CN2197478Y - 立式脚踏双缸连续抽水机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种人体站立脚踏双缸连续抽 水机，主要由两个缸、活塞、踏板、四个球阀和一个滑 轮组成。两踏板固定在两连杆上，并由滑轮串联。四 个阀门交替工作，使每个缸的两端既进水、也出水，没 有空行程，但工作相位相反。由连通管并联两缸同相 位端，构成公共进水和出水。本实用新型扬程高、流 量大，劳动强度适中，适合于农田浇灌和抽取地下生 活用水。

Description

本实用新型涉及一种抽水机，特别是一种人体站立脚踏双缸连续抽水机。

目前，在南方稻区，老式两人手摇水车仍为较普遍的提水工具。这种工具具有笨重、效率低、扬程低、易损坏、需要占用两人用手操作等弱点，迫切需要换代。在北方干旱地区，农民普遍采用古老的手力压水机和水兜式抽水机抽取供日常生活用的地下水，这两种提水工具的共同弱点是水量少，费力和手操作。在农民生活日益改善，用水量增加，很多人住进了楼房而又缺电的今天，设计一种流量大，扬程高，劳动强度适中的人力抽水机具有现实意义。

为改进农村这类落后的提水工具，中国专利有大约50篇涉及人力抽水机。

从操作方式看，这些专利中绝大部分仍采用手操作方式（如CN2060185，CN2072605，CN2043280，CN2077038，CN2035400，CN2061220等）。南方稻区浇水往往作业10多个小时，长时间手操作非常艰苦。从人体结构来看，双脚比双手更有劲，用脚从事繁重的劳动比用手更为合理。所以，手动人力抽水机必然存在扬程低、流量小、劳动强度大等弊端。虽然有少数设计人员采用了脚操作方式（如CN2074379，CN2035400，CN20615681等），但都是坐式，即操作者坐在座板上操作。在高劳动强度下，站着借用人体自重作业比坐着利用肌肉张力做功要轻松得多。坐着操作双腿肌肉容易疲劳，限制了扬程和流量。

从传动方式看，多数专利技术采用了间接传动，如杠杆变力（如CN2077038，CN2072605，CN2060108，CN2043280，CN2035400，CN2061220等），齿轮变速（如CN2030661，CN2065681，CN2035400，CN2074379等），这些方式省力不省功，反而增加了不必要的功耗。人体的输出功率有限，额外的功耗必然损失流量，增加劳动强度。从工作效率来看，越直接传动越好。

从主机工作方式看，一部分设计仍采用了离心泵（如CN206581等）。为达到离心泵的工作转速，相应的传动部分中必然要设计一套增速系统，而每一级增速必然要付出一份功耗，最终导致离心泵口径较小，流量不足。虽然相当一部分设计采用了低速活塞式往复泵，这与人力操作的低速特点相适应。然而，绝大部分活塞式抽水机仍然是单向做功，有空行程（如CN2077038等），限制了出水量。

本实用新型的目的是提供一种大流量、高扬程、高效率、劳动强度适中、操作方便的人力抽水机。

本实用新型的目的是通过下述四个方面的改进来实现的：

1.改传统的手操作为脚操作，增大了人体的输出功率，并使双手从繁重的体力劳动中解放出来；

2.改坐着双脚操作为站立双脚操作，改双腿肌肉做功为人体自重做功，进一步加大了输出功率，降低了劳动强度；

3.改间接传动为直接传动，杜绝任何不必要的功率耗散，使人体输出功率最大限度地用于抽水；

4.改单向为双向活塞式抽水机，消除空行程，提高输出流量。

下面结合附图，详细说明经过上述四个方面改进后本实用新型的结构和工作过程。

图1为本实用新型结构示意图。

图2为缸盖隔板（12）俯视图。

图3为A－A剖面俯视图。

图4为缸底隔板（26）俯视图。

图5为进水隔板（32）俯视图。

如图1所示，本实用新型由圆桶型抽水机（Ⅰ）和传动部分（Ⅱ）组成。

所述传动部分（Ⅱ），由滑轮（1）、扶手（2）、钢丝绳（3）、支架（4）、踏板（5）和连杆（6）组成。支架（4）固定在上盖（8）的中心，滑轮（1）和扶手（2）固定在支架（4）上，两踏板（5）由沉头镙丝与连杆（6）固定，并由钢丝绳（3）绕过滑轮（1）串联。

