專利名稱：風(fēng)力帶輪提水系統(tǒng)的制作方法
風(fēng)力帶輪提水系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)灌溉以及農(nóng)村居民用水等領(lǐng)域，是一種充分利用風(fēng)能，不斷將水提升到需要的高度，能夠幫助灌溉，節(jié)約水資源，同時(shí)為生活提供便捷，具體是一種風(fēng)力提水裝置。
背景技術(shù)：
在干旱以及半干旱地區(qū)因?yàn)榻邓^少，主要依靠地下水、河流水等水源發(fā)展的農(nóng)業(yè)，在我國(guó)主要分布在西北地區(qū)的河套平原，寧夏平原和河西走廊等地的農(nóng)村主要以灌溉農(nóng)業(yè)為主，即調(diào)節(jié)土地的溫度和土壤的養(yǎng)分，以提高土地生產(chǎn)率。主要通過(guò)各種農(nóng)用水利灌溉設(shè)施，滿足農(nóng)作物對(duì)水分的需要，調(diào)節(jié)土地溫度、濕度和土壤空氣、養(yǎng)分，提高土地生產(chǎn)能力。
現(xiàn)在這些地區(qū)的農(nóng)村使用的灌溉方式主要為用水泵大量抽取地下水進(jìn)行灌溉，而這樣的灌溉方式水資源利用率非常低，對(duì)于水資源日益缺乏的當(dāng)今現(xiàn)狀，顯然已經(jīng)難以滿足當(dāng)今社會(huì)的要求。
現(xiàn)在節(jié)水灌溉成為一個(gè)傳統(tǒng)灌溉的代替方式，主要有噴灌、微灌、滴灌等方式，其中滴灌是目前干旱缺水地區(qū)最有效的一種節(jié)水灌溉方式，水的利用率可達(dá)95%。滴灌較噴灌具有更高的節(jié)水增產(chǎn)效果，同時(shí)可以結(jié)合施肥，提高肥效一倍以上?？捎糜诠麡?shù)、蔬菜、經(jīng)濟(jì)作物以及溫室大棚灌溉，在干旱缺水的地方也可用于大田作物灌溉。其不足之處是滴頭易結(jié)垢和堵塞，因此應(yīng)對(duì)水源進(jìn)行嚴(yán)格的過(guò)濾處理。目前，國(guó)產(chǎn)設(shè)備已基本過(guò)關(guān)，有條件的地區(qū)應(yīng)積極發(fā)展滴灌。
本發(fā)明著力于解決滴灌中的提水問(wèn)題，即利用風(fēng)能，把地下水慢慢提升到地面以上，再利用鋪設(shè)的滴灌管道，進(jìn)行灌溉。本發(fā)明也可用于解決將井水提升到地表儲(chǔ)存，節(jié)約人工提水人力成本和時(shí)間，同時(shí)完全利用風(fēng)能進(jìn)行提水作業(yè)，節(jié)約能源。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種風(fēng)能提水系統(tǒng)。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)解決方案實(shí)現(xiàn)的一種風(fēng)力帶輪提水系統(tǒng)，特點(diǎn)在于其構(gòu)成包括風(fēng)力轉(zhuǎn)化裝置、水采集裝置和擠水儲(chǔ)水裝置；所述的風(fēng)力轉(zhuǎn)化裝置包括風(fēng)力葉片、連扇錐齒輪、偏航校準(zhǔn)尾翼、轉(zhuǎn)向軸、雙頭錐齒輪和連主動(dòng)輪錐齒輪，所述的風(fēng)力葉片與連扇錐齒輪同軸固定連接，偏航校準(zhǔn)尾翼的縱軸與轉(zhuǎn)向軸的一端固定連接，兩者隨風(fēng)向以相同角度旋轉(zhuǎn)，偏航校準(zhǔn)尾翼的橫軸穿過(guò)風(fēng)力葉片中心，通過(guò)軸承連接，連扇錐齒輪與雙頭錐齒輪的上端嚙合，雙頭錐齒輪的下端與連主動(dòng)輪錐齒輪嚙合；所述的水采集裝置包括主動(dòng)輪、從動(dòng)輪、同步帶、兩根定滑輪軸和兩根錐齒輪連接軸， 所述的錐齒輪連接軸分別與主動(dòng)輪從動(dòng)輪過(guò)盈配合或焊接為一體，所述的連主動(dòng)輪錐齒輪與主動(dòng)輪的錐齒輪連接軸過(guò)盈配合，兩者同軸且不產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所述的同步帶圍繞在所述的主動(dòng)輪、從動(dòng)輪和兩根定滑輪軸，該同步帶的外側(cè)設(shè)有吸水材料；所述的擠水儲(chǔ)水裝置包括擠壓輪組和儲(chǔ)水箱，所述的主動(dòng)輪、擠壓輪組和從動(dòng)輪的中心軸通過(guò)軸承連接在儲(chǔ)水箱上，所述的擠壓輪組設(shè)于所述的主動(dòng)輪和從動(dòng)輪之間，所述的同步帶經(jīng)主動(dòng)輪后，依次經(jīng)各個(gè)擠壓輪后再通過(guò)從動(dòng)輪。
