CN101196010B - 液压供水装置 - Google Patents

Abstract

一种发明新型液压供水装置，其利用的是液压器的顶升原理，此装置的驱动力来自液压器起动时活塞柱的上升来完成供水工作，当液压器活塞柱上升时，顶升柱也被液压器顶起同步上升，这时顶升柱并带动顶升板上升，顶升板则带动供水升降密封胶上升，最终把盛水池内的水通过供水管压上地面，从而达到供水的目的。

Description

液压供水装置 

技术领域：

本发明装置是利用液压顶升之原理，把低处的淡水或海水提上地面的水塔、水池或山塘水库，然后又利用管渠使淡水灌溉农田，并供给饮用，把海水输送到小型水力发电机处进行发电，最后又回流海洋。 

背景技术：

目前，地球上的能源只有海水及太阳光等是取之不尽的，淡水已受限，煤、气、油等储量也有限，因此寻找替代新能源是人类面临的当务之急，本发明装置主要就是更好地利用淡水为生产生活服务及利用海水进行发电。 

发明内容：

本发明装置只需少量能源，即可供给淡水或发电用之海水。 

本发明装置要解决的问题是：能够提供一种耗能少，并能达到供水或供给发电用水功能的装置，起到节能的作用，且能降低供应淡水及发电用水的生产成本，达到可持续发展的目的。 

本发明装置提供的技术方案是：一种利用液压顶升原理进行供水的装置，包括液压顶升管，管内设置一条液压顶升柱，顶升柱又与顶升板连成一个整体，而顶升板又把供水升降密封胶的固定柱固稳在顶升板上，当顶升柱被盛水池底的动力或人力液压器顶升时，顶升板也随着顶升柱上升，并把供水升降密封胶一同带动上升，此时，供水升降密封胶则将盛水池内的水通过出水管将水压上地面，从而达到供水之目的。 

本发明装置主要部件包括：1.顶升板、2.防偏向定位固定柱，包含沉入钢混土的顶升板防偏向定位固定柱及与此柱顶连结的地面 形防偏向固定柱棒、3.顶升板防偏向固定柱升降活动口、4.供水升降密封胶固定柱螺牙、5.供水升降密封胶固定柱插销、6.供水升降密封胶固定柱穿透顶升板插孔、7.顶升柱穿透顶升板插孔、8.顶升柱插销、9.顶升柱螺牙、10.置换供水升降密封胶池盖吊钩起吊口、11.置换供水升降密封胶池盖起吊吊钩、12.顶升管、13.供水管、14.钢混土池盖固盖钩螺牙、15.钢混土池盖固盖钩插销、16.钢混土池盖固盖钩 机动车拖钩型紧固环、17.池盖固盖螺栓、18.池盖固盖环、19.固盖带钩铁棒栓、20.盛水池盖、21.盛水池外壁水泥池装橡胶、22.盛水池口防溢水垫胶凹形孖、23.盛水池水位视镜、24.盛水池外壁池盖固盖环、25.池盖固盖螺栓插销、26.池盖固盖螺栓螺牙、27.池盖起吊吊钩环、28.盛水池盖外圆下部U形防溢水压胶槽、29.盛水池外壁上部外圆U形防溢水压胶槽、30.进水管、31.供水升降密封胶固定柱升降活动口密封胶、32.供水升降密封胶固定柱升降活动口固定密封胶螺栓、33.池盖下部顶升管防溢水密封胶、34.顶升管防溢水密封胶螺栓、35.沉入钢混土的固盖受力钩环、36.盛水池、37.供水升降密封胶升降活动口、38.供水升降密封胶上夹层、39.供水升降密封胶下夹层、40.供水升降密封胶、41.盛水池底排污阀、42.反真空进气阀，其设置在供水升降密封胶下部、43.供水升降密封胶下部少许漏水排除阀、44.预防顶升管松动的钢筋、45.顶升管铸造时与顶升管连体的扁钢、46.供水升降密封胶固定柱上螺牙、47.供水升降密封胶固定柱上插销、48.供水升降密封胶固定柱穿透密封胶插孔、49.供水升降密封胶固定柱下插销、50.供水升降密封胶固定柱下螺牙、51.动、人力液压器安放位置、52.全套液压供水装置、53.密集钢筋与钢板钢混土结构的液压器受力底座及工作人员操作平台、54.顶升柱、55.人行梯、56.置换密封胶支撑顶升板及盛水池盖等固定顶架一套、57.固盖受力备用钩环、58.顶升板上升高度受限警戒线或警戒铃、59.供水升降密封胶固定柱。 

