CN2281426Y

CN2281426Y - 风力抽水机

Info

Publication number: CN2281426Y
Application number: CN 96213895
Authority: CN
Inventors: 刘宝生; 刘明新; 林荣祥
Original assignee: 刘宝生
Priority date: 1996-06-25
Filing date: 1996-06-25
Publication date: 1998-05-13
Anticipated expiration: 2006-06-25

Abstract

风力抽水机属于农牧业机械设备。其目的在于提出效率高便于调整的螺旋浆式风叶风轮,由风轮旋转变为活塞上下直线滑动的四级传动及改进型汲筒的三大部分的风力抽水机。该抽水机由风轮,链条降速传动,偏心轮传动,万向节传动,滑块滑杠传动及改进型汲筒组成。该机解决人畜饮水及农田或草原灌溉的用水。效率高,使用方便，风叶寿命长，安全可靠。

Description

风力抽水机

本实用新型属于农牧业机械设备，具体地说，是一种解决人畜饮水及农田或草原灌溉的提水设备。

我国与发达国家相比，能源占有量按人口平均偏低，例如，石油人均100公斤，而美国和前苏联人均2.5吨，因此急待开发风力等能源。然而，目前全国只有1500台左右风力抽水机，老型号风力抽水机存在以下缺点：

1、抽水力传递方式多采用三次以上的直角传递，机械摩损大，成本偏高(见图1塔轮传递)；

2、风叶采用多片直叶式，涡流大，风小时，容易停机，时停时动，效率低；

3、多片式风叶，因弹性疲劳容易失去平衡，无法复修；

4、因不同地区不同季节水位及用水量变化较大，老型号风力抽水机需要配套不同规格杆泵，小泵高扬程小流量，大泵低扬程大流量，给用户带来不便。

本实用新型目的在于提出一种效率高便于调整的螺旋浆式风轮，由风轮旋转变活赛上下直线滑动的链条、偏心轮、万向节及滑块的四级传动及有二级瓣模改进型汲筒三大部分组成风力抽水机。

本实用新型目的是这样实现的：

一种风力抽水机，由风轮，传动机构和汲筒组成，其特征在于有调衡螺母的螺旋浆式风轮垂直嵌套于传动机构的主动轴3始端，传动机构的滑杠16的上下摆动的一端与汲筒活塞杆26上端靠活节连接；风轮将风能变成转动的机械能，传动机构将风轮转动变成汲筒活塞杆26上下运动，汲筒靠活塞杆26上下运动把地下水汲出地面。

结合附图，进一步说明本实用新型内容。

图1老型号风力抽水机结构示意图

图2本实用新型结构图

图3本实用新型风轮结构图

图4实施例运行特性曲线图

图中标识符如下：

1风轮 2前轴承座 4后轴承座 3主动轴 8从动轴

5主动轮 7降速从动轮 6链条 9偏心轮 10尾舵

11尾舵套筒 12井架 13拉杆 14万向节 15滑块

16滑杠 17绞链支架 18进水瓣膜 19进水管 20启动储水槽

21启动进水瓣膜 22启动水管 23阀门 24出水管 25汲筒活塞

26汲筒活塞杆 27汲筒腔体 28抽水瓣膜 29抽水管

1-1固定片 1-2调衡螺母 1-3风叶柄 1-4储能块

1-5叶片 1-6风轮轴片

图1是多风轮的老型号风力抽水机，它的动力传递采用造价昂贵的二级塔轮直角传递和一级由旋转变汲筒活塞上下运动的摇杆传递方式。汲筒是古典式的，风轮是多片直叶式的。

图3是本实用新型风轮结构图。图左面是风叶组成风轮的平面图，右面是单片风叶图。风轮1由风轮轴片1-6和三片对称风叶组成；风叶由风叶柄1-3，叶片1-5和储能块1-4，调衡螺母1-2，固定片1-1组成；风叶通过风叶柄1-3和固定片1-1对称固定在风轮轴片1-6上，叶片1-5一端与风叶柄1-3焊接成一体，在每片风叶柄1-3端螺纹连接一个调衡螺母1-2，风叶尖上焊有储能块1-4；移动调衡螺母1-2，可使风轮的螺旋浆式风叶片旋转达到平衡。储能块(1-4)使风轮保持相对匀速运动。风轮垂直嵌套于传动机构的主动轴3始端。

