專利名稱：靜壓式機(jī)械自動(dòng)水泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種靜壓式機(jī)械自動(dòng)水泵，它包括兩個(gè)大缸上各自連通一個(gè)小缸5，小缸上端與水源管2和噴水管1相通；大缸底部有排水裝置，大缸外有一個(gè)自動(dòng)開關(guān)水閥裝置。
目前生產(chǎn)的水泵有很多種類，其中有不用電、煤，油能源的水泵有兩種，一種是水輪泵，其結(jié)構(gòu)是用一套葉輪裝置安裝在軸上的一端，軸的另一端裝配一臺(tái)離心式水泵。其原理是利用水流作為能源，沖動(dòng)葉輪使之旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)離心泵工作。其不足之處是該水泵多安裝在水源很充足的地方，且水泵揚(yáng)程都不太高。另一種是水錘泵，水錘是由于水管中流水的速度突然變化，導(dǎo)致管內(nèi)壓力劇變而引起的一種現(xiàn)象。該泵就是利用管內(nèi)壓力可突然增加到幾倍或幾十倍這一原理，在水管的末端配制一個(gè)能自動(dòng)開關(guān)的閥門和一個(gè)緩沖筒，緩沖筒內(nèi)有一個(gè)壓水閥，出水管與緩沖筒相連接，當(dāng)管內(nèi)流水達(dá)到一定速度時(shí)，自動(dòng)開關(guān)閥門關(guān)閉，使管內(nèi)末端的水壓聚增而產(chǎn)生水錘，流水被迫進(jìn)入緩沖筒內(nèi)，把原來(lái)充滿的空氣壓縮到緩沖筒內(nèi)上部，此時(shí)大部分水由出水管噴出，隨著水錘的消失，緩沖筒內(nèi)受壓縮的空氣逐漸膨脹起來(lái)，并把緩沖筒內(nèi)一少部分水壓向出水口噴出，隨后又開始下一次水錘泵的循環(huán)工作。其不足之處是該泵的機(jī)件長(zhǎng)期使用受水錘影響而致?lián)p壞。
本實(shí)用新型的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種靜壓式自動(dòng)水泵，其原理是利用水位高低落差作為能源和水源，壓迫大缸中的活塞向上推動(dòng)而帶動(dòng)小缸中的活塞把小缸內(nèi)的水壓向噴水管，在自動(dòng)開關(guān)水閥作用下，左右兩個(gè)大缸循環(huán)工作，以水位高低落差為勢(shì)能、同時(shí)排泄大缸中的水量為代價(jià)，把小缸內(nèi)的水量噴射到較高的地方。
本實(shí)用新型的目的可以通過(guò)如下措施來(lái)達(dá)到自動(dòng)開關(guān)水閥裝置的倒向體內(nèi)有一個(gè)橫斷面為圓形或矩形的滑塊，兩邊各開有通槽，倒向體外兩側(cè)均通有倒向進(jìn)出水管，兩側(cè)的進(jìn)水管伸出端與水源管相通，兩側(cè)出水管伸出端一路匯合于減壓孔管，另一路各自與倒向體底部?jī)蛇呄嗤?，倒向體外兩端各有倒向小活塞、頂桿、頂銷組成機(jī)械連動(dòng)機(jī)構(gòu)；排水裝置由排水閥、彈簧、閥座及排水斗組成；活塞連桿上端裝配小活塞、下端裝配大活塞；小缸上端小室內(nèi)有兩個(gè)并聯(lián)的進(jìn)出水閥。
本實(shí)用新型的目的還可以通過(guò)以下措施來(lái)達(dá)到，大缸內(nèi)和小缸內(nèi)橫斷面均為圓形，大缸上頂有一個(gè)排氣孔，大缸與小缸內(nèi)的活塞面積之比是3∶1～10∶1。
