壓差動力水泵的制作方法
【專利摘要】一種利用流體壓力勢能轉換成機械能作為動力的“壓差動力水泵”裝置。其構造為:通過轉軸(2)組裝齒合齒輪(1)、密封罩(3)將外罩(4)的內空間分隔成相對密封的A、B兩個空間。當用水管將A、B空間分別聯接高低位水源時,空間壓力A>B,裝置則為“壓差動力機”系統;當用水管將A、B空間分別聯接高位水源和泵水高地時,在外力作用下,將空間A中的水輸送到泵水高地,裝置則為“水泵”系統;將“壓差動力機”系統和“水泵”系統同軸組裝則為“壓差動力水泵”裝置。當整機設計制造時,A空間共享。根據水源水位差及泵水高度確定齒合齒輪組數。“水泵”系統在同軸“壓差動力機”系統提供的動力作用下,將空間A中的水輸送到目標高地。
【專利說明】壓差動力水泵 一.
【技術領域】:
[0001] 本發明涉及一種利用流體壓力勢能轉換成機械能作為動力的"壓差動力水泵"裝 置。在具有水位差的水源地,不需要電、油等其它能源,安裝本"壓差動力水泵"裝置,則可 源源不斷地將水(流體)輸送到目標高地。 二.
【背景技術】:
[0002] 目前,人類有目的地將水從低水位提升到高水位,采用的方法有:電能抽水機、電 能潛水泵、汽油(柴油)抽水機、水輪泵、水錘泵、水車等。電能抽水機和潛水泵需要耗費電 能,汽油(柴油)抽水機需要耗費油料,水輪泵和水錘泵一般要求在有條件的地方筑壩形 成較大水位落差導致成本太高并有筑壩條件的限制,水車安裝位置固定不動且提水高度有 限。現有的各類抽水機、水泵都屬于高能耗抽水。自然界中,具有一定水位差但又不具備安 裝水輪泵或水錘泵的水源地相對較多,在已形成世界能源危機的今天,研究不耗費現有能 源,如何簡單、方便地利用大量的小水位差所具有的水能,將水提升到需要用水的高地,對 人類的工農業生產具有較大的現實意義。 三.
【發明內容】
:
[0003] 本發明的目的在于:為人類提供一種在具有水位差的水源地,在特定空間將水位 差形成的壓力勢能轉換成機械能驅動水泵,在不耗費電、油等其它能源的情況下,將水輸送 到目標高地的一種"壓差動力水泵"裝置。它是由兩對以上的有軸齒合齒輪、密封罩、隔板 將外罩內空間分隔成彼此密封的連接高水位水管、低水位水管和送水管的三個區域空間的 裝置。連接高水位水管和低水位水管的兩個區域空間之間形成壓差,使分隔兩空間的齒合 齒輪產生轉動力矩,從而將壓力勢能轉換成機械能,通過同軸驅動連接高水位水管和送水 管區域空間的齒合齒輪。根據輸送水的目標高度,增減連接高水位水管和低水位水管的兩 個空間之間的齒合齒輪數,則可實現將水提升到需要用水的高地。水源不枯,取水不斷。 四.
【專利附圖】
【附圖說明】:
[0004] 圖1為本發明裝置原理圖。
[0005] 本發明裝置原理圖中包括:有軸(2)的齒合齒輪(1)、密封罩(3)、外罩(4)。
[0006] 所述有軸(2)的齒合齒輪(1)和密封罩(3)將外罩(4)的內空間分隔成相對密封 的A、B兩個空間。
[0007] 當A空間連通水源高水位,B空間連通水源低水位時,A、B兩空間存在壓力差,有 軸(2)的齒合齒輪(1)獲得轉動力矩而轉動,從而將壓力勢能轉換成機械能輸出。此時,本 裝置就是一個"壓差動力機"。
[0008] 當A空間連通水源高水位,B空間連通目標高地時,通過足夠的外動力使有軸(2) 的齒合齒輪(1)轉動,則可將A空間的水輸送到目標高地。此時,本裝置就是一個"水泵"。
[0009] 圖2為本發明裝置的結構圖
[0010] 本發明裝置的構造包括:齒合齒輪(1)、轉軸(2)、密封罩(3)、外罩(4)、密封隔板 (5)、水源高水位水管接頭¢)、水源低水位水管接頭(7)、送水管接頭(8)。
[0011] 通過轉軸⑵組裝齒合齒輪(1)、密封隔板(5)和密封罩(3)將外罩⑷的內空間 分隔成相對密封的A、Bl、B2三個空間區域。
[0012] 所述相對密封空間A、B1及之間的齒合齒輪組、密封罩(3)、外罩(4)、密封隔板(5) 及轉軸(2)組成"壓差動力機"系統,為整個裝置提供機械動力。
