專利名稱：往復(fù)式泵送機(jī)的制作方法
本項(xiàng)發(fā)明涉及往復(fù)式泵送機(jī)，特別是以水力驅(qū)動(dòng)的往復(fù)式泵送機(jī)，盡管不是專指低水位差。這種泵送機(jī)能夠用于泵送液體，例如水，其工作壓力要比用于驅(qū)動(dòng)該泵送機(jī)的液體的壓力高一些。
關(guān)于所謂的低水位差，其含義是液體從源頭高度至泵送機(jī)的工作高度僅有一個(gè)相對較小距離的落差。這個(gè)相對較小的距離可從幾米直至小到幾分米。
相應(yīng)地，本項(xiàng)發(fā)明提供了一種泵送機(jī)，包括一個(gè)空心的機(jī)身，它具有一個(gè)入口和一個(gè)出口，液體在入口和出口之間流動(dòng);
一個(gè)初級腔室，當(dāng)液體從所述的入口流向所述的出口時(shí)，液體也進(jìn)入該腔室;
一個(gè)可移動(dòng)壁板，它是所述腔室的一部分，可從第一位置移動(dòng)至第二位置，在第二位置時(shí)腔室的容積比所述的壁板在其第一位置時(shí)要大些;
閥裝置，用于打開和關(guān)閉所述的出口，當(dāng)打開出口時(shí)，液體從所述的入口加速流向所述的出口，當(dāng)關(guān)閉出口時(shí)，液體則減速，首先在機(jī)身內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)增壓以移動(dòng)所述的壁板，把壁板從第一位置移至第二位置，然后液體分散開從而產(chǎn)生了一個(gè)減壓;和返回裝置，當(dāng)壓力下降時(shí)，該裝置使壁板從第二位置返回其第一位置，因而所述的壁板就形成了往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
在一個(gè)推薦的實(shí)施例中，當(dāng)機(jī)身內(nèi)的液體壓力下降到低于一個(gè)預(yù)定數(shù)值時(shí)，閥裝置就打開出口。
閥裝置最好包括一個(gè)閘門和偏壓裝置，閘門用于打開和關(guān)閉所述的出口，偏壓裝置用于使閘門打開。偏壓裝置的偏壓力應(yīng)足夠大以克服機(jī)身中已減弱的液體壓力把閘門打開，而當(dāng)液體從入口加速地流向出口以使作用力提高至一個(gè)特定值時(shí)，偏壓裝置的偏壓力應(yīng)不足以使閘門關(guān)閉。
在另外一個(gè)實(shí)施例中，閥裝置可以是定時(shí)作用閥，可以根據(jù)一預(yù)定的定時(shí)方案自動(dòng)地打開和關(guān)閉該閥裝置。
所述返回裝置最好包括使壁板偏壓至其第一位置的裝置。用于偏壓壁板的裝置的偏壓力應(yīng)足夠大以克服腔室中已減弱的液體壓力，從而使所述壁板返回其第一位置。但這個(gè)偏壓力不能過大以防止壁板被腔室中已增加的液體壓力而推向其第二位置。
在一個(gè)推薦的實(shí)施例中，機(jī)身至少部分地形成并包圍所述的腔室。
在另外一個(gè)實(shí)施例中，腔室在所述入口和所述出口之間與機(jī)身通過液體相聯(lián)系。
在一個(gè)實(shí)施例中，壁板包括一個(gè)振動(dòng)膜。最好有一活塞與該振動(dòng)膜連接在一起，活塞因與泵送機(jī)的附件相連而產(chǎn)生往復(fù)式運(yùn)動(dòng)。另外，壁板本身也可以是活塞裝置的一部分，就是一種波紋管裝置(a bellows arrangement)或蛇腹型鐵絲網(wǎng)裝置(aconcertina arrangement)，活塞與這種裝置相連接。
活塞可以直接與壁板相連，或者通過返回彈簧與壁板連接，在壁板移向其第二位置過程中返回彈簧吸收能量，當(dāng)壁板移向其第一位置時(shí)，返回彈簧再把能量傳遞給活塞。
在一個(gè)實(shí)施例中，機(jī)身至少部分地形成了第二個(gè)腔室，該腔室也有入口和出口，同時(shí)，壁板至少部分地形成了該第二腔室。第二腔室的出口可打開和關(guān)閉，其相位與所提及的第一腔室的相位不同。因而，通過第一腔室中液體的減速，壁板從第一位置移向其第二位置，并且在壁板的第一側(cè)形成了增壓;通過第二腔室中液體的減速，壁板從其第二位置移至其第一位置，同時(shí)在壁板的另一側(cè)形成了增壓，這時(shí)在壁板的第一側(cè)則形成了減壓。