附图说明：

图1为本发明装置的顶升板与供水升降密封胶连体俯视图； 

图2为本发明装置盛水池及与其它部件连体的剖视示意图； 

图3为本发明装置人行梯、置换密封胶支撑顶升板及盛水池盖等固定顶架，顶升板上升高度受限警戒线或警戒铃图； 

图4为本发明装置其它部件主视图：其中(A).带状或环状元头凸形盛水池盖紧固胶带主视图(此紧固胶带与盛水池盖外圆下部U型防溢水压胶槽28、盛水池外壁上部外圆U型防溢水压胶槽29相配套)，(B).固稳环状元头凸形、带状元头凸形盛水池盖紧固胶带组合环圈图，(C).供水升降密封胶主视图； 

图5顶升柱板部份为俯视图，其余为剖视示意图(地面形防偏向固定柱棒省略)； 

图6为发明装置的整图。 

具体实施方式：

参见图1至图4，本发明装置包括全套液压供水装置52，此装置上设有盛水池底排污阀41，工作人员沿着人行梯55下至池底将盛水池底排污阀41关上，再将反真空进气阀42开启，然后上至盛水池盖20周边，把进水管30开启，接着下至盛水池外壁将固盖带钩铁棒栓19放入盛水池盖边缘的机动车拖钩型环口16内，并钩住沉入钢混土的固盖受力钩环35，然后把钢混土池盖固盖钩插销15插好，并检查池盖上下部顶升管防溢水密封胶螺检34是否已拧紧，此时盛水池盖20边缘与盛水池口防溢水垫胶凹型孖槽22应该处于非常吻合状态，同时检查顶升柱54的上下插销口8是否已插好插紧，并把罗母拧紧在顶升柱罗牙9上(包括上下罗牙)，检查供水升降密封胶固定柱上下部插销5是否已插紧插好，检查顶升板防偏向固定柱升降活动口3上下是否畅通，检查供水升降密封胶固定柱升降活动口固定密封胶罗栓32是否拧紧，然后把进水管30开启，放水入盛水池36内，盛水池内水位是否放满，观看盛水池水位视镜23即可知道，当水放至盛水池口时，随即关闭进水管30，当第1道准备工作做完后，还要进行第2次详细检查，看各部件是否已经处于工作状态，待第2次检查工作完成后，工作人员方可沿着人行梯55下至盛水池底操作平台53，开始操作液压器进行顶升供水工作，但在液压器顶升供水过程中，工作人员必须密切注意观看密集钢筋与钢板钢混土结构的液压器受力底座及工作人员操作平台53是否有下沉现象发生，如果有下沉现象发生应立即停止液压操作，待建筑施工人员修复固定以后，工作人员才能重新操作液压器进行顶升供水工作，当供水升降密封胶40把盛水池30内之水通过供水管13把水压上地面以后，这时盛水池底的工作人员又马上拧松液压器回油阀，让升降活塞杆慢慢回落，当供水升降密封胶40回落至进水管30口以下时，随即又开启进水管30重新放水入盛水池36内，这时盛水池36内之水随着加大而加快液压器升降活塞杆的回落，而顶升柱54及顶升板1，也随着供水升降密封胶40与液压器升降活塞杆同步回落至池底，这时操作人员又重新采用上次操作过程的做法开始新一轮的供水工作。 

