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具有增壓發(fā)電裝置的柔性閥門式水錘泵的制作方法

文檔序號:5505653閱讀:2433來源:國知局
專利名稱:具有增壓發(fā)電裝置的柔性閥門式水錘泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型屬于泵系統(tǒng)。
水錘泵對水源的要求不高,結(jié)合我國的國情,它應(yīng)有廣泛的用途和發(fā)展前途,但是目前我國水錘泵的使用還很不普遍,其主要原因是對水錘泵的結(jié)構(gòu)、性能、品種與多功能的開發(fā)研究還很少,老的結(jié)構(gòu),例如從日本引進(jìn)的門式結(jié)構(gòu),由于故障多,效益低、笨重,已不能適應(yīng)各種場合的需要。目前國內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)中以“具有組合式流線形沖擊閥裝置的水錘泵”專利號為8620570的設(shè)計(jì)較為合理,該技術(shù)的沖擊閥采用彈簧和流線體外形的裝置,改善了閥的受力條件和水力效率,使其具有較好的工作性能。但是,這種泵由于結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,加工工藝要求較高,影響了推廣使用,并且在有些情況下,泵的性能指標(biāo)還不夠理想。
本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡單、輕便、整機(jī)另件數(shù)僅為現(xiàn)有技術(shù)一半,且便于制造、維護(hù)、建站成本低、性能良好,并可用于發(fā)電,適合山區(qū)條件使用的水錘泵。
本實(shí)用新型由形成水鍾的進(jìn)水管(1),泵體及底座(2),設(shè)于泵體頂部法蘭盤上或法蘭盤上的圓環(huán)形明槽或暗槽內(nèi)的排水閥裝置(由柔性排水閥(3)、環(huán)形壓板(12)及螺絲(8)組成),通過中心螺絲固體在泵體頂蓋中央的揚(yáng)水閥裝置(由柔性揚(yáng)水閥(5)、柔性壓板(14)、剛性壓板(15)及螺絲組成),環(huán)形壓板(12)的頂面與泵體頂蓋(13)之間構(gòu)成幅向水流通道即園周形排水口(4),在泵體頂蓋上有沿?fù)P水閥裝置的中心螺絲呈圓周對稱分布的若干個揚(yáng)水孔(17),泵體頂蓋上設(shè)有空氣室(6),自空氣室內(nèi)向上引出的揚(yáng)水管(7)等部分構(gòu)成。其特點(diǎn)是排水閥和揚(yáng)水閥是用橡膠、塑料或橡膠與塑料的混合物等柔性材料制成,并布置成水平同心圓對稱式。本實(shí)用新型的特點(diǎn)還在于排水閥的設(shè)置與固定形式可以是用螺絲、壓板壓緊的,也可以是設(shè)于圓環(huán)形暗槽內(nèi)的自由運(yùn)動形式,排水閥可采用整體或由若干單元體連成整體的組合形式。
本實(shí)用新型由形成水鍾的進(jìn)水管(1)、泵體及底座(2)、設(shè)于泵體頂部法蘭盤上或法蘭盤上的圓環(huán)形明槽或暗槽內(nèi)的排水閥裝置(由柔性排水閥(3)、環(huán)形壓板(12)及螺絲(8)組成),通過中心螺絲固體在泵體頂蓋中央的揚(yáng)水閥裝置(由柔性揚(yáng)水閥(5),柔性壓板(14)、剛性壓板(15)及螺絲組成),環(huán)形壓板(12)的頂面與泵體頂蓋(13)之間構(gòu)成幅向水流通道即圓周形排水口(4),在泵體頂蓋上有沿?fù)P水閥裝置的中心螺絲呈圓周對稱分布的若干個揚(yáng)水孔(7),泵體頂蓋上設(shè)有空氣室(6),自空氣室內(nèi)向上引出的揚(yáng)水管(7)等部分構(gòu)成。其特點(diǎn)是排水閥和揚(yáng)水閥是用橡膠、塑料或橡膠與塑料的混合物等柔性材料制成,并布置成水平同心圓對稱式,從空氣室下部引出發(fā)電支管及控制閥(9)。再連接水輪機(jī)(10),發(fā)電機(jī)(11)。本實(shí)用新型的特點(diǎn)還在于排水閥的設(shè)置與固定形式可以是用螺絲、壓板壓緊的,也可以是設(shè)于圓環(huán)形暗槽內(nèi)的自由運(yùn)動形式,排水閥可采用整體或由若干單元體連成整體的組合形式。