图2是本实用新型结构图。分述如下：

1、风轮

风轮结构图3已述，这里不再赘述，由此可见其优点如下：

(1)采用近代螺旋浆式风轮，风力转换效率高，其叶尖的线速度可达到100米/秒，比直叶式，如八叶片的叶尖线速度提高3倍，也就是说，在相同风轮直径情况下风机转速提高3倍。

(2)叶片少，阻力小，自耗低，而在叶尖焊有储能块(重物)。由于风时有时无，而储能块使风轮保持相对匀速运动，于是，转换效率可提高50％以上。

(3)风叶长期运转带来材料弹性疲劳，会出现强烈振动和噪音，新增加的风叶调衡螺母1-2(见图3)可调整失衡的风叶，从而延长了风轮的使用寿命。

2、四级传动机构

(1)链条降速传动，其作用是将风轮高速旋转降速。由前后轴承座2、4，支撑主动轴3和从动轴8。主动轴3上的主动轮5直径远低于从动轴8上的从动轮7，二者通过链条6传动，达到降速目的。通常降速比为n∶1，用动量守恒来提高拉杆13的拉力。井架12顶端倒扣带有尾舵10的套筒11，套筒上固定连接前后轴承座2和4，前后轴承座2和4支撑主动轴3和从动轴8，主动轴3始端垂直嵌套风轮1，尾端垂直嵌套主动轮5，主动轮5与降速从动轮7靠链条相连，从动轮7垂直嵌套在从动轴8尾端；

(2)偏心轮传动，其作用是风机旋转变为拉杆上下直线运动。从动轴8上的偏心轮9旋转，使其连接的拉杆13作上下直线运动。从动轴8始端垂直嵌套偏心轮9，在偏心轮9外园周上用活节平行连接拉杆13上端；

(3)万向节传动，其作用是拉杆既可自身旋转又可上下直线运动。由于风向变化，拉杆13会转动，为保持拉杆有用的上下直线运动，采用了万向节14。在拉杆13中部装一个万向节14；

(4)滑块滑杠传动，其作用是拉杆上下直线运动转换成汲筒活塞上下直线运动。拉杆13上下运动带动滑块15，滑块15在滑杠16上滑动。因滑杠16右端绞链固定在绞链支架17上，而另一自由端绞链，使汲筒活塞杆26上下运动，于是活塞25有了上下直线运动的动力。拉杆13下端与滑块15垂直活节连接，滑块15套在滑杠16上，可以自由活动，滑杠16一端与饺链支架17垂直活节连接，滑杠16另一端与汲筒活塞杆26垂直活节连接，活塞杆26下端垂直固定连接活塞25。

3汲筒

由汲筒活塞25，汲筒腔体27，进水管19，进水瓣膜18，汲筒活塞杆26，抽水管29，抽水瓣膜28和出水管24及启动部分组成。汲筒27内嵌入滑动着的活塞25，使汲筒27分成进水腔和出水腔；进水腔底部连着进水管19，此二者之间装有进水瓣膜18，进水腔右侧是抽水管29，29连接进出水腔，抽水管29中间装有抽水瓣膜28，出水腔左侧是出水管24；进水腔左侧是启动部分，在装有瓣膜21的启动水管22下端插入启动储水槽20，启动水管22上端连接阀门23，阀门23连接进水腔。

汲筒活塞25把汲筒腔体27分成上下两个腔体，下腔体为进水腔体，上腔体为出水腔体，当活塞25上移时，进水腔体产生负压而可打开进水瓣膜18，进水管19内的水流入进水腔体；当活塞25下移，进水腔体产生正压而关闭进水瓣膜18并推开抽水瓣膜28，于是，进水腔体内的水冲入抽水管29并流向出水腔体；当活塞25再次上移，又重复上述运作，进水管19中的水又进入进水腔体；活塞25再次下移，进入腔体内正压迫使该腔体内的水充入抽水管29，循环往复，进水管19内的水不断被提升致出水腔体内。出水腔体内的水漫过出水管24，便有源源不断井水流出出水管24。

在最初起动时，先打开阀门23，因进水腔体内负压使预存于启动储水槽20内的水，通过因进水腔体内负压而打开的启动进水瓣膜21，而流入进水腔体，起密封作用。这时活塞25上下移动，当风轮启动后，且关闭阀门23。活塞移动，进水腔体内正负压变化来赶走进水管19及抽水瓣膜28之下的抽水管29的内的气体，使井水徐徐上升。当井水达到进水腔的进水瓣18时，活塞25再上下移动，便会有水不断从出水管24流出，启动完毕。尾舵