所述的錐齒輪的傳動(dòng)，將風(fēng)力葉片上所承受的風(fēng)力直接轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)動(dòng)主動(dòng)輪的扭矩，通過(guò)偏航校準(zhǔn)尾翼進(jìn)行方向調(diào)節(jié)，在任意方向均能實(shí)現(xiàn)同步帶輪系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)。
所述同步帶的外部為吸水材料，該同步帶與主動(dòng)輪和從動(dòng)輪相配合。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)勢(shì)I.完全利用風(fēng)能，不損耗電能，不產(chǎn)生人工成本。
2.應(yīng)用范圍廣，可以用于農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)，自動(dòng)取水，在上部?jī)?chǔ)水箱外壁上設(shè)置輸水管道，用滴灌方式解決農(nóng)業(yè)灌溉問(wèn)題，節(jié)約人力物力，省時(shí)省力；同樣可以用于傳統(tǒng)吊桶取水方式的替代，不用費(fèi)力提水，可用于服務(wù)農(nóng)村百姓。
3.通過(guò)控制風(fēng)力葉片的大小，可以達(dá)到控制設(shè)備提水速度，能有效減少水資源浪費(fèi)。
4.直接由風(fēng)能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能，比較傳統(tǒng)的把風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能，電能儲(chǔ)存于蓄電池，再由蓄電池提供能源，用水泵抽水這一方式，省去了電能的過(guò)度，效率大大提高。同時(shí)，蓄電池壽命不長(zhǎng)，省去蓄電池的使用，使得成本大大降低。
5.用同步帶作為運(yùn)輸水的方式，大大降低了噪音，實(shí)現(xiàn)了無(wú)噪音運(yùn)水。


圖I為本發(fā)明風(fēng)力提水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明風(fēng)力提水系統(tǒng)的爆炸圖；圖3為本發(fā)明中風(fēng)力轉(zhuǎn)化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明中水收集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明中擠水儲(chǔ)水裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，I風(fēng)力葉片，2連扇錐齒輪，3校準(zhǔn)尾翼，4轉(zhuǎn)向軸，5雙頭錐齒輪，6連主動(dòng)輪錐齒輪，7主動(dòng)輪，8擠壓輪組，9從動(dòng)輪，10同步帶，11定滑輪軸，12錐齒輪連接軸，13儲(chǔ)水箱。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明，需要說(shuō)明本實(shí)施例是以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
請(qǐng)先參閱圖I和圖2，圖I為本發(fā)明風(fēng)力提水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本發(fā)明風(fēng)力提水系統(tǒng)的爆炸圖，如圖所示，一種風(fēng)力帶輪提水系統(tǒng)，包括風(fēng)力轉(zhuǎn)化裝置、水采集裝置和擠水儲(chǔ)水裝置。
