静压式机械自动水泵的制作方法

专利名称：静压式机械自动水泵的制作方法技术领域：本实用新型是一种静压式机械自动水泵，它包括两个大缸上各自连通一个小缸5，小缸上端与水源管2和喷水管1相通；大缸底部有排水装置，大缸外有一个自动开关水阀装置。目前生产的水泵有很多种类，其中有不用电、煤，油能源的水泵有两种，一种是水轮泵，其结构是用一套叶轮装置安装在轴上的一端，轴的另一端装配一台离心式水泵。其原理是利用水流作为能源，冲动叶轮使之旋转并带动离心泵工作。其不足之处是该水泵多安装在水源很充足的地方，且水泵扬程都不太高。另一种是水锤泵，水锤是由于水管中流水的速度突然变化，导致管内压力剧变而引起的一种现象。该泵就是利用管内压力可突然增加到几倍或几十倍这一原理，在水管的末端配制一个能自动开关的阀门和一个缓冲筒，缓冲筒内有一个压水阀，出水管与缓冲筒相连接，当管内流水达到一定速度时，自动开关阀门关闭，使管内末端的水压聚增而产生水锤，流水被迫进入缓冲筒内，把原来充满的空气压缩到缓冲筒内上部，此时大部分水由出水管喷出，随着水锤的消失，缓冲筒内受压缩的空气逐渐膨胀起来，并把缓冲筒内一少部分水压向出水口喷出，随后又开始下一次水锤泵的循环工作。其不足之处是该泵的机件长期使用受水锤影响而致损坏。本实用新型的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种静压式自动水泵，其原理是利用水位高低落差作为能源和水源，压迫大缸中的活塞向上推动而带动小缸中的活塞把小缸内的水压向喷水管，在自动开关水阀作用下，左右两个大缸循环工作，以水位高低落差为势能、同时排泄大缸中的水量为代价，把小缸内的水量喷射到较高的地方。本实用新型的目的可以通过如下措施来达到自动开关水阀装置的倒向体内有一个横断面为圆形或矩形的滑块，两边各开有通槽，倒向体外两侧均通有倒向进出水管，两侧的进水管伸出端与水源管相通，两侧出水管伸出端一路汇合于减压孔管，另一路各自与倒向体底部两边相通，倒向体外两端各有倒向小活塞、顶杆、顶销组成机械连动机构；排水装置由排水阀、弹簧、阀座及排水斗组成；活塞连杆上端装配小活塞、下端装配大活塞；小缸上端小室内有两个并联的进出水阀。本实用新型的目的还可以通过以下措施来达到，大缸内和小缸内横断面均为圆形，大缸上顶有一个排气孔，大缸与小缸内的活塞面积之比是3∶1～10∶1。附图图面说明如下图1是水泵主视图，是在水泵侧视图中C-C剖面后的主视图。图2是主视图中I部放大图。图3是水泵侧视图，是在水泵主视图中A-A，B-B剖面后的侧视图。图4是侧视图II部放大图。图5是侧视图III部放大图。图6是水泵俯视图。以上图中所有标号是1-喷水管，2-水源管，3-小缸上盖，4-螺钉，5-小缸，6-堵盖，7-进水阀，8-出水阀，9-螺栓，10-顶杆，11-螺丝，12-螺杆，13-螺帽，14-大缸上盖，15-导向套，16-顶销，17-螺帽，18-螺钉，19-皮碗压圈，20-活塞连杆，21-小活塞，22-小皮碗，23-倒向进水管，24-倒向体，25-滑块，26-倒向出水管，27-倒向小活塞，28-减压孔，29-基座，30-支腿，31-螺钉，32-排水斗，33-大皮碗压圈，34-螺帽，35-弹簧，36-螺钉，37-大活塞，38-大皮碗，39-阀座，40-螺钉，41-垫圈，42-螺钉，43-排水阀，44-排气孔，45-大缸筒，46-垫圈，47-减压孔管。本实用新型结合附图作进一步详述图1是水泵的主视图，图2是主视图I部放大图，从图中可知喷水管1分叉成两个支管，分别安装在小缸5上端，并与出水阀8上e空腔相通(见图3所示)，水源管2分出三个支管，其中两个支管分别安装在两个小缸5上端侧面，与进水阀7下C空腔相通。小缸上用螺钉4装配小缸上盖3，小缸用螺栓9安装在大缸上盖14上，两个大缸45下有垫圈46并用螺杆12紧固在基座29上，基座下用螺钉31联结支腿30；自动开关水阀上接水源管2的第三个分支、下通两个大缸45底部，与基座29一起组成一个刚性整体结构。从图2所示中看自动开关水阀中倒向体24里有圆柱体滑块25可随两边水压改变而左右移动，滑块两边各开一个环形通槽(见图a’和b’处)滑块25两端水压改变可使其左右移动导致环形通槽a’与左边大缸底部进水管相通而通槽b’与右边大缸底部进水管关闭，或者导致通槽b’与右大缸底部进水管相通而通槽a’与左大缸底部进水管关闭。倒向体24底部两边各有减压孔28在滑块25移动到左右位置时可相应的与倒向出水管26左右伸出端分支相通，倒向出水管26左右伸出端另一分支汇合于减压孔管47处，这样可使大缸活塞上升到顶点后，大缸活塞下的水量在切断水源和水压的情况下倒流通过减压孔28、倒向出水管26、减压孔管47，直到排水斗32流出，大缸活塞上的空间压强在排气孔44作用下，始终与外界大气压相等。控制滑块25左右移动的是倒向体24两端外的环形倒向进水管23、倒向出水管26以及倒向小活塞27、顶杆10、顶销16三者组成的连动机构，其中顶杆10上的导向套15用螺丝11固定在大缸上边，从一根倒向进水管23来看，一端与水源管相通，另一端与倒向体24端部内常通；从一根倒向出水管26来看，一端分别与倒向体24底部一侧和减压孔管47相通，另一端在倒向小活塞27作用下与倒向体24端部内处于常闭状态。