CN101532461B - 一种综合可调自动提水机组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种农业灌溉、水利设备，具体地说是农业、水利使用的一种综合可调自动提水机组。主要包括水能机和由水能机同轴或经传动装置驱动的提水机，其特征在于水能机的链轮轴安装在升降支腿上，链条带板上同轴套装有可调式活叶斗形水力板，水能机还包括U形底槽、两侧的挡板，它们与带板组成压力式锥体容积腔；提水机为单链式提水机，提水链轮与水能机的主动链轮轴同轴，绕提水链轮和卸水链轮绕行的封闭单链上挂装有活叶塑料盖及嘴口的提水筒。本发明可以充分利用水能并且容易调节。水能机与提水机机构及其提水设备可实现综合性多种组合，特别是水能机可排列组合利用，实现功效提高。

Description

一种综合可调自动提水机组

技术领域

本发明涉及一种农业灌溉、水利设备，具体地说是农业、水利使用的一种综合可调自动提水机组。

背景技术

在目前社会生产、农业灌溉、水利设备及南水北调等工程中，利用水流带动自身机器提水的机械设备中，提水机的水能利用功率还不很高，安装使用不够简便，提水功耗比较大，提水量不便调节，且提水的扬程也不很高，致使提水工作不能有效大面积的开发利用。

申请号为200510063101.4的中国专利申请，公开了一种“水能转换自动提水机、机组、机群”的技术方案，其水能机只有水平串联的水力板，其水能利用效果不够高，且基础设施要求多，安装不够简便，其提水机机构部分，采用双链提水链条挂装水筒，不能很好减轻本身重量，降低能耗，提水量调整要靠替换水筒，调节不够方便，其如果更高的提水扬程，就无能为力，这样提水工作就受到限制。本人申请的中国专利申请200510074833.3还公开了一种“可调双叶片斗传动链式水轮机”，其虽在整体利用水能方面效果不错，但是在提水方面没有提出有效利用措施。

发明内容

本发明的目的是提供一种能充分利用水能的、容易调节的一种综合可调自动提水机组。

主要包括水能机和由水能机同轴或经传动装置驱动的提水机，其特征在于水能机的链轮轴安装在升降支腿上，链条带板上同轴套装有可调式活叶斗形水力板，水能机还包括U形底槽、两侧的挡板，它们与带板组成压力式锥体容积腔；提水机为单链式提水机，提水链轮与水能机的主动链轮轴同轴，绕提水链轮和卸水链轮绕行的封闭单链上挂装有活叶塑料盖及嘴口的提水筒。

可调式活叶斗形水力板两侧的园弧铡板上有可穿入串联调节轴的园弧槽，园弧槽两边有定位孔，可调式活叶斗形水力板与链条沿线方向的开度α角为0°≤α＜180°。

水能机的链上串联的带板，经升降支腿的升降调节，其水流方向的调节夹角为β，0°≤β＜90°。

水能机的调节角度α、β角，两者之间的配合角度为：α＝90°，β＝45°。

上述的传动装置可以是两个链轮和链条，一个链轮与水能机的主动链轮轴同轴，另一个与提水机的提水链轮同轴。

上述的提水机可以是双链式提水机，双链式提水机包括两个提水链轮、四个卸水链轮、集水箱、机架及带有弧形槽的架板，带弧形槽的架板上安装有提水链轮轴，绕提水链轮和卸水链轮循环运行的封闭双链上挂装有推拉插板泄水口的提水筒；上述的传动装置包括与水能机主动链轮轴同轴的传动齿轮、离合连接板、离合传动轴、安装在离合传动轴上的离合齿轮、与提水链轮同轴的从动齿轮，离合连接板一头安装在水能机的主动链轮轴上，另一头安装在离合传动轴上，离合传动轴安装在双链提水机架板上的弧形槽内，传动齿轮与离合齿轮啮合，离合齿轮又与从动齿轮啮合。

上述的提水机组还可以包括机电水泵提水机构、增速器、发电机，增速器的输入轴与从动链轮轴相连，增速器的输出轴与发电机的转子相连，水能机带动增速器，增速器带动发电机，发电机发出的电带动机电水泵提水机构工作，机电水泵提水机构包括水泵、电机、集水箱、管路、浮膘、连杆、触点行程开关，安装在机电水泵提水机构集水箱上的连杆的一端与浮膘相连，另一端与触点行程开关相连。