風(fēng)力轉(zhuǎn)化裝置包括風(fēng)力葉片I，連扇錐齒輪2，偏航校準(zhǔn)尾翼3，轉(zhuǎn)向軸4，雙頭錐齒輪5，連主動(dòng)輪錐齒輪6，所述風(fēng)力葉片I與連扇錐齒輪2相焊接，兩者同軸且不能產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。風(fēng)力葉片依靠偏航校準(zhǔn)尾翼3校準(zhǔn)，使其始終保持葉面迎風(fēng)。偏航校準(zhǔn)尾翼3與轉(zhuǎn)向軸4焊接，兩者隨風(fēng)向以相同角度旋轉(zhuǎn)。偏航校準(zhǔn)尾翼3的橫軸穿過(guò)風(fēng)力葉片I中心， 兩者之間用軸承連接。整個(gè)風(fēng)力葉片I以及連扇錐齒輪2組成的機(jī)構(gòu)，可以以轉(zhuǎn)向軸4為中心360°旋轉(zhuǎn)，保證始終迎風(fēng)。連扇錐齒輪2與雙頭錐齒輪5的上端嚙合，雙頭錐齒輪5 的下端與連主動(dòng)輪錐齒輪6嚙合，參見(jiàn)圖3。
水采集裝置包括主動(dòng)輪7，從動(dòng)輪9，同步帶10，兩根定滑輪軸11和兩根錐齒輪連接軸12。通過(guò)錐齒輪的嚙合，把葉片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的扭矩通過(guò)錐齒輪12傳遞到同步輪的主動(dòng)輪 7上，帶動(dòng)同步帶10運(yùn)動(dòng)。連主動(dòng)輪錐齒輪6與錐齒輪連接軸12采用過(guò)盈配合，兩者同軸且不產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。錐齒輪連接軸12與主動(dòng)輪7過(guò)盈配合或焊接為一體，之間不產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)或者沿軸相對(duì)運(yùn)動(dòng)。使其能夠傳遞扭矩。同步帶10的外側(cè)為吸水材料，在主動(dòng)輪7、 從動(dòng)輪9和定滑輪軸11的外側(cè)相配合。其中主動(dòng)輪7和從動(dòng)輪9均為同步輪結(jié)構(gòu)。如圖 4所示。
所述定滑輪軸11固定于地下水中(如井中，地下蓄水池中等)，因此要采用防水材料。
擠水儲(chǔ)水裝置包括擠壓輪組8和儲(chǔ)水箱13，所述的主動(dòng)輪7、擠壓輪組8和從動(dòng)輪 9的中心軸通過(guò)軸承連接在儲(chǔ)水箱13上，擠壓輪組8設(shè)于所述的主動(dòng)輪7和從動(dòng)輪9之間， 同步帶10經(jīng)主動(dòng)輪7后，依次經(jīng)各個(gè)擠壓輪后再通過(guò)從動(dòng)輪9和定滑輪軸11。儲(chǔ)水箱13 內(nèi)部的同步帶10為V字形，方便水能夠流在水箱內(nèi)部不會(huì)流到外部或者順著皮帶流下去。
具體使用方法為，下部的同步帶10在經(jīng)過(guò)地下水中之后，通過(guò)吸收材料將水吸入同步帶內(nèi)部，通過(guò)風(fēng)力轉(zhuǎn)化裝置轉(zhuǎn)動(dòng)主動(dòng)輪7帶動(dòng)水采集裝置和擠水儲(chǔ)水裝置運(yùn)轉(zhuǎn)，源源不斷地將地下水運(yùn)輸?shù)缴喜?，在上部，通過(guò)擠壓輪組8的擠壓作用，使同步帶10的水流入上部的儲(chǔ)水箱13內(nèi)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)能和水的重力勢(shì)能的轉(zhuǎn)換，達(dá)到儲(chǔ)水的目的。
綜上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用來(lái)限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。即凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍的內(nèi)容所作的等效變化與修飾，都應(yīng)為本發(fā)明的技術(shù)范疇。