專利名稱：風(fēng)力引水裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及引水裝置，具體為一種風(fēng)力引水裝置。
技術(shù)背景在一些丘陵地區(qū)或山區(qū)，丘陵或山坡上由千缺水，植被不易成活。而山下 河溝內(nèi)的水流卻白白流失。丘陵、山坡頂有豐富的風(fēng)力資源。目前風(fēng)力資源主 要用于發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，維護(hù)和運(yùn)行成本較高。目前沒有直接 由風(fēng)力驅(qū)動(dòng)的引水裝置，也未見相關(guān)的文獻(xiàn)報(bào)道。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型為了解決目前沒有直接由風(fēng)力驅(qū)動(dòng)的引水裝置的問題，提供一 種風(fēng)力引水裝置。本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的風(fēng)力引水裝置，包含機(jī)架，機(jī)架 上通過軸承支撐有豎軸，豎軸的上端固定有葉輪，支架上通過軸承還支撐有位 于豎軸下端且與豎軸垂直的橫軸，豎軸和橫軸之間設(shè)有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，還包含柱塞 泵，橫軸與柱塞泵之間設(shè)有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。使用吋，風(fēng)力引水裝置定位于丘陵或山 頂，與柱塞泵相連的引水管延引至山下。風(fēng)力驅(qū)動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，豎軸在葉輪的帶 動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，豎軸通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)橫軸轉(zhuǎn)動(dòng)，橫軸通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)柱塞泵運(yùn) 轉(zhuǎn)，將山下的水吸至山上。豎軸與橫軸之間的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用是為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng) 的垂直傳動(dòng)，即將豎軸的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為橫軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可采用多種公知 的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，如蝸輪-蝸桿傳動(dòng)、斜齒輪嚙合傳動(dòng)等，并且為了使柱塞泵可 靠工作，該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比不能過大，傳動(dòng)比最好接近1。橫軸與柱塞泵之
間的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)機(jī)械領(lǐng)域的技術(shù)人員來說也是容易實(shí)現(xiàn)的且可釆用多種公知的 機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，只要能驅(qū)動(dòng)柱塞泵即可。在豎軸上套固有空心的蝸桿，機(jī)架上固定有與蝸桿嚙合的蝸輪，蝸輪的軸 端設(shè)置有甩于驅(qū)g塞泵的曲柄連桿機(jī)構(gòu)。這樣，豎軸也可用于驅(qū)動(dòng)柱塞泵。為了驅(qū)動(dòng)多個(gè)柱塞泵，橫軸會(huì)較長，為使結(jié)構(gòu)更加合理，橫軸由中段軸和 與中段軸兩端通過萬向節(jié)聯(lián)接的端軸構(gòu)成。這樣，可使較長橫軸的安裝、運(yùn)轉(zhuǎn) 更加合理、可靠。橫軸與柱塞泵之間的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包含位于橫軸兩端且通過軸承支撐于機(jī)架上 的從動(dòng)軸，橫軸與從動(dòng)軸之間設(shè)有鏈條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，從動(dòng)軸與柱塞泵之間設(shè)有曲 柄連桿機(jī)構(gòu)。橫軸通過鏈條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)從動(dòng)軸，從動(dòng)軸通過曲柄連桿機(jī)構(gòu)驅(qū) 動(dòng)柱塞泵。該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)合理、簡(jiǎn)單，使整個(gè)風(fēng)力引水裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)、傳 動(dòng)結(jié)構(gòu)更合理，同時(shí)由于從動(dòng)軸的設(shè)置，可容易地增加柱塞泵的數(shù)量，增加引在從動(dòng)軸上設(shè)置有離合器，機(jī)架上設(shè)置有離合器轉(zhuǎn)換手柄，從動(dòng)軸與柱塞 泵之間的曲柄連桿機(jī)構(gòu)通過離合器實(shí)現(xiàn)與從動(dòng)軸之間的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)連接。當(dāng)風(fēng)力 較小，豎軸驅(qū)動(dòng)力較小時(shí)，通過操縱離合器轉(zhuǎn)換手柄，使離合器分離，而使橫 軸驅(qū)動(dòng)的部分柱塞泵脫離工作狀態(tài)。風(fēng)力最小時(shí)，甚至可以將橫軸驅(qū)動(dòng)的全部 柱塞泵脫離工作狀態(tài)，僅有豎軸驅(qū)動(dòng)的柱塞泵工作。使得該風(fēng)力引水裝置在各 種風(fēng)力下都能實(shí)現(xiàn)吸水、引水。本實(shí)用新型所述的風(fēng)力引水裝置無需電能，可實(shí)現(xiàn)直接風(fēng)力驅(qū)動(dòng)，其結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)新穎、合理，尤其適用于遠(yuǎn)離電源的山區(qū)或丘陵地區(qū)，充分利用風(fēng)力將低 處的水引向高端，進(jìn)行土地灌溉或人畜用水，有助于解決我國西、北部地區(qū)， 風(fēng)大干旱的問題，有助于恢復(fù)黃土高坡植被。


