專利名稱：水力揚水機的制作方法
技術領域：
一種提水排水裝置，屬于泵類機械。
已有的各種水泵需要用電或用油，不適應缺電少油的邊遠山區。使用某些人力提水機械，勞動強度大，易疲勞。
本實用新型的目的是提供一種邊遠山區適用的利用水位能提水的水力揚水機，做到節能省力。
本實用新型的工作原理如下利用水電設施引水管中經常發生的有破壞作用的管道非恒定流，即水擊現象，化害為利，將大量水的位能形成的沖擊能轉換成小部分水的動能，使小部分水揚到更高的高度。
什么叫水擊現象呢？水力學教材中是這樣介紹的具有一定位能的水在不泄漏空氣的管道中以穩定的流量和速度流動時，則管道內所受的介質壓強則為水源頭的位能，稱為管道恒定流狀態。當某種原因，例如閥門瞬間關閉或開啟，將使水流在管道中的流速和流量發生突然變化，破環恒定流狀態，使水流在管道中產生擾動并迅速形成波。這種波以板快的速度傳插到變化點并在該處產生一個很大的壓強。這個壓強變化迅速，且幅度大，易于引起管道變形，甚致破壞。這種管中壓強急劇升降的波動現象，稱為管道非恒定流。由于管中壓強波動伴有錘擊般的聲響和振動，所以又稱為水擊現象。
水擊波的速度水擊波的傳插速度是非常快的，按牛頓關于彈性壓力波無邊界連續介質中的傳插速度的理論推出速度為1435米/秒。
當考慮到水的壓縮性和管壁的彈性變形時，鋼質的薄壁管的水擊波速度為C=14351+KDEt]]>式中D-管道內徑(米)T-管壁厚度(米)K-水的彈性系數(牛頓/米2)E-管道的彈性系數(牛頓/米2)查表可得到常用管材的E值和 值。舉例設引水鋼管內徑為0.1米，壁厚0.006米，查表得 值為0.01，則管內水擊波速度為 直接水擊壓強的計算公式為ΔH=-Cg]]>(V-Vo)式中ΔH-水擊壓強(米)C-水擊波傳播速度(米/秒)V-閥門開或閉終了管內流速(米/秒)Vo-管內初始流速(米/秒)g-重力加速度(9.8米/秒2)當閥門關閉時，流速減小，V＜Vo，則ΔH為正值，即水擊波使管中壓強升高。當閥門開啟時，流速V＞Vo，則ΔH為負值，即水擊波使管中壓強減少。
假設水源高度5米，它在內徑0.1米鋼管內流速為Vo=0.5米/秒，則當閥門突然關閉即V=0時，水擊壓強ΔH=-cg(V-Vo)]]>=-13289.8(0+0.5)]]>=68(米)本實用新型的目的是這樣實現的將揚水機設計成主要由殼體和氣包兩部分組成。殼體一端為進水口，另一端與氣包相連。殼體上部有橡皮蕊泄水閥和泄水口。殼體與氣包連接處有橡皮蕊出水閥。氣包下部有帶逆止閥的揚水口。把揚水機安裝在有3米以上高度落差的水源處。具有一定壓力的水通過引水管從進水口進入殼體，使泄水閥瞬時關閉，水擊現象使殼內水壓劇增，水沖開出水閥而灌入氣包內并壓縮氣包內的空氣。在帶壓力的水沖開出水閥的同時，泄水閥處水壓下降，泄水閥在自身彈力作用下打開，水從泄水口泄出，引起出水閥下方水壓迅速下降，出水閥關閉，與此同時，氣包內被壓縮氣體膨脹做功。使氣包內的水沖開逆止閥。從揚水口揚到10米以上高處，出水閥關閉后，泄水閥處水壓升高，使泄水閥再次關閉，再次產生水擊，出水閥再次沖開，如此循環往復，不斷地將少量水揚到高處。也就是說，按照管道非恒定流理論，泄水閥的瞬間關閉和出水閥的開啟，使進入氣包內的小部分水的壓強劇增；泄水閥的瞬間開啟和出水閥的關閉，使泄出的水壓強劇減。這一增一減，連續不斷的水擊現象，使大量的水的位能轉換成進入氣包內的小部分水的動能，再通過氣包內氣體的壓縮和膨脹，達到揚水之目的。
與已有技術相比，本實用新型具有下列特點1、該揚水機無旋轉運動的部件。因此無燥聲、工作可靠、維修工作量少。
2、不用電、不用油、節能省力，適應于有水源無電源的邊遠山區。
圖1是根據本實用新型而提出的水力揚水機結構示意圖。
以下結合附圖和實施例具體描本實用新型的結構和工作原理。
本實用新型的特征是殼體(4)的一端為進水口(5)。另一端與氣包(12)相連接。殼體(4)的上部有由閥座(2)和橡皮閥蕊(3)構成的泄水閥(1)和泄水口(6)。殼體(4)與氣包(12)連接處有由閥座(13)、橡皮閥蕊(14)構成的出水閥(15)。氣包(12)下部揚水口(8)處安有逆止閥(9)。
揚水機安裝在有3米以上高度落差的水源處，具有一定壓力的水進入殼體(4)，水的壓力使橡皮閥蕊(3)蓋住閥座(2)。即瞬時關閉泄水閥(1)，水擊現象將使殼內水壓增大到一定的程度，沖開橡皮閥蕊(14)，即通過出水閥(15)進入氣包(12)并壓縮氣包(12)內的空氣，出水閥(15)被沖開的同時，泄水閥(1)下面水壓降低，橡皮閥蕊(14)在本身彈力作用下離開閥座(2)，水經過閥座(2)上的小孔由泄水口(6)處泄出，引起出水閥(15)下面水壓迅速降低，橡皮閥蕊(14)蓋住閥座(13)，即關閉出水閥(15)，與此同時，氣包(12)內的氣體膨脹做功，使氣包(12)內的水沖開逆止閥(9)，從揚水口(8)揚出，出水閥(15)關閉后，泄水閥(1)處水壓增高，使泄水閥(1)關閉，再次發生水擊，出水閥(15)再次被沖開，如此循環往復，不斷地將少量水揚到高處。
權利要求1.一種提水排水用的水力揚水機，其特征是殼體(4)的一端為進水口(5)，另一端與氣包(12)相連接，殼體(4)的上部有由閥座(2)和橡皮閥蕊(3)構成的泄水閥(1)和泄水口(6)，殼體(4)與氣包(12)連接處有由閥座(13)橡皮閥蕊(14)構成的出水閥(15)，氣包(12)下部揚水口(8)處安有逆止閥(9)。
專利摘要一種提水排水用的水力揚水機,它主要由殼體和氣包兩部分組成。殼體一端為進水口,另一端與氣包相連。殼體上部有橡皮芯、泄水閥和泄水口。殼體與氣包連接處有橡皮芯出水閥。氣包下部有帶逆止閥的揚水口。該機利用管道非恒定流即水擊現象,將大量水的位能轉換成少部分水的動能,以達到揚水之目的。本實用新型具有無噪聲、工作可靠、維修工作量少,不用電、不用油、節能省力的特點,適應于有水源、無電源的邊遠山區。
文檔編號F04D25/02GK2313090SQ9723918
公開日1999年4月7日 申請日期1997年11月13日 優先權日1997年11月13日
發明者梁由義 申請人:梁由義