CN113322910B - 一种水利工程用无动力节能型输水装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水利工程用无动力节能型输水装置，包括外罩体，外罩体内底部开设有存储槽，存储槽内壁通过可调组件连接有下延框，外罩体上设置有伺服电机，伺服电机输出端连接有驱动轴，驱动轴端部设置有耗能输水组件，驱动轴通过转换组件连接有传动组件，外罩体内设置有抽压室，抽压室内壁滑动连接有活塞，传动组件通过抽拉组件与活塞连接，抽压室一端连通有三通管。本发明能根据具体灌溉的地域条件，进行合理的旋转灌溉方式，能通过叶轮实现高压输水，也能通过设置在其中的三通管实现将沟渠内的灌溉水自动输送到田地内，利用大气压虹吸作用实现将沟渠内的水自动从三通管处向外进行排出，从而实现无动力自动灌溉。

Description

一种水利工程用无动力节能型输水装置

技术领域

本发明涉及水利工程输水技术领域，尤其涉及一种水利工程用无动力节能型输水装置。

背景技术

水利工程是为了控制、利用和保护地表及地下的水资源与环境而修建的各项工程建设的总称。用于控制和调配自然界的地表水和地下水，达到除害兴利目的而修建的工程。只有修建水利工程，才能控制水流，防止洪涝灾害，并进行水量的调节和分配，以满足人民生活和生产对水资源的需要。

水利工程在农业的运用极其广泛，并且极其重要，水利工程时农业发展的保障，随着地形的起伏，在对庄稼进行灌溉时，对于低于河道的庄稼地，能开垦沟渠时，常会通过开垦沟渠进行灌溉，当受地域限制无法开垦沟渠时，常会通过水泵进行灌溉，水泵的使用会消耗大量的电力资源，造成成本增加的同时，也造成了资源的浪费，为此现提出一种水利工程用无动力节能型输水装置，其能通过虹吸作用节能环保的实现对农作物的灌溉。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的问题，而提出的一种水利工程用无动力节能型输水装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种水利工程用无动力节能型输水装置，包括外罩体，其特征在于，所述外罩体内底部开设有存储槽，所述存储槽内壁通过可调组件连接有下延框，所述下延框外侧壁设置有气囊浮环，所述外罩体上设置有伺服电机，所述伺服电机输出端连接有驱动轴，所述驱动轴端部设置有耗能输水组件，所述驱动轴通过转换组件连接有传动组件，所述外罩体内设置有抽压室，所述抽压室内壁滑动连接有活塞，所述传动组件通过抽拉组件与活塞连接，所述抽压室一端连通有三通管，所述三通管内管道设置有两个球阀，两个所述球阀通过统一控制组件连接，所述外罩体外侧壁上设置有多个支撑移动件；

所述耗能输水组件包括设置在抽压室内的动力盘，所述动力盘内设置有与驱动轴固定连接有驱动叶轮盘，所述动力盘一端设置有吸水管，另一端设置有出水管，所述出水管贯穿外罩体侧壁向外延伸，并连接有管道法兰；

所述转换组件包括固定连接在驱动轴外侧壁上的驱动齿轮，所述外罩体上固定连接有固定块，所述固定块上螺纹连接有竖直螺柱，所述竖直螺柱底部转动连接有调节块，所述调节块通过连接轴转动连接有转换齿轮；

所述传动组件包括与活塞固定连接有传动丝杠，所述外罩体外侧壁转动连接有螺母齿环，所述传动丝杠贯穿外罩体向外延伸，并与螺母齿环螺纹连接；

所述统一控制组件包括设置在球阀内的密封球体，所述三通管外壁固定连接有开设有控制腔的控制块，所述密封球体均固定连接有控制杆，所述控制杆贯穿至控制腔内，并连接有锥齿轮，所述锥齿轮相互啮合连接，所述锥齿轮固定连接有控制轴，所述控制轴贯穿外罩体向外延伸，并固定连接有控制旋盘；