本发明装置之供水升降密封胶40，因使用次数频繁而造成磨损漏水时，会影响其压水上地面的功能，因此必须进行更换，先将置换密封胶池盖起吊吊钩11钩住池盖起吊钩环27，把其固定在顶升板1的置换密封胶池盖吊钩起吊口10 上，此时才能起动液压器，把顶升板1和盛水池盖20连同供水升降密封胶40一同顶出盛水池口，这样才能更换供水升降密封胶40，与此同时，置换升降密封胶支撑顶升板固定顶架56把顶升板1和盛水池盖20顶稳后才能更换供水升降密封胶40。此外，置换供水升降密封胶40还可以采取其它方法，即工作人员下至池底用喷胶枪喷补漏水处，但喷胶枪目前市场上是否有售不得而知。另外，供水管13口伸向地面的弯头必须与地面盛水池水面保持一定距离，弯头不能接触到地面盛水池水面的水，否则在顶升板回落时会把地面盛水池之水重新吸回盛水池内。同时，在建筑施工过程中，与盛水池外壁钢混土下连接的钢混土方钢或圆钢(方块或圆块)，必须插入地下盛水池周边的泥土中，这样才能起到固稳盛水池和减少供水升降密封胶提升时对盛水池内壁的摩擦力，同时也减少摩擦力对盛水池的提升能量。此发明还在池底操作人员抬头望得见的地面上方，即顶升板1外围附近设置一根插入地面钢混土的顶升板上升高度受限警戒线(或铃)58，使操作人员能看到顶升板已上升至受限高度或听到受限高度的警戒铃声，随时可停止液压顶升操作，防止盛水池盖20被顶离池口而发生意外及损坏整个供水装置。 

此外，在置换供水升降密封胶40时，必须先把主要部件17及19的螺帽及插销拧松拆下，这样才不会在盛水池盖顶升出池口时损坏池盖固盖螺栓17及固盖带钩铁棒栓，并保证沉入钢混土的固盖受力钩环35不被拉动及拉断；在正常工作供水时，置换密封胶池盖起吊吊钩11必须拆下备用。同时考虑到液压器活塞柱在顶升管内日夜不停的工作，势必会造成活塞柱发热，因此，应在顶升管位于顶部附近管壁处焊接一条顶升管内防热冷却吹风管，必要时可开机进行鼓风冷却，使顶升管内保持适合工作的温度。 

另外，在顶升供水时，供水管13也可改成直管通向顶升板供水，只需在顶升板1上预留供水管孔即可，但此孔以不影响顶升板1升降顺畅为前提。在具体实施方式中提示如下施工建议及其它内容以供参考： 

1、在施工过程中，与顶升管连体的扁钢平放插入周边的混凝土及适当延伸一部分至周边泥土，使供水升降密封胶40供水上升时对顶升管12的提升力降低到最小限度。 

2、此发明装置液压供水装置的盛水池口外围周边应建有防止雨水流入盛水池底操作平台的围栏墙，此围栏应比顶升板外围小一些。否则雨季时顶升板顶部的雨水会滴入池底操作平台。 

3、假如此发明装置获得批准，此液压供水装置日产量(三班制)可达到数百吨、数千吨或者上万吨，因此，要建造一个符合要求的液压供水装置，施工单位没有资质是不行的，此发明装置对盛水池壁的垂直度及稳定性能要求很高，顶升管垂直度要相当精确、稳固。 

4、此发明装置建于地下部分，就形状而言，有点近似于南方农村的老式砖瓦窑和石灰窑，并砌有阶梯供工作人员上下(即人行梯)，其安放液压器的位置，有点像烧砖、瓦的工作人员往窑底添柴、草的空间，但此发明在池底的操作平台应做成方便工作人员操作的舒适平台。 

