專利名稱：無動力自噴式壓水泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及水泵機(jī)械裝置，具體地說，涉及一種不需要任何動能消耗，就能夠提高水壓，使水從低處流向高處，可以把水輸送到需要水的地方的新型無動力自噴式壓水
栗。
背景技術(shù)：
水是生命的源泉，人類社會乃至自然界的發(fā)展都離不開水。而水泵又是人類生產(chǎn)和生活中不可缺少的重要設(shè)備。自古以來，人們?yōu)榱耸顾軌驈牡吞幜飨蚋咛?，達(dá)到灌溉農(nóng)田的目的，先后設(shè)計了無數(shù)的灌溉設(shè)備，水車就是最遠(yuǎn)古的提水設(shè)備，在人力推動下，把水從低處提送到高處，用于灌溉農(nóng)田；水車作為最原始的人力水泵，盡管效率低，但為當(dāng)時的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)卻起到了重要的作用。后來人們又設(shè)計了利用蓄力推動的水車，將人力推動改進(jìn)為蓄力推動，大大提高了水利效率，但這種水車受地形環(huán)境的限制，不能推廣普及。更進(jìn)步的是風(fēng)力水車的面世，利用了風(fēng)力推動巨型水車轉(zhuǎn)動，把水流提送到高處；還有使用較廣的是利用水流推動的水車，雖然省時省力，又高效，但存在的缺點(diǎn)是，這些水車都受到水利條件的制約，使用范圍局限性大。隨著工業(yè)的發(fā)展和農(nóng)業(yè)的不斷興起，先后出現(xiàn)了由蒸汽機(jī)作為動力的水泵，以及由電動機(jī)作為動力的水泵，還有由內(nèi)燃機(jī)作為動力的水泵，包括離心泵、活塞泵等等各種各樣的水泵，這一系列的水泵，徹底解決了水只能向低處流的難題，實現(xiàn)了可根據(jù)需要通過大、小型水泵，就能夠把水從幾百米乃至上千米的地下抽出來，再輸送到幾百公里以外的需用水的地方；可以把水提送到幾百米以上的高樓大廈，甚至于把水提送上幾千米的高山。同時，還可以采用多級提灌的方式提送水，的確大大方便了人們的生產(chǎn)和生活。但是，不管什么樣的水泵，不論它的功率有多大，楊程有多遠(yuǎn)，排量有多大，效率有多高，它們存在的共同缺陷是，必須要用電，需要消耗大量的電能，才能完成把水從低處提送向高處的目的，才能突顯出水泵的作用及其威力，而且排量越大，楊程越高，所消耗的電能就越多；若沒有電，再好的水泵也只能是閑置擱放，成為廢鐵一堆。我國也是缺水的國家，隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，水的利用愈來愈廣泛，對水的需求愈來愈迫切；加之人口不斷增多，自然資源的日益減少，以及人類對水資源的破壞和污染，水資源狀況很令人擔(dān)憂；缺水導(dǎo)致的旱災(zāi)、沃土沙漠化愈演愈烈。用于產(chǎn)生電能的寶貴資源一水的日益減少，尤其是為了發(fā)電，開發(fā)的一些水利工程建設(shè)項目而造成的環(huán)境污染以及生態(tài)環(huán)境遭受破壞所引起的嚴(yán)重后果，這些現(xiàn)狀給我們敲響了警鐘，不得不引起我們的高度重視，節(jié)約用水、節(jié)約用電勢在必行。