真空预压水气分离控制装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种软土地基加固设备，尤其涉及一种真空预压水气分离控制装置。


背景技术：

2.目前，大面积高含水率软土地基加固处理常采用真空预压法，真空预压法是指通过在土体中打设塑料排水板作为竖直排水体，地基表面铺垫一定厚度的砂垫层，在砂垫层中铺设排水滤管，将不透气的密封膜铺设在砂垫层之上，边线设置密封墙，然后使用抽真空装置进行抽气，使膜下产生真空负压，使土体中孔隙水在压差作用下通过排水系统排出，最终达到固结沉降的地基加固方法，在真空预压法实施时需要用到水气分离设备用于将水和空气分离。
3.现有技术的水气分离种类繁多，可以满足基本的水气分离需求，但当真空预压水气分离设备内部的水位过低时，可能会导致设备停机，影响使用效率，进而也影响了真空预压法的正常进行。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种真空预压水气分离控制装置，能实时控制水气分离罐内的水位和气压均处于安全范围内，从而保证水气分离罐的安全、高效运行。
5.本实用新型是这样实现的：
6.一种真空预压水气分离控制装置，包括底板、水气分离罐、气管、真空泵、第一连接管、进水触发组件、进水组件、排水组件、排气组件和主管；水气分离罐和真空泵分别设置在底板上，气管的一端与真空泵连接，气管的另一端与水气分离罐的上部连通，真空泵上设有进排气口；主管的一端与水气分离罐的底部连接，主管的另一端封闭，第一连接管的一端设有进排水口，第一连接管的另一端封闭，进水组件和排水组件分别连接在第一连接管与主管之间；排气组件设置在水气分离罐的顶部，进水触发组件设置在水气分离罐内，进水触发组件位于水气分离罐的底部并通过控制面板经电路与进水组件电连接。
7.所述的进水触发组件包括浮球、连接块、浮筒、第一弹簧、压杆、压力传感器和检测支架；检测支架安装在水气分离罐的内壁底部，浮筒设置在检测支架的顶部，浮球设置在浮筒内，浮筒与水气分离罐连通；压杆的一端贯穿浮筒的底部插入在浮筒内并与连接块连接，连接块能与浮球接触连接；压杆的另一端插入在检测支架内，压力传感器设置在检测支架的底部并能与压杆的另一端接触连接；第一弹簧套接在压杆上，第一弹簧的两端分别与检测支架的顶部和压杆固定连接。
8.所述的进水组件包括第一水泵、第二连接管和第二阀门；第二连接管连接在第一连接管与主管之间，水泵和第二阀门分别安装在第二连接管上。
9.所述的进水组件还包括第三阀门、第二水泵和第三连接管；第三连接管连接在第一连接管与主管之间，第三阀门和第二水泵分别安装在第三连接管上。
10.所述的排水组件包括第一阀门和第四连接管；第四连接管连接在第一连接管与主管之间，第一阀门安装在第四连接管上。
11.所述的排气组件包括安全器、活塞和活塞复位机构；安全器下端与水气分离罐的顶部连接，安全器的侧端设有排气口；活塞设置在安全器下端与水气分离罐顶部的连通处，活塞复位机构的一端设置在安全器的上端，活塞复位机构的另一端贯穿安全器并与活塞连接。
12.所述的活塞复位机构包括第二弹簧和滑杆；滑杆的上端活动穿设在安全器的顶部支架内，第二弹簧套接在滑杆上，第二弹簧的下端与滑杆固定连接，第二弹簧的上端与安全器的顶部支架固定连接；滑杆的下端由上至下贯穿安全器并与活塞连接。
13.本实用新型与现有技术相比，具有如下有益效果：
14.1、本实用新型由于设有进水触发组件，能在水气分离罐内水位下降时通过浮球随水位下降并下压压杆，使压杆与压力传感器接触，从而利用压力传感器的压力信号经控制面板触发第一水泵和/或第二水泵启动，将外部水源抽至水气分离罐内，达到加水补水的作用；在水位上升的过程中浮球随水位浮起使压杆复位，压杆与压力传感器分离后通过控制面板关闭第一水泵和/或第二水泵，确保水气分离罐的使用安全性。