5、此发明装置建在地下的盛水池，就象手摇水井，只是在井底的中心线设置一条垂直的延伸出井口的顶升管，而井底及内井壁周围是不渗水的，是由混凝土把顶升管与位于池底部分板结成一体，并把顶升管牢牢固定下来，使盛水池之水不会渗水或漏水到池底的操作平台及液压器安放位置，保持池底操作平台处于干爽舒适的环境。 

6、此发明装置建在地下的盛水池，如果是小容量的，也可在地面做好以后再把做好的小容量盛水池放入事先挖好的盛水池存放位置去，但小容量盛水池位于池底的顶升管必须按要求焊接有防顶升管松动的焊接钢枝及扁钢，并用混凝土牢牢地把顶升管板结在盛水池底下方；如果盛水池是大容量的水池，则必须在地下砌成，并严格做到池壁垂直、稳固、池底不渗水。 

7、施工人员在建造此发明装置时，顶升板面也可建成圆周或四周都有围栏的并能装水的水池型顶升板，但必须把顶升板防偏向固定柱升降活动口的外圆也用混凝土做成围栏围上，这样才能防止顶升板水池的水往顶升板固定柱防偏向升降活动口3灌下去，而活动口仍能升降自如；此外，在顶升板面的围栏周围设置若干条排水管，并装有开关，在顶升板其它预留孔也需要设置围栏，防止板面之水流入池底的操作平台，在板面水池周边设置的若干条排水管，其作用是在顶升板面需维修及更换部件时能把水排除。 

8、顶升板的建造及安装。在顶升板建造时，如果供水装置是小容量供水，则可采用在顶升柱位于顶升板板面及板底处设置插销及罗栓的做法，固稳在顶升板上，供水升降密封胶固定柱上也采用此方法，但顶升管及供水升降密封胶固定柱的上下插销应尽可能加长，以保证顶升柱及升降密封胶在运行供水时的稳定性。

9、顶升板的建造及安装，还可采用另一种方法，在建造顶升板时，用建筑行业装模浇灌楼面的方法，把顶升板及顶升柱、供水升降密封胶固定柱三位一体板结在一起的方法，并形成一个整体，在浇注混凝土过程中，顶升板上该留的板孔切勿遗忘。此方法取消了各条柱子的插销及罗牙。 

10、沉入钢混土的固盖受力勾环，用料必须是罗纹钢，并根据供水量的大小选择相应规格的罗纹钢，这样才能担负起顶升供水时对池盖的顶升力，把盛水池盖牢牢地固稳在原位置上，使供水正常进行。 

11、供水升降密封胶及其固定柱放置入盛水池的方法。工作人员首先把供水升降密封胶与升降固定柱安装好，然后把其固稳使其不会变形，其方法是在固定柱上方用管或杆把固定柱捆绑稳以后，才能把密封胶及固定柱放入顶升管口并用力把其往下压，以压至盛水池底为至。因供水升降密封胶是液压供水装置的重要核心部件之一，而供水升降密封胶固定柱担负起供水的重任，因此，固定柱规格的大小与一次供水量的大小应匹配。而供水升降密封胶的胶底部插销应尽可能延长，以达到极限为止，因供水提升时胶底部插销受力很大。胶底部插销可加密并呈放射形。 

12、液压供水装置的某些部件，均可做成圆形或方形，原则上以不妨碍供水上地面为前提。 

13、盛水池盖的建造和安装。池盖可建成圆形或方形，盛水池也如此，但在盛水池盖预留的供水升降密封胶升降活动口必须精确，在池盖安放时能准确对号。与垂直的供水升降密封胶固定柱相当吻合，在安放盛水池盖前，供水升降密封胶固定柱升降活动口防溢水密封胶也应同时安好并上下拧紧螺栓锣帽。考虑到螺栓在安装穿插时是否会损伤防溢水密封胶，如果会损伤密封胶时，则采用把不开牙的光杆六角螺栓加插销的方法，也可以固稳防溢水密封胶。 

