專利名稱：風(fēng)力抽水機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于農(nóng)牧業(yè)機(jī)械設(shè)備，具體地說，是一種解決人畜飲水及農(nóng)田或草原灌溉的提水設(shè)備。
我國與發(fā)達(dá)國家相比，能源占有量按人口平均偏低，例如，石油人均100公斤，而美國和前蘇聯(lián)人均2.5噸，因此急待開發(fā)風(fēng)力等能源。然而，目前全國只有1500臺(tái)左右風(fēng)力抽水機(jī)，老型號(hào)風(fēng)力抽水機(jī)存在以下缺點(diǎn)1、抽水力傳遞方式多采用三次以上的直角傳遞，機(jī)械摩損大，成本偏高(見


圖1塔輪傳遞)；2、風(fēng)葉采用多片直葉式，渦流大，風(fēng)小時(shí)，容易停機(jī)，時(shí)停時(shí)動(dòng)，效率低；3、多片式風(fēng)葉，因彈性疲勞容易失去平衡，無法復(fù)修；4、因不同地區(qū)不同季節(jié)水位及用水量變化較大，老型號(hào)風(fēng)力抽水機(jī)需要配套不同規(guī)格桿泵，小泵高揚(yáng)程小流量，大泵低揚(yáng)程大流量，給用戶帶來不便。
本實(shí)用新型目的在于提出一種效率高便于調(diào)整的螺旋漿式風(fēng)輪，由風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)變活賽上下直線滑動(dòng)的鏈條、偏心輪、萬向節(jié)及滑塊的四級(jí)傳動(dòng)及有二級(jí)瓣模改進(jìn)型汲筒三大部分組成風(fēng)力抽水機(jī)。
本實(shí)用新型目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種風(fēng)力抽水機(jī)，由風(fēng)輪，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和汲筒組成，其特征在于有調(diào)衡螺母的螺旋漿式風(fēng)輪垂直嵌套于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主動(dòng)軸3始端，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的滑杠16的上下擺動(dòng)的一端與汲筒活塞桿26上端靠活節(jié)連接；風(fēng)輪將風(fēng)能變成轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械能，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將風(fēng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)變成汲筒活塞桿26上下運(yùn)動(dòng)，汲筒靠活塞桿26上下運(yùn)動(dòng)把地下水汲出地面。
結(jié)合附圖，進(jìn)一步說明本實(shí)用新型內(nèi)容。

圖1老型號(hào)風(fēng)力抽水機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖圖2本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)圖圖3本實(shí)用新型風(fēng)輪結(jié)構(gòu)圖圖4實(shí)施例運(yùn)行特性曲線圖圖中標(biāo)識(shí)符如下1風(fēng)輪 2前軸承座4后軸承座3主動(dòng)軸8從動(dòng)軸5主動(dòng)輪 7降速從動(dòng)輪 6鏈條9偏心輪10尾舵11尾舵套筒 12井架 13拉桿 14萬向節(jié) 15滑塊16滑杠 17絞鏈支架 18進(jìn)水瓣膜 19進(jìn)水管 20啟動(dòng)儲(chǔ)水槽21啟動(dòng)進(jìn)水瓣膜 22啟動(dòng)水管 23閥門 24出水管 25汲筒活塞26汲筒活塞桿27汲筒腔體 28抽水瓣膜 29抽水管1-1固定片 1-2調(diào)衡螺母 1-3風(fēng)葉柄1-4儲(chǔ)能塊1-5葉片 1-6風(fēng)輪軸片