本實(shí)用新型由于排水閥和揚(yáng)水閥這兩個泵的主要部分用橡膠塑料或橡膠與塑料的混合物等柔性材料代替一般水錘泵閥門裝置采用的軸、軸承、彈簧等組合件,因此簡化了結(jié)構(gòu),減少了故障同時還減少了泵的振動和噪音,不需要潤滑,無水質(zhì)污染,而且用于排水閥和揚(yáng)水閥布置成水平同心圓對稱式,使其受力均勻、對消、能量損耗小,使揚(yáng)水量及泵的過水能力顯著增加。



圖1為具有增壓發(fā)電裝置的柔性閥門式水鍾泵系統(tǒng)示意圖。
圖2為具有增壓發(fā)電裝置的柔性閥門式水鍾泵局部結(jié)構(gòu)裝配圖。
圖3是本實(shí)用新型三組典型性能數(shù)據(jù)與現(xiàn)有技術(shù)(專利號是86205705)的性能比較(水鍾泵的型號均為75型,即水泵及進(jìn)水管的口徑為75毫米)。其中圖3(a)是q(揚(yáng)水量、升/秒)與h/H(揚(yáng)程/水頭)的關(guān)系曲線;圖3(b)是Q(過水流量、升/秒)與h/H(揚(yáng)程/水頭)的關(guān)系曲線;圖3(c)是η(水鍾泵效率)與h/H(揚(yáng)程/水頭)的關(guān)系曲線。
圖3(a)、3(b)、3(c)中的曲線I(座標(biāo)點(diǎn)符號為“×”)為根據(jù)第一組數(shù)據(jù)繪制,試驗(yàn)水頭3.8米;曲線Ⅱ(坐標(biāo)點(diǎn)符號為“△”)為根據(jù)第2組數(shù)據(jù)繪制,試驗(yàn)水頭5.1米;曲線Ⅲ(坐標(biāo)點(diǎn)符號為“O”)為根據(jù)第三組數(shù)據(jù)繪制,試驗(yàn)水頭5.1米;曲線Ⅳ(坐標(biāo)點(diǎn)符號為“·”)為現(xiàn)有技術(shù)申請?zhí)柺?6205705“具有組合式流線形沖擊閥裝置的水鍾泵”SCB75-10型的實(shí)測資料,試驗(yàn)水頭為9.2米。
具有增壓發(fā)電裝置的柔性閥門式水錘泵結(jié)構(gòu)見
圖1。由形成水錘的進(jìn)水管(1),泵體及底座(2)、柔性排水閥(3)、柔性揚(yáng)水閥(5)、空氣室(6)和揚(yáng)水管(7)組成,自空氣室下部引出發(fā)電支管及控制閥(9),閥后連接水輪機(jī)(10)與發(fā)電機(jī)(11)或加工機(jī)械。圖2是具有增壓發(fā)電裝置的柔性閥門式水錘泵局部結(jié)構(gòu)裝配圖,排水閥裝置由柔性排水閥(3)、環(huán)形壓板及螺絲組成,其中柔性排水閥(3)即沖擊閥是一片圓環(huán)形橡膠,它作為閥門的運(yùn)動件與密封件還可用塑料,以及塑料與橡膠的混合物等柔性材料制成。該柔性排水閥(3)的設(shè)置與固定形式有3種第一種是將橡膠設(shè)置在泵體(2)頂部法蘭盤的圓環(huán)形明槽內(nèi),橡膠件上面有圓環(huán)形壓板(12),通過螺絲(8)壓緊橡膠件的固定部分;第二種是增大橡膠環(huán)的內(nèi)外直徑,壓板的內(nèi)直徑和泵體頂蓋(13)的密封臺直徑也相應(yīng)擴(kuò)大,并在橡膠環(huán)上開設(shè)若干個螺絲孔,將橡膠環(huán)直接設(shè)置在泵體法蘭盤頂面,利用螺絲(8)及壓板(12)壓緊;第三種為自由運(yùn)動式,是把環(huán)形橡膠置于泵體法蘭盤上的環(huán)形暗槽內(nèi),即法蘭盤和壓板連結(jié)成整體,橡膠環(huán)非密封部分的厚度小于槽高,當(dāng)橡膠環(huán)向上拱起進(jìn)行密封的同時,非密封部分也略有運(yùn)動,由于橡膠環(huán)的圓周對稱性和環(huán)向張力的影響,雖無固緊裝置,在運(yùn)動中也不致變位而出格,此種方式使結(jié)構(gòu)進(jìn)一步簡化,拆裝方便,并延長橡膠環(huán)壽命,但不論采用以上那種方式設(shè)置橡膠環(huán),橡膠環(huán)均可采用整體或由若干單元體連成整體閥門的組合形式。環(huán)形壓板(12)的頂面與泵體頂蓋(13)之間的空隙構(gòu)成幅向的水流通道,圓周形排水口(4)通道的高度可通過沿圓周分布的若干個螺帽來調(diào)節(jié),達(dá)到改變水錘泵的工作頻率和過水流量。揚(yáng)水閥裝置由柔性揚(yáng)水閥(5)、柔性壓板(14)、剛性壓板(15),并通過中心螺絲將其固定在泵體頂蓋的中央;柔性揚(yáng)水閥(5)是一片圓形橡膠,和柔性壓板(14)一起作為閥門的運(yùn)動件和密封件,二者除用橡膠制作外,還可用塑料以及橡膠與塑料的混合物等柔性材料制成。