减压孔管47与排水斗32相通，图3是主视图A-A、B-B的剖面图，从图4的II局部放大图中看出，小缸5内上端有一个小室，室内有两个并联的进出水阀7和8，把小室分成c、d、e三个空间，其中d空间与小缸内常通，c空间与水源管2相通，e空间与喷水管1相通。图5的III局部放大图所示，活塞连杆20上端和螺帽17一起依次装配小活塞21、小皮碗22和皮碗压圈19，螺钉18把小皮碗及其压圈固定在小活塞上，同理连杆20下端和螺帽34一起装配大活塞37、大皮碗38和皮碗压圈33、螺钉36。大缸45上部有一个常开的进排气孔44，使活塞上下运动减少阻力，此外顶杆10一头呈蘑菇状与顶销16配合，另一头呈“7”字形与倒向小活塞27配合(见图2所示)，当顶销16上下运动带动顶杆10及倒向小活塞27上下运动时，就控制了倒向进出水管23、26的工作，从而使滑块可左右移动。该水泵的工作机理是这样的，水源在某一高度处，由于自由落差作用，水从高处通过水源管2流下，一部分水通过水源管的分支流向小缸5上端c空腔，冲开进水阀7进入小缸内腔，直到充满为止，水源管2另一分支水流向自动开关水阀，一部分水通过倒向进水管23使滑块25两端空间充满同样压力的水，在设计上滑块虽处中间状态，但a部与a’槽和b部与b’槽没有完全封闭，所以没有死点。假设a部与a’槽相通，水源从这流向左边大缸45底部，而滑块25在左边水压冲击下向右移动，使b部与b’槽不通。在水未进入到左大缸底部前，大活塞37受重力把排水阀43压下，关闭3排水口，当水流进缸内时，水压一方面压下排水阀43而关闭排水口，另一方面顶起大活塞37，活塞连杆20随之推动小活塞21向上运动，把小缸内的水压向d空腔，此时水压使进水阀7关闭，出水阀8打开，水通过e空腔流向喷水管1，当大活塞37上升到顶点时，顶起顶销16，带动顶杆10向上动作把倒向小活塞27推上，使倒向进水管23关闭，同时倒向出水管26开通，原来滑块25左边空腔充满的水通过出水管26流向减压孔管47及排水斗32处，由于滑块25左端水泄压后，导致滑块向左移动，a部与a’槽不通，b部与b’槽相通，右大缸底部进水，随后右边大缸工作，而左大缸活塞下充满的水在重力作用下，水倒流通过减压孔28、a’槽、倒向出水管26，减压孔管47进入到排水斗32内。当右边大缸活塞上升到顶点时，同理，顶销16被顶起，带动顶杆10向上动作把倒向小活塞27推上，滑块25右移，右大缸活塞下来，左大缸工作，如此反复不停工作，高处来的水经过该泵其中一部分水喷射到更高的地方。假设该泵的大活塞面积S1＝π(40/2)2＝1256(厘米)2，行程50厘米，小缸活塞面积S2＝π(14/2)2＝134(厘米)2，在10米高水位落差下，每小时向50米之高的地方供水1.8吨。在喷水管处安装一个阀门可调节该机的整个工作快慢及停止。本实用新型比现有技术有如下优点1.不需要用电、煤、油等能源。2.根据地理环境条件，移动该机水位高度，可改变扬程大小。3.该机适用于山区或丘陵地带的自然流水。如山间、溪流、泉水、瀑布、水库等地，凡可形成较大水位落差之地，均可适用。权利要求1.静压式机械自动水泵，包括两个大缸45上各自连通一个小缸5，两个小缸上端与水源管2和喷水管1相通，大缸底部有排水装置，两个大缸外有一个自动开关水阀装置，其特征在于(1)自动开关水阀装置中的倒向体24内腔中心部位横断面呈圆形与滑块25密封配合，其内腔上部与水源管2相通，下部有两个分支各与两个大缸底相连，圆柱体滑块25两边各开有通槽，倒向体24外两侧均通有倒向进出水管23和26，两侧进水管23伸出端与水源管2相通，两侧出水管26相对称，一侧出水管的伸出端一路汇合于减压孔管47，另一路与倒向体24一边底部相通，倒向体24外两端各有倒向小活塞27、顶杆10和顶销16，它们三者组成机械连动机构；(2)排水装置由排水阀43、弹簧35、阀座39及排水斗32组成；(3)活塞连杆20上端装配小活塞21，下端装配大活塞37；(4)小缸5上端小室内有两个并联的进出水阀7和8。2.根据权利要求1所述的水泵，其特征在于圆形内腔的大缸上顶有一个排气孔44，大缸与小缸内的活塞面积之比是3∶1～10∶1。专利摘要一种静压式机械自动水泵，主要由两个大缸、两个小缸、及自动开关水阀和排水装置组成，其中水阀内有倒向体，滑块及活塞，排水装置有排水阀、弹簧及阀座。其目的是利用水位高低落差作为能源和水源，并通过该泵一部分水可喷出更高的地方。该机适用于山区或丘陵地带的自然流水处，如山间溪流、泉水、瀑布、水库等地，只要有较大水位落差的地段，均可适应。其优点主要是不用电、煤、油等能源，并且扬程较高。文档编号F04B9/10GK2046154SQ8920082公开日1989年10月18日 申请日期1989年1月17日 优先权日1989年1月17日发明者程宏耀, 程明贤, 程明君 申请人:程宏耀