CN104206344A - 调水溶氧机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种调水溶氧机，包括壳体、浮体、驱动装置、电机、水叶和调水板，浮体通过第一连接杆与壳体固定连接，驱动装置安装在腔体内，驱动装置的驱动端设置有第一驱动部和第二驱动部，水叶与第一驱动部固定连接，调水板与第二驱动部连接，调水溶氧机还包括减速齿轮组件，电机通过减速齿轮组件与驱动装置连接，驱动装置包括驱动轴和套在驱动轴外的驱动轴套，第一驱动部设置在驱动轴上，第二驱动部设置在驱动轴套上，减速齿轮组件包括四级减速齿轮组。通过减速齿轮组件可以有效地为调水板和水叶输出两组不同转速，为调水板和水叶提供相对应且匹配的力矩，有利于提高调水效果以及溶氧效果，同时亦可减少电机的废热的产生和减少电能的损耗。

Description

调水溶氧机

技术领域

本发明涉及水产养殖业设备领域，尤其涉及一种调水溶氧机。

背景技术

增氧机是用于水产养殖业的一种增氧设备，可增加水中的氧气含量以确保水中的鱼虾不会缺氧，同时也能抑制水中厌氧菌的生长，防止池水变质，避免污染鱼虾的生存环境。

增氧机有多种类型，诸如叶轮式、水车式、射流式、喷水式、充气式等，其中，由于叶轮式增氧机具有增氧、搅水、爆气等综合作用，是目前采用最多的增氧机。现有的叶轮式增氧机通过动力装置驱动位于水中的叶轮，使叶轮在水中高速旋转，并将水抽出水面并洒向空中。当洒向空中的水与空气中的氧气接触时，水可溶解空气中的氧气，从而提高水中的氧气含量。

现有部分的水车式增氧机增氧效果出现水底的含氧量远远小于水面的含氧量的情况，只能解决水体表层的氧气补给，很难达到水面与水底溶氧一致的效果，使得水体溶氧浓度不稳定。而公布号为CN103202261A的专利文献中公布了一种增氧机，其由叶轮、调水板、动力装置、传动装置、连接板、支撑板及浮体构成，弧形浮体之间通过连接板相连形成环状结构，传动装置通过支撑杆固定于环状结构的中心正上方，动力装置安装于传动装置上，调水板呈轮辐状地与连接板固定连接，动力装置在驱动距离水面3至15厘米下的叶轮高速旋转的同时，通过传动装置驱动支撑杆、浮体及调水板低速旋转。叶轮经驱动高速旋转产生水花喷向空中，水花与空气接触后并将氧气溶于水中，同时，另一驱动轴旋转驱动圆形浮体以及安装在浮体上的调水板，调水板经浮体转动而带动其低速旋转拨动水体，令水体底面翻转而达到水体交换。

然而，上述的增氧机具有以下明显的缺点：由于需要利用电机带动浮体和调水板一同转动，且浮体和调水板具有较大的体积以及重量，所以浮体和调水板一同转动时在水中的阻力则相对较大。然而，需要提高水体流动效果时，则需要提高电机的输出功率，必然会造成电机负担大和大量耗费电能的情况，过量的废热甚至将电机损坏，而大量消耗电能则不利于控制成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种节能省电且传动效率高的调水溶氧机。

为了实现本发明的目的，本发明提供一种调水溶氧机，包括壳体、浮体、驱动装置、电机、水叶和调水板，壳体内形成有中空的腔体，壳体的外壁设置安装位，浮体通过第一连接杆与安装位固定连接，驱动装置安装在腔体内，驱动装置的驱动端设置有第一驱动部和第二驱动部，电机安装在壳体上，电机与驱动装置的从动端连接，水叶与第一驱动部固定连接，调水板与第二驱动部连接，其中，调水溶氧机还包括减速齿轮组件，减速齿轮组件设置腔体内，电机通过减速齿轮组件与驱动装置连接，驱动装置包括驱动轴和套在驱动轴外的驱动轴套，驱动轴和驱动轴套从腔体内伸出到壳体外，第一驱动部设置在驱动轴上，第二驱动部设置在驱动轴套上，减速齿轮组件包括第一级减速齿轮组、第二级减速齿轮组、第三级减速齿轮组、第四级减速齿轮组，第一级减速齿轮组包括相互啮合的第一减速驱动齿轮和第一减速从动齿轮，第一减速驱动齿轮与电机连接，第二级减速齿轮组包括相互啮合的第二减速驱动齿轮和第二减速从动齿轮，第一减速从动齿轮通过第一传动轴与第二减速驱动齿轮连接，第三级减速齿轮组包括相互啮合的第三减速驱动齿轮和第三减速从动齿轮，第二减速从动齿轮通过驱动轴与第三减速驱动齿轮连接，第四级减速齿轮组包括相互啮合的第四减速驱动齿轮和第四减速从动齿轮第三减速从动齿轮通过第二传动轴与第三减速驱动齿轮连接，第四减速从动齿轮与驱动轴套连接。

