CN211715260U - 一种新型风力提水机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型风力提水机，属于风力提水机技术领域。它包括叶片、变桨保护装置、轮毂、行星减速装置、驱动轴、迎风尾翼、转向立柱、上立柱、中立柱、下立柱、从动轮、交叉双螺纹轴、滑车、出水管道、入水管道、底座、活塞泵、钢丝绳、张紧弹簧、水平导轨和滑车滚子，变桨装置直接连接着叶片，轮毂通过连接法兰将动力传入行星减速装置，行星减速装置的输出轴带动驱动轴转动，通过钢丝绳和张紧弹簧将转动力传动到从动轮上，从动轮与交叉双螺纹轴用花键连接并一同转动，交叉双螺纹轴中的滑车随着交叉双螺纹轴的转动进行左右往复运动，滑车带动活塞泵的活塞做前后往复运动。本实用新型提高了提水效率，具有很强的实用性，维修方便。

Description

一种新型风力提水机

技术领域

本实用新型涉及一种新型风力提水机，属于风力提水机技术领域。

背景技术

现如今，世界范围内对于风能的利用主要有两种方式：直接把风能利用在机械装置上转变为机械能，例如风力提水等；另一种是风力发电装置，其对于风能的利用方式是将风能转化为机械能，再把机械能通过发电机组等转变为电能进行储存，即为我们所说的风力发电。风力发电使用的最为广泛，对于风力发电，国内外研究的也是最多的，已经比较成熟的形成了有关风力发电的理论和产业体系。但是人们对于风力提水的研究还处于初期阶段，风力提水值得人们进一步深入的去研究和推广。风力，指从风得到的机械力，风力提水比起风力发电成本造价低廉，容易修护和操控，风力提水不需要多余外力，只要依靠自然风即可完成工作，有风即可实现提水工作，将水储蓄在蓄水池中，无风时则停机等待，而且对于有效风速和平均风速的要求不是很高，可以实现“零存整取，实施灌溉”，我国有丰富的风能资源,广大牧区地广人稀,在无电牧区发展风力提水,是解决人畜饮水的有效措施，而现有的风力提水机结构相对复杂、成本相对较高，提水效率低，存在核心部件难以检修的问题。

实用新型内容

为了推广和应用风力提水，本实用新型提供了一种新型风力提水机，该装置提高了提水效率又简单实用，方便维修和检查。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新型风力提水机，包括叶片、变桨保护装置、轮毂、行星减速装置、驱动轴、迎风尾翼、转向立柱、上立柱、中立柱、下立柱、从动轮、交叉双螺纹轴、滑车、出水管道、入水管道、底座、活塞泵、钢丝绳、张紧弹簧、水平导轨和滑车滚子。

叶片共三件，主体均为长条形状，底盘为圆环形状，圆环上均匀布置着螺栓通孔，三个变桨保护装置通过螺栓连接安装在轮毂上，彼此间呈120角，其上端也为圆环形状，圆环上也均匀布置着螺栓通孔，变桨保护装置的顶部圆环与叶片的底部圆环通过螺栓直接对接固定，轮毂通过法兰与行星减速装置连接，驱动轴与行星减速装置安装连接在一起，共同处于提水机上端外壳体的内部，驱动轴后端固定安装于外壳体的尾部，迎风尾翼为片状体，通过螺栓连接安装在提水机上端外壳体的尾部钻孔上，再使用硅胶紧固，转向立柱是一个中空的管状结构，上、下两端分别连接着提水机上端外壳体和上立柱，上端与提水机上端外壳体轴孔配合连接，使提水机顶端的整体部分可在转向立柱7的支撑下转动，下端与上立柱螺栓连接，上立柱、中立柱和下立柱均为顶部窄、底部宽的空芯圆柱体，且三个立柱体上、下两端均有与其焊接的圆环形的底板，二者之间由均匀分布的三角形加强筋焊接固定，圆环底板上均匀钻有用螺栓连接的圆孔，上立柱的下圆环底板与中立柱上圆环底板对接，中立柱的下圆环底板又与下立柱的上圆环底板对接，下立柱的下圆环底板再与底座前端螺栓固定连接，从动轮在底座前端的内部，下立柱的下方，张紧弹簧绕过从动轮，其两端的挂钩与绕过驱动轴绳槽内的钢丝绳两端的编结上下交叉相连接，钢丝绳穿过上立柱、中立柱和下立柱的内部空间，从动轮、交叉双螺纹轴、滑车、水平导轨和滑车滚子均位于底座的内部，底座与活塞泵相连，从动轮与交叉双螺纹轴通过内外花键连接，从动轮与交叉双螺纹轴组成的整体两端分别用轴承固定在底座的内部，并通过钢丝绳的拉力使从动轮和交叉双螺纹轴一同在底座中转动，交叉双螺纹轴的螺纹部分一半是左旋，一半是右旋，其上安装有滑车，滑车为拨叉形状，垂直固定在一组水平导轨上，滑车滚子随着交叉双螺纹轴的转动进行左右往复运动，滑车下端连接着活塞泵的活塞，带动活塞做前后往复运动，活塞泵底部连接有入水管道，上端连接有出水管道。