圖1是多風(fēng)輪的老型號(hào)風(fēng)力抽水機(jī)，它的動(dòng)力傳遞采用造價(jià)昂貴的二級(jí)塔輪直角傳遞和一級(jí)由旋轉(zhuǎn)變汲筒活塞上下運(yùn)動(dòng)的搖桿傳遞方式。汲筒是古典式的，風(fēng)輪是多片直葉式的。
圖3是本實(shí)用新型風(fēng)輪結(jié)構(gòu)圖。圖左面是風(fēng)葉組成風(fēng)輪的平面圖，右面是單片風(fēng)葉圖。風(fēng)輪1由風(fēng)輪軸片1-6和三片對(duì)稱風(fēng)葉組成；風(fēng)葉由風(fēng)葉柄1-3，葉片1-5和儲(chǔ)能塊1-4，調(diào)衡螺母1-2，固定片1-1組成；風(fēng)葉通過風(fēng)葉柄1-3和固定片1-1對(duì)稱固定在風(fēng)輪軸片1-6上，葉片1-5一端與風(fēng)葉柄1-3焊接成一體，在每片風(fēng)葉柄1-3端螺紋連接一個(gè)調(diào)衡螺母1-2，風(fēng)葉尖上焊有儲(chǔ)能塊1-4；移動(dòng)調(diào)衡螺母1-2，可使風(fēng)輪的螺旋漿式風(fēng)葉片旋轉(zhuǎn)達(dá)到平衡。儲(chǔ)能塊(1-4)使風(fēng)輪保持相對(duì)勻速運(yùn)動(dòng)。風(fēng)輪垂直嵌套于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主動(dòng)軸3始端。
圖2是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)圖。分述如下1、風(fēng)輪風(fēng)輪結(jié)構(gòu)圖3已述，這里不再贅述，由此可見其優(yōu)點(diǎn)如下(1)采用近代螺旋漿式風(fēng)輪，風(fēng)力轉(zhuǎn)換效率高，其葉尖的線速度可達(dá)到100米/秒，比直葉式，如八葉片的葉尖線速度提高3倍，也就是說，在相同風(fēng)輪直徑情況下風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速提高3倍。
(2)葉片少，阻力小，自耗低，而在葉尖焊有儲(chǔ)能塊(重物)。由于風(fēng)時(shí)有時(shí)無，而儲(chǔ)能塊使風(fēng)輪保持相對(duì)勻速運(yùn)動(dòng)，于是，轉(zhuǎn)換效率可提高50％以上。
(3)風(fēng)葉長期運(yùn)轉(zhuǎn)帶來材料彈性疲勞，會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)烈振動(dòng)和噪音，新增加的風(fēng)葉調(diào)衡螺母1-2(見圖3)可調(diào)整失衡的風(fēng)葉，從而延長了風(fēng)輪的使用壽命。
2、四級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(1)鏈條降速傳動(dòng)，其作用是將風(fēng)輪高速旋轉(zhuǎn)降速。由前后軸承座2、4，支撐主動(dòng)軸3和從動(dòng)軸8。主動(dòng)軸3上的主動(dòng)輪5直徑遠(yuǎn)低于從動(dòng)軸8上的從動(dòng)輪7，二者通過鏈條6傳動(dòng)，達(dá)到降速目的。通常降速比為n∶1，用動(dòng)量守恒來提高拉桿13的拉力。井架12頂端倒扣帶有尾舵10的套筒11，套筒上固定連接前后軸承座2和4，前后軸承座2和4支撐主動(dòng)軸3和從動(dòng)軸8，主動(dòng)軸3始端垂直嵌套風(fēng)輪1，尾端垂直嵌套主動(dòng)輪5，主動(dòng)輪5與降速從動(dòng)輪7靠鏈條相連，從動(dòng)輪7垂直嵌套在從動(dòng)軸8尾端；(2)偏心輪傳動(dòng)，其作用是風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)變?yōu)槔瓧U上下直線運(yùn)動(dòng)。