在一個(gè)推薦的實(shí)施例中，壁板與一個(gè)往復(fù)式活塞相連接，該活塞可在液泵裝置的缸體內(nèi)移動(dòng)以泵吸液體，該缸體通過第一個(gè)單向閥與泵吸液體的入口相連，并且通過第二個(gè)單向閥與泵送液體的出口相連。壁板帶動(dòng)活塞從第二位置移動(dòng)至第一位置，就導(dǎo)致被泵吸的液體流從泵吸液體入口經(jīng)由第一個(gè)單向閥而進(jìn)入缸體;壁板帶動(dòng)活塞從第一位置移動(dòng)至其第二位置，就導(dǎo)致被泵吸的液體流經(jīng)由第二個(gè)單向閥而流向泵送液體的出口。
在一個(gè)實(shí)施例中，該泵裝置用于泵送水。在另外一個(gè)實(shí)施例中，該泵裝置用于向渦輪機(jī)提供液體進(jìn)行發(fā)電。
在一個(gè)推薦的實(shí)施例中，內(nèi)部有可壓縮物的壓力容器連接在第二個(gè)單向閥和泵送液體的出口之間，以使流出泵送液體出口的液體流平穩(wěn)。該可壓縮物可以是內(nèi)部有可壓縮液體的袋子，也可是一固體可壓縮物。該可壓縮物被流過第二個(gè)單向閥的泵送液體而壓縮，而在沒有液體流經(jīng)第二個(gè)單向閥時(shí)又排出被泵送的液體，這樣就使得流經(jīng)出口的泵送液體流平穩(wěn)。
在一個(gè)進(jìn)一步的推薦實(shí)施例中，閥裝置通過一套洪水失效裝置進(jìn)行控制，以防止在洪水條件的期間內(nèi)出口關(guān)閉。該洪水失效裝置最好包括一個(gè)浮標(biāo)開關(guān)，它與閥裝置相聯(lián)系使一個(gè)有樞軸的臂板旋轉(zhuǎn)以防止出口的關(guān)閉。
也就是說，本發(fā)明提出一種泵送機(jī)，包括一個(gè)空心的機(jī)身，它具有一個(gè)入口和一個(gè)出口，液體在入口和出口之間流動(dòng)，一個(gè)初級腔室，隨著液體從入口流向出口，液體也進(jìn)入該腔室;
一個(gè)可移動(dòng)壁板，它是所述腔室的一部分，可從第一位置移動(dòng)至第二位置，在第二位置時(shí)腔室的容積比所述的壁板在所述的第一位置時(shí)要大些;
閥裝置，它打開和關(guān)閉所述的出口，當(dāng)出口打開時(shí)，液體加速地從所述入口流向所述出口;當(dāng)出口關(guān)閉時(shí)，液體減速，首先在機(jī)身內(nèi)產(chǎn)生增壓從而使所述壁板從其第一位置移動(dòng)至其第二位置，然后，液體分散開因而又形成了一個(gè)減壓;和返回裝置，當(dāng)壓力已減小之后，返回裝置使壁板從第二位置返回至其第一位置。因而，所述的壁板就形成了往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
當(dāng)機(jī)身中的液體壓力下降至低于一個(gè)預(yù)定數(shù)值時(shí)，所述閥裝置打開出口。
閥裝置包括一個(gè)閘門和偏壓裝置，閘門用于打開和關(guān)閉所述出口，偏壓裝置用于打開閘門。偏壓裝置的偏壓力應(yīng)足夠大以克服機(jī)身中已減弱的液體壓力把閘門打開，但這個(gè)偏壓力不應(yīng)太大以防止當(dāng)液體從入口加速地流向出口時(shí)所產(chǎn)生的力在達(dá)到一個(gè)特定值之前把閘門關(guān)閉。
閥裝置可以是一個(gè)定時(shí)驅(qū)動(dòng)的閥，可根據(jù)預(yù)定的定時(shí)方案自動(dòng)地打開和關(guān)閉該閥裝置。
所述返回裝置包括偏壓裝置，它把所述壁板偏壓至其第一位置。
用于偏壓所述壁板的所述裝置的偏壓力應(yīng)足夠大以克服腔室中已減弱的液體壓力從而使所述壁板移動(dòng)回其第一位置;但是，該偏壓力不能太大以防止所述壁板被腔室中增加的液體壓力移動(dòng)至其第二位置。
所述的機(jī)身至少部分地形成了并包圍所述的腔室。
所述腔室在所述入口和所述出口之間與機(jī)身通過液體而聯(lián)系起來。
所述壁板包括一個(gè)振動(dòng)膜。
活塞和壁板相連接，活塞因和泵送機(jī)的一部件相連而產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
