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一種利用風能進行抽水、發(fā)電、灌溉以及供暖的系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:11247701閱讀:1887來源:國知局
一種利用風能進行抽水、發(fā)電、灌溉以及供暖的系統(tǒng)的制造方法與工藝

本發(fā)明涉及一種利用風能利用系統(tǒng),更具體的說,尤其涉及一種利用風能進行抽水、發(fā)電、灌溉以及供暖的系統(tǒng)。



背景技術:

風能是一種分布廣泛、易獲取和取之不盡用之不竭的清潔能源,隨著非可再生資源的日益枯竭,以及國家對節(jié)能環(huán)保的大力推進,風能的利用逐漸普及開來。尤其在廣袤的草原地區(qū),草原的很多地方還沒有架設電力線,尤其是對于游牧民族來說,其居所不定,基本過著靠天吃飯的生活。草原上的牧草長勢的好壞,全靠當年的降水情況,如遇到干旱的年份,牧草不長或枯死,會嚴重影響正常放牧。在沒有架設電力線的地區(qū),秋冬季寒冷的月份,不利于牛、羊、馬牲畜的生產(chǎn)和保鏢。譬如,專利號為cn2017100813053、發(fā)明名稱為“一種風力抽水系統(tǒng)”的專利文件,公開了一種利用風能進行抽水的裝置,但沒有公開抽出水怎樣灌溉,以及在無需灌溉的季節(jié)風能如何進一步利用。



技術實現(xiàn)要素:

本發(fā)明為了克服上述技術問題的缺點,提供了一種利用風能進行抽水、發(fā)電、灌溉以及供暖的系統(tǒng)。

本發(fā)明的利用風能進行抽水、發(fā)電、灌溉以及供暖的系統(tǒng),包括支架、轉盤總成、主軸、尾舵、伸縮套桿、提水機構、灌溉系統(tǒng)和供暖系統(tǒng),轉盤總成由下底盤和上轉盤組成,下底盤固定于支架的頂端,上轉盤通過環(huán)形軸承設置于下底盤的上方;主軸通過兩軸承固定于上轉盤上,主軸的外端固定有多個葉片,尾舵板通過舵桿固定于上轉盤上,舵桿與主軸處于同一方向上;伸縮套桿固定于主軸的內端;其特征在于:所述提水機構由剛性連桿、抽水桿、抽水筒和出水管組成,抽水筒的下端與地下水或地表徑流相通,抽水桿位于抽水筒中,連桿的上端鉸接于伸縮套桿上,連桿的下端通過萬向節(jié)與抽水桿的上端相連接;出水管與抽水筒的上端相通,用于將抽出的水排出;

所述灌溉系統(tǒng)由間隔布設于草地或農(nóng)作物田地中的噴淋管組成,噴淋管與出水管相連通,以實現(xiàn)對草地或農(nóng)作物的噴淋灌溉或滴灌;所述供暖系統(tǒng)由發(fā)電機、輸電線和飼養(yǎng)房組成,發(fā)電機固定于上轉盤上,發(fā)電機的轉軸上固定有雙齒輪,主軸上固定有與發(fā)電機轉軸上的雙齒輪經(jīng)鏈條傳動連接的雙齒輪;飼養(yǎng)房的底部設置有若干電加熱板,電加熱板經(jīng)輸電線與發(fā)電機的輸出端相連接,以使秋冬季飼養(yǎng)房中具有較高的溫度,以利于牲畜的飼養(yǎng)。

本發(fā)明的利用風能進行抽水、發(fā)電、灌溉以及供暖的系統(tǒng),包括對伸縮套桿的長度進行控制的液壓系統(tǒng),液壓系統(tǒng)的油泵經(jīng)主軸驅動,主軸轉速越高,油泵輸出的油壓越高,主軸轉速越低,油泵輸出的油壓越低;所述伸縮套桿由外筒和位于外筒中的內桿組成,主軸轉速高時向外筒中注入油壓較高的壓力油,使伸縮套桿伸長,主軸轉速低時向外筒中注入油壓較低的壓力油,使伸縮套桿縮短。