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是為克服現(xiàn)有水泵在運(yùn)行時都要消耗電能的弊端，為了減少對電能的消耗，達(dá)到少發(fā)電，少用電，保護(hù)環(huán)境，實現(xiàn)節(jié)約能源的目標(biāo)，經(jīng)長期試驗研究，設(shè)計改進(jìn)提供一種完全不需要消耗任何動力，就可以完成把水從低處壓向高處的無動力自噴式壓水泵；該裝置設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單合理，安裝方便，操作容易，且具有零排放、零污染、零耗能，節(jié)約電能，降低運(yùn)行成本的特點(diǎn)。為實現(xiàn)所述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是一種無動力自噴式壓水泵，包括水泵泵體，進(jìn)水管開關(guān)，進(jìn)水管，活塞浮箱，活塞閥門，活塞支架，排水管，壓力表，排水管開關(guān)，壓力室本體，水泵壓力室，活塞本體，活塞閥門彈簧，水泵缸套，活塞閥支架，水泵承壓室，排水管內(nèi)水流方向，排水管出口，排水管外水流方向，活塞閥排水口 ；其特征在于在水泵泵體上設(shè)置有進(jìn)水管，進(jìn)水管的一端安裝有進(jìn)水管開關(guān)；活塞浮箱設(shè)置在活塞本體的底部，活塞本體內(nèi)安裝有活塞閥門；活塞支架設(shè)置在活塞浮箱的底部，是連接浮箱的支撐架；·在水泵泵體的底部安裝有排水管，排水管和排水管出口與水泵承壓室相連通；壓力室本體連接水泵壓力室，水泵壓力室安裝在活塞本體的上部，活塞本體安裝在活塞浮箱上；水泵壓力室和活塞本體與活塞浮箱相連接，活塞本體及活塞浮箱與水泵缸套緊密切合；水泵缸套安裝在水泵泵體的內(nèi)部。所述在活塞閥門的下端設(shè)有活塞閥門彈簧，活塞閥門彈簧與活塞閥支架相連接。所述在排水管上安裝有壓力表和排水管開關(guān)。所述活塞本體與水泵缸套之間密封嚴(yán)密。本實用新型無動力自噴式壓水泵是利用水的重力，對水泵產(chǎn)生壓力，對水泵加壓后，完成把水從低處壓向高處的目的。再利用水的浮力，把水泵活塞從泵底推動上行的過程，也就是說，這種壓水泵，完全是在沒有消耗其它能源的情況下，實現(xiàn)了水泵活塞的下行和上行的運(yùn)行過程。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比顯著的效果是(I)、該裝置利用了水在密閉的空間內(nèi)，一旦受到相應(yīng)的壓力，就會改變水流流動方向的技術(shù)特性而設(shè)計的新型水泵，不但可以完成普通水泵壓力的功效，而且還可以不需要消耗任何動力，就能完成壓水的工作任務(wù)，大大節(jié)約了成本，具有目前所有水泵無法比擬的最大優(yōu)勢。(2)、該裝置采用的結(jié)構(gòu)設(shè)計，可以按人們的需要任意調(diào)整水泵的泵壓和楊程；由于自噴式壓水泵的泵壓和楊程的大小，不是固定不變的，而是根據(jù)進(jìn)入水泵壓力室的水量多少來決定的，這就給調(diào)整水泵壓力和楊程提供了非常便利的條件。(3)、該裝置采用的零耗能、零排放、零污染的設(shè)計技術(shù)，既解決了人們灌溉用水的需求，又能節(jié)省大量電能。同時，可以為企業(yè)節(jié)省大量寶貴的電力資源，減少對電能能源的消耗，保護(hù)環(huán)境，為企業(yè)提高了經(jīng)濟(jì)收益和社會效益。(4)、該裝置采用的結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)，可以極大地降低運(yùn)行成本，不需要支付能耗費(fèi)用。(5)、該裝置自噴式壓水泵可適用于灌溉河流兩岸的農(nóng)田，也適用于對城市公園及住宅小區(qū)的花草樹木進(jìn)行澆水，更適合于在沒有水利設(shè)施的江河沿岸的使用；因此使用范圍較廣，市場推廣潛力大，且具有目前水泵所沒有的獨(dú)特優(yōu)勢，是真正的環(huán)保水泵，綠色水栗。