尾舵10的套筒11套在井架12上，套筒11支撑前轴承座2和后轴承座4。当风吹来时，尾舵强侧风推动尾舵10沿井架12旋转，使风叶组成的风轮垂直于风向，以保持尾舵两侧风力平衡。于是，风叶组成的风轮旋转，达到风叶旋转能换成主动轴3旋转能的最高转换效率。关机两种形式：

(1)风停，风轮停转，汲筒活塞25停止上下移动。

(2)侧冈式。

图4表示实施例运行特性曲线图。上图为随时间变化的风速图，中图为老型号抽水机随时间变化的输出功率，下图为本实用新型随时间变化的输出功率。虚线是平均输出功率。

本实用新型优点：

1、在相同提水规模条件下，成本降低3倍，售价降低。

2、使用方便，容易安装、搬运及维修。

3、风叶可以定期调整调衡螺母，以保持长寿命，风轮运转平衡、安全可靠。

实施例：

风叶数量为3叶片，做成螺旋浆式风轮，风轮直径(旋转直径)4.5米。技术性能：启动风速3米/秒，额定风速7米/秒，水额定汲程20米，额定排水量100吨/日，最大停机风速20米/秒。

当风速为7米/秒时，井深80米，水面距地面25米，则排水量为7吨/时，可供大型牛场一天使用。

Claims

1.一种风力抽水机，由风轮，传动机构和汲筒组成，其特征在于有调衡螺母的螺旋浆式风轮垂直嵌套于传动机构的主动轴3始端，传动机构的滑杠16的上下摆动的一端与汲筒活塞杆26上端靠活节连接；风轮将风能变成转动的机械能，传动机构将风轮转动变成汲筒活塞杆26上下运动，汲筒靠活塞杆26上下运动把地下水汲出地面。

2.根据权利要求1所述的抽水机，其特征在于风轮1由风轮轴片1-6和三片对称风叶组成；风叶由风叶柄1-3，叶片1-5和储能块1-4，调衡螺母1-2，固定片1-1组成；风叶通过风叶柄1-3和固定片1-1对称固定在风轮轴片1-6上，叶片1-5一端与风叶柄1-3焊接成一体，在每片风叶柄1-3端螺纹连接一个调衡螺母1-2，风叶尖上焊有储能块1-4；风轮垂直嵌套于传动机构的主动轴3始端。

3.根据权利要求1所述的抽水机，其特征在于所述传动机构包括链条降速传动，偏心轮传动，万向节传动和滑块滑杠传动；

所述链条降速传动由前后轴承座2、4，主动轴3，从动轴8，主动轮5，降速从动轮7及链条6组成且完成的；井架12顶端倒扣带有尾舵10的套筒11，套筒上固定连接前后轴承座2和4，前后轴承座2和4支撑主动轴3和从动轴8，主动轴3始端垂直嵌套风轮1，尾端垂直嵌套主动轮5，主动轮5与降速从动轮7靠链条相连，从动轮7垂直嵌套在从动轴8尾端；

所述偏心轮传动由偏心轮9和拉杆13组成且完成的；从动轴8始端垂直嵌套偏心轮9，在偏心轮9外园周上用活节平行连接拉杆13上端；

所述万向节传动由万向节14和拉杆13组成且完成的；在拉杆13中部装一个万向节14；

所述滑块滑杠传动由滑块15、滑杠16及绞链支架17组成且完成的；拉杆13下端与滑块15垂直活节连接，滑块15套在滑杠16上，可以自由活动，滑杠16一端与饺链支架17垂直活节连接，滑杠16另一端与汲筒活塞杆26垂直活节连接，活塞杆26下端垂直固定连接活塞25。

4.根据权利要求1所述的抽水机，其特征在于所述汲筒27由进水管19，出水管24，抽水管29，进水瓣膜18，抽水瓣膜28，活塞25，活塞杆26及启动部分组成；而所述启动部分由启动储水槽20，启动进水瓣膜21，启动水管22，阀门23组成；汲筒27内嵌入滑动着的活塞25，使汲筒27分成进水腔和出水腔；进水腔底部连着进水管19，此二者之间装有进水瓣膜18，进水腔右侧是抽水管29，29连接进出水腔，抽水管29中间装有抽水瓣膜28，出水腔左侧是出水管24；进水腔左侧是启动部分，在装有瓣膜21的启动水管22下端插入启动储水槽20，启动水管22上端连接阀门23，阀门23连接进水腔。