一种基于金属冲压成型的轻量化软管泵及其控制系统的制作方法

1.本发明涉及机械工程领域，具体的讲是一种基于金属冲压成型的轻量化软管泵及其控制系统。


背景技术：

2.在实际应用中，软管泵具有良好的自吸能力，几乎可以产生完美的真空来吸液，输送含气液、泡沫液而无气阻，也非常适用于输送高粘度、剪切敏感性介质，在水利水电、黄金冶炼、化工、采矿、食品加工、酿造、农业等行业应用广泛。传统的铸造式软管泵由于重量大，不便搬运，且铸造式加工过程存在污染，随着科学技术和材料的不断发展，为了满足不同工况和使用和需要，软管泵产品在规格、品种、加工方式等方面需进一步改进。因此，提出一种基于金属冲压成型的轻量化软管泵及其控制系统具有十分重要的现实意义。


技术实现要素：

3.本发明的目的是解决铸造式软管泵加工成本高，重量大，不便搬运，铸造式加工过程存在污染，且控制自动化程度低、精准度低的问题。
4.本发明的技术方案是：采用低碳钢作为软管泵壳体材料，依靠压力机和模具对板材施加外力，使之产生塑性变形，完成所需形状和尺寸的软管泵壳体加工，壳体和侧板采用焊接方式连接，侧板上固定有轴承座，用来固定主轴，主轴两端安装三角传动板，三角传动板连接三个偏心轴，偏心轴连接滚轮，软管在壳体内成u型，基于plc可编程控制器的控制箱控制软管泵运行，在软管泵运行时，三个滚轮依次对软管进行挤压，实现软管内介质从入口到出口的输送。
5.本发明产生的有益效果：一种基于金属冲压成型的轻量化软管泵及其控制系统，利用冲压成型方式代替铸造式进行软管泵壳体加工，能够避免材料浪费，减轻软管泵的重量，提高生产效率，降低生产成本，采用plc技术实现自动精准控制，提高自动化水平。
附图说明
6.图1为本发明涉及的软管泵的整体结构示意图。
7.图2为本发明涉及的软管泵的左视图。
8.图3为本发明涉及的转子部分结构示意图。
9.图4为本发明涉及的滚轮结构示意图。
10.图5为本发明涉及的壳体弯板结构示意图。
11.图6为本发明涉及的控制箱内部布置示意图。
12.图7为本发明涉及的控制箱外部布置示意图。
13.其中附图标记具体说明如下：1
‑
泵体；2
‑
联轴器；3
‑
减速机；4
‑
电机电源箱；5
‑
电机；6
‑
底座；7
‑
主轴；8
‑
介质入口；9
‑
介质出口；10
‑
滚轮；11
‑
三角传动板；12
‑
传动螺栓；13
‑
软管固定杆；14
‑
偏心轴；15
‑
滚动轴承；16
‑
开关电源；17
‑
变压器；18
‑
变频器；19
‑
空气开关；
20
‑
plc可编程控制器；21
‑
触摸屏；22
‑
启动按钮；23
‑
旋钮开关；24
‑
控制箱。另外为了清晰展示软管泵的泵体内部结构，图1未安装软管及前部外壳。
具体实施方式
14.为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对结合说明书附图进行说明，以便本技术领域的技术人员理解。说明书附图仅是本发明的一些实施例。
15.以一种基于金属冲压成型的轻量化软管泵及其控制系统在农业水肥一体化的使用为例，铸造式的软管泵在使用过程中重量大，不便搬运，且只依靠电机控制，无法实现精准自动化控制。以常用的三滚轮的软管泵为例，弯板是壳体最重要的零件，弯板的尺寸直接影响软管泵的工作性能。本发明改变软管泵壳体的加工模式和外部结构，以低碳钢钢板作为软管泵壳体u形弯板材料，经过切边、弯曲等工序，弯曲成u形，首先将封板和定型板通过螺栓对应连接；接下来将u形弯板的两侧端面紧靠于封板并将u形弯板与封板内侧焊接；在壳体内部沿u形弯板内边缘将弯板与封板焊接在一起，完成壳体部分的装配工作。
16.如图1所示，软管泵的泵体通过联轴器与减速机连接，减速机连接电机，均固定在底座上，联轴器连接软管泵的主轴。软管泵的泵体内主轴两端各安装一个三角传动板，三角传动板通过传动螺栓分别连接三个偏心轴，偏心轴通过滚动轴承连接滚轮，当软管泵工作一段时间后，可以通过调节偏心轴的偏心间隙，适当调整滚轮对软管的过盈量。软管在壳体内成u型，安装在壳体和滚轮之间，软管的一端通过螺栓连接固定在软管泵前面板下方，作为软管泵的介质出口，与田地里中的滴灌管路连接，软管的另一端通过螺栓连接固定在软管泵前面板上方，作为软管泵的介质入口，与液态肥储肥罐出口相连。