上述的提水机组还可以包括机电气泵提水机构、增速器、发电机，增速器的输入轴与从动链轮轴相连，增速器的输出轴与发电机的转子相连，水能机带动增速器，增速器带动发电机，发电机发出的电带动机电气泵提水机构工作，机电气泵提水机构包括气泵及多个并联的通入封闭水箱的气路、每个气路中安装有集气瓶、分配阀、触点行程开关，封闭水箱上安装有进水管、出水管，进气管，进水管中安装有单向阀，封闭水箱上有带有浮漂连杆的密封盖，连杆的另一端与触点行程开关相连。

本提水机系统工作过程为：水流冲击链式可调斗形水力板，带动链条带板运动并可经活动支腿调节，经传动装置从而带动提水机提水，提水至一定高程，再经水能机带动发电机发电，提供给由自动控制的机电提水设备工作，逐级提水达到更高要求高程供浇灌等利用。

当然，水能机也可不经提水机，直接带动机电提水机构，或水能机只组合提水机。再之，链式带斗板带主体工作部，可不加挡板，而直接经链轮、支架，置于水中工作。提水筒也可做成圆筒形，提水链条可用绳替换。链式板带也可用运输链板替换，斗形水力板数量大小，可根据情况设计。

与现有技术相比，本发明具有明显的技术效果是：

第一，其水能机是由带斗链式带板与挡板及U形底槽构成压力式锥体容积腔，能使水流很好作用于斗形水力板，增大水流动能、势能吸收面积，提高功率。水流作用面积相当于若干个斗形水力板的面积之和，而前一技术水流作用面积只相当于一个水力板面积。它的斗形水力板是活叶式，可以减少折返时，水的粘度吸附力。第二，它的斗形水力板侧面设置可调定位装置，便于安装和水能利用，它的升降活动支腿，便于调节板带与水流方向夹角，便于枯水期、丰水期利用和安装。第三，本机基础设施少、安装简便。第四，其提水机机构与水能机可同轴或异轴，用链、带、齿轮、链轮及连杆等传动装置联接。第五，当提水机机构用单链或绳作为有活叶塑料盖、有嘴口的提水筒的运输载体时，能方便提水而且减少重力作用，减少机械损失，提高功率。第六，当提水机机构用双链或绳作为推拉插板的有泄水口的提水筒的载体时，可不替换水筒，达到方便调节提水量，且稳定性好。第七，当用机电水泵提水设备时，采用带浮漂连杆的智能触点行程开关，既能节省电力，又能逐级提水到更高的高程。第八，当采用机电气泵提水设备时，采用密封盖上装有浮漂连杆的智能气压行程开关，可节能逐级提水至更高的高程。第九，水能机与提水机机构及其提水设备可实现综合性多种组合。特别是水能机可排列组合利用，实现功效提高。

本机适用于几乎所有河流的不同提水高度，不同提水总量，高效调节使用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明的第一种结构的主视图，