所述三通管与吸水管均通过伸缩管连接有吸盘，所述吸盘通过支撑件与下延框连接，所述三通管一端设置有连接法兰，所述外罩体上设置有管带收集盘；当灌溉的水平面高于水源沟渠的液面时，此时通过将绕设在管带收集盘上的管带与出水管上的管道法兰进行连接，控制伺服电机的开启，通过伺服电机的作用实现驱动驱动轴转动，使得驱动叶轮盘进行旋转作用，实现将沟渠内的水经吸水管吸入输送，通过驱动叶轮盘实现对灌溉水的输送；

当灌溉的水平面液面低于水源沟渠的液面时，此时可通过无动力传输的方式实现对水的输送，通过转动设置在固定块上的竖直螺柱，使得竖直螺柱带动与之连接的调节块上的转换齿轮向下移动，转换齿轮会实现与驱动齿轮和螺母齿环之间的啮合，从而实现传动的连通，此时，伺服电机驱动时，会使得螺母齿环进行旋转，与螺母齿环啮合连接的传动丝杠会被带动进行移动，使得其端部的活塞在抽压时内进行移动，此时三通管处的状态为，吸水端的球阀处在关闭的状态，与抽压室的球阀处在开启的状态，在吸力的作用下会使得积水充满了三通管，此时，通过转动控制旋盘使得控制轴转动，在锥齿轮的作用下使得控制杆带动设置在球阀内的密封球体进行旋转，从而使得吸水端的球阀处在开启的状态，与抽压室的球阀处在关闭的状态，其中值得注意的是，要保证与三通管上的管道法兰连接的管带的高度应该低于沟渠液面的高度，保证利用虹吸作用实现自动输送的过程，在大气压的作用下会使得沟渠内的水自动从三通管处向外进行排出，从而实现无动力自动灌溉

优选地，所述可调组件包括设固定连接在外罩体内侧壁上的上支撑条形板和固定连接在下延框内侧壁上的下支撑条形板，所述上支撑条形板上开设有凹口，所述凹口内壁转动连接有转动柱，所述转动柱一端贯穿外罩体侧壁向外延伸，并固定连接有转动旋钮。

优选地，所述转动柱外侧壁设置有螺旋方向相反的螺纹层，所述螺纹层螺纹连接有螺母滑块，所述下支撑条形板上设置有滑柱，所述滑柱上套设有两个滑动块，相对设置的所述螺母滑块与滑动块之间通过支杆连接，两个所述支杆通过转轴实现转动连接。

优选地，所述支撑移动件包括开设在外罩体外侧壁上的连接口，所述连接口内壁固定连接有支撑轴，所述支撑轴转动连接有支撑板，所述支撑板底部固定连接有移动轮。

相比现有技术，本发明的有益效果为：

本装置能根据具体灌溉的地域条件，进行合理的旋转灌溉方式，能通过叶轮实现高压输水，也能通过设置在其中的三通管实现将沟渠内的灌溉水自动输送到田地内，利用大气压虹吸作用实现将沟渠内的水自动从三通管处向外进行排出，从而实现无动力自动灌溉。