由上述方案可见，由于调水板和水叶的作用不同，以及调水板和水叶在水中转动的速度和水阻都不同，所以通过减速齿轮组件可以有效地为调水板和水叶输出两组不同转速，为调水板和水叶提供相对应且匹配的力矩，有利于提高调水效果以及溶氧效果，同时亦可减少电机的废热的产生和减少电能的损耗。同时，相比于现有采用双电机分别为调水板和水叶提供动力的技术，采用单个电机输出动力并经过减速齿轮组件和驱动装置的传动，继而输出两组具有不同转速的动力，从而减少因双电机结构的复杂性以及故障率。另外，通过具有四级减速齿轮组的减速齿轮组件，可将经过两级减速后的速度输出到驱动轴，通过驱动轴的带动使水叶转动，将讲过四级减速后的速度输出到驱动轴套，通过驱动轴套的带动使调水板转动。通过合理地对齿轮转动速比优化后，以及齿轮安装位置合理布局后，使电机的传动效率更高，不仅提高增氧效果，亦可节能省电。

更进一步的方案是，调水板通过第二连接杆与第二驱动部连接，调水板的固定端设置在第二连接杆的自由端上，调水板位于水叶与浮体之间，浮体位于调水溶氧机的最外侧。

由上可见，通过将水阻较大的浮体与调水板分离，并将调水板设置在位于水叶与浮体之间的位置上，有效地减少调水板在转动时的水阻，有效地保护电机以及减少耗费电能。由于调水板设置在水叶的外侧，水叶将水打上空中后，水溶解氧气后将会落在调水板转动的范围内，再通过调水板的转动，可将富含氧气的水体扩散，更进一步地平衡水体中的氧气含量。同时，由于浮体用于将调水溶氧机及其各个部件浮于水面，浮体转动时更加容易受到水面的不规则波浪或环境强风的影响而导致浮体不规则的倾斜，所以将浮体与调水板分离，可使驱动装置或减速齿轮在相对较稳定的状态下的进行转动工作，继而避免驱动装置或减速齿轮由于工作时不平衡而导致的故障，有利于提高调水溶氧机的工作稳定性。本发明提供的调水溶氧机在节能省电的同时，并巧妙地克服了现有调水溶氧机由于浮体与传动装置连接后，浮体转动时将受到水体浮动不规则而导致倾斜，浮体的倾斜亦导致齿轮转动不平衡，继而导致损坏驱动装置或减速齿轮的缺陷。

更进一步的方案是，调水板贯穿地设置有多个通孔。

由上可见，多个通孔的设置有利于减少调水板在转动时的水阻，有利于更进一步地减少电机的负载。

更进一步的方案是，调水板的自由端沿调水板的延伸方向设置有筋条，筋条与调水板设置成预定的夹角，筋条朝向调水板的转动方向设置。

由上可见，通过将筋条与调水板设置成预定的夹角，使得位于自由端的筋条可增加调水板的刚度，使得调水板在水中转动时不容易形变以便提高调水效果，同时筋条朝向调水板的转动方向设置有利于拨动更多的水体，使池底的水体上下翻转而起到水体交换流动的作用，池底的水体在水面有足够长的时间，通过光合起到杀菌作用，从而改变池底的水质，避免因水底水质产生变异或毒气超标而使水底无法溶氧。

更进一步的方案是，调水板的数量为至少三个，第二驱动部为法兰盘，至少三个第二连接杆的固定端均匀的固定连接在法兰盘上。

由上可见，至少三个调水板的设置，使得多个调水板在转动时保证调水溶氧机的平衡，从而更进一步地可使驱动装置或减速齿轮在相对较稳定的状态下的进行转动工作，继而避免驱动装置或减速齿轮由于工作时不平衡而导致的故障。

更进一步的方案是，水叶包括转轮部和两个叶片部，转轮部的两个自由端以转轮部的旋转中心为轴芯对称设置，每一个叶片部的固定端与一个转轮部的自由端固定连接，转轮部呈水平地与第一驱动部固定连接，叶片部与转轮部设置成预定的夹角。

由上可见，通过结构简单的水叶将水打上空中，在相同溶氧效果的前提下可以大幅减低水叶成本，相比于结构复杂叶轮的，本发明的水叶除了可有效地控制成本外，还可以减低水阻，为电机减速负载。

