CN205895520U - 一种接力式太阳能风能抽水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种接力式太阳能风能抽水装置，属于风能太阳能利用领域，包括风电抽水系统和太阳能抽水系统；该接力式太阳能风能抽水装置能利用太阳能和风能发电并实现接力、脉动式抽水，对电流的连续性没有要求，且将抽水所需动力进行了分散，无需太大的功率即可实现抽水，结构简单，使用寿命长。

Description

一种接力式太阳能风能抽水装置

技术领域

本实用新型涉及一种接力式太阳能风能抽水装置，属于风能太阳能利用领域。

背景技术

无论从世界还是从中国来看，常规能源都是很有限的。中国的一次能源储量远远低于世界的平均水平，大约只有世界总储量的10%。太阳能和风能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点，在长期的能源战略中具有重要地位。在水产养殖过程中，需要经常更新水体，一般使用水泵抽水，但极为耗电，使用太阳能和风能发电来抽水具有实用意义，但直接用其带动水泵抽水较为吃力，需要大面积的光伏面板和大功率的风力发电机，而且会降低水泵的使用寿命，而且水泵使用过程中需要先灌水，在电力连续性难移保证的情况下不适合使用。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种接力式太阳能风能抽水装置。该接力式太阳能风能抽水装置能利用太阳能和风能发电并实现接力、脉动式抽水，对电流的连续性没有要求，且将抽水所需动力进行了分散，无需太大的功率即可实现抽水，结构简单，使用寿命长。

本实用新型的技术方案如下：

一种接力式太阳能风能抽水装置，包括风电抽水系统和太阳能抽水系统；所述风电抽水系统包括依次设置的抽水管和泵送器；所述泵送器包括从上到下依次设置的动力机构、传动箱以及气液缸；所述气液缸内设置有第一活塞；所述动力机构通过传动箱带动第一活塞运动，对进入气液缸内的水进行压送；所述太阳能抽水系统包括太阳能发电装置、蓄电装置和压水装置；所述蓄电装置与太阳能发电装置电连接；所述压水装置包括主压水管、进水管以及滑动套设在主压水管内的第二活塞；所述进水管一端从主压水管的管壁处与主压水管连通，另一端与抽水管连通；所述第二活塞内设置有流道；所述流道一端的开口对应进水管设置，另一端的开口通向第二活塞上方的主压水管；所述第二活塞由一偏心轮机构带动在主压水管内作往复运动并在一个行程内通过流道依次闭合和连通进水管与主压水管之间的通路；所述第二活塞在主压水管内可与偏心轮机构一起偏转；所述偏心轮机构由蓄电装置提供动力。

其中，所述接力式太阳能风能抽水装置还包括调整槽和水箱；所述动力机构包括依次电连接的风力发电机、蓄电池和电动马达，风力发电机将电能存储在蓄电池内，蓄电池为电动马达供电；传动箱内设置有主动齿轮、从动齿轮以及多级依次啮合的传动齿轮；主动齿轮与第一级传动齿轮相啮合，最后一级传动齿轮与从动齿轮可分离式啮合；电动马达驱动主动齿轮；所述第一活塞将气液缸分隔成气室和液室；第一活塞上端固定连接有一竖直设置的齿条杆，齿条杆上端延伸至传动箱与从动齿轮相啮合；气室内设置有弹簧，弹簧上端与气室上壁固定连接，弹簧下端与第一活塞上表面固定连接；抽水管与液室连通，调整槽通过一第一管道与液室连通，调整槽通过一第二管道和水箱连通；第一管道上设置有止回阀，第二管道上设置有流量阀。

其中，所述第二活塞上方的主压水管内壁上固定有缩颈块；所述缩颈块上设置有螺纹线。

其中，所述偏心轮机构包括连接杆、转轮和驱动转轮转动的电机；所述连接杆一端铰接在第二活塞下部，另一端铰接在转轮的偏心位置上；所述转轮和电机之间还设置有变速器。

其中，所述第二活塞底端设置有多个铰接点；所述第二活塞下方还设置有固定在主压水管上的伸缩杆；所述伸缩杆上端与铰接点可拆卸连接。

其中，所述进水管较主压水管细。

其中，所述泵送器还包括止动机构，止动机构包括竖直设置的连通管、漂浮杆和曲杆，连通管下端与液室连通，连通管内设置有浮球；漂浮杆设置在连通管上部，漂浮杆的上部延伸出连通管，曲杆一端与漂浮杆上部固定连接，曲杆另一端与最后一级传动齿轮固定连接；传动箱内竖直设置有一固定支杆，固定支杆的底端固定于传动箱下内壁；曲杆中部与固定支杆铰接。