附图说明

图1为本发明提出的一种水利工程用无动力节能型输水装置的结构示意图；

图2为本发明提出的一种水利工程用无动力节能型输水装置的侧视截面结构示意图；

图3为本发明提出的一种水利工程用无动力节能型输水装置的俯视截面结构示意图；

图4为本发明提出的一种水利工程用无动力节能型输水装置中可调组件的结构示意图。

图中：1外罩体、2下延框、3气囊浮环、4伺服电机、5驱动轴、6抽压室、7活塞、8三通管、9球阀、10上支撑条形板、11下支撑条形板、12转动柱、13转动旋钮、14螺母滑块、15滑柱、16滑动块、17支杆、18动力盘、19驱动叶轮盘、20吸水管、21管道法兰、22驱动齿轮、23固定块、24竖直螺柱、25调节块、26转换齿轮、27传动丝杠、28螺母齿环、29密封球体、30控制块、31控制杆、32锥齿轮、33控制轴、34控制旋盘、35支撑板、36移动轮、37伸缩管、38吸盘、39连接法兰、40管带收集盘。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照图1-4，一种水利工程用无动力节能型输水装置，包括外罩体1，外罩体1内底部开设有存储槽，存储槽内壁通过可调组件连接有下延框2，进一步地，可调组件包括设固定连接在外罩体1内侧壁上的上支撑条形板10和固定连接在下延框2内侧壁上的下支撑条形板11，上支撑条形板10上开设有凹口，凹口内壁转动连接有转动柱12，转动柱12一端贯穿外罩体1侧壁向外延伸，并固定连接有转动旋钮13，转动柱12外侧壁设置有螺旋方向相反的螺纹层，螺纹层螺纹连接有螺母滑块14，下支撑条形板11上设置有滑柱15，滑柱15上套设有两个滑动块16，相对设置的螺母滑块14与滑动块16之间通过支杆17连接，两个支杆17通过转轴实现转动连接。

下延框2外侧壁设置有气囊浮环3，设置在下延框2上的气囊浮环3能保证设备在水面上的漂浮，外罩体1上设置有伺服电机4，其中伺服电机4可采用蓄电池进行发电，便于野外作业，伺服电机4输出端连接有驱动轴5，驱动轴5端部设置有耗能输水组件，进一步地，耗能输水组件包括设置在抽压室6内的动力盘18，动力盘18内设置有与驱动轴5固定连接有驱动叶轮盘19，驱动叶轮盘19为现有技术，在此不做详细赘述，其作用效果与水泵一致，其能实现对水流的输送，动力盘18一端设置有吸水管20，另一端设置有出水管，出水管贯穿外罩体1侧壁向外延伸，并连接有管道法兰21，利用虹吸作用实现自动输送的过程。

驱动轴5通过转换组件连接有传动组件，进一步地，转换组件包括固定连接在驱动轴5外侧壁上的驱动齿轮22，外罩体1上固定连接有固定块23，固定块23上螺纹连接有竖直螺柱24，竖直螺柱24底部转动连接有调节块25，调节块25通过连接轴转动连接有转换齿轮26，其中转换齿轮26设置在驱动齿轮22和螺母齿环28之间，其在需要对驱动齿轮22和螺母齿环28的进行传动时，能通过下移，使得转换齿轮26的两侧与驱动齿轮22和螺母齿环28之间分别啮合，实现传动效果。

进一步地，传动组件包括与活塞7固定连接有传动丝杠27，外罩体1外侧壁转动连接有螺母齿环28，传动丝杠27贯穿外罩体1向外延伸，并与螺母齿环28螺纹连接，其中活塞7处在抽压室6内，塞7在抽压时6内进行移动会实现将水抽入到三通管8内。

外罩体1内设置有抽压室6，抽压室6内壁滑动连接有活塞7，传动组件通过抽拉组件与活塞7连接，抽压室6一端连通有三通管8，三通管8内管道设置有两个球阀9，两个球阀9通过统一控制组件连接，进一步地，统一控制组件包括设置在球阀9内的密封球体29，三通管8外壁固定连接有开设有控制腔的控制块30，密封球体29均固定连接有控制杆31，控制杆31贯穿至控制腔内，并连接有锥齿轮32，锥齿轮32相互啮合连接，锥齿轮32固定连接有控制轴33，控制轴33贯穿外罩体1向外延伸，并固定连接有控制旋盘34，通过转动控制旋盘34使得控制轴33转动，在锥齿轮32的作用下使得控制杆31带动设置在球阀9内的密封球体29进行旋转，从而统一改变两个阀门的开启与关闭，便于操作。

外罩体1外侧壁上设置有多个支撑移动件；进一步地，支撑移动件包括开设在外罩体1外侧壁上的连接口，连接口内壁固定连接有支撑轴，支撑轴转动连接有支撑板35，支撑板35底部固定连接有移动轮36，支撑板35在竖直状态能实现对设备的移动，在水平状态时，能保证设备在水平的平衡。