從動(dòng)軸8上的偏心輪9旋轉(zhuǎn)，使其連接的拉桿13作上下直線運(yùn)動(dòng)。從動(dòng)軸8始端垂直嵌套偏心輪9，在偏心輪9外園周上用活節(jié)平行連接拉桿13上端；(3)萬向節(jié)傳動(dòng)，其作用是拉桿既可自身旋轉(zhuǎn)又可上下直線運(yùn)動(dòng)。由于風(fēng)向變化，拉桿13會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，為保持拉桿有用的上下直線運(yùn)動(dòng)，采用了萬向節(jié)14。在拉桿13中部裝一個(gè)萬向節(jié)14；(4)滑塊滑杠傳動(dòng)，其作用是拉桿上下直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成汲筒活塞上下直線運(yùn)動(dòng)。拉桿13上下運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)滑塊15，滑塊15在滑杠16上滑動(dòng)。因滑杠16右端絞鏈固定在絞鏈支架17上，而另一自由端絞鏈，使汲筒活塞桿26上下運(yùn)動(dòng)，于是活塞25有了上下直線運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力。拉桿13下端與滑塊15垂直活節(jié)連接，滑塊15套在滑杠16上，可以自由活動(dòng)，滑杠16一端與餃鏈支架17垂直活節(jié)連接，滑杠16另一端與汲筒活塞桿26垂直活節(jié)連接，活塞桿26下端垂直固定連接活塞25。
3汲筒由汲筒活塞25，汲筒腔體27，進(jìn)水管19，進(jìn)水瓣膜18，汲筒活塞桿26，抽水管29，抽水瓣膜28和出水管24及啟動(dòng)部分組成。汲筒27內(nèi)嵌入滑動(dòng)著的活塞25，使汲筒27分成進(jìn)水腔和出水腔；進(jìn)水腔底部連著進(jìn)水管19，此二者之間裝有進(jìn)水瓣膜18，進(jìn)水腔右側(cè)是抽水管29，29連接進(jìn)出水腔，抽水管29中間裝有抽水瓣膜28，出水腔左側(cè)是出水管24；進(jìn)水腔左側(cè)是啟動(dòng)部分，在裝有瓣膜21的啟動(dòng)水管22下端插入啟動(dòng)儲(chǔ)水槽20，啟動(dòng)水管22上端連接閥門23，閥門23連接進(jìn)水腔。
汲筒活塞25把汲筒腔體27分成上下兩個(gè)腔體，下腔體為進(jìn)水腔體，上腔體為出水腔體，當(dāng)活塞25上移時(shí)，進(jìn)水腔體產(chǎn)生負(fù)壓而可打開進(jìn)水瓣膜18，進(jìn)水管19內(nèi)的水流入進(jìn)水腔體；當(dāng)活塞25下移，進(jìn)水腔體產(chǎn)生正壓而關(guān)閉進(jìn)水瓣膜18并推開抽水瓣膜28，于是，進(jìn)水腔體內(nèi)的水沖入抽水管29并流向出水腔體；當(dāng)活塞25再次上移，又重復(fù)上述運(yùn)作，進(jìn)水管19中的水又進(jìn)入進(jìn)水腔體；活塞25再次下移，進(jìn)入腔體內(nèi)正壓迫使該腔體內(nèi)的水充入抽水管29，循環(huán)往復(fù)，進(jìn)水管19內(nèi)的水不斷被提升致出水腔體內(nèi)。出水腔體內(nèi)的水漫過出水管24，便有源源不斷井水流出出水管24。
在最初起動(dòng)時(shí)，先打開閥門23，因進(jìn)水腔體內(nèi)負(fù)壓使預(yù)存于啟動(dòng)儲(chǔ)水槽20內(nèi)的水，通過因進(jìn)水腔體內(nèi)負(fù)壓而打開的啟動(dòng)進(jìn)水瓣膜21，而流入進(jìn)水腔體，起密封作用。這時(shí)活塞25上下移動(dòng)，當(dāng)風(fēng)輪啟動(dòng)后，且關(guān)閉閥門23?；钊苿?dòng)，進(jìn)水腔體內(nèi)正負(fù)壓變化來趕走進(jìn)水管19及抽水瓣膜28之下的抽水管29的內(nèi)的氣體，使井水徐徐上升。