CN1138067C - 扬水泵 - Google Patents

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Abstract

抽取地下水面的水的扬水泵包括一根将表面连接于准备泵送水的管、一根承载活塞的杆，其连接于装在表面上的驱动机构，使杆作往复泵送运动，该机构包括：两个安装在关于承载活塞的杆的轨迹(ZZ)对称的轴(72，82，72A，82A)上，并相互啮合，以相反的方向转动的相同齿轮(7，8，7A，8A)；连接于至少一个齿轮(7)以使其转动的一个动力装置(9，10，11)；两根相同的连杆(12，13，12A，13A)，每根连杆在对称位置上连接于杆(3，3A)的头部(14，14A)及由每个齿轮承载的铰接点(71，81，71A，81A)，以便作关于杆(3，3A)的轨迹(ZZ)的对称运动，从而引导并驱动杆及其活塞。

Description

扬水泵
本发明涉及用于在地下水面抽水的扬水泵，该泵包括一根将表面连接于被泵送水面的管子、一根承载着活塞的杆，其连接于安装在表面的驱动机构，使杆作往复泵送运动。
一般来说，这种泵都安装在技术援助很少的地方，并且必须尽可能地简单、牢固。但是，扬水泵驱动中的一大难点在于承载活塞的杆的导向。这种导向必须尽可能相对于尾水管定心，以便将摩擦减至最小，从而便于泵的运转，同时减少磨损。
在这种泵中，同样必须将杆所需要的导向装置减至其最简单的形式，这是由于这些导向装置，至少在外面的、接近于驱动源的那些导向装置暴露于灰尘、砂土等，这降低或有损于导向特性。这又会对设备的正常运转及其可靠性带来影响。
本发明的目的是克服公知扬水泵的一些缺陷，提供一种驱动和导向装置，其尽可能地简单，即使在很困难的工作条件下，例如在含有砂、尘的大气中也很少磨损，并且可使泵杆的驱动正常平稳。
为此目的，本发明涉及一种上述类型的扬水泵，其特征在于，这种机构包括：
-两个相同的齿轮，它们安装在相对于承载活塞的杆的轨迹对称的轴上，彼此啮合以便反向转动，
-一个连接上述齿轮中至少一个以使其转动的动力装置，
-两根相同的连杆，每根在对称位置上连接于杆头部并连接于由每个齿轮承载的铰接点，以便在相对于杆的轨迹对称运动中被驱动，从而引导并驱动杆及其活塞。
按照关于杆的轴线对称而对驱动装置进行的对称布置，可以保证泵杆在对称平面中的导向并保持在上述对称平面中必须的泵的水头。
驱动装置极为简单，一经调节，至少相对于杆的轨迹的几何形状来说，不再丧失其调整状态。
另外，由于所采用的装置结构简单，摩擦减至最小，机输功率很高。
杆的行程是借助每根连杆一端相对于齿轮转动中心的铰接点的杆臂来调节的。
这种泵的驱动可以借助曲柄，手动地或通过马达、特别是太阳能电池供电的电机或在电机情形中通过发电机组供电的电机来实现。
按照本发明的其它的有利的特征：
-齿轮之一包括或构成惯性飞轮，
-两连杆大端和杆头部之间的连接件接受杆头部的活节铰和两根连杆的两个活节铰或固定点，
-连杆可以拉或推的方式工作。
最后与驱动装置的连接是皮带或链条。
按照本发明的其它有利的特征：
-连杆借助可摆动地安装在枢轴上的杠杆连接于杆，
-连杆借助安装在枢轴上的杠杆连接于齿轮，通过与滚轮和滑座的连接与齿轮配合工作，滑座设置在杠杆中，滚轮呈枢轮形式，由齿轮承载。
最后，这样一种机械，用作由电机驱动的泵，当供送加压液体时也可用作马达。
现在对照以下附图更详细地描述本发明。
图1是按照本发明的扬水泵的侧视图，带有活塞的杆和尾水管只部分地画出，
图2是图1所示泵的前视图，
图3是扬水泵杆的驱动机构的一个实施例的示意图，
图4是本发明第二种变型的示意图，
图5是按照本发明机构的第三种变型的示意图，
图6表示本发明实施例第四种变型，
图7表示本发明实施例第五种变型。
如图1和2所示，本发明涉及一种扬水泵，它包括一根管1，设有一个出口管2，其用于输送在地下水面抽取的水。尾水管1中装有承载着活塞(未画出)的杆3。杆3作往复运动(双箭头A)，降入水面并逐渐升起一定量的水，通过出口管2流入水桶4。
杆3由装在壳体5中的机构驱动，上述壳体安装在支架6上。壳体5内装有两个相同的齿轮7，8，它们在关于杆3轨迹方向ZZ的对称位置上可转动地安装。这两个齿轮7，8彼此啮合，以便按照相反的方向转动。
两个齿轮7，8的转动是由一个动力装置实现的，该动力装置由带有曲柄9的飞轮构成(图1)，或由借助皮带连接于齿轮之一的马达10构成(图2)。
两根相同的连杆12，13借助由连接件14承载的活节铰将杆3的头部连接于由齿轮7，8承载的铰接点。当齿轮7，8啮合时，这些铰接点71，81占据关于杆3的轨迹方向ZZ的对称位置。
连杆12，13在关于方向ZZ的对称运动中由齿轮7，8驱动。这种运动使杆3作往复平动，即，泵送运动。
图1表示一个齿轮带有曲柄9的泵的变型，图2表示带有马达10和皮带11的变型。在两种情形中，为使转动稳定都设有惯性飞轮15。图1中没有画出该飞轮。
在图2的情形中，惯性飞轮15是由齿轮7或由刚性地连接于该齿轮的轴承载的。
在图1和图2所示的实施例中，杆3的头部钩住起牵引作用的两根连杆12，13，相反的力是杆3、活塞和所泵送的水的重量。