更进一步的方案是，叶片部的自由端与叶片部的固定端设置成钝角的夹角，叶片部的自由端背向水叶旋转方向倾斜设置。

由上可见，通过与固定端成一定夹角的叶片部，有利于进一步的增加水花效果并且可使富含氧气的水体向外扩散，提高水体溶氧效率。

更进一步的方案是，转轮部的两个自由端均朝向水叶旋转方向延伸设置。

由上可见，两个自由端朝向水叶的转动方向设置有利于拨动更多的水体，提高溶氧效果。

更进一步的方案是，在转轮部的旋转中心贯穿地设置有定位孔，转轮部在定位孔的外周设置传动孔，定位孔套在第一驱动部外，传动孔与第一驱动部固定连接。

由上可见，通过定位孔和传动孔与第一驱动部传动连接，实现对水叶的简易装配，相比于复杂结构的叶轮，其有利于提高生产效率，更便于安装使用。

附图说明

图1是本发明调水溶氧机实施例的结构图。

图2是本发明调水溶氧机实施例省略浮体后的结构分解图。

图3是本发明调水溶氧机实施例在侧面视角的结构图。

图4是本发明调水溶氧机实施例省略壳体后的结构图。

图5是本发明调水溶氧机实施例省略壳体后的部分剖视图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

参照图1和图2，图1是调水溶氧机1的结构图，图2是调水溶氧机1省略浮体后的结构分解图。调水溶氧机1包括电机11、壳体12、四个浮体21、三个调水板31和水叶4。壳体12内形成有中空的腔体，腔体在上方和下方分别形成有两个开口，位于上方的开口上安装有电机11，壳体12在外壁设置有四个安装位13，四个安装位13沿周向均匀地分部在壳体12在外壁上。

在调水溶氧机1的壳体12外设置有四个浮体21，浮体21既可采用浮水材料制作而成球体，还可以将球体状的浮体21内设置填充满空气的腔体。浮体21通过连接杆22与壳体12固定连接，具体地，连接杆22的固定管与安装位13固定连接，连接杆22的自由端与浮体的上端部连接。

在调水溶氧机1的壳体12外还设置有三个调水板31，调水板31呈矩形设置，在调水板31上贯穿地设置有多个通孔，多个通孔并排地设置在调水板31上。调水板31通过连接杆32与法兰盘51固定连接，具体地，连接杆32的固定端34与法兰盘51上的通孔配合固定连接，调水板31的固定端与连接杆32的自由端固定连接。在调水板31的自由端上设置有筋条33，筋条33沿着调水板31的延展方向延伸设置，筋条33与调水板31设置成预定的夹角，优选地，该夹角为直角。由于调水板31将沿顺时针方向转动，为了既达到增强调水板31刚度而又能拨动更多的水体，所以将筋条33朝向调水板31的转动方向地设置。

在调水溶氧机1的壳体12的下方还设置有水叶4。水叶4包括转轮部41和叶片部42、43，转轮部41在其旋转中心贯穿地开设有定位孔411，在定位孔411的四周还贯穿地开设有传动孔，叶片部42和叶片部43以定位孔411为中心对称设置，转轮部41具有两个以定位孔411为中心对称设置的自由端412、413，其中在一个转轮部41的自由端412上固定连接有叶片部42的固定部，在另外一端上的轮部41的自由端413上固定连接有叶片部43的固定部。

转轮部41通过定位孔411和传动孔与法兰盘52(见图4)固定连接，转轮部41安装到法兰盘52后呈水平设置，叶片部42、43与转轮部41设置成预定的夹角，优选地，该夹角为直角。由于水叶4与调水板31沿相同方向旋转，为了拨动更多的水体，转轮部41的自由端412、413均朝向水叶4旋转方向延伸设置。叶片部42位于其最外端上具有自由端421，自由端421与叶片部42的固定端设置成钝角的夹角α1，叶片部43位于其最外端上具有自由端431，自由端431与叶片部43的固定端设置成钝角的夹角，并且将自由端421和自由端431背向水叶4的旋转方向地倾斜设置。

参照图3，图3是调水溶氧机1在侧面视角下的结构图。下面结合图3对浮体21、调水板31和水叶4的位置进行说明，水叶4安装在壳体12的正下方并接收电机11的驱动力旋转，浮体21设置在位于调水溶氧机1的最外侧，调水板31位于浮体21和水叶4之间的位置上并接收电机11的驱动力旋转。