壁板形成了波紋管裝置的一部分。
壁板形成了蛇腹型鐵絲網(wǎng)裝置的一部分。
所述活塞直接與壁板相連接。
所述活塞通過返回彈簧與壁板相連，在壁板移至第二位置過程中返回彈簧吸收能量，而當(dāng)壁板移動(dòng)至第一位置時(shí)，返回彈簧向活塞傳遞能量。
所述機(jī)身至少部分地形成了第二個(gè)腔室，該腔室也有入口和出口，同時(shí)，所述壁板至少形成了第二腔室的一部分，第二腔室的出口可打開和關(guān)閉，其相位與所提及的第一腔室的相位不同。因而，通過第一腔室中液體的減速，壁板從第一位置移向其第二位置，并且在壁板的第一側(cè)形成了增壓;通過第二腔室中液體的減速，壁板從其第二位置移至其第一位置，同時(shí)在壁板的另一側(cè)形成了增壓，這時(shí)在壁板的第一側(cè)則形成了減壓。
所述壁板與一個(gè)往復(fù)式活塞相連接，該活塞可在液泵裝置的缸體內(nèi)移動(dòng)以泵吸液體，該缸體通過第一個(gè)單向閥與泵吸液體的入口相連，并且通過第二個(gè)單向閥與泵送液體的出口相連。壁板帶動(dòng)活塞從第二位置移動(dòng)至第一位置，就導(dǎo)致被泵吸的液體流從泵吸液體入口經(jīng)由第一個(gè)單向閥而進(jìn)入缸體;壁板帶動(dòng)活塞從第一位置移動(dòng)至其第二位置，就導(dǎo)致被泵送的液體流經(jīng)由第二個(gè)單向閥而流向泵送液體的出口。
所述液體泵裝置用于泵送水。
所述液體泵裝置用于向渦輪機(jī)提供液體以驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)發(fā)電。
它進(jìn)一步包括一個(gè)內(nèi)部具有可壓縮物的壓力容器，并安裝在第二個(gè)單向閥和泵送液體出口之間，以使通過泵送液體出口的泵送液體流平穩(wěn)。
可壓縮物是一個(gè)內(nèi)部具有可壓縮液體的袋子。
可壓縮物是一種固體可壓縮物。
所述裝置通過洪水失效裝置進(jìn)行控制，以防止在有洪水期間出口的關(guān)閉。
洪水失效裝置包括一個(gè)浮標(biāo)開關(guān)，它與閥裝置相聯(lián)系使具有樞軸的臂板旋轉(zhuǎn)以防止出口的關(guān)閉。
根據(jù)本項(xiàng)發(fā)明，泵送機(jī)的各實(shí)施例將進(jìn)行更加詳細(xì)的說明，現(xiàn)在結(jié)合附圖用實(shí)例的方式進(jìn)行描述，其中

圖1是泵送機(jī)第一個(gè)實(shí)施例的總的橫截面圖，根據(jù)本項(xiàng)發(fā)明它是其工作過程的第一個(gè)階段;
圖2是圖1所示的泵送機(jī)的另一個(gè)圖，它表示了泵送機(jī)在其工作過程中的第二個(gè)階段;
圖3是圖1和圖2所示的泵送機(jī)的一幅圖，它表示了泵送機(jī)工作過程的第三個(gè)階段;
圖4是根據(jù)本項(xiàng)發(fā)明的泵送機(jī)的第二個(gè)實(shí)施例的總的橫截面圖;
圖5是一幅總的橫截面圖，泵送機(jī)中使用的泵吸元件與圖1至圖4中所使用的類似;
圖6是一裝置的局部橫截面圖，根據(jù)本項(xiàng)發(fā)明該裝置是泵送機(jī)的一個(gè)附件;
圖7是圖6所示裝置沿Ⅵ-Ⅵ線的橫截面圖;
圖8是根據(jù)本項(xiàng)發(fā)明泵送機(jī)的一個(gè)進(jìn)一步的實(shí)施例的總的橫截面圖。
正如圖1至圖3所示，根據(jù)本項(xiàng)發(fā)明，泵送機(jī)1的第一個(gè)實(shí)施例包括一個(gè)機(jī)身2，機(jī)身2包括一個(gè)入口3和一個(gè)出口4。入口3與一個(gè)或多個(gè)管道5相連接，管道5把水從水源，如河流，直接送到機(jī)身2的入口3。水源應(yīng)該高于入口3以便水在重力作用下進(jìn)入入口。水源高于入口3的高度可以是幾分米至幾米之間的任一數(shù)值。