图3表示一个实施例变型，其中齿轮7A，8A仍象原来那样啮合，并且是相同的，对称地安装在两根轴72A，82A上，这两根轴关于穿过扬水泵杆3A的平面ZZ对称，该泵的管的标号为1A。
该图表示连接件14A，在该连接件上铰接着连杆12A，13A的头部121A，131A和杆3A的头部31A。
在图3的变型中，连杆12A，13A不是拉动杆3A，而是推动杆3A，齿轮7A，8A和连杆12A，13A放置在由杆3A承载的头部14A的下面。这种驱动也是通过马达10A实现的，所述马达通过示意画出的轮12A上的皮带或链条传递其运动。
连杆12A，13A的铰接点71A，81A在齿轮7A，8A的径向上是可调的，这样就可以改变头部14A及杆3A的行程长度。
如图4所示，尾水管1B的杆3B的驱动机构由两个相同的齿轮7B，8B构成，这两个齿轮安装在关于杆3B的轨迹ZZ对称的轴72B，82B上。这两个齿轮7B，8B啮合，以便以相反的方向转动。图中没有画出驱动装置，例如由与一个齿轮相关的飞轮承载的曲柄或带有皮带或链条传动的马达。
这种机构包括关于杆3B对称的传动机装置。运动的传递是由两根连杆12B，13B实现的，这两根连杆在对称位置的铰接点71B和81B上铰接于齿轮7B，8B。连杆12B，13B借助一个未标号的活节铰分别连接于杠杆14B，15B，这两根杠杆绕各自的枢轴16B，17B安装。杠杆14B，15B的另一端以铰接方式通过摇杆18B，19B连接于杆3B。
摇杆18B，19B必须补偿承载活节铰的杠杆14B，15B的圆形运动。摇杆18B，19B也可以由连接件如上述的连接件14，14A替代，其中就要为杠杆14B，15B的端部的活节铰设置滑座。
杆3B的往复运动由双箭头表示。
在本发明的第三种变型中，尾水管1C中的杆3C的驱动机由两个相同的齿轮7C，8C构成，这两个齿轮安装在关于杆3C位移平面ZZ对称的轴72C，82C上、相同的齿轮啮合，以便以相反的方向转动。齿轮是由驱动装置，例如，飞轮承载的曲柄或带有皮带或链条连接的马达(未画出)驱动的。
杆3C的传动是借助关于平面ZZ对称的装置实现的。这种装置由通过摇杆18C，19C或通过上述那种连接件14，14A连接于杆3C的连杆12C，13C构成的。连杆12C，13C借助杠杆14C，15C连接于齿轮7C，8C，杠杆的一端铰接在连杆12C，13C的相应端部上，另一端借助滑座141C，151C连接于枢轴71C，81C，所述枢轴则刚性地连接于每个齿轮7C，8C。枢轴71C，81C在固定、对称的位置上装在两个齿轮上。当齿轮7C，8C转动，从而使杠杆14C，15C绕枢轴转动时，枢轴71C，81C构成在滑座141C，151C中相对滑动的滚轮。这些杠杆本身在枢轴142C，152C上转动。
杆3C的上、下运动由双箭头示意地标出。
下面对照图6描述本发明的第四种实施例。与前面各附图的实施例共同的零件将使用相同的标号再加上字母D，其细部结构不再赘述。
在这个实施例中，构件14D固定在两个对称的连杆和杠杆组件上，连杆12D，13D连接于构件14D，例如借助皮带11D由马达10D驱动。
将板构件14D连接于杆3D的传动组件在图的左侧由铰接在板构件14D和第一种肘杆上的连杆30构成，第一种肘杆带有绕固定枢轴33D安装的两条臂31D，34D。
穿过枢轴33D的臂31D超越枢轴33D成直角地连接于臂34D。
臂31D借助活节铰32D铰接在连杆30D上，臂34D借助活节铰35D铰接在连杆36D上。连杆36D借助活节铰37D铰接在杆3D上。
该连杆和杠杆系统的各对称部分的标号等于上述标号加上10。这样，所述对称部分包括第一连杆40D，第一连杆40D连接于板构件14D，并借助活节铰42D连接于带有两条臂41D，44D的第一种杠杆，其第一臂4D穿过枢轴43D。第二臂44D借助活节铰45D连接于一连杆46D，该连杆本身借助活节铰47D铰接于杆3D。
在板构件14D往复运动的作用下，对称的连杆和杠杆的运动由活节铰32D，35D；42D，45D双箭头所示的运动表示。
这种减速机构可以根据马达10D提供的功率和安装数据，特别是流动速率来调节杆3D的向上和向下行程。
如图7所示，本发明的第五实施例变型也包括与前述各实施例共同的零件。这些共同的零件使用相同的标号再加上后缀E。
在这个变型中，板构件14E也借助两个关于轴线ZZ对称的杠杆和连杆组件连接于杆3E。左侧的组件包括一连杆50E，该连杆铰接于板构件14E，并且连接于一摇杆52E，该摇杆本身铰接(53E)在一根带有两条臂54E，56E的杠杆上，其第一臂54E安装在枢轴55E上，第二臂56E垂直于第一臂56E超过枢轴55E的延伸部。第二臂借助活节铰57E连接于连杆58E，连杆58E本身借助活节铰59E连接于杆3E。
另一对称的连杆和杠杆组件包括一根借助活节铰61E连接于摇杆62E的连杆60E，摇杆62E本身借助活节铰63E连接于带有两条臂64E，66E的杠杆的臂64E。第一臂64E可摆动地安装在枢轴65E上，第二臂66E借助活节铰67E连接于一连杆68E，该连杆68E本身借助活节铰69E连接于杆3E。这种带有连杆和摇杆的机构使泵的行程和运转可具有很大的调节灵活性。