圖I是本實用新型整體結(jié)構(gòu)連接示意圖圖2是本實用新型水泵活塞閥下行時的示意圖圖3是本實用新型水泵活塞閥上行時的示意圖圖4是本實用新型水泵工作狀態(tài)示意圖圖5是本實用新型安裝在河床內(nèi)水泵活塞下行的工作狀態(tài)圖 圖6是本實用新型安裝在河床內(nèi)水泵活塞上行的工作狀態(tài)圖圖7是本實用新型在河床內(nèi)水泵活塞下行至底部工作狀態(tài)圖圖I中，I-水泵泵體、2-進(jìn)水管開關(guān)、3-進(jìn)水管、4-活塞浮箱、5-活塞閥門、6-活塞支架、7-排水管、8-壓力表、9-排水管開關(guān)、10-壓力室本體、11-水泵壓力室、12-活塞本體、13-活塞閥門彈簧、14-水泵缸套、15-活塞閥支架、16-水泵承壓室、17-排水管內(nèi)水流方向、18-排水管出口、19-排水管外水流方向；圖2中，20-活塞閥排水口 ；圖3中，21-進(jìn)水管水流方向、22-活塞上行方向；圖4中，23-蓄水池、24-虹吸管儲水箱、25-虹吸管閥門1、26、27_蓄水池與壓力泵管道、28-虹吸管閥門2、29_虹吸管閥門3 ；圖5中，30-河床水位、31-河床泥沙層。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進(jìn)一步闡述參照圖1，圖中一種無動力自噴式壓水泵，由水泵泵體I、進(jìn)水管開關(guān)2、進(jìn)水管3、活塞浮箱4、活塞閥門5、活塞支架6、排水管7、壓力表8、排水管開關(guān)9、壓力室本體10、水泵壓力室11、活塞本體12、活塞閥門彈簧13、水泵缸套14、活塞閥支架15、水泵承壓室16、排水管出口 18等構(gòu)成；其技術(shù)特征是所述在水泵泵體I上設(shè)置有進(jìn)水管3，進(jìn)水管3的一端安裝有進(jìn)水管開關(guān)2。水泵泵體I是自噴式壓水泵的重要組件，為圓柱型的鑄鐵或鋼制體，其作用是保證進(jìn)入水泵壓力室11與進(jìn)入水泵承壓室16的水在巨大壓力下不外泄，泵體不變形。所述活塞浮箱4設(shè)置在活塞本體12的底部，活塞本體12內(nèi)安裝有活塞閥門5 ;在活塞閥門5的下端設(shè)有活塞閥門彈簧13，活塞閥門彈簧13與活塞閥支架15相連接?；钊∠?是設(shè)計在活塞閥門5底部的一個重要組件，由輕質(zhì)材料制成密閉的空心體，作用是當(dāng)活塞本體運(yùn)行到水泵底部，活塞閥門5自動打開，水泵壓力室11的水通過活塞閥門5流入水泵承壓室16后，在水的作用下，由于活塞浮箱4產(chǎn)生的浮力，自動托起活塞本體；當(dāng)進(jìn)水管3不斷向壓力室11注水，因為活塞閥門5是打開的，水泵承壓室16的水位不斷升高，在活塞底部浮箱產(chǎn)生的浮力作用下，活塞本體從水泵底部自動上行，完成水泵壓水過程?；钊y門5是一個能夠自如開啟和關(guān)閉的閥門，是水泵能否達(dá)到設(shè)計楊程的重要部件，若活塞閥門5關(guān)閉不嚴(yán)，水就會通過活塞閥門不斷的流入到水泵承壓室16中去，就不能保證水泵承壓室16有足夠的壓力，水泵就不能正常工作。