进一步地，三通管8与吸水管20均通过伸缩管37连接有吸盘38，吸盘38通过支撑件与下延框2连接，三通管8一端设置有连接法兰39，外罩体1上设置有管带收集盘40，管带收集盘40其设计能实现对管带的收卷，便于收纳与携带。

通过转动设置在外罩体1上的支撑件，使得支撑板35从竖直进行输送设备的状态，转换为水平状态，并且与此同时通过转动设置在转动柱12端部的转动旋钮13，使得转动旋钮13带动与之通过螺纹层啮合连接的两个螺母滑块14进行移动，螺母滑块14相对进行移动时，会使得与之连接的支杆17实现将下延框2向外延伸出去，此时，将设备放置在沟渠水面上，设置在下延框2上的气囊浮环3能保证设备在水面上的漂浮，并且其中设置的吸盘38会处在水面下，确保对沟渠水的吸收；

本发明当灌溉的水平面高于水源沟渠的液面时，此时通过将绕设在管带收集盘40上的管带与出水管上的管道法兰21进行连接，控制伺服电机4的开启，通过伺服电机4的作用实现驱动驱动轴5转动，使得驱动叶轮盘19进行旋转作用，实现将沟渠内的水经吸水管20吸入输送，通过驱动叶轮盘19实现对灌溉水的输送；

当灌溉的水平面液面低于水源沟渠的液面时，此时可通过无动力传输的方式实现对水的输送，通过转动设置在固定块23上的竖直螺柱24，使得竖直螺柱24带动与之连接的调节块25上的转换齿轮26向下移动，转换齿轮26会实现与驱动齿轮22和螺母齿环28之间的啮合，从而实现传动的连通，此时，伺服电机4驱动时，会使得螺母齿环28进行旋转，与螺母齿环28啮合连接的传动丝杠27会被带动进行移动，使得其端部的活塞7在抽压时6内进行移动，此时三通管8处的状态为，吸水端的球阀9处在关闭的状态，与抽压室6的球阀9处在开启的状态，在吸力的作用下会使得积水充满了三通管8，此时，通过转动控制旋盘34使得控制轴33转动，在锥齿轮32的作用下使得控制杆31带动设置在球阀9内的密封球体29进行旋转，从而使得吸水端的球阀9处在开启的状态，与抽压室6的球阀9处在关闭的状态，其中值得注意的是，要保证与三通管8上的管道法兰21连接的管带的高度应该低于沟渠液面的高度，保证利用虹吸作用实现自动输送的过程，在大气压的作用下会使得沟渠内的水自动从三通管8处向外进行排出，从而实现无动力自动灌溉。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种水利工程用无动力节能型输水装置，包括外罩体(1)，其特征在于，所述外罩体(1)内底部开设有存储槽，所述存储槽内壁通过可调组件连接有下延框(2)，所述下延框(2)外侧壁设置有气囊浮环(3)，所述外罩体(1)上设置有伺服电机(4)，所述伺服电机(4)输出端连接有驱动轴(5)，所述驱动轴(5)端部设置有耗能输水组件，所述驱动轴(5)通过转换组件连接有传动组件，所述外罩体(1)内设置有抽压室(6)，所述抽压室(6)内壁滑动连接有活塞(7)，所述传动组件通过抽拉组件与活塞(7)连接，所述抽压室(6)一端连通有三通管(8)，所述三通管(8)内管道设置有两个球阀(9)，两个所述球阀(9)通过统一控制组件连接，所述外罩体(1)外侧壁上设置有多个支撑移动件；

所述耗能输水组件包括设置在抽压室(6)内的动力盘(18)，所述动力盘(18)内设置有与驱动轴(5)固定连接有驱动叶轮盘(19)，所述动力盘(18)一端设置有吸水管(20)，另一端设置有出水管，所述出水管贯穿外罩体(1)侧壁向外延伸，并连接有管道法兰(21)；

所述转换组件包括固定连接在驱动轴(5)外侧壁上的驱动齿轮(22)，所述外罩体(1)上固定连接有固定块(23)，所述固定块(23)上螺纹连接有竖直螺柱(24)，所述竖直螺柱(24)底部转动连接有调节块(25)，所述调节块(25)通过连接轴转动连接有转换齿轮(26)；