[0013] 所述相對密封空間A、B2及之間的齒合齒輪、密封罩(3)、外罩(4)、密封隔板(5) 及轉軸(2)組成"水泵"系統。
[0014] "水泵"系統在同軸的"壓差動力機"系統提供的機械動力作用下,將空間A中的水 輸送到目標高地。
[0015] 圖3為齒輪和齒合齒輪組(1)的立體視圖。
[0016] 圖4為本發明裝置實施泵水的系統裝配圖。
[0017] 泵水裝配系統包括:壓差動力泵(9)、高水位水源(10)、高水位水管(11)、低水位 水源(12)、低水位水管(13)、送水管(14)、目標高地(15)。
[0018] 將所述高水位水管(11)、低水位水管(13)、送水管(14)分別與壓差動力泵(9)和 高水位水源(10)、低水位水源(12)、目標高地(15)對應聯接。當壓差動力泵(9)、高水位水 管(11)、低水位水管(13)中充滿水時,系統開始工作,將流過高水位水管(11)中的部份水 輸送到目標地。
[0019] 五·【具體實施方式】及原理:
[0020] (一)·實施例子:
[0021] 如圖4,將所述高水位水管(11)、低水位水管(13)、送水管(14)分別與壓差動力 泵(9)和高水位水源(10)、低水位水源(12)、目標高地(15)對應聯接。壓差動力泵(9) 可以放置在高水位水源的水中,也可以放置在地面上,但放置高度要滿足能使當地大氣壓 將高水位水源(10)中的水壓到壓差動力泵(9)內。可以通過多種方式使系統處于工作狀 態。例如,先將系統放入高水位水中,使系統內充滿水,然后在保證系統處于吸虹狀態下,將 低水位水管(13)的出水口放到低水位水源(12)中,將送水管(14)的出水口放到目標高地 (15),則實現輸送水的目的。
[0022] 實際生產中,根據需要可以建造相對較大的固定提水站,也可以制造小型、微型壓 差動力水泵,方便搬運、攜帶,用于不同量級的提水需求。
[0023] 壓差動力水泵系統可設計制造成組件式,根據需要方便地進行組裝,以實現不同 的泵水需求。
[0024] (二)·工作原理:
[0025] 1、大氣壓原理:在真空管內1個大氣壓能將水位壓到10. 3米高處。
[0026] 根據此原理,確定壓差動力泵(9)放置的高度范圍。
[0027] 2、吸虹管原理:在大氣壓和液體間分子的內聚力作用下,高水位端的水會通過吸 虹管流向低水位端。
[0028] 根據此原理,可以將系統放置在地面上。
[0029] 2.轉動原理:轉動系統合力矩不為零時,系統必定發生轉動。
[0030] 根據此原理,處于高壓、低壓之間的齒合齒輪組必定會轉動,實現"壓差動力機"的 目的。
[0031] 同時根據此原理,增減"壓差動力機"系統的齒合齒輪組數(或改變齒輪的直徑大 小),使同軸的"水泵"系統中的齒合齒輪獲得同樣的轉動力矩,實現泵水的目的。
[0032] (三)·能量來源:
[0033] 流體的壓力勢能。
[0034] 六、系統工作效率
[0035] 設水源水位差為h,"壓差動力機"的齒合齒輪組數為N,"水泵"系統的齒合齒輪組 數為1,高水位水管的流量為1個單位,提水量為L,提水高度為H。
[0036] 貝丨J :提水高度H = N*h
[0037] 提水量 L=1AN+1)
[0038] 對固定的壓差動力水泵系統,水源水位差越大,提水高度越高;對固定的水源水位 差,"壓差動力機"的齒合齒輪組數越少,提水量越大。實際生產中,要根據水源水位差和需 要用水的高度來組配壓差動力水泵系統。
【權利要求】
1. 利用流體對齒合齒輪組的壓力差將流體的壓力勢能轉換成機械能。
2. 使用密封罩和外罩將齒合齒輪分隔成兩個空間的方式組裝泵。
【文檔編號】F04C2/18GK104110371SQ201310154072
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2013年4月16日 優先權日:2013年4月16日
【發明者】蔣國才 申請人:蔣國才