CN2825996Y - 杠杆水车 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种杠杆水车,包括杠杆机构和补水装置,其特征在于:所述杠杆机构主要由支架、与支架转动连接的杠杆、分别与杠杆两端转动连接的大水箱和小水箱构成,还设有限位机构,分别在小水箱位于水平位置和大水箱位于最低位时,与分设于限位机构上的第一、第二磁铁吸合;所述补水装置为固定在坝体上的两个补水箱,补水箱内设有浮球阀,两个补水箱上分别设有驱动大、小水箱的补水阀,所述大、小水箱的重量、容水量、杠杆长度设定满足条件:无水时,小水箱侧力矩>大水箱侧力矩+第二磁铁吸力力矩;满水时,大水箱侧力矩>小水箱侧力矩+第一磁铁吸力力矩。本实用新型无需驱动能源,完成水车提水的功能,实现灌溉或发电。

Description

杠杆水车
技术领域
本实用新型涉及一种向上提水的水利设备,具体涉及一种水车,主要适用于农田灌溉、供水等,亦可用于发电。
背景技术
水车又被称为翻车,早在后汉时期已被人们所使用,到了唐朝普遍出现在各个河道、沟渠旁,将低于水平面的水提升,引入渠道内,用于农田的灌溉。早期的水车均为人力脚踏式的,随着科技的发展,以电力、柴、汽油机等作为动力源的水车代替了人力水车,但价格高,消耗能源且受到条件的限制,对于丘陵、山区或是电力缺乏的地区不完全适用。水转筒车虽然可以利用水力自动提升水位,但其水位提升高度不大。
建筑水坝,是另一种用于农田灌溉的方式,它不需要人力、电力或是能源来驱动,反而还可以利用蓄水来发电,可以说是一举两得,但水坝的建立,特别是大型水坝的建立,将对原来生态环境、大气、水生动物、特别是对回游性鱼类等造成影响,同时还需要解决、安置移民,因此近年来已出现了全球性的“反水坝运动”,反对建造大型水利工程,以保护自然环境。然而,如果由于上述原因,或者是由于环境不适宜的原因而不能建造大型水坝时,就难以将水蓄积到合适的高度,由此,难以利用小型水坝实现不需附加能源(电、柴油等)的农田灌溉;同时,水力发电时,对于水位差有一定的要求,在小型水坝、潮汐发电等水位差较小的场合,只能采用低水头、大流量的水轮发电机组,甚至无法实现发电。
发明内容
本实用新型目的是提供一种利用水位落差自动运行的水车,可以将水提升至高处,以实现灌溉或发电。
为达到上述目的,本实用新型采用的技术方案是:一种杠杆水车,包括杠杆机构和补水装置,所述杠杆机构主要由支架、与支架转动连接的杠杆、分别与杠杆两端转动连接的大水箱和小水箱构成,还设有限位机构,杠杆小水箱一侧位于所述限位机构上方,小水箱位于水平位置时,与限位机构上的第一磁铁吸合,支架上设有第二磁铁,大水箱位于最低位时,与所述第二磁铁吸合;所述补水装置为固定在坝体上的两个补水箱,补水箱经设有浮球阀的管道与高水位处的水道连通,在杠杆处于平行位置时,两个补水箱的出水口分别与大水箱、小水箱上端敞口配合,两个补水箱上分别设有由大水箱和小水箱驱动的补水阀,大水箱和小水箱上分别设有由所述杠杆驱动的放水阀,所述大、小水箱的重量、容水量、杠杆长度设定满足下列条件:无水时,小水箱侧力矩>大水箱侧力矩+第二磁铁吸力力矩,满水时,大水箱侧力矩>小水箱侧力矩+第一磁铁吸力力矩。
上述技术方案中,在所述杠杆支架上设有缓冲油缸,油缸的活塞驱动杆与杠杆一侧连接,油缸缸体与储油容器间通过节油阀连通,缓冲油缸的设置,使杠杆上升、下降时得到缓冲,避免对限位机构的冲撞。
上述技术方案中,所述补水箱上的补水阀的驱动结构为,补水阀的驱动把手经拉绳与可转动的行程拉杆一端连接,行程拉杆分别与大水箱和小水箱箱体配合。
上述技术方案中,所述大水箱和小水箱上放水阀的驱动结构为,杠杆一端固定连接有拨杆,拨杆的位置和角度设置与放水阀的驱动把手配合。
本实用新型工作原理是:由于在水箱无水状态时,小水箱侧力矩>大水箱侧力矩+第二磁铁吸力力矩,因此小水箱下落,带动杠杆转动,使大水箱上升,小水箱落至限位机构处通过第一磁铁固定,杠杆达到平衡稳定状态,此时小水箱通过杠杆下落的同时,拨动补水阀的驱动把手转动,而大水箱通过上升的杠杆拨动补水阀的驱动把手转动,两者均经拉绳及滑轮的配合,牵动行程拉杆打开补水阀,使补水箱中的水自出水口流入大、小水箱中;当水箱装满水时,由于大水箱侧力矩>小水箱侧力矩+第一磁铁吸力力矩,大水箱在重力的作用下,下落,当水箱离开平衡位置,补水阀的驱动把手复位,补水阀关闭,当大水箱下落至限位机构处并由第二磁铁固定,而小水箱由杠杆带动上升至最高点时,杠杆达到第二平衡稳定状态,大、小水箱上的放水阀驱动把手在与杠杆固定的拨杆上顶的作用下转动,驱动与之连接的行程拉杆打开放水阀,小水箱中的水流入与小水箱出水口位置配合的引水渠中,而大水箱中的水被放回下游的水域中,直至水箱中的水被放空,杠杆转动恢复到补水的状态,当水箱离开第二平衡状态后,拨杆脱离上顶的位置,放水阀复位并关闭;另外,由于补水箱中的水位下降,控制补水箱蓄水的浮球阀被自动打开,通过与上游水域连通的管道向补水箱内注水,直到补水箱蓄水达到标准水位。
由于上述技术方案运用,本实用新型与现有技术相比具有下列优点:1.由于本实用新型利用水位落差及杠杆原理,控制杠杆两端水箱重力与力臂的关系,使水车转动,适合能源缺乏的地区使用,而蓄得的水还可用于发电,反而补充能源。
2.由于本实用新型对坝体、水位落差的要求不高,只需要达到2米即可驱动水车的运转,而引水高度可通过杠杆的长度来弥补实现,因此不会对周围环境造成影响,同时能很好的发挥水坝灌溉和发电的功能。
附图说明
附图1为本实用新型实施例一的结构示意图;附图2为本实用新型实施例一在补水状态的结构示意图;附图3为本实用新型实施例一在放水状态的结构示意图;附图4为图3的左侧示意图。
其中:1、支架;2、杠杆;3、大水箱;4、小水箱;5、第一磁铁;6、第二磁铁;7、坝体;8、补水箱;9、浮球阀;10、出水口;11、补水阀;12、放水阀;13、油缸;14、储油容器;15、驱动把手;15’、驱动把手;16、行程拉杆;17、拨杆。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述:实施例一:参见附图1至4所示,一种杠杆水车,包括杠杆机构和补水装置,所述杠杆机构主要由支架1、与支架1转动连接的杠杆2、分别与杠杆2两端转动连接的大水箱3和小水箱4构成,还设有限位机构,杠杆2小水箱4一侧位于所述限位机构上方,小水箱4位于水平位置时,与限位机构上的第一磁铁5吸合,支架1上设有第二磁铁6,大水箱3位于最低位时,与所述第二磁铁6吸合;所述补水装置为固定在坝体上的两个补水箱8,补水箱8经设有浮球阀9的管道与高水位处的水道连通,在杠杆2处于平行位置时,两个补水箱8的出水口10分别与大水箱3、小水箱4上端敞口配合,两个补水箱8上分别设有由大水箱3和小水箱4驱动的补水阀11,大水箱3和小水箱4上分别设有由所述杠杆驱动的放水阀12,所述大、小水箱的重量、容水量、杠杆长度设定满足下列条件:无水时,小水箱侧力矩>大水箱侧力矩+第二磁铁吸力力矩,满水时,大水箱侧力矩>小水箱侧力矩+第一磁铁吸力力矩。
本实施例中,在所述杠杆支架上设有缓冲油缸13,油缸13的活塞驱动杆与杠杆2一侧连接,油缸13缸体与储油容器14间通过节油阀连通,缓冲油缸13的设置,使杠杆上升、下降时得到缓冲,避免对限位机构的冲撞;所述补水箱8上的补水阀11的驱动结构为,补水阀11的驱动把手15经拉绳与可转动的行程拉杆16一端连接,行程拉杆16分别与大水箱3和小水箱4箱体配合;所述大水箱3和小水箱4上放水阀12的驱动结构为,杠杆2一端固定连接有拨杆17,拨杆17的位置和角度设置与放水阀12的驱动把手15’配合;所述补水阀驱动结构及放水阀驱动结构中,还包括有使驱动把手及拨杆复位的复位弹簧,在水箱离开平衡位置后,复位弹簧使驱动把手、拨杆复位,关闭补水阀或是放水阀。

