專利名稱：風(fēng)力抽水機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種風(fēng)力抽水裝置，尤其是長行程雙泵筒的風(fēng)力抽水機(jī)。
目前，現(xiàn)有的風(fēng)力抽水機(jī)行程較短，一般行程不超過0.5米。風(fēng)輪軸多為水平設(shè)置通過曲軸連桿機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)完成直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)活塞提水。另一類風(fēng)力抽水機(jī)先把風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，再用電能驅(qū)動(dòng)水泵抽水。還有一種風(fēng)力抽水機(jī)，把風(fēng)能轉(zhuǎn)化為壓縮空氣，以此為動(dòng)力進(jìn)行抽水。上述幾種風(fēng)力抽水機(jī)，只能提取淺井水，不適合深井提水。另外，它們結(jié)構(gòu)復(fù)雜造價(jià)高，不利于大面積推廣使用。
本發(fā)明的目的是提供一種長行程雙泵筒的風(fēng)力抽水機(jī)，其行程可達(dá)十幾米，并采用一機(jī)雙抽的工作方式，即一臺(tái)風(fēng)力抽水機(jī)同時(shí)帶動(dòng)兩口水井的柱塞，一上一下交替抽水為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種換向減速機(jī)。這種換向減速機(jī)由兩組汽車差速器、兩組制動(dòng)器、四根半軸、一個(gè)輸出齒輪、一個(gè)輸出繩輪、一套換向控制機(jī)構(gòu)組成。
兩組差速器是本發(fā)明的核心技術(shù)。差速器是由法國雷諾汽車公司創(chuàng)始人路易斯.雷諾發(fā)明，至今已有一百多年歷史，是一項(xiàng)成熟的技術(shù)。差速器發(fā)展到今日有很多種類，如圓柱齒輪差速器，圓錐齒輪差速器和防滑差速器等。由于圓錐齒輪差速器結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、工作平穩(wěn)，應(yīng)用最為廣泛。因此，應(yīng)首先采用圓錐齒輪差速器。圓錐齒輪差速器的內(nèi)部是由兩個(gè)半軸齒輪(太陽輪)、四個(gè)行星齒輪、十字軸和殼體組成。本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn)是創(chuàng)造性地應(yīng)用差速器原理，將兩組差速器組合在一起，在兩組差速器的殼體外裝上圓柱齒輪，這兩個(gè)園柱齒輪互相嚙合。在其中一組差速器的側(cè)面裝有大錐齒輪，它與配對(duì)的小錐齒輪嚙合。小錐齒輪軸從箱體上部伸出，軸上端安裝風(fēng)輪。四根半軸分別插入差速器的半軸齒輪中。工作中，差速器的行星輪系公轉(zhuǎn)、自轉(zhuǎn)、改變速度轉(zhuǎn)、 改變方向轉(zhuǎn)，有機(jī)巧妙地解決換向問題。
輸出一側(cè)的兩根半軸，中部做成齒軸，兩齒軸中間是輸出齒輪，三者互相嚙合。在輸出齒輪軸伸出箱體的部分安裝輸出繩輪，輸出繩輪上有兩道槽，兩條細(xì)鋼絲繩懸在繩輪兩側(cè)，每側(cè)的兩根細(xì)鋼繩分別與兩口水井里的柱塞連接，帶動(dòng)兩個(gè)柱塞一上一下交替抽水，這樣就實(shí)現(xiàn)了一機(jī)雙抽工作方式。為了滿足不同傳動(dòng)比的需要，可以把輸出繩輪做成一個(gè)行星減速器，這個(gè)行星減速器的結(jié)構(gòu)一般采用NGW型或ZUWGW型。
另外兩根半軸從箱體另一側(cè)伸出，各裝一套制動(dòng)器。制動(dòng)器的調(diào)整臂與換向控制機(jī)構(gòu)的拉桿連接。換向控制機(jī)構(gòu)由撥桿、轉(zhuǎn)桿、主動(dòng)擺桿、被動(dòng)擺桿、撥叉、伸縮筒、伸縮桿、彈簧、緩沖器組成。撥桿的兩端分別位于繩輪懸下來的兩條細(xì)鋼繩中間。當(dāng)兩個(gè)柱塞上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，其中一個(gè)柱塞升到一定高度時(shí)，就撥動(dòng)撥桿。經(jīng)轉(zhuǎn)桿主動(dòng)擺桿撥叉推動(dòng)套裝在轉(zhuǎn)桿上的被動(dòng)擺桿(丁字型擺桿)轉(zhuǎn)一個(gè)角度。同時(shí)放松預(yù)緊的拉桿，緊固松弛的拉桿。重復(fù)上述動(dòng)做，就可交替剎住兩個(gè)制動(dòng)器，從而獲得輸出繩輪的正、反轉(zhuǎn)動(dòng)。緩沖器為一個(gè)空氣節(jié)流裝置，當(dāng)風(fēng)輪轉(zhuǎn)速過快時(shí)，起到延時(shí)緩沖作用，避免產(chǎn)生大的振動(dòng)，使整部設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)更平穩(wěn)。