15.2、本实用新型由于设有排气组件，能在水气分离罐内气压上升时将活塞顶起，通过排气口排放多余的气体，并在水气分离罐内气压降至安全范围内后利用第二弹簧复位活塞，使其密封水气分离罐与安全器的连通处，从而进一步保证了水气分离罐的使用安全性。
16.3、本实用新型由于设有进水组件和排水组件，能通过第一水泵和/或第二水泵的同时启动或错开启动保证为水气分离罐内提供高效的加水功能，并能在其中一个水泵发生故障时保证为水气分离罐有效提供水源补给，实用性强；同时，能在装置不使用时通过排水组件排放水气分离罐内的水，便于水气分离罐的安全存放和运输。
附图说明
17.图1是本实用新型真空预压水气分离控制装置的主视图；
18.图2是图1中a处的放大示意图；
19.图3是图1中b处的放大示意图；
20.图4是本实用新型真空预压水气分离控制装置的俯视图。
21.图中，1、底板；2、水气分离罐；3、气管；4、真空泵；5、进排气口；6、进排水口；7、第一连接管；8、第一阀门；9、第一水泵；10、第二连接管；11、第二阀门；12、第三阀门；13、第二水泵；14、第三连接管；15、第四连接管；16、浮球；17、连接块；18、套筒；19、第一弹簧；20、压杆；21、压力传感器；22、检测支架；23、安全器；24、活塞；25、排气口；26、第二弹簧；27、滑杆；28、主管。
具体实施方式
22.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
23.请参见附图1和附图4，一种真空预压水气分离控制装置，包括底板1、水气分离罐2、气管3、真空泵4、第一连接管7、进水触发组件、进水组件、排水组件、排气组件和主管28；水气分离罐2和真空泵4分别设置在底板1上，气管3的一端与真空泵4连接，气管3的另一端
与水气分离罐2的上部连通，真空泵4上设有进排气口5；主管28的一端与水气分离罐2的底部连接，主管28的另一端封闭，第一连接管7的一端设有进排水口6，第一连接管7的另一端封闭，进水组件和排水组件分别连接在第一连接管7与主管28之间；排气组件设置在水气分离罐2的顶部，进水触发组件设置在水气分离罐2内，进水触发组件位于水气分离罐2的底部并通过控制面板经电路与进水组件电连接。底板1为水气分离罐2和真空泵4提供支撑和保护，真空泵4可通过气管3为水气分离罐2内通气或排气，当水气分离罐2内气压超过安全范围时，排气组件可将水气分离罐2内多余的空气排出。进水触发组件根据水气分离罐2内的水位触发进水组件的启停，从而通过进水组件为水气分离罐2内补水。不使用时水气分离罐2内的水可通过排水组件排放。
24.请参见附图2，所述的进水触发组件包括浮球16、连接块17、浮筒18、第一弹簧19、压杆20、压力传感器21和检测支架22；检测支架22安装在水气分离罐2的内壁底部，浮筒18设置在检测支架22的顶部，浮球16设置在浮筒18内，浮筒18与水气分离罐2连通；压杆20的一端贯穿浮筒18的底部插入在浮筒18内并与连接块17连接，连接块17能与浮球16接触连接；压杆20的另一端插入在检测支架22内，压力传感器21设置在检测支架22的底部并能与压杆20的另一端接触连接；第一弹簧19套接在压杆20上，第一弹簧19的两端分别与检测支架22的顶部和压杆20固定连接。当水气分离罐2内的水位低时，浮球16下落并落至与连接块17接触时，在浮球16的压力下压杆20向下移动并与压力传感器21接触，此时第一弹簧19被压缩。压力传感器21感应到压力变化后将压力信号发送至控制面板，控制面板可采用plc控制器、计算机设备等，控制面板根据压力信号触发进水组件启动，用于为水气分离罐2补水。当水气分离罐2内水位上升时，浮球16同步上升并与连接块17分离，在第一弹簧19的弹力作用下，压杆20上升复位并与压力传感器21分离。压力传感器21将压力信号发送至控制面板，控制面板根据压力信号关闭进水组件。为了防止浮球16在高水位时从浮筒18中脱出，可将浮筒18设置成网管状结构，既能保证浮筒18内水位与水气分离罐2内水位保持一致，又能防止浮球16从浮筒18中脱出。
