器断电分离，压室体停止工作，此时泵腔内已介质液位已满足离心泵的启动条件，于是离心泵开始工作，此时打开出口阀，离心泵开始排水作业。
为了适应高寒地区冬季野外作业要求，当机组没有防寒保护是的条件时，要求柴油机具备低温保护功能，具体要求是：柴油机首先空载启动，空负荷运行一段时间，预热后在热负荷运行。为实现这一功能，且能实现自动保护，本实用新型在柴油机外壳适当位置设置了温控开关，温控开关为常开开关，当温度低于设定值时闭合。当机组周边环境温度低于设定温度时，温控开关闭合，低温报警器报警，同时电动推杆得电工作，分离离合器后其上行程挡块触碰行程开关后停止，此时柴油机空负荷运行。
当柴油机空负荷运行一段时间后，设备温度升高，能满足柴油机润滑条件时，温控开关断开，同时电动推杆反向得电，松开离合器，行程挡块触碰行程开关后停止，柴油机此时可以驱动吸真空装置、离心泵。
为了适应夏季高温环境下野外作业要求，当机组在酷暑或暴晒时，如果柴油机水箱温度接近沸点，本实用新型的机组能实现自动保护。本实用新型在柴油机外壳适当位置设置了温控开关，温控开关为常开开关，当温度高于设定值时闭合。当水箱温度高于设定温度时，温控开关闭合，高温报警器报警，同时电动推杆得电工作，分离离合器后其上行程挡块触碰行程开关后停止，此时柴油机空负荷运行。
对于较为重要作业现场，如果排水作业不允许间断或停止，要设置备用机组。当一台机组启动高温保护后停止作业，要同时启动备用机组为继续工作。
一种柴油机驱动自吸泵的控制保护方法，包括以下步骤：
步骤a，用液位开关12控制电磁离合器6启闭，进而控制压室体7启动、停止，从而控制吸真空装置5启闭，当离心泵内的空气被压室体7吸出并排到系统之外后，由于在大气压的作用下，水池中的介质不断被压入系统内，当液面升高并浮起液位开关12时，液位开关12时发出信号，电信号经过电控柜13处理并向电磁离合器6断电发出断电信号，电磁离合器6断电分离，压室体7停止工作，此时离心泵8内介质液位已满足离心泵的启动条件，于是离心泵8开始工作，此时打开出口阀85，离心泵8开始排水作业；
步骤b，用常开型第一温控开关控制推力装置4，进而控制离合器3来实现柴油机是否拖动离心泵8，当机组周边环境温度低于设定温度时，第一温控开关23闭合，电控柜13上的低温报警器132报警，同时电控柜13向电动推杆41送电，电动推杆41得电工作，分离离合器3后，电动推杆41上行程挡块42触碰第二行程开关44后，电动推杆41停止，此时柴油机空负荷运行，当柴油机2空负荷运行一段时间后，设备温度升高，能满足柴油机润滑条件时，第一温控开关23断开，同时电动推杆41反向得电，松开离合器3，行程挡块42触碰第二行程开关43后停止，柴油机此时可以驱动吸真空装置5和离心泵8；
步骤c，用常开型第二温控开关控制推力装置4，进而控制离合器3来实现柴油机脱开对离心泵3的驱动力，当柴油机水箱温度接近沸点，第二温控开关24闭合，电控柜13上的高温报警器133报警，同时电控柜13向电动推杆41送电，电动推杆41得电工作，分离离合器3，离合器3分离后，电动推杆41上的行程挡块42触碰第二行程开关44后，推力装置4停止工作，此时柴油机空负荷运行。
本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。