附圖圖面說(shuō)明如下


圖1是水泵主視圖，是在水泵側(cè)視圖中C-C剖面后的主視圖。
圖2是主視圖中I部放大圖。
圖3是水泵側(cè)視圖，是在水泵主視圖中A-A，B-B剖面后的側(cè)視圖。
圖4是側(cè)視圖II部放大圖。
圖5是側(cè)視圖III部放大圖。
圖6是水泵俯視圖。
以上圖中所有標(biāo)號(hào)是1-噴水管，2-水源管，3-小缸上蓋，4-螺釘，5-小缸，6-堵蓋，7-進(jìn)水閥，8-出水閥，9-螺栓，10-頂桿，11-螺絲，12-螺桿，13-螺帽，14-大缸上蓋，15-導(dǎo)向套，16-頂銷，17-螺帽，18-螺釘，19-皮碗壓圈，20-活塞連桿，21-小活塞，22-小皮碗，23-倒向進(jìn)水管，24-倒向體，25-滑塊，26-倒向出水管，27-倒向小活塞，28-減壓孔，29-基座，30-支腿，31-螺釘，32-排水斗，33-大皮碗壓圈，34-螺帽，35-彈簧，36-螺釘，37-大活塞，38-大皮碗，39-閥座，40-螺釘，41-墊圈，42-螺釘，43-排水閥，44-排氣孔，45-大缸筒，46-墊圈，47-減壓孔管。
本實(shí)用新型結(jié)合附圖作進(jìn)一步詳述
圖1是水泵的主視圖，圖2是主視圖I部放大圖，從圖中可知噴水管1分叉成兩個(gè)支管，分別安裝在小缸5上端，并與出水閥8上e空腔相通(見(jiàn)圖3所示)，水源管2分出三個(gè)支管，其中兩個(gè)支管分別安裝在兩個(gè)小缸5上端側(cè)面，與進(jìn)水閥7下C空腔相通。小缸上用螺釘4裝配小缸上蓋3，小缸用螺栓9安裝在大缸上蓋14上，兩個(gè)大缸45下有墊圈46并用螺桿12緊固在基座29上，基座下用螺釘31聯(lián)結(jié)支腿30；自動(dòng)開關(guān)水閥上接水源管2的第三個(gè)分支、下通兩個(gè)大缸45底部，與基座29一起組成一個(gè)剛性整體結(jié)構(gòu)。從圖2所示中看自動(dòng)開關(guān)水閥中倒向體24里有圓柱體滑塊25可隨兩邊水壓改變而左右移動(dòng)，滑塊兩邊各開一個(gè)環(huán)形通槽(見(jiàn)圖a’和b’處)滑塊25兩端水壓改變可使其左右移動(dòng)導(dǎo)致環(huán)形通槽a’與左邊大缸底部進(jìn)水管相通而通槽b’與右邊大缸底部進(jìn)水管關(guān)閉，或者導(dǎo)致通槽b’與右大缸底部進(jìn)水管相通而通槽a’與左大缸底部進(jìn)水管關(guān)閉。倒向體24底部?jī)蛇吀饔袦p壓孔28在滑塊25移動(dòng)到左右位置時(shí)可相應(yīng)的與倒向出水管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匯合于減壓孔管47處，這樣可使大缸活塞上升到頂點(diǎn)后，大缸活塞下的水量在切斷水源和水壓的情況下倒流通過(guò)減壓孔28、倒向出水管26、減壓孔管47，直到排水斗32流出，大缸活塞上的空間壓強(qiáng)在排氣孔44作用下，始終與外界大氣壓相等?？刂苹瑝K25左右移動(dòng)的是倒向體24兩端外的環(huán)形倒向進(jìn)水管23、倒向出水管26以及倒向小活塞27、頂桿10、頂銷16三者組成的連動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中頂桿10上的導(dǎo)向套15用螺絲11固定在大缸上邊，從一根倒向進(jìn)水管23來(lái)看，一端與水源管相通，另一端與倒向體24端部?jī)?nèi)常通；從一根倒向出水管26來(lái)看，一端分別與倒向體24底部一側(cè)和減壓孔管47相通，另一端在倒向小活塞27作用下與倒向體24端部?jī)?nèi)處于常閉狀態(tài)。