在機(jī)身2中，安裝有一個(gè)振動(dòng)膜6，它可以在機(jī)身2中移動(dòng)并且是腔室7的一部分，這個(gè)腔室7在振動(dòng)膜6和機(jī)身2的有入口3和出口4的那一側(cè)之間，以便水從入口3進(jìn)入，流經(jīng)腔室7再從出口4流出。振動(dòng)膜6安裝在柔性的橡膠件8上，橡膠件8使得振動(dòng)膜可在第一位置和第二位置之間移動(dòng)。振動(dòng)膜的第一位置如圖1所示，這時(shí)如此形成的腔室7的容積相對較小;振動(dòng)膜的第二位置如圖2和圖3所示，這時(shí)腔室7的容積相對較大。
在振動(dòng)膜6和螺旋軸11之間連接有一條拉伸彈簧10，螺旋軸11在機(jī)身2上穿過，從而，當(dāng)振動(dòng)膜被置于第二位置時(shí)，彈簧10拉緊并且使該振動(dòng)膜返回其第一位置。翼形螺母12在機(jī)身的外側(cè)旋配在螺旋軸11上，并且能夠用來調(diào)整彈簧10的張緊力。
另外，通過軸13，活塞14與振動(dòng)膜6相聯(lián)系，當(dāng)振動(dòng)膜在其第一位置和第二位置之間移動(dòng)時(shí)，活塞14也在缸體15內(nèi)移動(dòng)。
出口4可由瓣閥16進(jìn)行關(guān)閉，瓣閥16包括一個(gè)閘門元件17，它能夠蓋住出口4直至關(guān)閉出口4，閘門元件17還與和機(jī)身2連成一體的彈性元件18相聯(lián)系。彈性元件18可由壓縮彈簧19偏壓至把閘門元件17偏置于打開位置。壓縮彈簧19的壓縮量可通過翼形螺母20進(jìn)行調(diào)整。
現(xiàn)在描述為了使活塞14在缸體15中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，泵送機(jī)1的工作過程。
起始位置如圖1所示，振動(dòng)膜6處于其第一位置，這樣腔室7的容積相對較小，而瓣閥16在壓縮彈簧19的偏壓作用下保持打開的狀態(tài)。如箭頭21所指示，當(dāng)水從水源流經(jīng)管道5和入口3進(jìn)入腔室7并從出口4流出時(shí)，水流處于加速狀態(tài)，動(dòng)量和力值也在積累直至閘門元件17克服了壓縮彈簧19的作用力而關(guān)閉。這時(shí)水流就不再能夠從出口4中流出。隨著腔室7中的水流減速，腔室7中的壓力增加并且作用于振動(dòng)膜6的一側(cè)9，推動(dòng)振動(dòng)膜6克服拉伸彈簧10的作用力而移動(dòng)至其第二位置。當(dāng)然，這樣就增加了腔室7的容積。
然而，經(jīng)過一段較少的時(shí)間之后，腔室中的水分散開了并且壓力也隨之下降了，如箭頭22所示，作用于振動(dòng)膜6和作用于閘門元件17上的壓力隨之下降直至變得低于拉伸彈簧10和壓縮彈簧19的作用力。相應(yīng)地，如圖3所示，象箭頭23所指的那樣，瓣閥16將打開使水從出口4中流出，在拉伸彈簧10的作用下振動(dòng)膜6將返回其第一位置。然后，水將再次流經(jīng)管道5、入口3，象箭頭24所指的那樣，加速地通過腔室7和出口4。并且這樣的循環(huán)將重復(fù)進(jìn)行。
這樣，隨著振動(dòng)膜6在其第一位置和第二位置之間移動(dòng)，與振動(dòng)膜6相聯(lián)系的活塞14就在缸體15中往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
在這個(gè)實(shí)施例中，活塞14和缸體15用來把水泵送到比水源更高的地方。然而，也歡迎這種往復(fù)式活塞的作用能夠用來驅(qū)動(dòng)任何想要驅(qū)動(dòng)的附著物。在本實(shí)施例中，缸體15和筒25進(jìn)行液體傳送，該筒25在入口26和出口27之間延伸，入口26位于要在較低的位置被泵吸的液體源處，出口27用于排出被泵吸來的液體。為方便起見，將被泵吸的液體是水，它和泵送機(jī)1出口4中流出的水來自同一水源。在要被泵吸的水源里，在入口26的周圍安裝有過濾網(wǎng)28。
在缸體15和入口26之間、在筒25內(nèi)，安裝了一個(gè)單向閥29，它只允許液體流沿著從入口26到缸體15的方向流動(dòng)。在缸體15和出口27之間、在筒25內(nèi)，安裝了一個(gè)單向閥30，它只允許液體沿著從缸體15至出口27的方向流動(dòng)。單向閥29和30都包括一個(gè)簡單的塞子31，在筒25中塞子31坐放在一個(gè)收縮口上，并且塞子31通過彈簧32的作用被單向壓緊在這個(gè)收縮口上，以便關(guān)閉筒25阻止液體流動(dòng)。