14密集钢筋与钢板钢混土结构的液压器受力底座及工作人员操作平台的建造。在建造前，必须夯实若干次地基泥土，在地基泥土夯实后，才能建造受力底座及操作平台。因此平台承载着巨大的下压力，如果盛水池内之水达到百吨以上时，液压器受力底座所受的下压力之大可想而知，同时，液压器受力底座及工作人员操作平台的建造应向地下周边延伸，使其承受的下压力分布广一些，地基就不容易下沉。

15、建设单位如果认为位于盛水池盖下部的供水升降密封胶固定柱升降活动口密封胶性能还不够密封，也可以在盛水池盖上部活动口处周围设置一个与池盖底部罗栓对接的方池或圆池，池高5公分以上，并在方池或圆池里设置防溢水密封橡胶，并用环状或方状的铁环或铝环把防溢水密封橡胶紧固在众盛水池盖下部直插上来的罗栓上，铁环或铝环的罗栓孔必须与池盖下部直插上来的罗栓吻合，然后拧紧即可成为池盖上部完整的防溢水密封胶。 

16、顶升板的重量。顶升板在建造时其重量，必须达到要求，其要求是：在液压器活塞柱处于回缩状态时，其重量能足以将活塞柱压缩至池底。 

17、在建造此发明装置时，盛水池盖下部可以建成弧型锅盖状(即穹顶状)，但盛水池盖上部必需呈平板状，且平板厚度必须有数十厘米以上。 

18、考虑到固盖受力勾环要承受巨大的提升力，因此建议预埋的备用受力勾环要多加一些；在运行过程中，平板状的盖面还可以加载重物，以防池盖松动。 

19、建设单位可以在海岸边设置一墙手、电动的有导轨的由拉葫芦操控的卧式伸缩水坝，把海水放入盛水池发电后，再由铺设在盛水池底的大口径管道把水输送到分布在周边的发明水池内把其排出。在内河，此法同样适用，且能达到低成本循环用水。 

20、沉入钢混土的固盖受力勾环，其两个端点应该与顶升管底延长的焊接钢技、扁钢等捆扎在一起，然后两个端点弯向盛水池底外，与一根一根打进周边泥土的涂有防锈漆的元钢纤或扁钢纤对口焊稳，这些横向打进周边泥土的钢纤也是一根一根焊稳的，这些钢纤究竟要打多长的距离，要视盛水池水重量多少而定，横向打进周边泥土的钢纤呈放射状更好，无法呈放射状应加密，其作用是钢纤以上的泥土对钢纤施以重压，这些钢纤又是与沉入钢混土的固盖受力勾环焊接连体的，这样一来，盛水池盖就很难在供水时被水的上攻力攻移位和松动，保持供水正常进行。另外，也可以采用挖深沟的办法，对插入周边泥土的钢纤用混凝土浇灌后，然后再复盖泥土恢复地面原状，并大力夯实，这种方法的好处是插入周边泥土的钢筋长时间不致生锈。 

21、倘若认为海崖上的土地昂贵或想节约用地，也可把此装置建在浅海上，其方法是：以水塔为中心在水塔外围360°区一个接一个的建造此装置，这些供水装置是用钢混土棒连接起来的，其形状是双筒立于海底，内筒是盛水池，内筒与外筒之间距是工作人员操作平台，筒口伸向海面若干米，以防狂风巨流袭击，外筒内外壁设置爬梯，工作人员乘船爬梯上下班。 

22、盛水池盖的平板混凝土高度(厚度)，必须有数十厘米以上，以便混凝土固稳插入盛水池盖的固盖受力环棒栓。 

23、此装置在往高原旱区供水时，只能采用梯级供水法。 

24、盛水池的进水管口、排污管口、反真空进气阀管口、少许漏水排除阀管口均要设置拦网，以拦截漂浮物或异物进入管内引起堵塞而影响正常供水工作。 

25、煤矿煤层掏空区的水潭对矿工的威胁很大，经常发生透水事故，此装置亦可建在水潭周边若干米处，把水压上地面，供给地面用水，减少事故发生。 

26、液压器既可使用一柱通顶型的，又可使用抛物柱型的活塞柱。 

27、组成盛水池外壁中下部的全部钢筋混凝土重量是否要超过盛水池内装水的重量，有待专家们考证，因为固盖的力量全部来自沉入钢混土的固盖受力勾环，因此，钢混土的重量对固稳池盖，减少供水上升时水本身对盛水池盖的上攻力很重要。 