減壓孔管47與排水斗32相通，圖3是主視圖A-A、B-B的剖面圖，從圖4的II局部放大圖中看出，小缸5內(nèi)上端有一個(gè)小室，室內(nèi)有兩個(gè)并聯(lián)的進(jìn)出水閥7和8，把小室分成c、d、e三個(gè)空間，其中d空間與小缸內(nèi)常通，c空間與水源管2相通，e空間與噴水管1相通。圖5的III局部放大圖所示，活塞連桿20上端和螺帽17一起依次裝配小活塞21、小皮碗22和皮碗壓圈19，螺釘18把小皮碗及其壓圈固定在小活塞上，同理連桿20下端和螺帽34一起裝配大活塞37、大皮碗38和皮碗壓圈33、螺釘36。大缸45上部有一個(gè)常開的進(jìn)排氣孔44，使活塞上下運(yùn)動(dòng)減少阻力，此外頂桿10一頭呈蘑菇狀與頂銷16配合，另一頭呈“7”字形與倒向小活塞27配合(見(jiàn)圖2所示)，當(dāng)頂銷16上下運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)頂桿10及倒向小活塞27上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，就控制了倒向進(jìn)出水管23、26的工作，從而使滑塊可左右移動(dòng)。
該水泵的工作機(jī)理是這樣的，水源在某一高度處，由于自由落差作用，水從高處通過(guò)水源管2流下，一部分水通過(guò)水源管的分支流向小缸5上端c空腔，沖開進(jìn)水閥7進(jìn)入小缸內(nèi)腔，直到充滿為止，水源管2另一分支水流向自動(dòng)開關(guān)水閥，一部分水通過(guò)倒向進(jìn)水管23使滑塊25兩端空間充滿同樣壓力的水，在設(shè)計(jì)上滑塊雖處中間狀態(tài)，但a部與a’槽和b部與b’槽沒(méi)有完全封閉，所以沒(méi)有死點(diǎn)。假設(shè)a部與a’槽相通，水源從這流向左邊大缸45底部，而滑塊25在左邊水壓沖擊下向右移動(dòng)，使b部與b’槽不通。在水未進(jìn)入到左大缸底部前，大活塞37受重力把排水閥43壓下，關(guān)閉3排水口，當(dāng)水流進(jìn)缸內(nèi)時(shí)，水壓一方面壓下排水閥43而關(guān)閉排水口，另一方面頂起大活塞37，活塞連桿20隨之推動(dòng)小活塞21向上運(yùn)動(dòng)，把小缸內(nèi)的水壓向d空腔，此時(shí)水壓使進(jìn)水閥7關(guān)閉，出水閥8打開，水通過(guò)e空腔流向噴水管1，當(dāng)大活塞37上升到頂點(diǎn)時(shí)，頂起頂銷16，帶動(dòng)頂桿10向上動(dòng)作把倒向小活塞27推上，使倒向進(jìn)水管23關(guān)閉，同時(shí)倒向出水管26開通，原來(lái)滑塊25左邊空腔充滿的水通過(guò)出水管26流向減壓孔管47及排水斗32處，由于滑塊25左端水泄壓后，導(dǎo)致滑塊向左移動(dòng)，a部與a’槽不通，b部與b’槽相通，右大缸底部進(jìn)水，隨后右邊大缸工作，而左大缸活塞下充滿的水在重力作用下，水倒流通過(guò)減壓孔28、a’槽、倒向出水管26，減壓孔管47進(jìn)入到排水斗32內(nèi)。