一种全自动压水设备的制作方法

1.本发明涉及低水位向高水位输水技术领域，更具体的说是涉及一种全自动压水设备。


背景技术：

2.水锤泵是一种以流水为动力，通过机械作用，产生水锤效应，将低水头能转换为高水头能的高级提水装置，其工作原理是利用流动中的水被突然制动时所产生的能量，使其中一部分水压升到一定高度。水锤泵主要由进水管、泵体、泄水阀、中心阀、压力罐、出水管六大部分组成，是可以将动能转换为压力能的一种简单机械。水锤泵的工作方式：沿进水管向下流动的水流至静重负载阀附近时，水流冲力使阀迅速关闭；水流突然停止流动，水流的动能即转换成压力能，于是管内水的压力升高，将单向阀冲开，一部分水即进入空气室中并沿出水管上升到一定的高度；随后，由于进水管中压力降低，静重负载阀在静重作用下自动落下，恢复到开启状态，同时空气室中的压缩空气促使单向阀关闭，整个过程重复进行。但是该产品的缺点是扬程不高，水量不大，所以一直没有得到推广应用。
3.然而，国内大部分山区的水源依然短缺，近年来提昌旱地改水田，但是多数地区的水源都在低处，采用水锤泵不能满足从低处向高处输送水的需求；如果采用水泵抽水，需要大功率的水泵组，还需要电力公司架线，且大功率水泵组用电费用高。因此旱地改水田的项目进展缓慢，没有一种节能、且能满足从低水位向高水位的输送水的设备。
4.因此，如何提供一种全自动压水设备，是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