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)力帶輪提水系統(tǒng)，特征在于其構(gòu)成包括風(fēng)力轉(zhuǎn)化裝置、水采集裝置和擠水儲(chǔ)水裝置； 所述的風(fēng)力轉(zhuǎn)化裝置包括風(fēng)力葉片、連扇錐齒輪、偏航校準(zhǔn)尾翼、轉(zhuǎn)向軸、雙頭錐齒輪和連主動(dòng)輪錐齒輪，所述的風(fēng)力葉片與連扇錐齒輪同軸固定連接，偏航校準(zhǔn)尾翼的縱軸與轉(zhuǎn)向軸的一端固定連接，兩者隨風(fēng)向以相同角度旋轉(zhuǎn)，偏航校準(zhǔn)尾翼的橫軸穿過(guò)風(fēng)力葉片中心，通過(guò)軸承連接，連扇錐齒輪與雙頭錐齒輪的上端嚙合，雙頭錐齒輪的下端與連主動(dòng)輪錐齒輪嚙合； 所述的水采集裝置包括主動(dòng)輪、從動(dòng)輪、同步帶、兩根定滑輪軸和兩根錐齒輪連接軸，所述的錐齒輪連接軸分別與主動(dòng)輪從動(dòng)輪過(guò)盈配合或焊接為一體，所述的連主動(dòng)輪錐齒輪與主動(dòng)輪的錐齒輪連接軸過(guò)盈配合，兩者同軸且不產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所述的同步帶圍繞在所述的主動(dòng)輪、從動(dòng)輪和兩根定滑輪軸，該同步帶的外側(cè)設(shè)有吸水材料； 所述的擠水儲(chǔ)水裝置包括擠壓輪組和儲(chǔ)水箱，所述的主動(dòng)輪、擠壓輪組和從動(dòng)輪的中心軸通過(guò)軸承連接在儲(chǔ)水箱上，所述的擠壓輪組設(shè)于所述的主動(dòng)輪和從動(dòng)輪之間，所述的同步帶經(jīng)主動(dòng)輪后，依次經(jīng)各個(gè)擠壓輪后再通過(guò)從動(dòng)輪。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種風(fēng)力帶輪提水系統(tǒng)，其特征在于，所述的錐齒輪的傳動(dòng)，將風(fēng)力葉片上所承受的風(fēng)力直接轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)動(dòng)主動(dòng)輪的扭矩，通過(guò)偏航校準(zhǔn)尾翼進(jìn)行方向調(diào)節(jié)，在任意方向均能實(shí)現(xiàn)同步帶輪系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種風(fēng)力帶輪提水系統(tǒng)，其特征在于，所述同步帶的外部為吸水材料，該同步帶與主動(dòng)輪和從動(dòng)輪相配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3任一項(xiàng)所述的一種風(fēng)力帶輪提水系統(tǒng)，其特征在于，所述儲(chǔ)水箱的外壁上設(shè)置有輸水通道。
全文摘要
一種風(fēng)力帶輪提水系統(tǒng)，包括風(fēng)力轉(zhuǎn)化裝置、水采集裝置和擠水儲(chǔ)水裝置；風(fēng)力轉(zhuǎn)化裝置包括風(fēng)力葉片、連扇錐齒輪、偏航校準(zhǔn)尾翼、轉(zhuǎn)向軸、雙頭錐齒輪和連主動(dòng)輪錐齒輪水，采集裝置包括主動(dòng)輪、從動(dòng)輪、同步帶、兩根定滑輪軸和兩根錐齒輪連接軸，同步帶圍繞在所述的主動(dòng)輪、從動(dòng)輪和兩根定滑輪軸，該同步帶的外側(cè)設(shè)有吸水材料；擠水儲(chǔ)水裝置包括擠壓輪組和儲(chǔ)水箱，主動(dòng)輪、擠壓輪組和從動(dòng)輪的中心軸通過(guò)軸承連接在儲(chǔ)水箱上，同步帶經(jīng)主動(dòng)輪后，依次經(jīng)各個(gè)擠壓輪后再通過(guò)從動(dòng)輪。本發(fā)明通過(guò)風(fēng)能的直接轉(zhuǎn)化為水的重力勢(shì)能，來(lái)實(shí)現(xiàn)水的提升，具有有節(jié)約水，節(jié)約能源，應(yīng)用范圍廣，噪音小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F03D11/02GK102919099SQ20121044921
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月12日
發(fā)明者呂梁, 馬愷泉, 張方魁, 徐必潤(rùn), 周欣然, 張蕾 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)