所述圆桶型抽水机（Ⅰ），由连通室（9）（10），出水室（19），工作室（30）（31）和进水室（33）组成。

所述连通室，由上盖（8）和缸盖隔板（12）隔出，并由上隔板（11）分成对称的右连通室（9）和左连通室（10），两室互不串水。上盖（8）与外桶（34）和上隔板（11）焊接，并有密封套（7）密封连杆（6）。缸盖隔板（12）与外桶（34）和上隔板（11）焊接，并由右连通管口（35）和左连通管口（36）、右上缸口（37）和左上缸口（38）组成（见图2）。右上缸口（37）与右缸体（14）焊接，右缸体（14）下端与右工作室（30）相通。左上缸口（38）与左缸体（16）焊接，左缸体（16）的下端与左工作室（31）相通。右连通管口（35）由右连通管（24）与左作室（31）相通，左连通管口（36）由左连通管（25）与右工作室（30）相通。

所述出水室（19），由缸盖隔板（12）和缸底隔板（26）密封隔出，包括右缸体（14）、左缸体（16）、右连通管（24）、左连通管（25）、出水管（17）、进水管（18）、右出水球阀（20）、左出水球阀（23）、球罩（21）和球阀座（22）。出水管（17）与进水管（18）上端紧靠缸盖隔板（12）对称布置。进水管（18）经弯头折转90°后穿过缸底隔板（26）和进水隔板（32）与进水室（33）相通。A－A剖面（图3）给出了各管路、缸体和上下隔板的实际布局，其中，上隔板（11）的投影（39）和下隔板（27）的投影（40）互相垂直。右连通管（24）、左连通管（25）和进水管（18）的下半段与缸体（14）和（16）互相平行。缸底隔板（26）上包括右工作室连通管口（41）、左工作室连通管口（42）、右下缸口（43）、左下缸口（44）、右出水球阀（20）、左出水球阀（23）和进水管（18），其布局如图4所示。右连通管（24）的上端与右连通管口（35）、下端与左工作室连通管口（42）焊接。左连通管（25）的上端与左连通管口（36）、下端与右工作室连通管口（41）焊接。右出水球阀（20）的下端对应右工作室（30），左出水球阀（23）的下端对应左工作室（31）。阀座（22）上套有密封圈，并焊有球罩（21）。右缸体（14）由右活塞（13）分成上下两部分，右活塞与连杆（6）丝口连接；左缸体（16）由左活塞（15）分为上下两部分，左活塞（15）与连杆（6）丝口连接。

所述工作室，由缸底隔板（26）和进水隔板（32）密封隔出，并由下隔板（27）分成对称的右工作室（30）和左工作室（31），下隔板（27）与缸底隔板（26）和进水隔板（32）焊接，并与上隔板（11）空间垂直。进水隔板（32）上有右进水球阀（28）、左进水球阀（29）和进水管口（45）（如图5所示）。其中，右进水球阀（28）与右缸体（14）同心，左进水球阀（29）与左缸体（16）同心。右工作室分别通过右进水球阀（28）与进水室（33）、右出水球阀（20）与出水室（19）相通，并与右缸体（14）的下部和左缸体（16）的上部（经过左连通管（25））相连。左工作室（31）通过左进水球阀（29）与进水室（33）、左出水球阀（23）与出水室（19）相通，并与左缸体（16）的下部和右缸体（14）的上部（经右连通管（24））相连。

所述进水室（33），是由进水隔板（32）和外桶（34）及共底围成的空间，它由进水管口（45）与进水管（18）相连，由右进水球阀（28）与右工作室（30）、左进水球阀（29）与左工作室（31）相通。