参照图4和图5，图4是调水溶氧机1省略壳体12后结构图，即电机11、减速齿轮组件和驱动装置的结构图，图5是调水溶氧机1省略壳体12后剖视图，即电机11、减速齿轮组件和驱动装置的剖视图。调水溶氧机1还包括减速齿轮组件和驱动装置，减速齿轮组件和驱动装置安装在壳体12的腔体内。减速齿轮组件包括第一级减速齿轮组、第二级减速齿轮组、第三级减速齿轮组、第四级减速齿轮组、传动轴55、传动轴56、轴承71至78。

驱动装置包括法兰盘51、法兰盘52、驱动轴套53和驱动轴54，驱动轴套53套在驱动轴54外，并在驱动轴54和驱动轴套53之间设置有轴承77和轴承78，使得驱动轴54和驱动轴套53相互不影响地转动，驱动轴套53由轴承75和轴承76固定，轴承75和轴承76固定在壳体12的腔体内壁上。驱动轴套53和驱动轴54从壳体12的腔体内伸出到壳体12的下方，在驱动轴套53的下方连接有法兰盘51，法兰盘51作为本实施例中驱动装置的第二驱动部与调水板31连接，在驱动轴54的下方连接有法兰盘52，法兰盘52作为本实施例中驱动装置的第一驱动部与水叶4连接。

第一级减速齿轮组包括第一减速驱动齿轮611和第一减速从动齿轮612，第一减速驱动齿轮611的直径小于第一减速从动齿轮612的直径。第一减速驱动齿轮611和第一减速从动齿轮612相互啮合配合，第一减速驱动齿轮611与电机11的输出轴连接并接收电机的驱动力后传递至第一减速从动齿轮612。

第二级减速齿轮组包括第二减速驱动齿轮621和第二减速从动齿轮622，第二减速驱动齿轮621的直径小于第二减速从动齿轮622的直径。第二减速驱动齿轮621与第二减速从动齿轮622相互啮合配合，第一减速从动齿轮612通过传动轴71与第二减速驱动齿轮621连接并将驱动力传递至第二减速驱动齿轮621，第二减速驱动齿轮621将驱动力传递至第二减速从动齿轮622。传动轴55由轴承71和轴承72固定，轴承71和轴承72固定在壳体12的腔体内壁上。

第三级减速齿轮组包括第三减速驱动齿轮631和第三减速从动齿轮632，第三减速驱动齿轮631的直径小于第三减速从动齿轮632的直径。第三减速驱动齿轮631和第三减速从动齿轮632相互啮合配合，第二减速从动齿轮622通过驱动轴54与第三减速驱动齿轮631连接，并通过驱动轴54的转动将驱动力传递至第三减速驱动齿轮631，第三减速驱动齿轮631将驱动力传递至第三减速从动齿轮632。

第四级减速齿轮组包括第四减速驱动齿轮641和第四减速从动齿轮642，第四减速驱动齿轮641的直径小于第四减速从动齿轮642的直径。第四减速驱动齿轮641和第四减速从动齿轮642相互啮合配合，第三减速从动齿轮632通过传动轴56与第四减速驱动齿轮641连接并将驱动力传递至第四减速驱动齿轮641，第四减速驱动齿轮641将驱动力传递至第四减速从动齿轮642，第四减速从动齿轮642与驱动轴套53连接并驱使驱动轴套53旋转。传动轴56由轴承73和轴承74固定，轴承73和轴承74固定在壳体12的腔体内壁上。

由于传动轴55和传动轴56以驱动轴54为中心对称地设置，使得齿轮的布局更为合理，多个齿轮相互配合转动时更为稳定。

电机11转动工作时，电机11输出的具有较快转速的驱动力通过第一减速齿轮组和第二减速齿轮组减速后，经过两级减速的驱动力传递至驱动轴54，通过驱动轴54的转动带动水叶4的转动。

而驱动轴54的旋转驱动力再经过第三减速齿轮组和第四减速齿轮组减速后，即电机11的驱动力经过四级减速后传递至驱动轴套53，通过驱动轴套53的转动带动调水板31的转动。

由上可见，通过将水阻较大的浮体与调水板分离，并将调水板设置在位于水叶与浮体之间的位置上，有效地减少调水板在转动时的水阻，有效地保护电机以及减少耗费电能。同时该分离结构的设置可使驱动装置或减速齿轮在相对较稳定的状态下的进行转动工作，继而避免驱动装置或减速齿轮由于工作时不平衡而导致的故障，有利于提高调水溶氧机的工作稳定性。

同时通过结构简单的水叶将水打上空中，在相同溶氧效果的前提下可以大幅减低水叶成本，相比于结构复杂叶轮的，本发明的水叶除了可有效地控制成本外，还可以减低水阻，为电机减轻负载。