換向控制機(jī)構(gòu)也可采用電控方式，電控方式由12V直流電源、擺桿、電磁鐵、接近開關(guān)、控制電路組成。所需12V直流電，可由風(fēng)輪帶動(dòng)發(fā)電機(jī)供給。工作中，兩組制動(dòng)器上的電磁鐵，一個(gè)通電，一個(gè)斷電。通電的電磁鐵吸在旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)鼓上，隨制動(dòng)鼓旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)擺桿和凸輪轉(zhuǎn)一個(gè)角度，頂開剎車蹄片，把此軸剎住。斷電的制動(dòng)鼓空轉(zhuǎn)。兩塊電磁鐵交替通電斷電，就可交替剎住兩個(gè)制動(dòng)器，從而獲得輸出繩輪的正反轉(zhuǎn)動(dòng)。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有以下優(yōu)點(diǎn)一，可以實(shí)現(xiàn)長行程抽水，尤其適合深井抽水，還可提高了泵效20％。二，由于行程長，勻速工作時(shí)間就長，機(jī)械設(shè)備的運(yùn)動(dòng)性能就好，使用壽命延長。三，實(shí)現(xiàn)了一機(jī)雙抽，不僅把抽水量提高一倍，還使平衡效果最佳，抽水機(jī)的工作負(fù)荷最小，風(fēng)輪直徑無需太大。設(shè)備自重更佳輕便。所以，該抽水機(jī)造價(jià)很低，便于大面積推廣使用。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說明。


圖1是本發(fā)明的正視圖。
圖2是本發(fā)明的側(cè)視圖。
圖3是本發(fā)明的換向減速機(jī)的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明的換向減速換的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本發(fā)明的換向控制機(jī)構(gòu)示意圖。
圖6是本發(fā)明的電控式換向控制機(jī)構(gòu)示意圖。
圖7是本發(fā)明的電控式換向控制機(jī)構(gòu)剖示圖。
從圖1圖2中看到，風(fēng)輪1裝在風(fēng)輪軸2的上端，風(fēng)輪軸2插入換向減速機(jī)內(nèi)。換向減速機(jī)3放置在塔架8頂部，蓄水箱7位于換向減速機(jī)3的下面，兩根井管6位于輸出繩輪4的兩側(cè)，繩輪4有兩道槽，兩條細(xì)鋼繩9分別延伸到井管6內(nèi)，與柱塞10連接。輸出繩輪4的下面是換向控制機(jī)構(gòu)的撥桿23，撥桿23的兩端分別位于兩條細(xì)鋼繩9中間。制動(dòng)器5安裝在箱體另一側(cè)的半軸17上。
再看圖3圖4，圖中兩組差速器13并列布置。這兩組差速器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是相同的，兩個(gè)半軸齒輪16對(duì)稱布置，四個(gè)行星齒輪15套裝在十字軸18上，在差速器13的殼體外是圓柱齒輪14，兩個(gè)圓柱齒輪14互相嚙合；所不同的是在其中一組差速器13的側(cè)面有一個(gè)大齒輪12，與它配對(duì)的小錐齒輪11嚙合；
四根半軸分別插入差速器的半軸齒輪中。其中輸出一側(cè)的兩根半軸19的中部為齒軸，與位于它們中間的輸出齒輪20嚙合。輸出軸前端是輸出繩輪4。
另外兩根半軸17分別插入差速器13另一側(cè)的半軸齒輪16中，兩個(gè)半軸17的外端安裝制動(dòng)器5。
圖5是換向減速機(jī)3的控制機(jī)構(gòu)。轉(zhuǎn)桿22一端固接于撥桿23中間，二者在同一水平面。另一端固接主動(dòng)擺桿25，二者垂直。撥叉26與主動(dòng)擺桿25固接。伸縮筒29與主動(dòng)擺桿25鉸接。彈簧30套裝在伸縮桿28中，伸縮桿28下端鉸接。兩根拉桿24分別與兩個(gè)制動(dòng)器5上的調(diào)整臂21連接，拉桿24的下端與被動(dòng)擺桿27鉸接，被動(dòng)擺桿27套裝在轉(zhuǎn)桿22上，伸縮筒、伸縮桿、彈簧的裝法同上。