當(dāng)活塞14位于其外部位置，如圖3所示，然后再移動(dòng)回其內(nèi)部位置時(shí)，液體通過入口26和單向閥29吸上，如箭頭33所示，并吸進(jìn)缸體15，直至活塞到達(dá)圖1所示的位置。在下一個(gè)半循環(huán)中，當(dāng)活塞再一次移向外部位置時(shí)，液體通過單向閥和出口27泵送出去，如箭頭34所示。這樣，一種脈動(dòng)式的泵送作用就發(fā)生了。
為了平滑這種脈動(dòng)式的泵送作用并且提高泵送的效率，在單向閥30和出口27之間設(shè)置了一個(gè)壓力容器35(圖5)，該壓力容器35與筒25可進(jìn)行液體傳送。壓力容器35包括一個(gè)緩沖器36，隨著壓力的加大和減小，緩沖器36能夠收縮和擴(kuò)張。例如，緩沖器36包括一個(gè)氣包，它充滿了空氣或泡沫橡膠，如以“Sorbothane”商標(biāo)銷售的橡膠。該氣包具有一個(gè)出口閥37，出口閥37穿過壓力容器35的一個(gè)壁而延伸，以便緩沖器中空氣的壓力可以進(jìn)行調(diào)節(jié)。
這樣，隨著液體通過缸體15的作用從入口26中泵吸上來，如箭頭38所示，在脈動(dòng)循環(huán)中經(jīng)由單向閥30通向出口27，當(dāng)液體受到來自泵吸作用的壓力時(shí)，液體進(jìn)入壓力容器35并壓迫氣包36，如虛線39所示，氣包處于收縮狀態(tài)。當(dāng)壓力通過泵吸作用而緩解時(shí)，緩沖器膨脹促使液體從壓力容器35中流向出口27。從而，來自出口的脈動(dòng)液體不會(huì)突然發(fā)生變化，而筒25中的壓力卻在變化。這樣，如果排液筒已經(jīng)關(guān)閉至其最大的壓力值了，還可以對該排液筒起到保護(hù)的作用。
根據(jù)本項(xiàng)發(fā)明，圖4表示了泵送機(jī)的第二個(gè)實(shí)施例。在這個(gè)圖中，與第一個(gè)實(shí)施例類似的所有元件都用相同的指示數(shù)字進(jìn)行表示。在本實(shí)施例中，振動(dòng)膜6不再處于機(jī)身2的內(nèi)部，而是和裝置8一起安裝在機(jī)身2的一側(cè)。閘門元件17通過一個(gè)或多個(gè)連接元件40與一個(gè)板彈簧41相聯(lián)系，形成了一個(gè)彈性部件。該板彈簧41用來把閘門元件17偏壓至打開的位置，其偏壓力可通過翼形螺母20進(jìn)行調(diào)節(jié)。
在這個(gè)實(shí)施例中，過濾器42設(shè)置在管道5的一端以保證淤泥或其他雜質(zhì)無法從水源進(jìn)入泵送機(jī)，阻塞泵送機(jī)的內(nèi)部或入口或出口。供水速度最好為1.2升/秒，管道5的內(nèi)部直徑為50mm，管道5的長度為7m，其高度差為1.2m。泵送機(jī)的循環(huán)周期一般持續(xù)幾秒鐘，能夠以大約800升/天的速度把泵送至50m的水位差位置。該泵送機(jī)的能源效率至少為50%。
進(jìn)一步地說，振動(dòng)膜6不是通過拉伸彈簧被偏置在其第一位置，而是通過一對壓縮彈簧43，該壓縮彈簧43在基座固定面44和機(jī)身2的外側(cè)及振動(dòng)膜6的外側(cè)之間發(fā)揮作用。另外，第二個(gè)實(shí)施例可與第一個(gè)實(shí)施例相同的方法發(fā)揮作用。
在洪水的條件下，泵吸洪水通常是不理想的。因?yàn)橐话闱闆r下洪水是淤泥性的或者有其他不適性。為了使泵送機(jī)和泵送裝置避免在洪水的情況下工作，可以設(shè)置一個(gè)洪水失效裝置，如圖6和圖7所示，洪水失效裝置安裝于泵送機(jī)1的機(jī)身2的外側(cè)。在本實(shí)施例中，如圖7的最佳表示，閘門元件17通過兩個(gè)螺旋軸40與彈性元件18聯(lián)系起來，彈性元件18通過橡膠鉸45連接在機(jī)身2上并且沿著通過調(diào)節(jié)彈簧19使出口4打開的位置方向偏壓，調(diào)節(jié)彈簧19可通過翼形螺母20進(jìn)行調(diào)節(jié)。