圖1為本實(shí)用新型所述風(fēng)力引水裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1中葉輪的俯視圖；圖3為圖1的A-A局部剖視圖一一柱塞泵內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖 圖4為圖1的B-B局部剖視圖——葉輪的葉片的剖面圖。 圖中l(wèi)-機(jī)架，2-豎軸，3-柱塞泵，4-蝸桿，5-蝸輪，6-中段軸，7萬向節(jié)， 8-端軸，9-從動(dòng)軸，10-鏈條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，11-曲柄連桿機(jī)構(gòu)，12-離合器，13-離合 器轉(zhuǎn)換手柄，14-框架，15-風(fēng)板，16-基體，17-橡,塞環(huán)，18-壓塊，19-螺母， 20-柱塞泵的泵體缸套，21-進(jìn)水閥門，22-出水閥門，23-發(fā)電機(jī)。
具體實(shí)施方式
風(fēng)力引水裝置，包含機(jī)架l，機(jī)架上通過軸承支撐有豎軸2，豎軸2的上端 固定有葉輪，支架上通過軸承還支撐有位于豎軸T端且與豎軸垂直的橫軸，豎 軸和橫軸之間設(shè)有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，還包含柱塞泵3，橫軸與柱塞泵之間設(shè)有傳動(dòng)機(jī) 構(gòu)。豎軸2和橫軸之間的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采甩斜齒輪嚙合傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，并使傳動(dòng)比為l。 在豎軸2上套固有空心的蝸桿4，機(jī)架上固定有與蝸桿4嚙合的蝸輪5，蝸輪5 的軸端設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)柱塞泵的曲柄連桿機(jī)構(gòu)。橫軸由中段軸6和與中段軸兩 端通過萬向節(jié)7聯(lián)接的端軸8構(gòu)成。橫軸與柱塞泵3之間的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包含位于 橫軸兩端且通過軸承支撐于機(jī)架上的從動(dòng)軸9，橫軸與從動(dòng)軸9之間設(shè)有鏈條 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10，從動(dòng)軸與柱塞泵之間設(shè)有曲柄連桿機(jī)構(gòu)11。在從動(dòng)軸9上設(shè)置有 離合器12，機(jī)架1上設(shè)置有離合器轉(zhuǎn)換手柄13，從動(dòng)軸與柱塞泵之間的曲柄連 桿機(jī)構(gòu)U通過離合器12實(shí)現(xiàn)與從動(dòng)軸9之間的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)連接。葉輪的葉片由 框架14和一端鉸接于框架上另一端長出框架邊緣的風(fēng)板15構(gòu)成，并且框架上 可鉸接有多排風(fēng)板；此種結(jié)構(gòu)的葉片可使葉片在葉輪上呈對(duì)稱分布且可增加葉 片的數(shù)量(該具體實(shí)施方式
中有6個(gè)葉片)，從而增加葉輪的驅(qū)動(dòng)力；當(dāng)葉片順 風(fēng)時(shí)，風(fēng)板下端卡于框架邊緣而處于被風(fēng)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)葉片旋轉(zhuǎn)至另一邊使風(fēng) 板處于迎風(fēng)狀態(tài)時(shí)，風(fēng)板繞鉸接處打開，而減小葉片旋轉(zhuǎn)的阻力。柱塞泵3內(nèi) 的柱塞由前端為凸?fàn)钋仪岸嗽O(shè)有螺捍的基體16、套亍基體前端螺桿上的兩端面 內(nèi)凹的橡膠柱塞環(huán)17、套于基體前螺桿上且與橡膠柱塞環(huán)的接觸面為凸?fàn)畹膲?塊18以及連接于螺桿上的螺母19構(gòu)成。由于柱塞為磨損件，長期使用柱塞因 磨損而外徑縮小，影響柱塞泵的正常使用，此時(shí)需要更換柱塞。柱塞泵的柱塞 采用上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)柱塞因磨損而外徑縮小時(shí)，可擰緊螺母19，橡膠柱塞環(huán)受壓 而外緣向外凸，使柱塞外徑有所增加；這樣，可避免頻繁更換柱塞，延長柱塞 泵的使用壽命。為進(jìn)一步增加柱塞泵的使用壽命，柱塞泵3的泵休缸套20為玻 璃制成的缸套。柱塞泵的柱塞泵的工作過程為，柱塞被驅(qū)動(dòng)在泵體內(nèi)作往復(fù)運(yùn) 動(dòng)，柱塞后撤時(shí)，泵體上的進(jìn)水閥門21打幵，水被吸入柱塞泵內(nèi)腔，柱塞前移， 將內(nèi)腔的水排出，在水壓作用下，進(jìn)水閥l'了21閉合而出水閥門22打開，而將 水排出。為進(jìn)一步增加引水量，所述的柱塞泵3可以是由曲軸連接的多個(gè)并排 的柱塞泵，曲軸可以由從動(dòng)軸直接驅(qū)動(dòng)。