所述活塞支架6設(shè)置在活塞浮箱4的底部，是連接浮箱的支撐架。其作用是活塞本體下行時，防止活塞本體由于活塞閥門5不能及時打開而造成活塞本體沉入水泵底部，致使水泵壓力室11內(nèi)的水無法排入到水泵承壓室16中，活塞本體也就無法自動上?。划?dāng)活塞本體在壓力作用下，下行到水泵承壓室16底部時，活塞支架6先與水泵底部接觸，在活塞支架6的作用下，活塞閥門5會被頂開，由于有活塞支架6的支撐，活塞本體12就不會向下運(yùn)動，保證了活塞本體12不會沉入泵體底部。所述在水泵泵體I的底部安裝有排水管7，在排水管7上安裝有壓力表8和排水管開關(guān)9 ;排水管7和排水管出口 18與水泵承壓室16相連通。排水管7的作用就是把從水泵承壓室16內(nèi)被加壓后的水通過排水管7輸送到需要用水的地方。壓力表8是顯示水泵承壓室16的壓力儀表，從壓力表8中可獲知水泵承壓室16內(nèi)的水所受到的壓力參數(shù)，依次 可判斷從排水管流出水的楊程多少的數(shù)據(jù)。所述壓力室本體10連接水泵壓力室11，水泵壓力室11安裝在活塞本體12的上部，活塞本體12安裝在活塞浮箱4上；水泵壓力室11和活塞本體12與活塞浮箱4相連接，活塞本體12及活塞浮箱4與水泵缸套14緊密切合，活塞本體12與水泵缸套14之間密封嚴(yán)密；水泵缸套14安裝在水泵泵體I的內(nèi)部。水泵壓力室11是與活塞本體結(jié)合在一起的一個圓柱形鋼制體，是給水泵承壓室16提供壓力的重要部件；水泵壓力室11容積的大小，就決定了水泵承壓室16的受壓力的多少，直接影響水泵的楊程和壓水效率?；钊倔w12的作用，是在水泵壓力室11的水量產(chǎn)生重力的作用下，沿著缸套向下運(yùn)動，把壓力室11的水量所產(chǎn)生的重力通過活塞本體傳遞到水泵承壓室16，使水泵承壓室16的水產(chǎn)生強(qiáng)大的壓力，在巨大壓力下，把水從低處壓向高處。水泵缸套14是水泵的重要組件，是安裝在泵體內(nèi)部的精密部件，能對泵體起到保護(hù)作用，為了保證活塞本體在水泵缸套內(nèi)上下運(yùn)行時，活動自如，而且保證活塞本體與水泵缸套能夠密封嚴(yán)密。當(dāng)水泵運(yùn)行一段時間后，若出現(xiàn)水泵缸套磨損的現(xiàn)象，造成水泵缸套與活塞本體之間不能有效密封時，可以只更換水泵缸套，不需用更換活塞本體，有利于降低成本。參照圖2、圖3，圖中水泵活塞本體的下行，是在水泵壓力室11的水量重力作用下，自動下沉，利用重力所產(chǎn)生的壓力，給水泵承壓室16傳遞壓力，使水在壓力作用下，由低處流向高處，實現(xiàn)自動壓水的目的。當(dāng)活塞本體下行到一定深度，活塞閥支架15接觸到水泵底部時，壓水工作完成(如圖2所示)。活塞閥門5自動打開，由于活塞閥排水口 20比較小，流量有限，活塞本體在水泵壓力室11水壓作用下，還會下行一定距離，為了防止活塞本體沉底，設(shè)計的活塞支架6在接觸水泵底部時起支撐作用，活塞本體就會停止下行，由于水泵壓力室11內(nèi)的水在短時間內(nèi)無法全部流入到水泵承壓室16，活塞支架6的應(yīng)用就解決了這一技術(shù)難題。當(dāng)活塞本體運(yùn)行到水泵底部，需要上行時，活塞閥門5自動打開，水泵壓力室11內(nèi)的水通過活塞閥排水口 20，流入到水泵承壓室16，隨著水泵承壓室16內(nèi)水位的升高，在活塞浮箱4所產(chǎn)生的浮力作用下，靠水的浮力推動活塞本體上行；這時，關(guān)閉排水管開關(guān)9，打開進(jìn)水管開關(guān)2讓河水流入水泵壓力室11，流入水泵壓力室的水會不斷的流入到水泵承壓室16，如此反復(fù)使用，完成從進(jìn)水、加壓、排水、上浮的全過程(如圖3所示)。