一種利用風能進行抽水、發電、灌溉以及供暖的系統的制作方法

本發明涉及一種利用風能利用系統，更具體的說，尤其涉及一種利用風能進行抽水、發電、灌溉以及供暖的系統。

背景技術：

風能是一種分布廣泛、易獲取和取之不盡用之不竭的清潔能源，隨著非可再生資源的日益枯竭，以及國家對節能環保的大力推進，風能的利用逐漸普及開來。尤其在廣袤的草原地區，草原的很多地方還沒有架設電力線，尤其是對于游牧民族來說，其居所不定，基本過著靠天吃飯的生活。草原上的牧草長勢的好壞，全靠當年的降水情況，如遇到干旱的年份，牧草不長或枯死，會嚴重影響正常放牧。在沒有架設電力線的地區，秋冬季寒冷的月份，不利于牛、羊、馬牲畜的生產和保鏢。譬如，專利號為cn2017100813053、發明名稱為“一種風力抽水系統”的專利文件，公開了一種利用風能進行抽水的裝置，但沒有公開抽出水怎樣灌溉，以及在無需灌溉的季節風能如何進一步利用。

技術實現要素：

本發明為了克服上述技術問題的缺點，提供了一種利用風能進行抽水、發電、灌溉以及供暖的系統。

本發明的利用風能進行抽水、發電、灌溉以及供暖的系統，包括支架、轉盤總成、主軸、尾舵、伸縮套桿、提水機構、灌溉系統和供暖系統，轉盤總成由下底盤和上轉盤組成，下底盤固定于支架的頂端，上轉盤通過環形軸承設置于下底盤的上方；主軸通過兩軸承固定于上轉盤上，主軸的外端固定有多個葉片，尾舵板通過舵桿固定于上轉盤上，舵桿與主軸處于同一方向上；伸縮套桿固定于主軸的內端；其特征在于：所述提水機構由剛性連桿、抽水桿、抽水筒和出水管組成，抽水筒的下端與地下水或地表徑流相通，抽水桿位于抽水筒中，連桿的上端鉸接于伸縮套桿上，連桿的下端通過萬向節與抽水桿的上端相連接；出水管與抽水筒的上端相通，用于將抽出的水排出；

所述灌溉系統由間隔布設于草地或農作物田地中的噴淋管組成，噴淋管與出水管相連通，以實現對草地或農作物的噴淋灌溉或滴灌；所述供暖系統由發電機、輸電線和飼養房組成，發電機固定于上轉盤上，發電機的轉軸上固定有雙齒輪，主軸上固定有與發電機轉軸上的雙齒輪經鏈條傳動連接的雙齒輪；飼養房的底部設置有若干電加熱板，電加熱板經輸電線與發電機的輸出端相連接，以使秋冬季飼養房中具有較高的溫度，以利于牲畜的飼養。

本發明的利用風能進行抽水、發電、灌溉以及供暖的系統，包括對伸縮套桿的長度進行控制的液壓系統，液壓系統的油泵經主軸驅動，主軸轉速越高，油泵輸出的油壓越高，主軸轉速越低，油泵輸出的油壓越低；所述伸縮套桿由外筒和位于外筒中的內桿組成，主軸轉速高時向外筒中注入油壓較高的壓力油，使伸縮套桿伸長，主軸轉速低時向外筒中注入油壓較低的壓力油，使伸縮套桿縮短。

本發明的利用風能進行抽水、發電、灌溉以及供暖的系統，所述出水管上設置有加肥加藥箱，加肥加藥箱中存儲有肥料、農藥或滅草劑的稀釋液，加肥加藥箱的底部、頂部分別設置有與其內部空腔相通的進管和出管，進管與出水管相通，出管與噴淋管相通；進管與出管還經繞過加肥加藥箱的旁通管相連通；進管、出管和旁通管上均設置有手動閥門。

本發明的利用風能進行抽水、發電、灌溉以及供暖的系統，所述抽水筒的上端設置有對其內部空腔密封的密封蓋。

本發明的利用風能進行抽水、發電、灌溉以及供暖的系統，所述抽水、發電交替進行，并且轉換簡易；發電時將抽水桿拆下，將鏈條掛在發電機轉軸的雙齒輪上即可；抽水時將鏈條從發電機上拆下，接上抽水桿即可。

本發明的有益效果是：本發明的利用風能進行抽水、發電、灌溉以及供暖的系統，通過設置支架、下底盤、上轉盤、主軸、葉片、尾舵、伸縮套桿和提水機構，且提水機構由連桿、抽水筒、抽水桿和出水管組成，外界風力吹動葉片轉動并帶動主軸轉動的過程中，會帶動提水機構進行提水作業，完成抽水動作。同時伸縮套桿在液壓系統的作用下，其伸縮長度與主軸的轉速（外界的風力）成正比，使得風力大是提水形成加大，提水量加大，降低了抽水頻率，實現了對提水機構的有效保護。

通過在草地或農作物田地中設置與出水管相通的噴淋管，在提水機構的作用下，使得抽出的水以“間歇式脈動”的形式經噴淋管對草地或農田進行滴灌或噴淋灌溉。通過設置由發電機、輸電線、飼養房組成的供暖系統，在秋冬季無需灌溉的情況下，將主軸上的雙齒輪經鏈條與發電機轉軸上的雙齒輪傳動連接，實現了發電功能；發出的電能經輸電線輸入至飼養房中的電加熱板上，可維持飼養房處于較高的溫度，有利于馬牛羊等牲畜的生長。