Claims (10)

1.用于抽取地下水面的水的扬水泵，它包括一根将表面连接于准备泵送水面的管、一根承载活塞的杆，其连接于装在表面上的驱动机构，以便使杆作往复泵送运动，其特征在于：所述机构包括：
两个相同的齿轮(7，8，7A，8A)，这两个齿轮安装在关于承载活塞的杆的轨迹(ZZ)对称的轴(72，82，72A，82A)上，并且相互啮合，以便以相反的方向转动，
一个动力装置(9，10，11)，其连接于所述齿轮中的至少一个(7，7A)以驱动其转动，
两根相同的连杆(12，13，12A，13A)，每根连杆在对称的位置上连接于杆(3，3A)的头部(14，14A)及由每个齿轮承载的铰接点(71，81，71A，81A)，以便被驱动作关于杆(3，3A)的轨迹(ZZ)的对称运动，从而引导并驱动杆及其活塞。
2.如权利要求1所述的泵，其特征在于：所述齿轮(7，8，7A，8A)由飞轮承载的曲柄驱动。
3.如权利要求1所述的泵，其特征在于：所述两齿轮之一(7)承载一个惯性飞轮(15)。
4.如权利要求1所述的泵，其特征在于：一个连接件(14，14A)设置在连杆大端(121A，131A)和杆(3)的头部(31A)之间。
5.如权利要求1所述的泵，其特征在于：驱动装置是曲柄(9)或马达(10)。
6.如权利要求1所述的泵，其特征在于：啮合的齿轮和驱动装置之间的连接是由皮带或链条(11)提供的。
7.如权利要求1所述的泵，其特征在于：连杆(12B，13B)借助可摆动地安装在枢轴(16B，17B)上的杠杆(14B，15B)连接于杆(3B)。
8.如权利要求1所述的泵，其特征在于：连杆(12C，13C)借助安装在枢轴(142C，152C)上的杠杆(14C，15C)连接于齿轮(7C，8C)，通过带有滚轮(71C，81C)和滑座(141C，151C)的连接与齿轮配合工作，所述滑座设置在杠杆(14C，15C)中，所述滚轮呈由齿轮(7C，8C)承载的枢轴(71C，81C)的形式。
9.如权利要求1所述的泵，其特征在于：板构件(14D，14E)借助第一种肘杆(31D，34D；41D，44D；54E，56E；64E，66E)连接于杆(3D，3E)，所述肘杆的一端(32D，42D；53E，63E)借助至少一根连杆(30D，40D；50E，60E)连接于所述板构件，另一端借助一连杆(36D，46D；58E，68E)连接于杆(3D，3E)，上述杠杆/连杆组件关于泵杆(3E，3D)的运动轴线(ZZ)对称地分开设置。
10.如权利要求9所述的泵，其特征在于：所述板构件(14E)借助一连杆(50E，60E)和一摇杆(52E，62E)连接于所述肘杆(54E，56E；64E，64D)。
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