CN109725130B

CN109725130B - 提水装置

Info

Publication number: CN109725130B
Application number: CN201910105281.XA
Authority: CN
Inventors: 郭慧; 阳丹; 陈其东
Original assignee: Jiangxi University of Technology
Current assignee: Jiangxi University of Technology
Priority date: 2019-02-01
Filing date: 2019-02-01
Publication date: 2021-06-18
Anticipated expiration: 2039-02-01
Also published as: CN109725130A

Abstract

本发明提供一种提水装置，包括水桶，所述水桶包括桶体及与所述桶体顶部铰接的提手，所述提水装置还包括：支架；提升组件，其设置在所述支架上，且利用绳索与所述提手连接，用于驱使所述水桶上下移动；导水部件，其设置在所述支架上，且倾斜向下布置，所述桶体的外壁上向外倾斜延伸出一抵靠部，所述抵靠部与所述导水部件平行设置；气缸，其设置在所述支架上，并用于当所述抵靠部贴靠于所述导水部件上时，推动所述水桶绕所述抵靠部和所述导水部件的接触点翻转。本发明提出的提水装置，能实现机械倒水，提高提水试验的效率。

Description

提水装置

技术领域

本发明涉及水文地质试验技术领域，特别涉及一种提水装置。

背景技术

岩土工程勘察中，为查明场地岩土层的渗透系数，从而评价水文地质条件，需要做水文地质试验，从而给设计提供参考，给施工提供保证。水文地质试验种类繁多，包括抽水试验、提水试验等等。但抽水试验造价昂贵，数据整理和计算分析繁琐，尤其对那些渗透性相对较差的含水层，难以控制较小的抽水量，常导致计算的参数不合理，如果含水层厚度本身较薄，出水量小，那么抽水试验就根本难于实施。因此，实际工作中，常采用提水试验代之。

提水试验为水文试验中较简便的试验方法，具有工程造价低及减少环境污染等特点，适用于渗透性弱、涌水量小的含水层，能够准确反映含水层的实际状况。在提水实验中，通常先在地上进行打井，然后用水桶从试验井中提取一定容积的水，使试验井中地下水位下降。

然而现有的提水实验中，水桶从试验井内提出水后，需要人工将水桶内的水倒出来，操作过程繁琐，影响提水试验的效率。

发明内容

基于此，本发明的目的是为了提供一种提水装置，以解决现有技术当中的需要人工倒水的技术问题。

本发明提供一种提水装置，包括水桶，所述水桶包括桶体及与所述桶体顶部铰接的提手，其特征在于，所述提水装置还包括：

支架；

提升组件，其设置在所述支架上，且利用绳索与所述提手连接，用于驱使所述水桶上下移动；

导水部件，其设置在所述支架上，且倾斜向下布置，所述桶体的外壁上向外倾斜延伸出一抵靠部，所述抵靠部与所述导水部件平行设置；

气缸，其设置在所述支架上，并用于当所述抵靠部贴靠于所述导水部件上时，推动所述水桶绕所述抵靠部和所述导水部件的接触点翻转；

所述提水装置还包括一张紧轮组，其设置在所述支架上，且位于所述提升组件和所述水桶之间，所述绳索绕经所述张紧轮组，当所述提升组件驱使所述水桶上下移动时，所述张紧轮组用于防止所述绳索的转动。

本发明的有益效果：在做提水试验时，提升组件先控制水桶下降至试验井中，待水桶装满水后将水桶往上提升，随着水桶的继续上升，抵靠部与导水部件相抵靠，然后气缸推动水桶绕抵靠部和导水部件的接触点进行翻转，从而将水桶内部倒出。本发明通过气缸代替人力，从而不要人工倒水，操作过程简便。