25.请参见附图1和附图4，所述的进水组件包括第一水泵9、第二连接管10和第二阀门11；第二连接管10连接在第一连接管7与主管28之间，水泵9和第二阀门11分别安装在第二连接管10上。进排水口6外接至水源时，第一水泵9在控制面板的控制下启动或关闭，水通过第一连接管7、第二连接管10和主管28进入水气分离罐2，用于为水气分离罐2补水，第二阀门11可用于调节水气分离罐2的进水流量。
26.请参见附图1和附图4，所述的进水组件还包括第三阀门12、第二水泵13和第三连接管14；第三连接管14连接在第一连接管7与主管28之间，第三阀门12和第二水泵13分别安装在第三连接管14上。进排水口6外接至水源时，第二水泵13在控制面板的控制下启动或关闭，水通过第一连接管7、第三连接管14和主管28进入水气分离罐2，用于为水气分离罐2补水，第三阀门12可用于调节水气分离罐2的进水流量。两组进水组件可同时启动，用于快速补水，也可择一启动，另一组作为故障时的备用，保证水气分离罐2的有效补水。
27.请参见附图1和附图4，所述的排水组件包括第一阀门8和第四连接管15；第四连接管15连接在第一连接管7与主管28之间，第一阀门8安装在第四连接管15上。在不使用本实用新型时，可打开第一阀门8，水气分离罐2内的水可通过主管28、第四连接管15、第一连接管7从进排水口6排放。
28.请参见附图3，所述的排气组件包括安全器23、活塞24和活塞复位机构；安全器23下端与水气分离罐2的顶部连接，安全器23的侧端设有排气口25；活塞24设置在安全器23下端与水气分离罐2顶部的连通处，活塞复位机构的一端设置在安全器23的上端，活塞复位机构的另一端贯穿安全器23并与活塞24连接。水气分离罐2内的气压升高时，将活塞24顶起，多余的气体进入安全器23内并从排气口25排出，使水气分离罐2内的气压处于安全范围内后，活塞24通过活塞复位机构复位，密封水气分离罐2与安全器23的连通处，保证了水气分离罐2的使用安全性。
29.请参见附图3，所述的活塞复位机构包括第二弹簧26和滑杆27；滑杆27的上端活动穿设在安全器23的顶部支架内，第二弹簧26套接在滑杆27上，第二弹簧26的下端与滑杆27固定连接，第二弹簧26的上端与安全器23的顶部支架固定连接；滑杆27的下端由上至下贯穿安全器23并与活塞24连接。活塞24被顶起时，滑杆27同步顶升，第二弹簧26被压缩，当水气分离罐2内的气压下降时，在第二弹簧26的弹力作用下将滑杆27下压复位，使活塞24塞紧在水气分离罐2与安全器23的连通处，起到密封的作用。
30.请参见附图1至附图4，本实用新型的工作原理是：
31.在进行真空预压法时，将本实用新型连接至真空预压设备相应的位置处。通电启动真空泵4，真空泵4可根据需要向水气分离罐2中通入或抽出空气，当水气分离罐2的内部压力过高时，活塞24被气压顶起并带动滑杆27同步顶升，第二弹簧26被压缩，从而使多余的气体从排气口25泄出，防止水气分离罐2内部的压力过大而导致整个装置损坏，增加了装置的安全性。
32.当水气分离罐2的内部水位过低时，浮球16随水位下降，当浮球16与连接块17接触时，浮球16重力下压连接块17并使压杆20同步下移，当压杆20与压力传感器21接触时，压力传感器21检测到压力变化并将压力信号发送至控制面板，控制面板根据压力信号控制第一水泵9和/或第二水泵13启动，通过进排水口6、第一连接管7、第二连接管10、第三连接管14和主管28将水抽入到水气分离罐2中，对水气分离罐2进行加水。当第一水泵9和第二水泵13其中一个损坏时，另一个可以正常工作，从而增加装置的适用性，在装置不使用时，通过打开第一阀门8可以把水气分离罐2中的水放出。
33.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围，因此，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。