本發(fā)明的利用風能進行抽水、發(fā)電、灌溉以及供暖的系統(tǒng),所述出水管上設置有加肥加藥箱,加肥加藥箱中存儲有肥料、農(nóng)藥或滅草劑的稀釋液,加肥加藥箱的底部、頂部分別設置有與其內部空腔相通的進管和出管,進管與出水管相通,出管與噴淋管相通;進管與出管還經(jīng)繞過加肥加藥箱的旁通管相連通;進管、出管和旁通管上均設置有手動閥門。

本發(fā)明的利用風能進行抽水、發(fā)電、灌溉以及供暖的系統(tǒng),所述抽水筒的上端設置有對其內部空腔密封的密封蓋。

本發(fā)明的利用風能進行抽水、發(fā)電、灌溉以及供暖的系統(tǒng),所述抽水、發(fā)電交替進行,并且轉換簡易;發(fā)電時將抽水桿拆下,將鏈條掛在發(fā)電機轉軸的雙齒輪上即可;抽水時將鏈條從發(fā)電機上拆下,接上抽水桿即可。

本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的利用風能進行抽水、發(fā)電、灌溉以及供暖的系統(tǒng),通過設置支架、下底盤、上轉盤、主軸、葉片、尾舵、伸縮套桿和提水機構,且提水機構由連桿、抽水筒、抽水桿和出水管組成,外界風力吹動葉片轉動并帶動主軸轉動的過程中,會帶動提水機構進行提水作業(yè),完成抽水動作。同時伸縮套桿在液壓系統(tǒng)的作用下,其伸縮長度與主軸的轉速(外界的風力)成正比,使得風力大是提水形成加大,提水量加大,降低了抽水頻率,實現(xiàn)了對提水機構的有效保護。

通過在草地或農(nóng)作物田地中設置與出水管相通的噴淋管,在提水機構的作用下,使得抽出的水以“間歇式脈動”的形式經(jīng)噴淋管對草地或農(nóng)田進行滴灌或噴淋灌溉。通過設置由發(fā)電機、輸電線、飼養(yǎng)房組成的供暖系統(tǒng),在秋冬季無需灌溉的情況下,將主軸上的雙齒輪經(jīng)鏈條與發(fā)電機轉軸上的雙齒輪傳動連接,實現(xiàn)了發(fā)電功能;發(fā)出的電能經(jīng)輸電線輸入至飼養(yǎng)房中的電加熱板上,可維持飼養(yǎng)房處于較高的溫度,有利于馬牛羊等牲畜的生長。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的利用風能進行抽水、發(fā)電、灌溉以及供暖的系統(tǒng)的結構圖;

圖2為本發(fā)明的利用風能進行抽水、發(fā)電、灌溉以及供暖的系統(tǒng)局部放大圖;

圖3為本發(fā)明中加肥加藥箱的結構示意圖。

圖中:1支架,2下底盤,3上轉盤,4主軸,5葉片,6舵桿,7尾舵板,8伸縮套桿,9連桿,10軸承,11發(fā)電機,12雙齒輪,13萬向節(jié),14抽水桿,15抽水筒,16密封蓋,17出水管,18噴淋管,19底座,20輸電線,21電線桿,22飼養(yǎng)房,23加肥加藥箱,24環(huán)形軸承,25進管,26出管,27旁通管,28手動閥門,29草地或農(nóng)作物田地。

具體實施方式

下面結合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步說明。

如圖1所示,給出了本發(fā)明的利用風能進行抽水、發(fā)電、灌溉以及供暖的系統(tǒng)的結構圖,圖2給出了其局部放大圖,其由支架1、轉盤總成、主軸4、葉片5、尾舵板7、伸縮套桿8、提水機構、灌溉系統(tǒng)和供暖系統(tǒng)組成,所示的支架1起固定和支撐作用,為了增加支架1的高度,還可在支架1的下方設置下支架19。轉盤總成由下底盤2和上轉盤3組成,下底盤2固定于支架1的頂端,上轉盤3通過環(huán)形軸承24設置于下底盤2上,以實現(xiàn)上轉盤3在下底盤2上的自由轉動。

主軸4通過兩個軸承10固定于上轉盤3上,既實現(xiàn)了主軸4自身的自由轉動,又保證了主軸4隨上轉盤3的自由轉動。多個葉片5固定于主軸4的外端,在外界風力對葉片5的吹動作用下,可驅使葉片5進行轉動,進而帶動主軸4進行轉動。舵桿6也固定于上轉盤3上,舵桿6與主軸4同軸設置,尾舵板7固定于舵桿6上。由于尾舵板7為豎立的平板,在外界風力的吹動下,尾舵板7的方向與風向一致并處于下風向,使得主軸4上的葉片始終朝向風向,實現(xiàn)風能的最大利用。