进一步地，所述浮动阀门包括：

堵塞部，其设置在所述桶体的内侧，且用于密封所述进水孔，且在受到浮力时，所述堵塞部相对移动，以和所述进水孔之间产生进水间隙；

限位部，其设置在所述桶体的外侧，且当所述堵塞部受到浮力的作用上浮时，所述限位部与所述桶体底部相抵靠，以防止所述堵塞部脱离所述进水孔；

连接部，其设置在所述进水孔内，将所述堵塞部与所述限位部连接。

进一步地，所述导水部件靠近所述水桶的一端设有滚轮，当所述水桶翻转时，所述水桶绕所述滚轮翻转，且所述桶体与所述滚轮滚动配合。

进一步地，所述抵靠部与所述桶体连接之间连接一减震弹簧。

进一步地，所述张紧轮组包括高度依次递减的第一绕轮、第二绕轮和第三绕轮，所述第一绕轮和所述第三绕轮设置在同一竖直线上，所述第二绕轮位于所述第一绕轮和所述第三绕轮的一侧，所述绳索依次绕经所述第一绕轮、所述第二绕轮和所述第三绕轮。

进一步地，所述桶体外壁上设有橡胶垫，当所述抵靠部贴靠于所述导水部件上时，所述气缸与所述橡胶垫抵靠。

进一步地，所述提升组件包括卷筒和电机，所述卷筒和所述电机均设置在所述支架上，所述绳索缠绕设置在所述卷筒上，所述电机用于驱使所述卷筒转动，以使所述水桶上下移动。

进一步地，所述导水部向下的一侧设有压力传感器，所述压力传感器与所述气缸电性连接，当所述抵靠部贴靠于所述导水部件上时，所述压力传感器受到压力。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1为本发明第一实施例提出的提水装置的剖视图；

图2为图1中的V部放大图；

图3为本发明第一实施例提出的提水装置中倒水时的示意图；

图4位本发明第二实施例提出的提水装置中导水部件的示意图；

图5为本发明第三实施例提出的提水装置中减震弹簧的布置示意图；

图6为本发明第四实施例提出的提水装置中张紧轮组的布置示意图；

图7位本发明第五实施例提出的提水装置中气缸与橡胶垫配合示意图。

水桶	10	桶体	11
				抵靠部	111	进水孔	112
堵塞部	113	连接部	114
				限位部	115	减震弹簧	116
橡胶垫	117	提手	12
				支架	20	导水部件	21
滚轮	211	提升组件	30
				卷筒	31	电机	32
气缸	40	连杆	41
				张紧轮组	50	第一绕轮	51
第二绕轮	52	第三绕轮	53

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这个实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

现有的提水实验中，水桶从试验井内提出水后，需要人工将水桶内的水倒出来，操作过程繁琐，影响提水试验的效率，为了解决这一技术问题，本发明的第一实施例提供一种提水装置，通过机械代替人工来实现自动倒水，操作简便。

请参阅图1至图3，所示为本发明第一实施例当中的提水装置，包括水桶10、支架20、提升组件30、导水部件21和气缸40。

水桶10包括桶体11及与桶体11顶部铰接的提手12。桶体11的底部设有一进水孔112，进水孔112上设有一浮动阀门，当浮动阀门受到浮力时，浮动阀门相对移动，以和进水孔112之间产生进水间隙。

具体地，浮动阀门包括堵塞部113、限位部115和连接部114。

其中，堵塞部113设置在桶体11的内侧，且用于密封进水孔112，且在受到浮力时，堵塞部113相对移动，以和进水孔112之间产生进水间隙。具体地，本实施例中的堵塞部113为活塞，其密度小于水的密度，以便当桶体11底部没入水中时，堵塞部113受到浮力的作用与进水孔112发生相对位移，形成进水间隙，使得水能从进水间隙流入到水桶10内。

其中，限位部115设置在桶体11的外侧，且当堵塞部113受到浮力的作用上浮时，限位部115与桶体11底部相抵靠，以防止堵塞部113脱离进水孔112。具体地，限位部115可为杆状结构，且限位部115两端与连接部114之间的距离均大于进水孔112在任何方向上的定向最大径。需要说明的是，定向最大径指沿一定方向测定颗粒的最大宽度所得的线段。