本實用新型的工作過程是利用水自身重力產(chǎn)生的壓力，推動水泵泵腔內(nèi)的活塞本體向下運(yùn)動過程中產(chǎn)生的巨大壓力，推動泵腔內(nèi)的水向高處流動；當(dāng)活塞本體運(yùn)行到水泵底部時，活塞閥門自動打開，水泵壓力室作為動水的水通過閥門口流入水泵承壓室；此時，水泵壓力室的水量不斷減少，活塞本體所受的重量減輕，當(dāng)水全部流入水泵承壓室后，活塞本體在活塞底部浮箱所產(chǎn)生的浮力作用下，自然上浮；當(dāng)活塞本體在浮箱作用下，開始上浮時，再打開進(jìn)水開關(guān)，從河流中自然流動的水會不斷的流入到水泵壓力室中，再通過閥門口流入到水泵承壓室中，這樣，水泵承壓室的水位不斷上升，活塞本體在浮箱的作用下，也會不斷上浮，當(dāng)活塞本體上行到一定高度后，關(guān)閉活塞出水閥門，此時，進(jìn)水管流入水泵壓力室的水就不會再流入到水泵承壓室內(nèi)，隨著流入水泵壓力室的水位不斷增高，活塞本體的重量就會不斷的增大，在水泵壓力室水量重力的作用下，活塞本體對水泵承壓室所產(chǎn)生的壓力就會不斷增大，這時，水泵承壓室內(nèi)的水所受到的壓力，就等于活塞本體的重量加上水泵活塞壓力室內(nèi)容量的總和；如果水泵壓力室能裝5噸水，那么，水泵承壓室內(nèi)的水所受到的壓力就會有5噸，這時，打開水泵排水管閥門，在巨大壓力下，水就會從排水管處高速流出，從而完成無動力自噴式壓水泵的工作過程。參照圖4，圖中所示的實施例，是將自噴式壓水泵設(shè)置在不流動水源附近如蓄水池、永久性的泉水邊、湖泊旁邊，架設(shè)一根虹吸管，利用虹吸原理，固定水源中的水就會自動流入到水泵壓力室中，其原理同上所述?？梢栽跓o需消耗任何動力的情況下獲得高壓力的水流，把水提送到人們需要的高度，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，一次投資，長期收益。參照圖5、圖6、圖7，圖中所示的具體實施例，還可以將自噴式壓水泵設(shè)置在河水或湖水中。首先選擇一個河水能夠自然流動，且不占用良田的地方，在河床中開挖一個深坑，達(dá)到設(shè)計要求的深度，把壓水泵放入深坑內(nèi)，在水泵底部填上沙土，使水泵上半部處于河水中，鋪設(shè)好排水管等設(shè)備；使用時，打開進(jìn)水管，在虹吸管作用下，水就會自動流入到水泵中，具體工作原理同上所述。把壓水泵設(shè)置在水中的方案，可以減少修建引水管的麻煩，減少成本，可以防止泥沙進(jìn)入水泵，給水泵部件造成磨損。該實施方案可以實現(xiàn)把河水直接壓向農(nóng)田、果園、菜園，可以解決成千上萬沿河兩岸有水卻無動力水泵來使用水的難題，保證了農(nóng)業(yè)穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的目的，為沿岸老百姓造福。本實用新型無動力自噴式壓水泵，雖然有許多其它水泵無法比擬的優(yōu)越性，存在的缺點(diǎn)是，當(dāng)活塞下行時，可以給人們提供具有一定壓力的水源；但是，當(dāng)活塞上行時，就會停止供水，這中間有一個時間差，保證不了壓力水源的連續(xù)性，也會給生產(chǎn)和生活帶來不便。為了解決此難題可以設(shè)置多個壓力水泵組合的水泵組，就可以保證供給壓力水的連續(xù)性，極大地提高了工作效率。