附圖說明

圖1為本發明的利用風能進行抽水、發電、灌溉以及供暖的系統的結構圖；

圖2為本發明的利用風能進行抽水、發電、灌溉以及供暖的系統局部放大圖；

圖3為本發明中加肥加藥箱的結構示意圖。

圖中：1支架，2下底盤，3上轉盤，4主軸，5葉片，6舵桿，7尾舵板，8伸縮套桿，9連桿，10軸承，11發電機，12雙齒輪，13萬向節，14抽水桿，15抽水筒，16密封蓋，17出水管，18噴淋管，19底座，20輸電線，21電線桿，22飼養房，23加肥加藥箱，24環形軸承，25進管，26出管，27旁通管，28手動閥門，29草地或農作物田地。

具體實施方式

下面結合附圖與實施例對本發明作進一步說明。

如圖1所示，給出了本發明的利用風能進行抽水、發電、灌溉以及供暖的系統的結構圖，圖2給出了其局部放大圖，其由支架1、轉盤總成、主軸4、葉片5、尾舵板7、伸縮套桿8、提水機構、灌溉系統和供暖系統組成，所示的支架1起固定和支撐作用，為了增加支架1的高度，還可在支架1的下方設置下支架19。轉盤總成由下底盤2和上轉盤3組成，下底盤2固定于支架1的頂端，上轉盤3通過環形軸承24設置于下底盤2上，以實現上轉盤3在下底盤2上的自由轉動。

主軸4通過兩個軸承10固定于上轉盤3上，既實現了主軸4自身的自由轉動，又保證了主軸4隨上轉盤3的自由轉動。多個葉片5固定于主軸4的外端，在外界風力對葉片5的吹動作用下，可驅使葉片5進行轉動，進而帶動主軸4進行轉動。舵桿6也固定于上轉盤3上，舵桿6與主軸4同軸設置，尾舵板7固定于舵桿6上。由于尾舵板7為豎立的平板，在外界風力的吹動下，尾舵板7的方向與風向一致并處于下風向，使得主軸4上的葉片始終朝向風向，實現風能的最大利用。

伸縮套桿8固定于主軸4內側的端部，下底盤2和上轉盤3的中部開設有便于伸縮桿8通過的開口，在主軸4轉動的過程中，伸縮套桿8可隨其進行轉動，以實現提水動作。所示的提水機構由連桿9、抽水桿14、抽水筒15、出水管17組成，連桿9的上端鉸接于伸縮套桿8上，連桿9的下端通過萬向節13與抽水桿14的上端相連接。這樣，在連桿9隨伸縮套桿8上下運動以及隨上轉盤3轉動的過程中，由于萬向節13的存在，抽水桿14會始終做上下的抽水動作。抽水桿14的下端位于抽水筒15中，抽水筒15的上端通過密封蓋16密封，出水管17與抽水筒15的上端相通；這樣，在抽水桿14抽水過程中，由抽水筒15的密封性，抽出的水會以“間歇式脈動”的形式從出水管17中噴出。

所示伸縮套桿8由外筒和位于外筒中的內桿組成，液壓系統對伸縮套桿8的伸縮長度進行控制。液壓系統的油泵可由主軸4進行驅動，當主軸4的轉速較高（外界風力較大）時，油泵可產生較大壓力的液壓油輸出，驅使伸縮套桿8伸出較大長度。當主軸4的轉速較低（外界風力較小）時，油泵輸出液壓油的壓力減小，伸縮套桿8伸出較短的長度。這樣，使得伸縮套桿8的長度與外界風力大小成正比，當風力較大時，伸縮套桿8驅使提水機構進行較大行程的抽水動作，當風力較小時，提水機構進行較小行程的抽水動作，最大限度地實現了風能的利用，又不會在風力較大時抽水頻率過高，使得抽水機構具有較長的使用壽命。

所示灌溉系統由噴淋管18、加肥加藥箱23組成，噴淋管18間隔地布設于草地或農作物田地中，噴淋管18上均勻開孔。噴淋管18與出水管17相連通，在提水機構進行“間歇式脈動”抽水過程中，抽出的水會經噴淋管18流出，實現草地或農田的滴灌或噴淋灌溉。

如圖3所示，給出了發明中加肥加藥箱的結構示意圖，所示加肥加藥箱23的內部為空腔，可添加農藥或除草劑的稀釋液。加肥加藥箱23的底部設置有與其內部空腔相通的進管25，上部設置有出管26，進管25與出水管17相通，出管與噴淋管18相通，進管25與出管26還經旁通管27相連通。進管25、出管26和旁通管27上均設置有手動閥門28。在只進行噴灌或滴灌時，關閉進管25和出管16上的手動閥門28，開通旁通管27上的手動閥門28，實現草地或農田的滴灌；當需要噴灑農藥或除草劑時，則開啟進管25和出管26上的手動閥門28，使農藥或除草劑隨抽出的水分噴灑出去，實現除蟲害或除草。

所示供暖系統由發電機11、輸電線20、飼養房22組成，發電機11固定于上轉盤3上，發電機11安裝時應保證發電機11的轉軸與主軸4相平行。發電機11的轉軸上固定有雙齒輪12，主軸4上固定有通過鏈條與發電機上的雙齒輪12相傳動的雙齒輪12。在秋冬季節，無需進行抽水使，則斷開連桿9與伸縮套桿8的連接，而且主軸4與發電機11上的雙齒輪12通過鏈條相連接，這樣，外界的風能可驅使發電機11進行發電。發電機11發出的電能通過輸電線20進行輸送，輸送至飼養房22中對電加熱板進行加熱，有利于飼養房22處于較高的溫度環境，有利于馬牛羊等牲畜的生長。