當(dāng)井水達(dá)到進(jìn)水腔的進(jìn)水瓣18時(shí)，活塞25再上下移動(dòng)，便會(huì)有水不斷從出水管24流出，啟動(dòng)完畢。尾舵尾舵10的套筒11套在井架12上，套筒11支撐前軸承座2和后軸承座4。當(dāng)風(fēng)吹來時(shí)，尾舵強(qiáng)側(cè)風(fēng)推動(dòng)尾舵10沿井架12旋轉(zhuǎn)，使風(fēng)葉組成的風(fēng)輪垂直于風(fēng)向，以保持尾舵兩側(cè)風(fēng)力平衡。于是，風(fēng)葉組成的風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)，達(dá)到風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)能換成主動(dòng)軸3旋轉(zhuǎn)能的最高轉(zhuǎn)換效率。關(guān)機(jī)兩種形式(1)風(fēng)停，風(fēng)輪停轉(zhuǎn)，汲筒活塞25停止上下移動(dòng)。
(2)側(cè)岡式。
圖4表示實(shí)施例運(yùn)行特性曲線圖。上圖為隨時(shí)間變化的風(fēng)速圖，中圖為老型號(hào)抽水機(jī)隨時(shí)間變化的輸出功率，下圖為本實(shí)用新型隨時(shí)間變化的輸出功率。虛線是平均輸出功率。
本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)1、在相同提水規(guī)模條件下，成本降低3倍，售價(jià)降低。
2、使用方便，容易安裝、搬運(yùn)及維修。
3、風(fēng)葉可以定期調(diào)整調(diào)衡螺母，以保持長壽命，風(fēng)輪運(yùn)轉(zhuǎn)平衡、安全可靠。
實(shí)施例風(fēng)葉數(shù)量為3葉片，做成螺旋漿式風(fēng)輪，風(fēng)輪直徑(旋轉(zhuǎn)直徑)4.5米。技術(shù)性能啟動(dòng)風(fēng)速3米/秒，額定風(fēng)速7米/秒，水額定汲程20米，額定排水量100噸/日，最大停機(jī)風(fēng)速20米/秒。
當(dāng)風(fēng)速為7米/秒時(shí)，井深80米，水面距地面25米，則排水量為7噸/時(shí)，可供大型牛場一天使用。
權(quán)利要求1.一種風(fēng)力抽水機(jī)，由風(fēng)輪，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和汲筒組成，其特征在于有調(diào)衡螺母的螺旋漿式風(fēng)輪垂直嵌套于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主動(dòng)軸3始端，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的滑杠16的上下擺動(dòng)的一端與汲筒活塞桿26上端靠活節(jié)連接；風(fēng)輪將風(fēng)能變成轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械能，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將風(fēng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)變成汲筒活塞桿26上下運(yùn)動(dòng)，汲筒靠活塞桿26上下運(yùn)動(dòng)把地下水汲出地面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽水機(jī)，其特征在于風(fēng)輪1由風(fēng)輪軸片1-6和三片對(duì)稱風(fēng)葉組成；風(fēng)葉由風(fēng)葉柄1-3，葉片1-5和儲(chǔ)能塊1-4，調(diào)衡螺母1-2，固定片1-1組成；風(fēng)葉通過風(fēng)葉柄1-3和固定片1-1對(duì)稱固定在風(fēng)輪軸片1-6上，葉片1-5一端與風(fēng)葉柄1-3焊接成一體，在每片風(fēng)葉柄1-3端螺紋連接一個(gè)調(diào)