當(dāng)右邊大缸活塞上升到頂點(diǎn)時(shí)，同理，頂銷16被頂起，帶動(dòng)頂桿10向上動(dòng)作把倒向小活塞27推上，滑塊25右移，右大缸活塞下來(lái)，左大缸工作，如此反復(fù)不停工作，高處來(lái)的水經(jīng)過(guò)該泵其中一部分水噴射到更高的地方。假設(shè)該泵的大活塞面積S1＝π(40/2)2＝1256(厘米)2，行程50厘米，小缸活塞面積S2＝π(14/2)2＝134(厘米)2，在10米高水位落差下，每小時(shí)向50米之高的地方供水1.8噸。在噴水管處安裝一個(gè)閥門可調(diào)節(jié)該機(jī)的整個(gè)工作快慢及停止。
本實(shí)用新型比現(xiàn)有技術(shù)有如下優(yōu)點(diǎn)1.不需要用電、煤、油等能源。
2.根據(jù)地理環(huán)境條件，移動(dòng)該機(jī)水位高度，可改變揚(yáng)程大小。
3.該機(jī)適用于山區(qū)或丘陵地帶的自然流水。如山間、溪流、泉水、瀑布、水庫(kù)等地，凡可形成較大水位落差之地，均可適用。
權(quán)利要求1.靜壓式機(jī)械自動(dòng)水泵，包括兩個(gè)大缸45上各自連通一個(gè)小缸5，兩個(gè)小缸上端與水源管2和噴水管1相通，大缸底部有排水裝置，兩個(gè)大缸外有一個(gè)自動(dòng)開關(guān)水閥裝置，其特征在于(1)自動(dòng)開關(guān)水閥裝置中的倒向體24內(nèi)腔中心部位橫斷面呈圓形與滑塊25密封配合，其內(nèi)腔上部與水源管2相通，下部有兩個(gè)分支各與兩個(gè)大缸底相連，圓柱體滑塊25兩邊各開有通槽，倒向體24外兩側(cè)均通有倒向進(jìn)出水管23和26，兩側(cè)進(jìn)水管23伸出端與水源管2相通，兩側(cè)出水管26相對(duì)稱，一側(cè)出水管的伸出端一路匯合于減壓孔管47，另一路與倒向體24一邊底部相通，倒向體24外兩端各有倒向小活塞27、頂桿10和頂銷16，它們?nèi)呓M成機(jī)械連動(dòng)機(jī)構(gòu)；(2)排水裝置由排水閥43、彈簧35、閥座39及排水斗32組成；(3)活塞連桿20上端裝配小活塞21，下端裝配大活塞37；(4)小缸5上端小室內(nèi)有兩個(gè)并聯(lián)的進(jìn)出水閥7和8。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泵，其特征在于圓形內(nèi)腔的大缸上頂有一個(gè)排氣孔44，大缸與小缸內(nèi)的活塞面積之比是3∶1～10∶1。
專利摘要一種靜壓式機(jī)械自動(dòng)水泵，主要由兩個(gè)大缸、兩個(gè)小缸、及自動(dòng)開關(guān)水閥和排水裝置組成，其中水閥內(nèi)有倒向體，滑塊及活塞，排水裝置有排水閥、彈簧及閥座。其目的是利用水位高低落差作為能源和水源，并通過(guò)該泵一部分水可噴出更高的地方。該機(jī)適用于山區(qū)或丘陵地帶的自然流水處，如山間溪流、泉水、瀑布、水庫(kù)等地，只要有較大水位落差的地段，均可適應(yīng)。其優(yōu)點(diǎn)主要是不用電、煤、油等能源，并且揚(yáng)程較高。
文檔編號(hào)F04B9/10GK2046154SQ8920082
公開日1989年10月18日 申請(qǐng)日期1989年1月17日 優(yōu)先權(quán)日1989年1月17日
發(fā)明者程宏耀, 程明賢, 程明君 申請(qǐng)人:程宏耀