在有风吹动叶片时，叶片带动轮毂转动产生动力，轮毂上安装的三个变桨保护装置直接连接着叶片，可以根据不同的风力来调节叶片的角度，风力过小时与迎风尾翼配合捕获更多的风能，风力过大时保证风力提水机可以安全的运行，轮毂通过连接法兰将动力传入行星减速装置并传入驱动轴，通过减速来使动力扭矩变大，动力再由行星减速装置的输出轴输出，输出轴带动驱动轴转动，通过钢丝绳和张紧弹簧将转动力传动到连接在底座上的从动轮上，从动轮与交叉双螺纹轴一同转动，滑车滚子随着交叉双螺纹轴的转动进行左右的往复运动，滑车带动活塞泵的活塞杆做前后的往复运动，活塞泵工作时，借助活塞在汽缸内的往复作用使缸内容积反复变化，以吸入和排出流体，最终来完成活塞泵提水的目的。

本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单、设计合理、操作方便，安全实用，造价低廉，能够高效的实现提水、更方便装置的维修和检查，对于有效风速和平均风速的要求并不是很高，具有很强的实用性，适用于多种场合，增加了提水扬程，利用风力提水机配合灌溉草原、农田和牲畜饮水，可以收到很大的经济效益和环境生态效益，成本也最为经济。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的总装示意图。

图3是本实用新型的滑车示意图。

图4是本实用新型的钢丝绳传动原理示意图。

图5是本实用新型的顶端整体部分结构示意图。

图6是本实用新型的底座内部结构示意图。

图中标号：

1、叶片，2、变桨保护装置，3、轮毂，4、行星减速装置，5、驱动轴，6、迎风尾翼，7、转向立柱，8、上立柱，9、中立柱，10、下立柱，11、从动轮，12、交叉双螺纹轴，13、滑车，14、出水管道，15、入水管道，16、底座，17、活塞泵，18、钢丝绳，19、张紧弹簧，20、水平导轨，21、滑车滚子。