本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型一种接力式太阳能风能抽水装置能利用太阳能和风能发电并实现接力、脉动式抽水，对电流的连续性没有要求，且将抽水所需动力进行了分散，无需太大的功率即可实现抽水，结构简单，使用寿命长。

2、本实用新型一种接力式太阳能风能抽水装置设置有主压水管、进水管和第二活塞，第二活塞在一个行程内依次闭合和连通进水管与主压水管之间的通路；从而实现压水和进水的循环切换。

3、本实用新型一种接力式太阳能风能抽水装置设置有偏心轮机构，有效实现第二活塞的往复运动，结构简单，可靠。

4、本实用新型一种接力式太阳能风能抽水装置设置有变速器，可以调节抽水频率。

5、本实用新型一种接力式太阳能风能抽水装置设置有流道，可以简单有效的调节压水量。

6、本实用新型一种接力式太阳能风能抽水装置设置有缩颈块，可以有效提高活塞上方的主压水管的水流压力。

7、本实用新型一种接力式太阳能风能抽水装置设置有与第二活塞可拆卸连接的伸缩杆，可以保障第二活塞在往复运动过程中不会发生径向上的偏转。

8、本实用新型一种接力式太阳能风能抽水装置的泵送器能够实现定量抽水，液室抽水满负荷后，止动机构使从动齿轮停止运作，第一活塞下压后将水送至抽水管，然后各部件回到初始位置，再循环反复运作。

附图说明

图1为本实用新型一种接力式太阳能风能抽水装置的结构示意图；

图2为太阳能抽水系统进水时的结构示意图；

图3为太阳能抽水系统压水时的结构示意图；

图4为本实用新型太阳能抽水系统的进水管与流道最大通量时的示意图；

图5为本实用新型太阳能抽水系统一起转动第二活塞与偏心轮机构后进水管与流道对应部分的示意图；

图6为本实用新型风电抽水系统的整体结构示意图；

图7为本实用新型风电抽水系统的泵送器的初始状态示意图；

图8为本实用新型风电抽水系统的泵送器的抽水状态示意图。

图中附图标记表示为：

1-风电抽水系统、11-抽水管、12-泵送器、13-调整槽、131-第一管道、1311-止回阀、132-第二管道、1321-流量阀、14-水箱、15-传动箱、151-主动齿轮、152-从动齿轮、153-第一级传动齿轮、154-最后一级传动齿轮、16-气液缸、161-第一活塞、162-气室、163-液室、164-齿条杆、165-弹簧、17-风力发电机、18-止动机构、181-连通管、182-漂浮杆、183-曲杆、184-浮球、19-固定支杆、2-太阳能抽水系统、21-太阳能发电装置、22-蓄电装置、23-压水装置、231-主压水管、232-进水管、233-第二活塞、234-流道、235-缩颈块、237-伸缩杆、241-连接杆、242-转轮、243-电机。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来对本实用新型进行详细的说明。

如图1-3及6所示，一种接力式太阳能风能抽水装置，包括风电抽水系统1和太阳能抽水系统2；所述风电抽水系统1包括依次设置的抽水管11和泵送器12；所述泵送器12包括从上到下依次设置的动力机构、传动箱15以及气液缸16；所述气液缸16内设置有第一活塞161；所述动力机构通过传动箱15带动第一活塞161运动，对进入气液缸16内的水进行压送；所述太阳能抽水系统2包括太阳能发电装置21、蓄电装置22和压水装置23；所述压水装置23包括主压水管231、进水管232以及滑动套设在主压水管231内的第二活塞233；所述进水管232一端从主压水管231的管壁处与主压水管231连通，另一端与抽水管11连通；所述第二活塞233内设置有流道234；所述流道234一端的开口对应进水管232设置，另一端的开口通向第二活塞233上方的主压水管231；所述第二活塞233由一偏心轮机构带动在主压水管231内作往复运动并在一个行程内通过流道234依次闭合和连通进水管232与主压水管231之间的通路；所述第二活塞233在主压水管231内可与偏心轮机构一体式偏转；所述偏心轮机构由蓄电装置22提供动力。