图2为本发明的第一种结构的俯视图，

图3为图1中A向(局部放大)视图，

图4为图3中C-C(局部放大)剖视图，

图5为图3中的E向(局部放大)视图，

图6为图3中D-D(局部放大)剖视图，

图7为图1中B-B组合旋转剖面图。

图8为本发明的第二种结构的主视图，

图9为本发明的第二种结构的俯视图，

图10为卡条与挡板的连接示意图，

图11为图10中的F向视图，

图12为单链提水筒的主视图，

图13为单链提水筒的侧视图。

图14为本发明的第三种结构的主视图，

图15为本发明的第三种结构的俯视图，

图16为双链提水筒的主视图，

图17为双链提水筒的侧视图。

图18为本发明的机电水泵提水机构的示意图，

图19为本发明的机电气泵提水机构的示意图。

具体实施方式

图中1.主动链轮轴，2.水力板，3.定位孔，4.链条带板，5.卡条，6.支座，7.螺钉，8.U形底槽，9.升降支腿，10.挡板，11.链轮托架，12.链轮，13.轴套，14.从动链轮轴，15.链条，16.卸水链轮，17.集水箱，18.提水筒，19.提水链条，20.提水链轮，21.串联轴，22.园弧槽，23.加强筋，24.调节轴，25.滚子，26.从动链轮，27.传动链条，28.筒挡筋，29.筒安装条，30.筒盖旋转轴，31.活叶塑料盖，32.筒嘴口，33.传动齿轮，34.离合连接板条，35.离合齿轮，36.弧形槽，37.架板，38.卸水链轮，39.集水箱，40.提水筒，41.提水链条，42.从动齿轮，43.从动传动轴(提水链轮轴)，44.提水链轮，45.离合传动轴，46.出水口，47螺母，48.螺栓，49.活动插板，50.插板卡条，51.安装套，52.电机，53.触点行程开关，54.水泵，55.连杆，56.浮膘，57出水管，58.进水管，59.集水箱，60.气泵，61.集气瓶，62.行程开关，63.带有浮漂连杆的密封盖，64.进气管，65.出水管，66.进水管，67.单向阀，68.封闭水箱，69.分配阀。

实施例一

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图10、图11、图12、图13所示，本发明包括水能机和水能机同轴驱动的提水机，水能机的主动链轮轴1、从动链轮轴14安装在升降支腿9上，链条带板4上同轴套装有可调式活叶斗形水力板2，水能机还包括U形底槽8、两侧的挡板10，它们与链条带板4组成压力式锥体容积腔；提水机为单链式提水机，提水链轮20安装在水能机的主动链轮轴1上，绕提水链轮20和卸水链轮16绕行的封闭单链上挂装有活叶塑料盖31及嘴口32的提水筒18。

可调式活叶斗形水力板2两侧的园弧侧板上有可穿入串联调节轴24的园弧槽22，园弧槽22两边有定位孔3，可调式活叶斗形水力板2与链条15沿线方向的开度α角为0°≤α＜180°。

水能机的链上串联的带板4，经升降支腿9的升降调节，其水流方向的调节夹角为β，0°≤β＜90°。

水能机的调节角度α、β角，两者之间的配合角度为：α＝90°，β＝45°。

在链条15上，用串联轴21串联链条带板4和水力板2，在水力板2和链条15之间、串联轴21上串有滚子25，卡条5上的两个加强条固定在挡板10上的厚板上，卡条5和挡板10之间的间隙正好能通过滚子25，水力板2侧面上的园弧槽22中穿入调节轴24，定位孔3可穿入销钉或活动卡，设置水力板2和链条带板4的角度，斗形水力板2上还设有加强筋23；升降支腿9相对于支座6升高或降低，改变水流对水力板2的作用面积，前支腿可升降和移动，后支腿只升降，主动链轮轴1同轴安装着提水链轮20，提水机架上安装有卸水链轮16及集水箱17，提水机链条19上安装有活叶塑料盖31及嘴口32的提水筒18，提水链条19绕提水链轮20和卸水链轮16循环运行。

工作原理是在水流冲击水力板2，带动链条带板4循环运行，链条15绕行带动链轮12转动，主动链轮轴1转动带动提水链轮20转动，通过提水链条19带动卸水链轮16转动，链条19绕行，使链条19上安装的提水筒18在水流处时水压下打开盖口装满水，又在水的浮力作用下使活叶塑料盖31浮起，当提水筒18达到顶部卸水倾到水时，活叶塑料盖31在筒挡筋28的作用下成为挡板，迫使提水筒18中的水从侧面的嘴口32流入集水箱17，经输水管供用。

实施例二

如图8、图9、图10、图11、图12、图13所示，本发明包括水能机和由水能机异轴驱动的提水机，还有两个传动链轮26，一个和水能机的主动链轮轴1同轴，一个和提水链轮20同轴，两个传动链轮26之间有传动链条27，水能机转动，带动传动链轮26转动，传动链轮26带动提水机运转。其余同实施例一。