整机除钢丝绳（3）、连杆（6）、球阀（20）（23）（28）（29）和活塞（13）（15）外，均由PVC材料制成。

下面说明本实用新型的工作原理和过程。

当人体站在机体上，双手扶住扶手（2）、双脚踏上踏板（5）、右脚踩下时，右活塞（13）向下，左活塞（15）向上运动，左缸体（16）上部的水经左连通室（10）和左连通管（25）流向右工作室（30），右缸体（14）下部的水也流向右工作室（30），在这两股水流的共同作用下，右进水球阀（28）关闭，右出水球阀（20）开启，水流经出水室（19）和出水管（17）流出，形成出水；与此同时，右缸体（14）的上部经右连通室（9）和右连通管（24）吸入左工作室（31）的水，左缸体（16）的下部也吸入左工作室（31）的水，在两股吸力的共同作用下，左进水球阀（29）开启，左出水球阀（23）关闭，水流经由进水管（18）经进水管口（45）和进水室（33）流进左工作室（31），形成进水。同样，当左脚踏下时，右工作室（30）进水，左工作室（31）出水。如此往复，形成连续抽水。

考虑到本机太轻（不足15公斤），人站在机体上重心太高，故把进水管（18）和出水管（17）设置在紧靠缸盖隔板（12）的位置，使整机高度的4／5可以放入固定的圆坑中，既可降低重心，又增加了稳定性。

与现有人力抽水机相比，本实用新型具有如下优点：

1.用脚操作，解放了双手。

2.利用人体自重站立操作，避免了坐着操作双腿肌肉容易疲劳的不足，且操作更有力。

3.每一个缸的上下端均能工作，解决了空行程问题，提高了工作效率。

4.采用了简单合理的低速传动结构，避免了任何中间传动环节造成的功耗。

5.扬程高，流量大，劳动强度适中。

6.重量轻，结构紧凑。

Claims (6)

1、一种活塞式人力抽水机，包括滑轮(1)、支架(4)、踏板(5)、连杆(6)、活塞(13)(15)、缸体(14)(16)、进水管(18)、出水管(17)、球阀(20)(23)(28)(29)和外桶(34)，其特征在于外桶(34)从上至下依次焊接上盖(8)、缸盖隔板(12)、缸底隔板(26)、进水隔板(32)，分别隔出连通室(9)(10)、出水室(19)、工作室(30)(31)和进水室(33)，上隔板(11)与上盖(8)和缸盖隔板(12)垂直焊接，隔出左连通室(10)和右连通室(9)，下隔板(27)与缸底隔板(26)和进水隔板(32)垂直焊接，隔出左工作室(31)和右工作室(30)。

2、根据权利要求1所述抽水机，其特征在于支架（4）固定在上盖（8）的中心，滑轮（1）固定在支架（4）上，两踏板（5）由沉头螺丝固定在连杆（6）上，并有钢丝绳（3）绕过滑轮（1）串联。

3、根据权利要求1所述抽水机，其特征在于左连通室（10）与左缸体（16）的上部直接连通、与右工作室（30）经左连通管（25）连通，右连通室（9）与右缸体（14）上部直接连通、与左工作室（31）经右连通管（24）连通。

4、根据权利要求1所述抽水机，其特征在于出水室（19）内包含出水管（17）、进水管（18）、左右缸体（16）（14）、左右连通管（25）（24）、左右出水球阀（23）（20），出水管（17）紧靠缸盖隔板（12），进水管（18）的上部与出水管（17）对称布置，其下部折转90°后和缸体平行，并穿过缸底隔板（26）和进水隔板（32），与进水室（31）相通，左右连通管（25）（24）与缸体平行，左出水球阀（23）位于左工作室（31）上方的缸底隔板（26）上，右出水球阀（20）位于右工作室（30）上方的缸底隔板（26）上，左缸体（16）底部与左工作室（31）相通，右缸体（14）底部与右工作室（30）相通。

5、根据权利要求1所述抽水机，其特征在于左工作室（31）内进水隔板（32）上与左缸体（16）同心处放置左进水球阀（29），右工作室（30）进水隔板（32）上与右缸体（14）同心处放置右进水球阀（28）。

6、根据权利要求1所述抽水机，其特征在于外桶（34）为圆桶型进水室（33）位于最底层，上隔板（11）与下隔板（27）空间垂直，整机为立式双缸四阀门结构。

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