17.用户使用时，通过启动按钮开启软管泵控制系统，通过控制系统的触摸屏进行施肥量的设置，当plc可编程控制器和触摸屏启动后，旋钮开关控制plc可编程控制器输入端子的接通与断开，plc可编程控制器输出端子连接变频器，变频器的端子连接软管泵电机电源箱。将变频器段速指令设置为35、50、65，当旋钮开关旋转至不同位置，plc可编程控制器不同端子接通，变频器获得不同频率指令，进而控制软管泵在不同转速下运转，泵体内三个滚轮依次对软管进行挤压，从介质入口吸入肥液，从介质出口输出肥液，实现软管内肥液从介质入口到介质出口的输送，进而完成将储肥罐内的肥液通过软管泵输送到滴灌管路中的工作任务。
18.上述实施例仅例示说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的这种非实质改进，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种基于金属冲压成型的轻量化软管泵及其控制系统，其特征在于，选用低碳钢作为软管泵壳体材料，将软管泵的壳体设计为u形，由u形弯板、侧面定型板、封板和盖板组成，u形弯板采用金属冲压成型工艺进行泵体加工制造，采用plc技术进行控制，如图1所示，软管泵及其控制系统包括泵体（1），联轴器（2），减速机（3），电机电源箱（4）和电机（5）和控制箱（24），电机（5）连接减速机（3），减速机（3）通过联轴器（2）连接软管泵的主轴（7），均固定在底座（6）上；软管泵的泵体内包括主轴（7），三角传动板（11），偏心轴（14），滚轮（10），软管固定杆（13）等，主轴两端分别安装一个三角传动板（11），三角传动板（11）通过传动螺栓（12）连接三个偏心轴（14），偏心轴通过滚动轴承（15）连接滚轮（10），软管在壳体内成u型，由软管固定杆（13）固定，在软管泵运行时，三个滚轮依次对软管进行挤压，实现软管内介质从介质入口（8）到介质出口（9）的输送；控制箱（24）包括开关电源（16），变压器（17），变频器（18），空气开关（19），plc可编程控制器（20），触摸屏（21），启动按钮（22）和旋钮开关(23)；380v三相交流电与空气开关（19）、变压器（17）、开关电源（16）、启动按钮（22）、plc可编程控制器（20）进行电气连接；旋钮开关（23）连接plc可编程控制器(20)；plc可编程控制器（20）连接触摸屏（21）；plc可编程控制器（20）连接变频器（18），变频器与软管泵的电机电源箱（4）相连。2.根据权利要求1所述的一种基于金属冲压成型的轻量化软管泵及其控制系统，其特征在于，封板和定型板通过螺栓对应连接，采用焊接方式将u形弯板两侧端面与封板内侧焊接，完成壳体部分的装配工作。3.根据权利要求1所述的一种基于金属冲压成型的轻量化软管泵及其控制系统，其特征在于，泵体侧面定型板开有两个圆孔，方便吊装搬运。4.根据权利要求1所述的一种基于金属冲压成型的轻量化软管泵及其控制系统，其特征在于，泵体内部的偏心轴可适当调节偏心间隙。

技术总结
本发明涉及一种基于金属冲压成型的轻量化软管泵及其控制系统，包括泵体，控制箱，联轴器，减速机和电机，其中泵体内包括主轴，三角传动板，偏心轴，滚轮，软管固定杆等；控制箱包括PLC可编程控制器，变频器，触摸屏和空气开关等，控制箱控制软管泵的运行。本发明提出的基于金属冲压成型的轻量化软管泵及其控制系统，将软管泵的壳体设计为U形，采用金属冲压成型工艺进行泵体加工制造，相较于铸造式软管泵，避免了材料浪费，减轻了软管泵的重量，生产效率高，生产成本低；控制系统采用PLC技术进行控制，精准度高，能够实现自动化操作。能够实现自动化操作。能够实现自动化操作。


技术研发人员：张立新 马霄 王文东 马燕 董万城 葛云
受保护的技术使用者：石河子大学
技术研发日：2021.07.15
技术公布日：2021/9/17