实施例三

如图14、图15、图16、图17所示，本发明包括水能机和双链式提水机以及动力传动装置，双链式提水机包括两个提水链轮44、四个卸水链轮38、集水箱39、机架及带有弧形槽36的架板37，带弧形槽36的架板37上安装有从动传动轴43与提水链轮轴同轴，绕提水链轮44和卸水链轮38绕行的封闭双链上挂装有推拉插板出水口46的提水筒40；传动装置包括与水能机主动链轮轴1同轴的传动齿轮33、离合连接板34、离合传动轴45、安装在离合传动轴45上的离合齿轮35、与提水链轮44同轴的从动齿轮42，离合连接板34一头安装在水能机的主动链轮轴1上，另一头安装在离合传动轴45上，离合传动轴45安装在双链提水机架板37上的弧形槽36内，传动齿轮33与离合齿轮35啮合，离合齿轮35又与从动齿轮42啮合。

离合传动轴45可在传动装置架板37上的弧形槽36中活动，以配合升降支腿6的升降，主动链轮升降后，保证与主动链轮轴同轴的传动齿轮33与离合齿轮35啮合，离合传动齿轮35与从动齿轮42啮合，水能机转动带动传动齿轮33转动，通过离合齿轮35，带动从动齿轮42转动，从而带动安装在从动传动轴43上的提水链轮44运转，从而带动安装有提水筒40的提水链条41循环运动，至使提水筒40向下进入水中取水，向上至顶部卸水倾倒入集水箱39中，经输水管供浇灌等利用。它的提水量可由筒40上的推拉插板49从泄水口46处释放封堵调节。

实施例四

如图18所示，上述实施例一或实施例二或实施例三所述的提水机组还可以包括机电水泵提水机构、增速器、发电机，增速器的输入轴与从动链轮轴相连，增速器的输出轴与发电机的转子相连，水能机带动增速器，增速器带动发电机，发电机发出的电带动机电水泵提水机构工作，机电水泵提水机构包括水泵54、电机52、集水箱59、管路、连杆55、触点行程开关53，机电水泵提水机构集水箱59上的连杆55的一端与浮膘56相连，另一端与触点行程开关53相连。

当提水机提上来的水流入第一个集水箱59，作为机电水泵提水设备的水源，由水能机经增速器带动发电机发电，供给提水电机52工作，电机52带动水泵54抽水，经出水管57提升至上一级集水箱59，这样逐级传递提水达到要求的高度，当集水箱59水满时，水推动浮漂56经连杆55触动触点行程开关53打开，使电机52工作，带动水泵54抽水，经出水管57、上一个集水箱59的进水管58，提升至上一个集水箱59，当水位下降至集水箱59底部时，浮漂53连杆由于重力向下，由连杆55尾端的绳拉动触点行程开关53为关状态，电机52带动的水泵54停止工作，这就完成第一级抽水工作过程。当第二个集水箱59水满时，机电水泵提水设备又重复第一级同样工作过程。第三级抽水工作过程同样以此完成。这样逐级设备提水达到要求的高程，供浇灌等利用。

实施例五

如图19所示，上述实施例一或实施例二或实施例三所述的提水机组还可以包括机电气泵提水机构、增速器、发电机，增速器的输入轴与从动链轮轴相连，增速器的输出轴与发电机的转子相连，水能机带动增速器，增速器带动发电机，发电机发出的电带动机电气泵提水机构工作，机电气泵提水机构包括气泵60及多个并联的通入封闭水箱68的气路、每个气路中安装有集气瓶61、分配阀69、触点行程开关62，封闭水箱68上安装有进水管66、出水管65、进气管64，进水管66中安装有单向阀67，封闭水箱68上有带有浮漂连杆的密封盖63，连杆的另一端与触点行程开关62相连，第一个封闭集水箱68的出水管65和下一个封闭集水箱68的进水管66相连。

提水机提升上来水输入第一个封闭集水箱68，作为机电气泵提水设备的水源，由水能机经增速器带动发电机发电。供给气泵60的电机工作，气泵60是由压力表自动开关控制的气泵，使气泵60产生气压经气管和分配阀69供给集气瓶61，保持一定气压。当提水机输入第一个封闭水箱68水满时，封闭水箱68上带有浮漂连杆的密封盖62，在水浮力作用下顶开气压行程开关61放气进入封闭水箱68，产生气压，压紧带有浮漂连杆的密封盖62，从而密封，由气压压水进入带有单向阀67的进水管66上升至上一个封闭水箱68。当第一个封闭水箱68的水位下降到一定程度，水头压力与封闭水箱68中气压同时下降到一个平衡值时，由于气压不足以压紧带有浮漂连杆的密封盖62时，带有浮漂连杆的密封盖62便在重力作用下，拉锁气压行程开关61，停止供气，并使带有浮漂连杆的密封盖62打开，使贮水灌68中气体放出，水就又能由进水管66输入封闭水箱68中，这样就完成第一级气压提水工作过程，同样气压提水设备工作过程，可逐级多次完成，直至水流提升达到要求的高程，供浇灌等使用。