其中，所述接力式太阳能风能抽水装置还包括调整槽13和水箱14；所述动力机构包括依次电连接的风力发电机17、蓄电池和电动马达，风力发电机17将电能存储在蓄电池内，蓄电池为电动马达供电；传动箱15内设置有主动齿轮151、从动齿轮152以及多级依次啮合的传动齿轮；主动齿轮151与第一级传动齿轮153相啮合，最后一级传动齿轮154与从动齿轮152可分离式啮合；电动马达驱动主动齿轮151；所述第一活塞161将气液缸16内上下分隔成气室162和液室163；第一活塞161上端固定连接有一竖直设置的齿条杆164，齿条杆164上端延伸至传动箱15与从动齿轮152相啮合；气室162内设置有弹簧165，弹簧165上端与气室162上壁固定连接，弹簧165下端与第一活塞161上表面固定连接；抽水管11与液室163连通，调整槽13通过一第一管道131与液室163连通，调整槽13通过一第二管道132和水箱14连通；第一管道131上设置有止回阀1311，第二管道132上设置有流量阀1321。

其中，所述第二活塞233上方的主压水管231内壁上固定有缩颈块235；所述缩颈块235上设置有螺纹线（未示出）。

其中，所述偏心轮机构包括连接杆241、转轮242和驱动转轮转动的电机243；所述连接杆241一端铰接在第二活塞233下部，另一端铰接在转轮242的偏心位置上；所述转轮242和电机243之间还设置有变速器（未示出）。

其中，所述第二活塞233底端设置有多个铰接点；所述第二活塞233下方还设置有竖直固定在主压水管231上的伸缩杆237；所述伸缩杆237上端与铰接点可拆卸连接。

其中，所述进水管232较主压水管231细。

其中，所述流道234的截面为圆形。

其中，如图7、8所示，所述泵送器12还包括止动机构18，止动机构18包括竖直设置的连通管181、漂浮杆182和曲杆183，连通管181下端与液室163连通，连通管181内设置有浮球184；漂浮杆182设置在连通管181上部，漂浮杆182的上部延伸出连通管181，曲杆183一端与漂浮杆182上部固定连接，曲杆183另一端与最后一级传动齿轮154固定连接；传动箱15内竖直设置有一固定支杆19，固定支杆19的底端固定于传动箱15下内壁；曲杆183中部与固定支杆19铰接。

本实用新型的工作原理：

风力发电机17将风能转化为电能并储存在蓄电池中；水产养殖换出的水存储在水箱14内；将水箱14内的水送至调整槽13中，流量阀1321控制流量；需要抽水时，蓄电池为电动马达提供电能，电动马达驱动主动齿轮151转动，经过多级传动齿轮后带动从动齿轮152转动，从动齿轮152带动齿条杆164向上移动，从而带动第一活塞161向上移动，弹簧165被压缩；调整槽13内的水被抽送至抽水管11和液室163内，止回阀1311防止水从液室163流回调整槽13内；弹簧165被最大程度压缩后，关闭电动马达，第一活塞161下移，将液室163内的水送往抽水管11。水从抽水管11进入进水管232。