當(dāng)排水閥裝置中的柔性排水閥(3)處于靜止?fàn)顟B(tài)時,在進(jìn)水水頭的作用下,進(jìn)水管和泵體中的水開始流動,通過圓周形排水口(4)排出,水流逐漸加速,當(dāng)流速達(dá)一定值時,作用在柔性排水閥(3)上的水流升力使其自由端往上移,與泵體頂蓋(13)的密封臺接觸,實(shí)現(xiàn)密封,切斷水流,這時排水口(4)被封,即柔性排水閥進(jìn)入工作狀態(tài),泵內(nèi)水流因突然切斷,產(chǎn)生水錘,慣性水流引起泵內(nèi)壓力驟升,高壓慣性水流經(jīng)過沿圓周分布的若干個揚(yáng)水孔(17)時,頂開柔性揚(yáng)水閥(5)和柔性壓板(14),揚(yáng)上的水流經(jīng)空氣室(6)內(nèi)的空氣緩沖與調(diào)節(jié),揚(yáng)水管就連續(xù)不斷地上水;由于水錘波的傳播使泵體及進(jìn)水管內(nèi)壓力降低,所儲存的彈性應(yīng)變能開始釋放而產(chǎn)生逆向水流,于是柔性揚(yáng)水閥(5)和柔性壓板(14)在氣壓與本身彈力作用下,恢復(fù)到原來位置,柔性排水閥(3)的自由端也因泵內(nèi)壓力降低及回彈力的作用恢復(fù)到原來的靜止?fàn)顟B(tài),至此完成了一個水錘周期。增壓發(fā)電是利用水錘泵的“水力變壓器”特性,將輸入的低壓水能轉(zhuǎn)換成高壓能量,提高水能的密度和品位,利用揚(yáng)水管(7)中略低于出水口的水位,形成大致穩(wěn)定的發(fā)電水頭。增壓發(fā)電期間,上部出水口不再提供其它用水。另外還可在出水口附近修建蓄水池,水錘泵于空閑時抽水蓄能,所蓄之水晚間通過揚(yáng)水管路集中發(fā)電。由于提供的是峰荷電能,故經(jīng)濟(jì)價值更大。配套的水力機(jī)組根據(jù)發(fā)電水頭選擇,采用斜擊式機(jī)組或貫流式機(jī)組。水輪機(jī)尾水排至泵下游。
權(quán)利要求1.一種具有增壓發(fā)電裝置的柔性閥門式水錘泵,由進(jìn)水管(1)、泵體(2)、閥門裝置、空氣室(6)和揚(yáng)水管(7)組成,其特征在于排水閥和揚(yáng)水閥用柔性材料制成,并布置成水平同心圓對稱式。
2.一種具有未曾有過發(fā)電裝置的柔性閥門式水錘泵,由進(jìn)水管(1)、泵體(2)、閥門裝置、空氣室(6)和揚(yáng)水管(7)組成,其特征在于排水閥和揚(yáng)水閥用柔性材料制成,并布置成水平同心圓對稱式,從空氣室下部引出發(fā)電支管及控制閥(9),再連接水輪機(jī)(10)、發(fā)電機(jī)(11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有增壓發(fā)電裝置的柔性閥門式水錘泵,其特征在于排水閥的設(shè)置與固定形式可以是用螺絲、壓板壓緊的,也可以是設(shè)于圓環(huán)形暗槽內(nèi)的自由運(yùn)動形式,排水閥可采用整體或由若干單元體連成整體的組合形式。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有增壓發(fā)電裝置的柔性閥門式水錘泵,其特征在于排水閥的設(shè)置與固定形式可以是用螺絲、壓板壓緊的,也可以是設(shè)于圓環(huán)形暗槽內(nèi)的自由運(yùn)動形式,排水閥可采用整體或由若干單元體連成整體的組合形式。
專利摘要具有增壓發(fā)電裝置的柔性閥門式水錘泵,屬于泵系統(tǒng)。這種新型水錘泵,以兩塊橡皮分別固定以后,在水力作用下具有沖擊閥與揚(yáng)水閥的功能,由此構(gòu)成一種極其簡單的水錘泵,這種泵具有性能良好,容易維修,造價便宜,建站投資低,尚能兼顧發(fā)電與加工等優(yōu)點(diǎn),因此更適合山區(qū)的使用條件。
文檔編號F04F7/02GK2064833SQ89219898
公開日1990年10月31日 申請日期1989年11月14日 優(yōu)先權(quán)日1989年11月14日
發(fā)明者翁德源 申請人:云南農(nóng)業(yè)大學(xué)
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