Claims (7)

1.一种综合可调自动提水机组，主要包括水能机和与水能机同轴或经传动装置驱动的提水机，其特征在于水能机的主动链轮轴、从动链轮轴安装在升降支腿上，主动链轴、从动链轮轴上安装有链轮，链轮之间有链条，在链条轴上串联有链条带板，链条带板上同轴套装有可调式活叶斗形水力板，水能机还包括U形底槽、两侧的挡板，以及由U形底槽、两侧的挡板与带板组成的压力式锥体容积腔；提水机为单链式提水机，提水机绕提水链轮和卸水链轮绕行的封闭单链上挂装有活叶塑料盖及嘴口的提水筒。

2.如权利要求1所述的一种综合可调自动提水机组，其特征是可调式活叶斗形水力板两侧的圆弧侧板上有可穿入串联调节轴的圆弧槽，圆弧槽两边有定位孔，可调式活叶斗形水力板与链条沿线方向的开度α角为0°≤α＜180°。

3.如权利要求1所述的一种综合可调自动提水机组，其特征是水能机的链上串联的带板，经升降支腿的升降调节，其水流方向的调节夹角为β，0°≤β＜90°。

4.如权利要求1所述的一种综合可调自动提水机组，其特征是所述的可调式活叶斗形水力板与链条沿线方向的开度角为α，水能机的链上串联的带板，经升降支腿的升降调节，其水流方向的调节夹角为β，开度角α和调节夹角β的配合角度为：α＝90°，β＝45°。

5.一种综合可调自动提水机组，主要包括水能机和与水能机同轴或经传动装置驱动的提水机，其特征是水能机的主动链轮轴、从动链轮轴安装在升降支腿上，主动链轴、从动链轮轴上安装有链轮，链轮之间有链条，在链条轴上串联有链条带板，链条带板上同轴套装有可调式活叶斗形水力板，水能机还包括U形底槽、两侧的挡板，以及由U形底槽、两侧的挡板与带板组成的压力式锥体容积腔；所述的提水机为双链式提水机，双链式提水机包括两个提水链轮、四个卸水链轮、集水箱、机架及带有弧形槽的架板，带弧形槽的架板上安装有提水链轮轴，绕提水链轮和卸水链轮绕行的封闭双链上挂装有推拉插板出水口的提水筒；所述的传动装置包括与水能机主动链轮轴同轴的传动齿轮、离合连接板、离合传动轴、安装在离合传动轴上的离合齿轮、与提水链轮同轴的从动齿轮，离合连接板一头安装在水能机的主动链轮轴上，另一头安装在离合传动轴上，离合传动轴安装在双链提水机架板上的弧形槽内，传动齿轮与离合齿轮啮合，离合齿轮又与从动齿轮啮合。

6.如权利要求1或5所述的一种综合可调自动提水机组，其特征是还包括机电水泵提水机构、增速器、发电机，增速器的输入轴与从动链轮轴相连，增速器的输出轴与发电机的转子相连，机电水泵提水机构包括水泵、电机、集水箱、管路、浮漂、连杆、触点行程开关，安装在机电水泵提水机构集水箱上的连杆的一端与浮漂相连，另一端与触点行程开关相连。

7.如权利要求1或5所述的一种综合可调自动提水机组，其特征是还包括机电气泵提水机构、增速器、发电机，增速器的输入轴与从动链轮轴相连，增速器的输出轴与发电机的转子相连，机电气泵提水机构包括气泵及多个并联的通入封闭水箱的气路、每个气路中安装有分配阀、触点行程开关，封闭水箱上安装有进水管、出水管，进气管，进水管中安装有单向阀，封闭水箱上有带有浮漂连杆的密封盖，连杆的另一端与触点行程开关相连。

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