太阳能发电装置21利用太阳能发电并储存电力至蓄电装置22中，蓄电装置22为电机243提供电力，电机243通过变速器带动转轮242转动，从而通过连接杆241带动第二活塞233在主压水管231内做往复运动；第二活塞233在往复运动过程中通过流道234依次闭合和连通进水管232与主压水管231之间的通路，实现压水、进水、压水的循环过程；如图在4、5所示，需要调节压水量时，只需在断电后断开第二活塞233与伸缩杆237的连接，一起转动第二活塞233和偏心轮机构使流道234的开口与进水管232形成的开口变化，然后使伸缩杆237与第二活塞233转动后对应的铰接点重新铰接即可。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种接力式太阳能风能抽水装置，其特征在于：包括风电抽水系统(1)和太阳能抽水系统(2)；所述风电抽水系统(1)包括依次设置的抽水管(11)和泵送器(12)；所述泵送器(12)包括从上到下依次设置的动力机构、传动箱(15)以及气液缸(16)；所述气液缸(16)内设置有第一活塞(161)；所述动力机构通过传动箱(15)带动第一活塞(161)运动，对进入气液缸(16)内的水进行压送；所述太阳能抽水系统(2)包括太阳能发电装置(21)、蓄电装置(22)和压水装置(23)；所述蓄电装置(22)与太阳能发电装置(21)电连接；所述压水装置(23)包括主压水管(231)、进水管(232)以及滑动套设在主压水管(231)内的第二活塞(233)；所述进水管(232)一端从主压水管(231)的管壁处与主压水管(231)连通，另一端与抽水管(11)连通；所述第二活塞(233)内设置有流道(234)；所述流道(234)一端的开口对应进水管(232)设置，另一端的开口通向第二活塞(233)上方的主压水管(231)；所述第二活塞(233)由一偏心轮机构带动在主压水管(231)内作往复运动并在一个行程内通过流道(234)依次闭合和连通进水管(232)与主压水管(231)之间的通路；所述第二活塞(233)在主压水管(231)内可与偏心轮机构一起偏转；所述偏心轮机构由蓄电装置(22)提供动力。

2.如权利要求1所述的一种接力式太阳能风能抽水装置，其特征在于：还包括调整槽(13)和水箱(14)；所述动力机构包括依次电连接的风力发电机(17)、蓄电池和电动马达，风力发电机(17)将电能存储在蓄电池内，蓄电池为电动马达供电；传动箱(15)内设置有主动齿轮(151)、从动齿轮(152)以及多级依次啮合的传动齿轮；主动齿轮(151)与第一级传动齿轮(153)相啮合，最后一级传动齿轮(154)与从动齿轮(152)可分离式啮合；电动马达驱动主动齿轮(151)；所述第一活塞(161)将气液缸(16)分隔成气室(162)和液室(163)；第一活塞(161)上端固定连接有一竖直设置的齿条杆(164)，齿条杆(164)上端延伸至传动箱(15)与从动齿轮(152)相啮合；气室(162)内设置有弹簧(165)，弹簧(165)上端与气室(162)上壁固定连接，弹簧(165)下端与第一活塞(161)上表面固定连接；抽水管(11)与液室(163)连通，调整槽(13)通过一第一管道(131)与液室(163)连通，调整槽(13)通过一第二管道(132)和水箱(14)连通；第一管道(131)上设置有止回阀(1311)，第二管道(132)上设置有流量阀(1321)。

3.如权利要求2所述的一种接力式太阳能风能抽水装置，其特征在于：所述第二活塞(233)上方的主压水管(231)内壁上固定有缩颈块(235)；所述缩颈块(235)上设置有螺纹线。

4.如权利要求3所述的一种接力式太阳能风能抽水装置，其特征在于：所述偏心轮机构包括连接杆(241)、转轮(242)和驱动转轮(242)转动的电机(243)；所述连接杆(241)一端铰接在第二活塞(233)下部，另一端铰接在转轮(242)的偏心位置上；所述转轮(242)和电机(243)之间还设置有变速器。

5.如权利要求4所述的一种接力式太阳能风能抽水装置，其特征在于：所述第二活塞(233)底端设置有多个铰接点；所述第二活塞(233)下方还设置有固定在主压水管(231)上的伸缩杆(237)；所述伸缩杆(237)上端与铰接点可拆卸连接。

6.如权利要求5所述的一种接力式太阳能风能抽水装置，其特征在于：所述进水管(232)较主压水管(231)细。

7.如权利要求2至6任一权利要求所述的一种接力式太阳能风能抽水装置，其特征在于：所述泵送器(12)还包括止动机构(18)，止动机构(18)包括竖直设置的连通管(181)、漂浮杆(182)和曲杆(183)，连通管(181)下端与液室(163)连通，连通管(181)内设置有浮球(184)；漂浮杆(182)设置在连通管(181)上部，漂浮杆(182)的上部延伸出连通管(181)，曲杆(183)一端与漂浮杆(182)上部固定连接，曲杆(183)另一端与最后一级传动齿轮(154)固定连接；传动箱(15)内竖直设置有一固定支杆(19)，固定支杆(19)的底端固定于传动箱(15)下内壁；曲杆(183)中部与固定支杆(19)铰接。