從動(dòng)軸9可通過皮帶傳動(dòng)連接發(fā)電機(jī) 23，皮帶傳動(dòng)通過離合器12實(shí)現(xiàn)與從動(dòng)軸9之間的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)連接。發(fā)電機(jī)23 發(fā)的電可用于照明。使用時(shí)，風(fēng)力引水裝置定位于丘陵或山頂，與柱塞泵相連的引水管延引至 山下。根據(jù)風(fēng)力大小，通過操作離合器，選擇橫軸拖動(dòng)柱塞泵的數(shù)量。風(fēng)力驅(qū) 動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，豎軸在葉輪的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，豎軸通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)橫軸轉(zhuǎn)動(dòng)，橫 軸和豎軸通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)柱塞泵運(yùn)轉(zhuǎn)，將山下的水吸至山匕
權(quán)利要求1、 一種風(fēng)力引水裝置，包含機(jī)架(1)，其特征為機(jī)架上通過軸承支撐有 豎軸(2),豎軸(2)的上端固定有葉輪，支架上通過軸承還支撐有位于豎軸下 端且與豎軸垂直的橫軸，豎軸和橫軸之間設(shè)有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，還包含柱塞泵(3)， 橫軸與柱塞泵之間設(shè)有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
2、 如權(quán)利要求1所述的風(fēng)力引水裝置，其特征為在豎軸(2)上套固有 空心的蝸桿(4)，機(jī)架上固定有與蝸桿(4)嚙合的蝸輪(5),蝸輪(5)的軸 端設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)柱塞泵的曲柄連桿機(jī)構(gòu)。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的風(fēng)力引水裝置，其特征為橫軸由中段軸(6) 和與中段軸兩端通過萬向節(jié)(7)聯(lián)接的端軸(8)構(gòu)成。
4、 如權(quán)利要求3所述的風(fēng)力引水裝置，其特征為橫軸與柱塞泵(3)之 間的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包含位于橫軸兩端且通過軸承支撐于機(jī)架上的從動(dòng)軸(9)，橫軸 與從動(dòng)軸(9)之間設(shè)有鏈條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(10)，從動(dòng)軸與柱塞泵之間設(shè)有曲柄連 桿機(jī)構(gòu)(11)。
5、 如權(quán)利要求4所述的風(fēng)力引水裝置，其特征為在從動(dòng)軸(9)上設(shè)置 有離合器(12)，機(jī)架(1)上設(shè)置有離合器轉(zhuǎn)換手柄(13)，從動(dòng)軸與柱塞泵之 間的曲柄連桿機(jī)構(gòu)(11)通過離合器(12)實(shí)現(xiàn)與從動(dòng)軸(9)之間的動(dòng)力驅(qū)動(dòng) 連接。
6、 如權(quán)利要求1或2所述的風(fēng)力引水裝置，其特征為葉輪的葉片由框架 (14)和一端鉸接于框架上另一端長出框架邊緣的風(fēng)板(15)構(gòu)成。
7、 如權(quán)利要求1或2所述的風(fēng)力引水裝置，其特征為柱塞泵(3)內(nèi)的 柱塞由前端為凸?fàn)钋仪岸嗽O(shè)有螺桿的基體(16)、套于基體前端螺桿上的兩端面 內(nèi)凹的橡膠柱塞環(huán)(17)、套于基體前螺桿上且與橡膠柱塞環(huán)的接觸面為凸?fàn)畹?壓塊(18)以及連接于螺桿上的螺母(19)構(gòu)成。
8、 如權(quán)利要求1或2所述的風(fēng)力引水裝置，其特征為柱塞泵(3)的泵 體缸套(20)為玻璃制成的缸套。
9、 如權(quán)利要求5所述的風(fēng)力引水裝置，其特征為從動(dòng)軸(9)通過皮帶 傳動(dòng)連接發(fā)電機(jī)(23)，皮帶傳動(dòng)通過離合器(12)實(shí)現(xiàn)與從動(dòng)軸(9)之間的 動(dòng)力驅(qū)動(dòng)連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及引水裝置，具體為一種風(fēng)力引水裝置。本實(shí)用新型解決目前沒有直接由風(fēng)力驅(qū)動(dòng)的引水裝置的問題。該風(fēng)力引水裝置包含機(jī)架，機(jī)架上通過軸承支撐有豎軸，豎軸的上端固定有葉輪，支架上通過軸承還支撐有位于豎軸下端且與豎軸垂直的橫軸，豎軸和橫軸之間設(shè)有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，還包含柱塞泵，橫軸與柱塞泵之間設(shè)有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。在豎軸上套固有空心的蝸桿，機(jī)架上固定有與蝸桿嚙合的蝸輪，蝸輪的軸端設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)柱塞泵的曲柄連桿機(jī)構(gòu)。該風(fēng)力引水裝置無需電能，可實(shí)現(xiàn)直接風(fēng)力驅(qū)動(dòng)，尤其適用于遠(yuǎn)離電源的山區(qū)或丘陵地區(qū)，充分利用風(fēng)力將低處的水引向高端，進(jìn)行土地灌溉或人畜用水。
文檔編號(hào)F04B17/02GK201037453SQ200620128390
公開日2008年3月19日 申請(qǐng)日期2006年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月3日
發(fā)明者劉玉春 申請(qǐng)人:劉玉春