其中，连接部114设置在进水孔112内，将堵塞部113与限位部115连接。

其中，提升组件30设置在支架20上，且利用绳索与提手12连接，用于驱使水桶10上下移动。具体地，提升组件30包括卷筒31和电机32，卷筒31和电机32均设置在支架20上，绳索缠绕设置在卷筒31上，电机32用于驱使卷筒31转动，以使水桶10上下移动。

其中，导水部件21，其设置在支架20上，且倾斜向下布置，桶体11的外壁上向外倾斜延伸出一抵靠部111，抵靠部111与导水部件21平行设置；其中，导水部件21可为平板，也可为U型水槽。在本实施例中，导水部件21优选为U型水槽。

进一步地，为使水桶10离开水中后堵塞部113能密封住进水孔112，进水孔112和堵塞部113均设为圆形，且堵塞部113从下往上，其直径逐渐增大，呈圆台状，进水孔112与堵塞部113的形状相匹配。因此无论浮动阀门在水中发生是否转动时，由于进水孔112与堵塞部113的横截面积均为圆形，堵塞部113均能密封住进水孔112。此外，可将连接部114的长度设为小于桶体11底部的厚度，当限位部115与桶体11底部相抵靠时，堵塞部113仍然位于进水孔112中，因此无论堵塞部113是否与进水孔112发生横向位移，堵塞部113均能密封住进水孔112。

其中，气缸40，其设置在支架20上，并用于当抵靠部111贴靠于导水部件21上时，推动水桶10绕抵靠部111和导水部件21的接触点翻转。为使气缸40能推动水桶10翻转，气缸40通过连杆41推动桶体11，连杆41与气缸40铰接，导水部件21靠近水桶的一端设有转轴(未图示)，转轴的轴心位于抵靠部111和导水部件21的接触点上，气缸40推动连杆41绕转轴进行转动。

具体地，当抵靠部111贴靠于导水部件21上时，提升组件30中的电机32停止转动，此时连杆41与桶体11贴靠，然后控制气缸40收缩，以拉动连杆41绕转轴41进行转动，连杆41便推动水桶11进行翻转，直至桶体11开口朝下倾斜，从而实现机械倒水，而不需人力倒水的功能。在倒水完毕后，气缸40伸长带动拉杆41回转，直至拉杆41呈竖直放置状态，此时水桶10也回转至竖直状态。

在本实施例中，支架20设置在试验井上方，为了完成提水试验，先通过电机32控制卷筒31将绳索卷出，水桶10在重力的作用下进入试验井中直至水桶10完全浸入到水中，堵塞部113在浮力的作用下上浮并形成进水间隙，水从进水间隙中流入到桶体11内。在水充满桶体11后，通过电机32控制卷筒31将绳索卷入，水桶10在绳索的拉力作用下往上运动，堵塞部113在水的压力下与进水孔112紧贴，从而将进水孔112密封。随着提升装置继续提升水桶10，抵靠部111随后与导水部件21相抵靠，此时电机32停止转动，气缸40收缩拉动拉杆41绕抵靠部111和导水部件21的接触点转动，拉杆41同时推动桶体11进行翻转，直至桶体11开口朝下倾斜，并将桶体11内的水倒出来，从而完成机械倒水的过程。在倒水完毕后，气缸40伸长带动拉杆41回转，直至拉杆41呈竖直放置状态，此时水桶10也回转至竖直状态，从而完成提水试验中提水—倒水这一回次的操作步骤。

为进一步优化上述实施例，导水部向下的一侧设有压力传感器(未图示)，当抵靠部111贴靠于导水部件21上时，压力传感器受到压力，并控制气缸40以推动水桶10绕抵靠部111和导水部件21的接触点翻转，以实现倒水过程的智能化。

请参阅图4，所示为本发明第二实施例提出的提水装置，其具体实施方式与第一实施例的内容大致相同，其区别仅在于，导水部件21靠近水桶10的一端设有滚轮211，当水桶10翻转时，水桶10绕滚轮211翻转，且桶体11与滚轮211滚动配合。具体地，当桶体11翻转时，绕滚轮211部进行翻转，对桶体11的翻转起导向作用。