權(quán)利要求1.一種無動力自噴式壓水泵，包括水泵泵體(I)，進(jìn)水管開關(guān)(2)，進(jìn)水管(3)，活塞浮箱(4)，活塞閥門(5)，活塞支架(6)，排水管(7)，壓力表(8)，排水管開關(guān)(9)，壓力室本體(10)，水泵壓力室(11)，活塞本體(12)，活塞閥門彈簧(13)，水泵缸套(14)，活塞閥支架(15)，水泵承壓室(16)，排水管內(nèi)水流方向(17)，排水管出口(18)，排水管外水流方向(19)，活塞閥排水口(20);其特征在于 在水泵泵體(I)上設(shè)置有進(jìn)水管(3)，進(jìn)水管(3)的一端安裝有進(jìn)水管開關(guān)(2); 活塞浮箱(4)設(shè)置在活塞本體(12)的底部，活塞本體(12)內(nèi)安裝有活塞閥門(5)； 活塞支架(6)設(shè)置在活塞浮箱(4)的底部，是連接浮箱的支撐架； 在水泵泵體(I)的底部安裝有排水管(7)，排水管(7)和排水管出口(18)與水泵承壓室(16)相連通； 壓力室本體(10)連接水泵壓力室(11)，水泵壓力室(11)安裝在活塞本體(12)的上部，活塞本體(12)安裝在活塞浮箱(4)上；水泵壓力室(11)和活塞本體(12)與活塞浮箱(4)相連接，活塞本體(12)及活塞浮箱(4)與水泵缸套(14)緊密切合；水泵缸套(14)安裝在水泵泵體(I)的內(nèi)部。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無動力自噴式壓水泵，其特征在于，所述在活塞閥門(5)的下端設(shè)有活塞閥門彈簧(13)，活塞閥門彈簧(13)與活塞閥支架(15)相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無動力自噴式壓水泵，其特征在于，所述在排水管(7)上安裝有壓力表(8)和排水管開關(guān)(9)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無動力自噴式壓水泵，其特征在于，所述活塞本體(12)與水泵缸套(14)之間密封嚴(yán)密。
專利摘要一種無動力自噴式壓水泵，由水泵泵體、進(jìn)水管、活塞浮箱、活塞閥門、活塞支架、排水管、水泵壓力室、水泵缸套、水泵承壓室等構(gòu)成；水泵泵體上設(shè)有進(jìn)水管，進(jìn)水管的一端裝有進(jìn)水管開關(guān)；活塞浮箱設(shè)在活塞本體的底部，活塞本體內(nèi)裝有活塞閥門，活塞閥門下端設(shè)有活塞閥門彈簧，活塞閥門彈簧與活塞閥支架相連接；活塞支架設(shè)在活塞浮箱底部；壓力室本體連接水泵壓力室，裝在活塞本體的上部，活塞本體安裝在活塞浮箱上；水泵壓力室和活塞本體與活塞浮箱連接，活塞本體及活塞浮箱與水泵缸套緊密切合，水泵缸套裝在水泵泵體的內(nèi)部；該裝置不需要消耗任何動力，就能實現(xiàn)把水從低處提向高處，結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，具有節(jié)約電能、降低成本的特點(diǎn)。
文檔編號F04B9/10GK202673599SQ201220270360
公開日2013年1月16日 申請日期2012年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月8日
發(fā)明者李琦偉, 王國力, 孫先靖, 李新泉, 王飛鷹, 翟學(xué)良 申請人:李琦偉, 李新泉