衡螺母1-2，風(fēng)葉尖上焊有儲(chǔ)能塊1-4；風(fēng)輪垂直嵌套于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主動(dòng)軸3始端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽水機(jī)，其特征在于所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括鏈條降速傳動(dòng)，偏心輪傳動(dòng)，萬向節(jié)傳動(dòng)和滑塊滑杠傳動(dòng)；所述鏈條降速傳動(dòng)由前后軸承座2、4，主動(dòng)軸3，從動(dòng)軸8，主動(dòng)輪5，降速從動(dòng)輪7及鏈條6組成且完成的；井架12頂端倒扣帶有尾舵10的套筒11，套筒上固定連接前后軸承座2和4，前后軸承座2和4支撐主動(dòng)軸3和從動(dòng)軸8，主動(dòng)軸3始端垂直嵌套風(fēng)輪1，尾端垂直嵌套主動(dòng)輪5，主動(dòng)輪5與降速從動(dòng)輪7靠鏈條相連，從動(dòng)輪7垂直嵌套在從動(dòng)軸8尾端；所述偏心輪傳動(dòng)由偏心輪9和拉桿13組成且完成的；從動(dòng)軸8始端垂直嵌套偏心輪9，在偏心輪9外園周上用活節(jié)平行連接拉桿13上端；所述萬向節(jié)傳動(dòng)由萬向節(jié)14和拉桿13組成且完成的；在拉桿13中部裝一個(gè)萬向節(jié)14；所述滑塊滑杠傳動(dòng)由滑塊15、滑杠16及絞鏈支架17組成且完成的；拉桿13下端與滑塊15垂直活節(jié)連接，滑塊15套在滑杠16上，可以自由活動(dòng)，滑杠16一端與餃鏈支架17垂直活節(jié)連接，滑杠16另一端與汲筒活塞桿26垂直活節(jié)連接，活塞桿26下端垂直固定連接活塞25。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽水機(jī)，其特征在于所述汲筒27由進(jìn)水管19，出水管24，抽水管29，進(jìn)水瓣膜18，抽水瓣膜28，活塞25，活塞桿26及啟動(dòng)部分組成；而所述啟動(dòng)部分由啟動(dòng)儲(chǔ)水槽20，啟動(dòng)進(jìn)水瓣膜21，啟動(dòng)水管22，閥門23組成；汲筒27內(nèi)嵌入滑動(dòng)著的活塞25，使汲筒27分成進(jìn)水腔和出水腔；進(jìn)水腔底部連著進(jìn)水管19，此二者之間裝有進(jìn)水瓣膜18，進(jìn)水腔右側(cè)是抽水管29，29連接進(jìn)出水腔，抽水管29中間裝有抽水瓣膜28，出水腔左側(cè)是出水管24；進(jìn)水腔左側(cè)是啟動(dòng)部分，在裝有瓣膜21的啟動(dòng)水管22下端插入啟動(dòng)儲(chǔ)水槽20，啟動(dòng)水管22上端連接閥門23，閥門23連接進(jìn)水腔。
專利摘要風(fēng)力抽水機(jī)屬于農(nóng)牧業(yè)機(jī)械設(shè)備。其目的在于提出效率高便于調(diào)整的螺旋漿式風(fēng)葉風(fēng)輪,由風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)變?yōu)榛钊舷轮本€滑動(dòng)的四級(jí)傳動(dòng)及改進(jìn)型汲筒的三大部分的風(fēng)力抽水機(jī)。該抽水機(jī)由風(fēng)輪,鏈條降速傳動(dòng),偏心輪傳動(dòng),萬向節(jié)傳動(dòng),滑塊滑杠傳動(dòng)及改進(jìn)型汲筒組成。該機(jī)解決人畜飲水及農(nóng)田或草原灌溉的用水。效率高,使用方便，風(fēng)葉壽命長，安全可靠。
文檔編號(hào)F04B47/00GK2281426SQ9621389
公開日1998年5月13日 申請(qǐng)日期1996年6月25日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月25日
發(fā)明者劉寶生, 劉明新, 林榮祥 申請(qǐng)人:劉寶生