具体实施方式

如图1—6所示，一种新型风力提水机，包括叶片1、变桨保护装置2、轮毂3、行星减速装置4、驱动轴5、迎风尾翼6、转向立柱7、上立柱8、中立柱9、下立柱10、从动轮11、交叉双螺纹轴12、滑车13、出水管道14、入水管道15、底座16、活塞泵17、钢丝绳18、张紧弹簧19、水平导轨20和滑车滚子21，三件叶片1的主体均为长条形状，底盘为圆环形状，圆环上均匀布置着螺栓通孔，三个变桨保护装置2通过螺栓连接安装在轮毂3上，彼此间呈120度角，其上端也为圆环形状，圆环上也均匀布置着螺栓通孔，变桨保护装置2的顶部圆环与叶片的底部圆环通过螺栓直接对接，轮毂3通过法兰与行星减速装置4连接，驱动轴5与行星减速装置4安装连接在一起，共同处于提水机上端外壳体的内部，驱动轴后端固定安装于外壳体的尾部，迎风尾翼6为片状体，通过螺栓连接安装在提水机上端外壳体的尾部钻孔上，再使用硅胶紧固，转向立柱7是一个内部中空的管状结构，的上、下两端分别连接着提水机上端外壳体和上立柱8，其上端与提水机上端外壳体轴孔配合连接，使提水机顶端的整体部分可在转向立柱7的支撑下转动，下端与上立柱8螺栓连接，上立柱8、中立柱9和下立柱10均为顶部窄、底部宽的空芯圆柱体，且三个立柱体上、下两端均有与其焊接的圆环形的底板，二者之间由均匀分布的三角形加强筋焊接固定，圆环底板上均匀钻有用螺栓连接的圆孔，上立柱8的下圆环底板与中立柱9上圆环底板对接，中立柱9的下圆环底板又与下立柱10的上圆环底板对接，下立柱10的下圆环底板再与底座16前端螺栓固定连接，从动轮11在底座16前端内部，下立柱10的下方，张紧弹簧19绕过从动轮11，其两端的挂钩与绕过驱动轴5绳槽内的钢丝绳18两端的编结上下交叉相连接，钢丝绳18穿过上立柱8、中立柱9和下立柱10的内部空间，从动轮11、交叉双螺纹轴12、滑车13、水平导轨20和滑车滚子21均位于底座16的内部，底座16与活塞泵17相连，从动轮11与交叉双螺纹轴12通过内外花键连接，从动轮11与交叉双螺纹轴12组成的整体两端分别用轴承固定在底座的内部，并通过钢丝绳18的拉力使从动轮11和交叉双螺纹轴12一同在底座16中转动，交叉双螺纹轴12的螺纹部分一半是左旋，一半是右旋，其上安装有滑车13，滑车13为拨叉形状，垂直固定在一组水平导轨20上，滑车滚子21随着交叉双螺纹轴12的转动进行左右往复运动，滑车13下端连接着活塞泵17的活塞，带动活塞做前后往复运动，活塞泵17底部连接有入水管道15，上端连接有出水管道14。

变桨保护装置2直接连接着叶片1，可以根据不同的风力来调节叶片1的角度，风力过小时与迎风尾翼6配合捕获更多的风能，风力过大时避免风力提水机不会因为恶劣的天气条件而损坏，保证风力提水机的安全运行；行星减速装置4利用齿轮的速度转换器，减速到所要的回转数，来增加提水机的扭矩和提水扬程，使得提水效率更高；钢丝绳18与张紧弹簧19连接方式为编结法，将钢丝绳18的两端编结分别连接张紧弹簧的两端的挂钩，钢丝绳18的精密传动安全系数高且可靠，能量损失更小，具有较高的抗拉强度、抗疲劳强度和抗冲击韧性；拨叉形的滑车13在交叉双螺纹轴12的丝距内做前后的往复运动，交叉双螺纹轴12的螺旋传动使其运行更平稳，能量损失更小，可靠性更高，具有良好的机械性能；最后将重要组件放到了提水机下方，减轻了立柱的载荷，而且方便检查维修。

当活塞开始自右向左移动时，流体从入水管道15进入到活塞泵17的工作室中，工作室的容积逐渐扩大，室内压力降低，流体顶开吸水阀，进入活塞所让出的空间，直到活塞移动到极左端为止，此过程为活塞泵17的吸水过程；当活塞从左端开始向右端移动时，充满活塞泵17的流体受到挤压，将吸水阀关闭，并打开压水阀，流体从出水管道14排出，此过程称为活塞泵17的压水过程，活塞的不断往复运动，活塞泵17的吸水与压水过程就连续不断地交替进行，从而达到输送液体的目的。