28、盛水池口垫胶凹型孖槽等处所用的橡胶应是弹性和韧性都非常好的橡胶，这样才能防止池水外溢，建设单位技术人员认为一个U型槽就可以防止池水外溢时，也可采用只设置一个U型槽的方案。另外，生产一种用橡胶包裹的弹簧作为U型槽的垫胶是否可行，供技术人员参考。 

29、顶升管与顶升柱的间隙应该是很小的，这样能减少顶升柱和顶升板上升时的偏向幅度。 

30、技术人员施工时，还应增加在盛水池外壁的混凝土中插入若干根固盖受力勾环，这些勾环必须插入到混凝土的最底层，环的两端应弯向混凝土中，受力勾环外露的高度稍比盛水池盖平板盖面高出若干公分，这样用铁棒放入勾环东西或南北时，铁棒与盖面若干公分间隙可打入一些木片或其它坚固片以逼紧盛水池盖，只有这样，置换零件时才易于拆卸，只需打出紧固片即可。 

31、我国城乡都有不少手摇水井、摇水上地面时劳动强度大，倘若在手摇水井旁设置此发明装置，劳动强度会大大减少，一次性投资此发明装置，可永远受益。 

32、设置在河岸两边的地下盛水池象一个个洪水陷井，当进水管由河床放水入盛水池时，这样会消化不少河水、洪水，把这些河水、洪水调到缺水的地区，对缓解缺水地区的旱情会有一定帮助。 

33、活塞柱在瞬间上升时的高度所挤压的水量，出水管必须提供足够的空间让水流出地面，否则，水在出不快的情况下将会对盛水池盖造成很大的上攻力，因此，技术人员在设置出水管时其口径的大小必须与活塞柱上升时的尺寸所挤压的水量相匹配。 

34、城市中的防洪堤下方都设有排污排水口，当汛期洪水漫过排污排水口时，洪水会倒灌入市区，并在低洼处形成水潭，危害地势较低的地区，此时必须迅速关闭排污排水口，防止洪水进入市区形成内涝，同时起动设置在低处周边的液压供水装置，把市区内涝水迅速排出，保持市区生产生活正常进行。 

Claims (5)

1.一种液压供水装置，其特征是在盛水池(36)中心点设置一根垂直的顶升管(12)，顶升管(12)位于盛水池(36)底的下部，其上焊接有预防顶升管松动的钢筋(44)，有在顶升管铸造时与顶升管连体的扁钢(45)，或者有在铸造时与顶升管连体的方形管或角钢，并在顶升管(12)内设置一条顶升柱(54)，顶升柱(54)与顶升板(1)连体，而顶升板(1)又与供水升降密封胶(40)连体，另在顶升板(1)周边设有防顶升板偏向的防偏向定位固定柱(2)。

2.根据权利要求1所述的液压供水装置，其特征是：在盛水池(36)的端口设置一个密封盛水池盖(20)，盖的上面设有若干条供水管(13)。

3.根据权利要求1所述的液压供水装置，其特征是：顶升板(1)上设有供水升降密封胶固定柱(59)。

4.根据权利要求1所述的液压供水装置，其特征是：在盛水池(36)底部设置一个反真空进气阀(42)。

5.根据权利要求1所述的液压供水装置，其特征是：在盛水池(36)周边的混凝土中插入若干条沉入钢混土的固盖受力钩环(35)，此受力钩环也插入盛水池底的混凝土中固定。

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