Claims (4)

1.一种杠杆水车,包括杠杆机构和补水装置,其特征在于:所述杠杆机构主要由支架[1]、与支架[1]转动连接的杠杆[2]、分别与杠杆[2]两端转动连接的大水箱[3]和小水箱[4]构成,还设有限位机构,杠杆小水箱[4]一侧位于所述限位机构上方,小水箱[4]位于水平位置时,与限位机构上的第一磁铁[5]吸合,支架[1]上设有第二磁铁[6],大水箱[3]位于最低位时,与所述第二磁铁[6]吸合;所述补水装置为固定在坝体[7]上的两个补水箱[8],补水箱[8]经设有浮球阀[9]的管道与高水位处的水道连通,在杠杆[2]处于平行位置时,两个补水箱[8]的出水口[10]分别与大水箱[3]、小水箱[4]上端敞口配合,两个补水箱[8]上分别设有由大水箱[3]和小水箱[4]驱动的补水阀[11],大水箱[3]和小水箱[4]上分别设有由所述杠杆[2]驱动的放水阀[12],所述大、小水箱的重量、容水量、杠杆长度设定满足下列条件:无水时,小水箱[4]侧力矩>大水箱[3]侧力矩+第二磁铁[6]吸力力矩,满水时,大水箱[3]侧力矩>小水箱[4]侧力矩+第一磁铁[5]吸力力矩。
2.根据权利要求1所述的杠杆水车,其特征在于:在所述杠杆支架[1]上设有缓冲油缸[13],油缸[13]的活塞驱动杆与杠杆[2]一侧连接,油缸[13]缸体与储油容器[14]间通过节油阀连通。
3.根据权利要求1所述的杠杆水车,其特征在于:所述补水箱[8]上的补水阀[11]的驱动结构为,补水阀[11]的驱动把手[15]与可转动的行程拉杆[16]一端连接,行程拉杆[16]别与大水箱[3]和小水箱[4]箱体配合。
4.根据权利要求1所述的杠杆水车,其特征在于:所述大水箱[3]和小水箱[4]上放水阀[12]的驱动结构为,杠杆[2]一端固定连接有拨杆[17],拨杆[17]的位置和角度设置与放水阀[12]的驱动把手[15’]配合。
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