如圖6的最佳表示，洪水失效裝置46包括一個(gè)缸體47，該缸體47垂直安裝在泵送機(jī)1的機(jī)身2上。在缸體47內(nèi)，浮標(biāo)48允許根據(jù)泵送機(jī)1周圍的水位高低上下浮動(dòng)。圓盤49通過桿50與浮標(biāo)48的底部相連接，桿50穿過了缸體47底部的小孔51。與圓盤49相鄰，凸輪52可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在機(jī)身2上。凸輪52具有兩個(gè)葉片53和54，它們相互成90°延伸并且一起旋轉(zhuǎn)。其中一個(gè)葉片53在圓盤49的上方延伸;另外一個(gè)葉片54以大致向上的方向延伸，但是在彈性元件18的上方傾斜放置。
這樣，當(dāng)沒有洪水的時(shí)候，浮標(biāo)48處于缸體47的底部并且圓盤49處于葉片53的下面，從而使得凸輪52旋轉(zhuǎn)直至葉片53靠在圓盤49上并且葉片54從彈性元件18上旋轉(zhuǎn)開，這樣彈性元件18就能夠正常工作，出口4能夠根據(jù)需要打開和關(guān)閉。葉片53和54的這個(gè)位置由圖6中的粗線條表示。然而，當(dāng)有洪水并且浮標(biāo)48移至缸體47的頂部時(shí)，圓盤49被提升，導(dǎo)致葉片53上移，從而驅(qū)使凸輪52旋轉(zhuǎn)直至葉片54位于彈性元件18的上方，從而防止彈性元件18移動(dòng)。葉片53和54的這個(gè)位置由圖6中的虛線表示。因而，出口4保持在打開狀態(tài)，泵送機(jī)不能泵吸水流。葉片如此安裝，一旦葉片54位于彈性元件18的上方，它就保持在這個(gè)位置上，在洪水退去后需要手工復(fù)位。
在圖8中，根據(jù)本項(xiàng)發(fā)明泵送機(jī)的一個(gè)進(jìn)一步的實(shí)施例，給出了一個(gè)府視的橫截面圖。在這個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)大的管道55具有一個(gè)入口56和一個(gè)出口57并且安裝了一個(gè)閥58，它與圖4中所示的閥類似，閥58與出口57鄰近以便打開和關(guān)閉出口57。腔室59與管道55鄰近通過連接管60與管道55進(jìn)行液體傳送。振動(dòng)膜61安裝在腔室59中的扇板62上，這與圖1至圖3中的腔室7的振動(dòng)膜6相類似。活塞63與振動(dòng)膜61連接起來以便在缸體64中往復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)然，缸體64中活塞63的往復(fù)式作用可以用于任何目的。
在這個(gè)實(shí)施例中，水通過入口56進(jìn)入管道55，在從出口57流出之前在管道55中加速。當(dāng)水的動(dòng)量和力足夠大可以關(guān)閉閥58時(shí)，管道55中的水突然減速，腔室59中的水壓通過連接管60突然增加從而驅(qū)動(dòng)振動(dòng)膜61。當(dāng)水分散開并且水壓下降足夠多以使閥58打開以及在彈簧(沒有圖示出來)的作用下振動(dòng)膜復(fù)位時(shí)，通過管道55的水流再一次開始加速，上述循環(huán)又重復(fù)進(jìn)行了。這樣，該實(shí)施例的功能與其他實(shí)施例類似，只是腔室本身僅有一個(gè)開口，它交替地作為入口和出口。
其他的變化、修改和改進(jìn)對精于本技術(shù)的人來說是明顯的。這沒有脫離本項(xiàng)發(fā)明的范圍。例如，關(guān)閉出口4的閥可以按預(yù)定的循環(huán)定時(shí)驅(qū)動(dòng)其打開和關(guān)閉。在第一個(gè)腔室的振動(dòng)膜的另一端，在機(jī)身內(nèi)可以設(shè)置第二個(gè)腔室、入口及帶閥的出口，這樣水壓可在兩個(gè)方向驅(qū)動(dòng)振動(dòng)膜。振動(dòng)膜可用于驅(qū)動(dòng)雙作用式活塞泵，或者可以用一個(gè)大的返回彈簧從振動(dòng)膜的運(yùn)動(dòng)中吸收能量然后當(dāng)振動(dòng)膜在返回其第一位置時(shí)再推動(dòng)泵的活塞。另外，還可以設(shè)計(jì)一種泵送機(jī)，以在低壓作用下使振動(dòng)膜返回其第一位置。在有水源可以得到的地方，例如從1.2米的高度以大約50升/秒的速度供水，就可以用一個(gè)大型的泵送機(jī)驅(qū)動(dòng)渦輪并發(fā)電。