本发明的调水溶氧机在调水板和水叶在水中转动的速度和水阻都不同的情况下，通过单个电机和减速齿轮组件有效地为调水板和水叶输出两组不同转速，为调水板和水叶提供相对应且匹配的力矩，有利于提高调水效果以及溶氧效果，同时亦可减少电机的废热的产生和减少电能的损耗。采用单个电机输出动力并经过减速齿轮组件和驱动装置的传动能够减少因双电机结构的复杂性以及故障率，对齿轮转动速比合理优化和齿轮的合理布局后，使电机的传动效率更高，不仅提高增氧效果，亦可节能省电。

Claims (9)

1. 调水溶氧机，包括

壳体，所述壳体内形成有中空的腔体，所述壳体的外壁设置安装位；

浮体，所述浮体通过第一连接杆与所述安装位固定连接；

驱动装置，所述驱动装置安装在所述腔体内，所述驱动装置的驱动端设置有第一驱动部和第二驱动部；

电机，所述电机安装在所述壳体上，所述电机与所述驱动装置的从动端连接；

水叶，所述水叶与所述第一驱动部固定连接；

调水板，所述调水板与所述第二驱动部连接；

其特征在于：

所述调水溶氧机还包括减速齿轮组件，所述减速齿轮组件设置所述腔体内，所述电机通过所述减速齿轮组件与驱动装置连接；

所述驱动装置包括驱动轴和套在所述驱动轴外的驱动轴套，所述驱动轴和所述驱动轴套从所述腔体内伸出到壳体外，所述第一驱动部设置在所述驱动轴上，所述第二驱动部设置在所述驱动轴套上；

所述减速齿轮组件包括第一级减速齿轮组、第二级减速齿轮组、第三级减速齿轮组、第四级减速齿轮组；

所述第一级减速齿轮组包括相互啮合的第一减速驱动齿轮和第一减速从动齿轮，所述第一减速驱动齿轮与所述电机连接；

所述第二级减速齿轮组包括相互啮合的第二减速驱动齿轮和第二减速从动齿轮，所述第一减速从动齿轮通过第一传动轴与所述第二减速驱动齿轮连接；

所述第三级减速齿轮组包括相互啮合的第三减速驱动齿轮和第三减速从动齿轮，所述第二减速从动齿轮通过所述驱动轴与所述第三减速驱动齿轮连接；

所述第四级减速齿轮组包括相互啮合的第四减速驱动齿轮和第四减速从动齿轮所述第三减速从动齿轮通过第二传动轴与所述第三减速驱动齿轮连接，所述第四减速从动齿轮与所述驱动轴套连接。

2. 根据权利要求1所述的调水溶氧机，其特征在于：

所述调水板通过第二连接杆与所述第二驱动部连接，所述调水板的固定端设置在所述第二连接杆的自由端上；

所述调水板位于所述水叶与所述浮体之间，所述浮体位于所述调水溶氧机的最外侧。

3. 根据权利要求2所述的调水溶氧机，其特征在于：

所述调水板贯穿地设置有多个通孔。

4. 根据权利要求3所述的调水溶氧机，其特征在于：

所述调水板的自由端沿所述调水板的延伸方向设置有筋条，所述筋条与所述调水板设置成预定的夹角，所述筋条朝向所述调水板的转动方向设置。

5. 根据权利要求4所述的调水溶氧机，其特征在于：

所述调水板的数量为至少三个，所述第二驱动部为法兰盘，多个所述第二连接杆的固定端均匀的固定连接在所述法兰盘上。

6. 根据权利要求1至5任一项所述的调水溶氧机，其特征在于：

所述水叶包括转轮部和两个叶片部，所述转轮部的两个自由端以所述转轮部的旋转中心为轴芯对称设置，每一个所述叶片部的固定端与一个所述转轮部的自由端固定连接，所述转轮部呈水平地与第一驱动部固定连接，所述叶片部与所述转轮部设置成预定的夹角。

7. 根据权利要求6所述的调水溶氧机，其特征在于：

所述叶片部的自由端与所述叶片部的固定端设置成钝角的夹角，所述叶片部的自由端背向所述水叶旋转方向倾斜设置。

8. 根据权利要求7所述的调水溶氧机，其特征在于：

所述转轮部的两个自由端均朝向所述水叶旋转方向延伸设置。

9. 根据权利要求8所述的调水溶氧机，其特征在于：

在所述转轮部的旋转中心贯穿地设置有定位孔，所述转轮部在所述定位孔的外周设置传动孔，所述定位孔套在第一驱动部外，所述传动孔与所述第一驱动部固定连接。