请参阅图5，所示为本发明第三实施例提出的提水装置，其具体实施方式与第一实施例的内容大致相同，其区别仅在于，抵靠部111与桶体11连接之间连接一减震弹簧116。

具体地，当抵靠部111与导水部件21相抵触时，瞬间产生强大的冲击力，通过在抵靠部111下侧设置减震弹簧116件，减小水桶10与导水部件21碰撞时的冲击力。

请参阅图6，所示为本发明第四实施例提出的提水装置，其具体实施方式与第一实施例的内容大致相同，其区别仅在于，还包括一张紧轮组50，其设置在支架20上，且位于提升组件30和水桶10之间，绳索绕经张紧轮组50，当提升组件30驱使水桶10上下移动时，张紧轮组50用于防止绳索的转动。

其中，张紧轮组50包括高度依次递减的第一绕轮51、第二绕轮52和第三绕轮53，第一绕轮51和第三绕轮53设置在同一竖直线上，第二绕轮52位于第一绕轮51和第三绕轮53的一侧，绳索依次绕经第一绕轮51、第二绕轮52和第三绕轮53。

在本实施例中，由于绳索依次绕经第一绕轮51、第二绕轮52和第三绕轮53，使得绳索在上下运动时，张紧轮组50下方的绳索不会发生转动。同时，也能保证绳索沿绕轮限定的位置进行运动，避免水桶10不在竖直方向上运动的情况。

请参阅图7，所示为本发明第五实施例提出的提水装置，其具体实施方式与第一实施例的内容大致相同，其区别仅在于，桶体11外壁上设有橡胶垫117，当抵靠部111贴靠于导水部件21上时，气缸40与橡胶垫117抵靠。

具体地，在桶体11翻转过程中，气缸40上设有的连杆41与橡胶垫117相抵靠，增大连杆41与桶体11之间的摩擦力，从而保证在桶体11翻转过程中，连杆41与桶体11的接触点不会发生滑动，进一步便于气缸40推动桶体11翻转。

以上实施例仅表达了本发明几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种提水装置，包括水桶，所述水桶包括桶体及与所述桶体顶部铰接的提手，其特征在于，所述提水装置还包括：

支架；

2.根据权利要求1所述的提水装置，其特征在于，所述桶体的底部设有一进水孔，所述进水孔上设有一浮动阀门，当所述浮动阀门受到浮力时，所述浮动阀门相对移动，以和所述进水孔之间产生进水间隙。

3.根据权利要求2所述的提水装置，其特征在于，所述浮动阀门包括：

4.根据权利要求1所述的提水装置，其特征在于，所述导水部件靠近所述水桶的一端设有滚轮，当所述水桶翻转时，所述水桶绕所述滚轮翻转，且所述桶体与所述滚轮滚动配合。

5.根据权利要求1所述的提水装置，其特征在于，所述抵靠部与所述桶体连接之间连接一减震弹簧。

6.根据权利要求1所述的提水装置，其特征在于，所述张紧轮组包括高度依次递减的第一绕轮、第二绕轮和第三绕轮，所述第一绕轮和所述第三绕轮设置在同一竖直线上，所述第二绕轮位于所述第一绕轮和所述第三绕轮的一侧，所述绳索依次绕经所述第一绕轮、所述第二绕轮和所述第三绕轮。

7.根据权利要求1所述的提水装置，其特征在于，所述桶体外壁上设有橡胶垫，当所述抵靠部贴靠于所述导水部件上时，所述气缸与所述橡胶垫抵靠。

8.根据权利要求1所述的提水装置，其特征在于，所述提升组件包括卷筒和电机，所述卷筒和所述电机均设置在所述支架上，所述绳索缠绕设置在所述卷筒上，所述电机用于驱使所述卷筒转动，以使所述水桶上下移动。

9.根据权利要求1所述的提水装置，其特征在于，所述导水部向下的一侧设有压力传感器，所述压力传感器与所述气缸电性连接，当所述抵靠部贴靠于所述导水部件上时，所述压力传感器受到压力。