權(quán)利要求
1.一種泵送機(jī)，包括一個(gè)空心的機(jī)身，它具有一個(gè)入口和一個(gè)出口，液體在入口和出口之間流動(dòng)，一個(gè)初級腔室，隨著液體從入口流向出口，液體也進(jìn)入該腔室；一個(gè)可移動(dòng)壁板，它是所述腔室的一部分，可從第一位置移動(dòng)至第二位置，在第二位置時(shí)腔室的容積比所述的壁板在所述的第一位置時(shí)要大些；閥裝置，它打開和關(guān)閉所述的出口，當(dāng)出口打開時(shí)，液體加速地從所述入口流向所述出口；當(dāng)出口關(guān)閉時(shí)，液體減速，首先在機(jī)身內(nèi)產(chǎn)生增壓從而使所述壁板從其第一位置移動(dòng)至其第二位置，然后，液體分散開因而又形成了一個(gè)減壓；和返回裝置，當(dāng)壓力已減小之后，返回裝置使壁板從第二位置返回至其第一位置。因而，所述的壁板就形成了往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵送機(jī)，其中，當(dāng)機(jī)身中的液體壓力下降至低于一個(gè)預(yù)定數(shù)值時(shí)，所述閥裝置打開出口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的泵送機(jī)，其中，閥裝置包括一個(gè)閘門和偏壓裝置，閘門用于打開和關(guān)閉所述出口，偏壓裝置用于打開閘門。偏壓裝置的偏壓力應(yīng)足夠大以克服機(jī)身中已減弱的液體壓力把閘門打開，但這個(gè)偏壓力不應(yīng)太大以防止當(dāng)液體從入口加速地流向出口時(shí)所產(chǎn)生的力在達(dá)到一個(gè)特定值之前把閘門關(guān)閉。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的泵送機(jī)，其中，閥裝置可以是一個(gè)定時(shí)驅(qū)動(dòng)的閥，可根據(jù)預(yù)定的定時(shí)方案自動(dòng)地打開和關(guān)閉該閥裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵送機(jī)，其中，所述返回裝置包括偏壓裝置，它把所述壁板偏壓至其第一位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的泵送機(jī)，其中，用于偏壓所述壁板的所述裝置的偏壓力應(yīng)足夠大以克服腔室中已減弱的液體壓力從而使所述壁板移動(dòng)回其第一位置;但是，該偏壓力不能太大以防止所述壁板被腔室中增加的液體壓力移動(dòng)至其第二位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵送機(jī)，其中，所述的機(jī)身至少部分地形成了并包圍所述的腔室。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵送機(jī)，其中，所述腔室在所述入口和所述出口之間與機(jī)身通過液體而聯(lián)系起來。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵送機(jī)，其中，所述壁板包括一個(gè)振動(dòng)膜。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵送機(jī)，其中，活塞和壁板相連接，活塞因和泵送機(jī)的一部件相連而產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵送機(jī)，其中，壁板形成了波紋管裝置的一部分。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵送機(jī)，其中，壁板形成了蛇腹型鐵絲網(wǎng)裝置的一部分。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的泵送機(jī)，其中，所述活塞直接與壁板相連接。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的泵送機(jī)，其中，所述活塞通過返回彈簧與壁板相連，在壁板移至第二位置過程中返回彈簧吸收能量，而當(dāng)壁板移動(dòng)至第一位置時(shí)，返回彈簧向活塞傳遞能量。