使用方法：

在有风吹动叶片1时，叶片1带动轮毂3转动产生动力，轮毂3将动力传入行星减速装置4，通过减速使扭矩变大，动力再由行星减速装置4的输出轴输出，输出轴带动驱动轴5转动，通过钢丝绳18和张紧弹簧19将转动力传动到连接在底座16内的从动轮11上，带动从动轮11与交叉双螺纹轴12一同转动，滑车13在交叉双螺纹轴12的丝距内做前、后的往复运动，并带动活塞泵17的活塞做前、后的往复运动，活塞向左运动时，排气引水，吸入水流并从入水管道15进入，当滑车13拉动活塞向左运动时，随气体压力，将水从出水管道14排出储存在蓄水池中，来完成活塞泵17向上提水的目的。

Claims (1)

1.一种新型风力提水机，包括叶片（1）、变桨保护装置（2）、轮毂（3）、行星减速装置（4）、驱动轴（5）、迎风尾翼（6）、转向立柱（7）、上立柱（8）、中立柱（9）、下立柱（10）、从动轮（11）、交叉双螺纹轴（12）、滑车（13）、出水管道（14）、入水管道（15）、底座（16）、活塞泵（17）、钢丝绳（18）、张紧弹簧（19）、水平导轨（20）和滑车滚子（21），其特征在于：叶片（1）共三件，主体均为长条形状，底盘为圆环形状，圆环上均匀布置着螺栓通孔，三个变桨保护装置（2）通过螺栓连接安装在轮毂（3）上，彼此间呈120°角，其上端也为圆环形状，圆环上也均匀布置着螺栓通孔，变桨保护装置（2）的顶部圆环与叶片（1）的底部圆环通过螺栓直接对接，轮毂（3）通过法兰与行星减速装置（4）连接，驱动轴（5）与行星减速装置（4）安装连接在一起，共同处于提水机上端外壳体的内部，驱动轴后端固定安装于外壳体尾部，迎风尾翼（6）为片状体，通过螺栓安装在提水机上端外壳体的尾部钻孔上，再使用硅胶紧固，转向立柱（7）是一个中空的管状结构，上、下两端分别连接着提水机上端外壳体和上立柱（8），上端与提水机上端外壳体轴孔配合连接，使提水机顶端的整体部分可在转向立柱（7）的支撑下转动，下端与上立柱（8）螺栓连接，上立柱（8）、中立柱（9）和下立柱（10）均为顶部窄、底部宽的空芯圆柱体，且三个立柱体上、下两端均有与其焊接的圆环形的底板，二者之间由均匀分布的三角形加强筋焊接固定，圆环底板上均匀钻有用螺栓连接的圆孔，上立柱（8）的下圆环底板与中立柱（9）上圆环底板对接，中立柱（9）的下圆环底板又与下立柱（10）的上圆环底板对接，下立柱（10）的下圆环底板再与底座（16）前端螺栓固定连接，从动轮（11）在底座（16）前端内部，下立柱（10）的下方，张紧弹簧（19）绕过从动轮（11），其两端的挂钩与绕过驱动轴（5）绳槽内的钢丝绳（18）两端的编结上下交叉相连接，钢丝绳（18）穿过转向立柱（7）、上立柱（8）、中立柱（9）和下立柱（10）的内部空间；从动轮（11）、交叉双螺纹轴（12）、滑车（13）、水平导轨（20）和滑车滚子（21）均位于底座（16）的内部，底座（16）与活塞泵（17）相连，从动轮（11）与交叉双螺纹轴（12）通过内外花键连接，从动轮（11）与交叉双螺纹轴（12）组成的整体两端分别用轴承固定在底座的内部，并通过钢丝绳（18）的拉力使从动轮（11）和交叉双螺纹轴（12）一同在底座（16）中转动，交叉双螺纹轴（12）的螺纹部分一半是左旋，一半是右旋，其上安装有滑车（13），滑车（13）为拨叉形状，垂直固定在一组水平导轨（20）上，滑车滚子（21）随着交叉双螺纹轴（12）的转动进行左右往复运动，滑车（13）下端连接着活塞泵（17）的活塞，带动活塞做前后往复运动，活塞泵（17）底部连接有入水管道（15），上端连接有出水管道（14）。

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