所述传动组件包括与活塞(7)固定连接有传动丝杠(27)，所述外罩体(1)外侧壁转动连接有螺母齿环(28)，所述传动丝杠(27)贯穿外罩体(1)向外延伸，并与螺母齿环(28)螺纹连接；

所述统一控制组件包括设置在球阀(9)内的密封球体(29)，所述三通管(8)外壁固定连接有开设有控制腔的控制块(30)，所述密封球体(29)均固定连接有控制杆(31)，所述控制杆(31)贯穿至控制腔内，并连接有锥齿轮(32)，所述锥齿轮(32)相互啮合连接，所述锥齿轮(32)固定连接有控制轴(33)，所述控制轴(33)贯穿外罩体(1)向外延伸，并固定连接有控制旋盘(34)；

所述三通管(8)与吸水管(20)均通过伸缩管(37)连接有吸盘(38)，所述吸盘(38)通过支撑件与下延框(2)连接，所述三通管(8)一端设置有连接法兰(39)，所述外罩体(1)上设置有管带收集盘(40)；绕设在管带收集盘40上的管带与出水管上的管道法兰21进行连接，通过伺服电机4的作用实现驱动轴5转动，使得驱动叶轮盘19进行旋转作用，将沟渠内的水经吸水管20吸入输送，通过驱动叶轮盘19实现对灌溉水的输送；

通过转动设置在固定块(23)上的竖直螺柱(24)，使得竖直螺柱(24)带动与之连接的调节块(25)上的转换齿轮(26)向下移动，转换齿轮(26)会实现与驱动齿轮(22)和螺母齿环(28)之间的啮合，实现传动的连通，伺服电机4驱动时，会使得螺母齿环(28)进行旋转，与螺母齿环(28)啮合连接的传动丝杠(27)会被带动进行移动，使得其端部的活塞(7)在抽压室(6)内进行移动，三通管(8)处的状态为吸水端的球阀(9)处在关闭的状态，与抽压室(6)的球阀(9)处在开启的状态，在吸力的作用下会使得积水充满了三通管(8)，此时，通过转动控制旋盘(34)使得控制轴(33)转动，在锥齿轮(32)的作用下使得控制杆(31)带动设置在球阀(9)内的密封球体(29)进行旋转，从而使得吸水端的球阀(9)处在开启的状态，与抽压室(6)的球阀(9)处在关闭的状态，与三通管(8)上的管道法兰(21)连接的管带的高度低于沟渠液面的高度，利用虹吸作用实现自动输送的过程，在大气压的作用下使得沟渠内的水自动从三通管(8)处向外进行排出，实现无动力自动灌溉。

2.根据权利要求1所述的一种水利工程用无动力节能型输水装置，其特征在于，所述可调组件包括设固定连接在外罩体(1)内侧壁上的上支撑条形板(10)和固定连接在下延框(2)内侧壁上的下支撑条形板(11)，所述上支撑条形板(10)上开设有凹口，所述凹口内壁转动连接有转动柱(12)，所述转动柱(12)一端贯穿外罩体(1)侧壁向外延伸，并固定连接有转动旋钮(13)。

3.根据权利要求2所述的一种水利工程用无动力节能型输水装置，其特征在于，所述转动柱(12)外侧壁设置有螺旋方向相反的螺纹层，所述螺纹层螺纹连接有螺母滑块(14)，所述下支撑条形板(11)上设置有滑柱(15)，所述滑柱(15)上套设有两个滑动块(16)，相对设置的所述螺母滑块(14)与滑动块(16)之间通过支杆(17)连接，两个所述支杆(17)通过转轴实现转动连接。

4.根据权利要求1所述的一种水利工程用无动力节能型输水装置，其特征在于，所述支撑移动件包括开设在外罩体(1)外侧壁上的连接口，所述连接口内壁固定连接有支撑轴，所述支撑轴转动连接有支撑板(35)，所述支撑板(35)底部固定连接有移动轮(36)。

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