15.根據(jù)權(quán)利要求7所述的泵送機(jī)，其中，所述機(jī)身至少部分地形成了第二個(gè)腔室，該腔室也有入口和出口，同時(shí)，所述壁板至少形成了第二腔室的一部分，第二腔室的出口可打開和關(guān)閉，其相位與所提及的第一腔室的相位不同。因而，通過第一腔室中液體的減速，壁板從第一位置移向其第二位置，并且在壁板的第一側(cè)形成了增壓;通過第二腔室中液體的減速，壁板從其第二位置移至其第一位置，同時(shí)在壁板的另一側(cè)形成了增壓，這時(shí)在壁板的第一側(cè)則形成了減壓。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵送機(jī)，其中，所述壁板與一個(gè)往復(fù)式活塞相連接，該活塞可在液泵裝置的缸體內(nèi)移動(dòng)以泵吸液體，該缸體通過第一個(gè)單向閥與泵吸液體的入口相連，并且通過第二個(gè)單向閥與泵送液體的出口相連。壁板帶動(dòng)活塞從第二位置移動(dòng)至第一位置，就導(dǎo)致被泵吸的液體流從泵吸液體入口經(jīng)由第一個(gè)單向閥而進(jìn)入缸體;壁板帶動(dòng)活塞從第一位置移動(dòng)至其第二位置，就導(dǎo)致被泵送的液體流經(jīng)由第二個(gè)單向閥而流向泵送液體的出口。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的泵送機(jī)，其中，所述液體泵裝置用于泵送水。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的泵送機(jī)，其中，所述液體泵裝置用于向渦輪機(jī)提供液體以驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)發(fā)電。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的泵送機(jī)，它進(jìn)一步包括一個(gè)內(nèi)部具有可壓縮物的壓力容器，并安裝在第二個(gè)單向閥和泵送液體出口之間，以使通過泵送液體出口的泵送液體流平穩(wěn)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的泵送機(jī)，其中，可壓縮物是一個(gè)內(nèi)部具有可壓縮液體的袋子。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的泵送機(jī)，其中，可壓縮物是一種固體可壓縮物。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵送機(jī)，其中，所述裝置通過洪水失效裝置進(jìn)行控制，以防止在有洪水期間出口的關(guān)閉。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的泵送機(jī)，其中，洪水失效裝置包括一個(gè)浮標(biāo)開關(guān)，它與閥裝置相聯(lián)系使具有樞軸的臂板旋轉(zhuǎn)以防止出口的關(guān)閉。
全文摘要
一種驅(qū)動(dòng)活塞裝置的泵送機(jī)，用于把水從入口泵送至高度更高的出口。泵送機(jī)包括一個(gè)空心的機(jī)身，機(jī)身具有入口和出口，液體在入口和出口之間流動(dòng)。機(jī)身至少部分地包圍了腔室，液體從入口通過腔室而流向出口。可移動(dòng)的壁板安裝在機(jī)身上并部分地形成了腔室。設(shè)置閥以打開和關(guān)閉出口。
文檔編號F03C99/00GK1090379SQ9311876
公開日1994年8月3日 申請日期1993年10月27日 優(yōu)先權(quán)日1992年10月27日
發(fā)明者拉爾夫·格洛克曼 申請人:拉爾夫·格洛克曼