圖6圖7為電控式換向控制機(jī)構(gòu)。在凸輪軸35上固裝擺桿34，擺桿34下垂讓過半軸17，于制動(dòng)鼓5下面彎折90度，在此平面上放置電磁鐵33。
本發(fā)明不僅局限于上述風(fēng)力抽水機(jī)的使用范圍，同樣適用于開采石油的抽油機(jī)領(lǐng)域。如風(fēng)力不能滿足油井深、負(fù)荷大的要求，可以采用電動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)等動(dòng)力源。只要把小錐齒輪11水平放置，用皮帶輪代替風(fēng)輪即可。
權(quán)利要求
1，一種風(fēng)力抽水機(jī)，包括塔架、風(fēng)輪、換向減速機(jī)、雙井筒、蓄水箱、和換向控制機(jī)構(gòu)，其特征在于風(fēng)輪軸(2)為豎軸，軸上端安裝風(fēng)輪(1)，軸下端為錐齒輪(11)，錐齒輪(11)插入換向減速機(jī)(3)內(nèi)，與配對(duì)的大錐齒輪(12)嚙合；換向減速機(jī)(3)置于塔架(8)上部，它的前面是輸出繩輪(4)，繩輪(4)下面是兩根井筒(6)，繩輪(4)垂下來的細(xì)鋼繩(9)與柱塞(10)連接；換向減速機(jī)(3)后面的半軸(17)上裝制動(dòng)器(5)，制動(dòng)器(5)的調(diào)整臂(21)與換向控制機(jī)構(gòu)的拉桿(24)連接；換向控制機(jī)構(gòu)的撥桿(23)兩端，分別位于輸出繩輪(4)每側(cè)的兩條細(xì)鋼繩中間
2，根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力抽水機(jī)，其特征在于該換向減速機(jī)(23)由兩組差速器(13)、兩組制動(dòng)器(5)、四根半軸(19)、(17)、輸出齒輪(20)、輸出繩輪(4)組成；上述兩組差速器(13)的外殼上都裝有圓柱齒輪(14)，這兩個(gè)圓柱齒輪(14)互相嚙合，在其中一組差速(13)的側(cè)面裝有大錐齒輪(12)；兩半軸(19)分別插入差速器(13)輸出一側(cè)的半軸齒輪(16)中，輸出齒輪(20)位于兩半軸(16)中間，兩半軸(17)分別插入另一側(cè)的半軸齒輪(16)中，兩半軸(17)的外端裝有制動(dòng)器(5)。
3，根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力抽水機(jī)，其特征在于；換向控制機(jī)構(gòu)由撥桿(23)、轉(zhuǎn)桿(22)、主動(dòng)擺桿(25)、撥叉(26)、被動(dòng)擺桿(27)、拉桿(24)、伸縮筒(29)、伸縮桿(28)、彈簧(30)、緩沖器(31)組成，主動(dòng)擺桿(27)與轉(zhuǎn)桿(22)固接，被動(dòng)擺桿(27)與轉(zhuǎn)桿(22)鉸接。
4，根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力抽水機(jī)，其特征在于換向控制機(jī)構(gòu)采用電控方式，擺桿(34)與凸輪軸(35)固接，電磁鐵(33)置于擺桿(34)彎折后的水平面上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種風(fēng)力抽水機(jī)。他的風(fēng)輪軸為豎軸，不受風(fēng)向影響。換向減速機(jī)由兩組差速器、兩組制動(dòng)器、四根半軸組成，行程可達(dá)十幾米。換向控制機(jī)構(gòu)有機(jī)械撥桿式和電控式兩種。采用一機(jī)雙抽工作方式，不僅抽水量增加了一倍，還使平衡效果最佳，工作負(fù)荷最小，風(fēng)輪直徑無需太大。它整機(jī)重量輕、造價(jià)低，結(jié)構(gòu)簡單合理、使用壽命長。本發(fā)明還可以用于開采石油的抽油機(jī)領(lǐng)域。如風(fēng)能不能滿足油井深、負(fù)荷大的要求，即改用電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源，并將風(fēng)輪軸水平設(shè)置。
文檔編號(hào)F04B47/04GK101070838SQ200610046519
公開日2007年11月14日 申請(qǐng)日期2006年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月9日
發(fā)明者王毅 申請(qǐng)人:王毅