伸縮套桿8固定于主軸4內側的端部,下底盤2和上轉盤3的中部開設有便于伸縮桿8通過的開口,在主軸4轉動的過程中,伸縮套桿8可隨其進行轉動,以實現(xiàn)提水動作。所示的提水機構由連桿9、抽水桿14、抽水筒15、出水管17組成,連桿9的上端鉸接于伸縮套桿8上,連桿9的下端通過萬向節(jié)13與抽水桿14的上端相連接。這樣,在連桿9隨伸縮套桿8上下運動以及隨上轉盤3轉動的過程中,由于萬向節(jié)13的存在,抽水桿14會始終做上下的抽水動作。抽水桿14的下端位于抽水筒15中,抽水筒15的上端通過密封蓋16密封,出水管17與抽水筒15的上端相通;這樣,在抽水桿14抽水過程中,由抽水筒15的密封性,抽出的水會以“間歇式脈動”的形式從出水管17中噴出。

所示伸縮套桿8由外筒和位于外筒中的內桿組成,液壓系統(tǒng)對伸縮套桿8的伸縮長度進行控制。液壓系統(tǒng)的油泵可由主軸4進行驅動,當主軸4的轉速較高(外界風力較大)時,油泵可產(chǎn)生較大壓力的液壓油輸出,驅使伸縮套桿8伸出較大長度。當主軸4的轉速較低(外界風力較小)時,油泵輸出液壓油的壓力減小,伸縮套桿8伸出較短的長度。這樣,使得伸縮套桿8的長度與外界風力大小成正比,當風力較大時,伸縮套桿8驅使提水機構進行較大行程的抽水動作,當風力較小時,提水機構進行較小行程的抽水動作,最大限度地實現(xiàn)了風能的利用,又不會在風力較大時抽水頻率過高,使得抽水機構具有較長的使用壽命。

所示灌溉系統(tǒng)由噴淋管18、加肥加藥箱23組成,噴淋管18間隔地布設于草地或農(nóng)作物田地中,噴淋管18上均勻開孔。噴淋管18與出水管17相連通,在提水機構進行“間歇式脈動”抽水過程中,抽出的水會經(jīng)噴淋管18流出,實現(xiàn)草地或農(nóng)田的滴灌或噴淋灌溉。

如圖3所示,給出了發(fā)明中加肥加藥箱的結構示意圖,所示加肥加藥箱23的內部為空腔,可添加農(nóng)藥或除草劑的稀釋液。加肥加藥箱23的底部設置有與其內部空腔相通的進管25,上部設置有出管26,進管25與出水管17相通,出管與噴淋管18相通,進管25與出管26還經(jīng)旁通管27相連通。進管25、出管26和旁通管27上均設置有手動閥門28。在只進行噴灌或滴灌時,關閉進管25和出管16上的手動閥門28,開通旁通管27上的手動閥門28,實現(xiàn)草地或農(nóng)田的滴灌;當需要噴灑農(nóng)藥或除草劑時,則開啟進管25和出管26上的手動閥門28,使農(nóng)藥或除草劑隨抽出的水分噴灑出去,實現(xiàn)除蟲害或除草。

所示供暖系統(tǒng)由發(fā)電機11、輸電線20、飼養(yǎng)房22組成,發(fā)電機11固定于上轉盤3上,發(fā)電機11安裝時應保證發(fā)電機11的轉軸與主軸4相平行。發(fā)電機11的轉軸上固定有雙齒輪12,主軸4上固定有通過鏈條與發(fā)電機上的雙齒輪12相傳動的雙齒輪12。在秋冬季節(jié),無需進行抽水使,則斷開連桿9與伸縮套桿8的連接,而且主軸4與發(fā)電機11上的雙齒輪12通過鏈條相連接,這樣,外界的風能可驅使發(fā)電機11進行發(fā)電。發(fā)電機11發(fā)出的電能通過輸電線20進行輸送,輸送至飼養(yǎng)房22中對電加熱板進行加熱,有利于飼養(yǎng)房22處于較高的溫度環(huán)境,有利于馬牛羊等牲畜的生長。

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