5.为此，本发明的目的在于提出一种全自动压水设备，提供一种节能、且满足从低水位向高水位的输送水的设备。
6.本发明提供了一种全自动压水设备，放置于低水位的水源处，包括：
7.第一水箱，所述第一水箱内部形成进水腔，其顶部为进水孔，所述进水孔汇集来自水源的水；
8.第二水箱，所述第一水箱一侧连通有第二水箱，且其高于所述第二水箱高度，所述第二水箱上安装有对高水位输出的供水阀；
9.驱动机构，所述驱动机构位于所述进水腔内，且位于所述进水孔正下方，并能够通过进水使其获能转动；
10.加压机构，所述驱动机构动力连接位于所述第二水箱上方的所述加压机构，所述加压机构的出气孔与所述第二水箱连通，且使所述加压机构中至少部分部件沿竖直方向上下运动，并向所述第二水箱内泵入气体给水加压。
11.进一步地，所述驱动机构包括：
12.转盘，垂直所述第一水箱高度方向设置有转盘轴，所述转盘转动连接于所述转盘轴上；
13.重力移动水箱，所述转盘外圆周上设置有重力移动水箱，所述重力移动水箱承载来自进水孔的水，并带动所述转盘转动一定角度后倾倒其内的水进入所述第一水箱底部。
14.进一步地，所述重力移动水箱呈一端大一端小的筒状，所述进水孔面向旋转过其底部的重力移动水箱设置有两个倾斜的注水管。
15.进一步地，所述重力移动水箱的大端与所述转盘活动连接，其小端与所述转盘铰接。
16.进一步地，所述转盘内相对所述重力移动水箱的大端设置有连接通道，所述重力移动水箱的大端侧面具有能够滑动于所述连接通道、且不完全脱出的连接杆。
17.进一步地，所述加压机构包括：
18.驱动盘，所述驱动盘与所述转盘一体固定；
19.主轴，所述主轴一端与所述驱动盘固定，另一端转动连接于轴承座内；其上具有多个主动轮；
20.曲轴，所述主轴两侧对称布置两个曲轴，每一个所述曲轴的主轴颈上均具有与所述主动轮啮合的从动轮；
21.加压部，所述加压部顶部与所述曲轴的连杆轴径连接，其底部出气孔与所述第二水箱连通。
22.进一步地，所述加压部为活塞连杆式打气筒。
23.进一步地，所述第二水箱顶部设置有加压箱体，所述加压机构位于所述加压箱体内，所述轴承座安装于所述加压箱体内，所述曲轴两端分别转动连接于所述加压箱体内壁上。
24.进一步地，所述主动轮齿数大于所述从动轮齿数。
25.进一步地，所述第一水箱与所述第二水箱之间有进水单向阀，所述第一水箱靠近所述第二水箱顶部设置有溢流管；所述第二水箱内高于所述进水单向阀处设置有浮球式排气阀。
26.经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明具有水锤泵节能的特点，只要有源源不断的水进入第一水箱便能带动驱动机构转动，驱动机构带动加压机构给第二水箱加压，就会使第一水箱进入第二水箱的水压力提高，水压达到一定值，供水阀开启，加压的水对外输出，水量大，由此循环工作，能够保证对高水位输送水，装置不容易损坏，满足山区的山地灌溉和人畜饮水的需求。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
28.图1附图为本发明提供的一种全自动压水设备的透视图(示意出了内部结构)；
29.图2附图为本发明提供的一种全自动压水设备的结构示意图；
30.图3附图为本发明提供的一种全自动压水设备的剖视图；
31.图4附图为本发明提供的一种全自动压水设备的俯视图；
32.图5附图为驱动机构和加压机构的结构示意图；
33.图6附图为驱动机构剖视图；
34.图中：
35.1第一水箱，11进水孔，12注水管，2第二水箱，3驱动机构，31转盘，312连接通道，32重力移动水箱，33连接杆，4加压机构，41驱动盘，42主轴，43主动轮，44曲轴，45从动轮，46加压部，5加压箱体，6进水单向阀，7浮球式排气阀，8溢流管。
具体实施方式
36.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
37.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
38.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
39.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
40.由于，多数地区的水源都在低处，采用水锤泵不能满足从低处向高处输送水的需求；如果采用水泵抽水，需要大功率的水泵组，还需要电力公司架线，且大功率水泵组用电费用高。因此旱地改水田的项目进展缓慢，鉴于此，本发明实施例公开了一种全自动压水设备，节能、且能满足从低水位向高水位的输送水的设备。
41.本发明提供的一种全自动压水设备，放置于低水位的水源处，参见附图1-4，包括：第一水箱1和第二水箱2，所述第一水箱1内部形成进水腔，其顶部为进水孔11，所述进水孔11汇集来自水源的水；所述第一水箱1一侧连通有第二水箱2，且其高于所述第二水箱2高度，所述第二水箱2上安装有对高水位输出的供水阀21；驱动机构3，所述驱动机构3位于所述进水腔内，且位于所述进水孔11正下方，并能够通过进水使其获能转动；加压机构4，所述驱动机构3动力连接位于所述第二水箱2上方的所述加压机构4，所述加压机构4的出气孔与所述第二水箱2连通，且使所述加压机构4中至少部分部件沿竖直方向上下运动，并向所述第二水箱2内泵入气体给水加压。
42.本发明具有水锤泵节能的特点，只要有源源不断的水进入第一水箱带动驱动机构转动，驱动机构带动加压机构给第二水箱内加压，就会使第一水箱进入第二水箱的水压力提高，压力达到一定值，供水阀开启，加压的水对外输出，水量大，由此循环工作，能够保证
对高水位输送水，装置不容易损坏，满足山区的山地灌溉和人畜饮水的需求。
43.有利的是，本实施例的进水孔呈逐渐向内凹陷的倒棱台状，方便进水及进水的临时存储，值得说明的是，来水需要经过过滤元件过滤。
44.在本发明的一个实施例中，参见附图5，所述驱动机构3包括：转盘31和重力移动水箱32，垂直所述第一水箱1高度方向设置有转盘轴，所述转盘31转动连接于所述转盘轴上；所述转盘31外圆周上设置有重力移动水箱32，所述重力移动水箱32承载来自进水孔11的水，并带动所述转盘31转动一定角度后倾倒其内的水进入所述第一水箱1底部。
45.由此，驱动机构3如一个水车结构，通过在重力移动水箱32内注水，在重力移动水箱32的重力作用下，带动转盘31转动，因为转盘外圆周上具有多个重力移动水箱32，因此保证了转盘不停的转动；无需提供其他动力，只要有足够的水进入进水孔就能够保持转盘不停的转动。
46.本实施例中，所述重力移动水箱32呈一端大一端小的筒状，大端为进水端，所述进水孔11面向旋转过其底部的重力移动水箱32设置有两个倾斜的注水管12。转盘旋转方向参见附图5，逆时针转动，因为重力移动水箱32在进水孔下部停留时间不长，不能装满水，为了保证重力移动水箱32内有足够重量的水带动转盘转动，因此在进水孔设置有两个倾斜的注水管12，当重力移动水箱32转过进水孔，依然能够继续注水。
47.在其他实施例中，所述重力移动水箱32的大端与所述转盘31活动连接，其小端与所述转盘31铰接。由此当重力移动水箱32转到下部，其大端可以远离转盘将其内的水倾倒至第一水箱下部。
48.一个具体的实施例中，参见附图6，所述转盘31内相对所述重力移动水箱32的大端设置有连接通道312，所述重力移动水箱32的大端侧面具有能够滑动于所述连接通道312、且不完全脱出的连接杆33。其中连接通道312为内部直径大、外部直径小的阶梯通道，连接杆内部具有限位头，防止连接杆从连接通道312脱出；其他实施例中还可以气缸，但是优选不使用外部添加动力的连接通道和连接杆结构。
49.其中重力移动水箱32的数量、转盘的尺寸规格及重力移动水箱32在运转过程中的载水量需要保证能够带动加压机构运转。本领域技术人员根据实际所需的扬程长度，设计计算加压机构最大的加压压力，由此获得转盘及重力移动水箱32的设计参数，保证设备正常工作。
50.本发明的实施例中，参见附图5，所述加压机构4包括：驱动盘41，所述驱动盘41与所述转盘31一体固定；主轴42，所述主轴42为一个水平轴，其一端与所述驱动盘41固定，另一端转动连接于轴承座内；其上具有多个主动轮43；所述主轴42两侧对称布置两个曲轴44，每一个所述曲轴44的主轴颈上均具有与所述主动轮43啮合的从动轮45；加压部46，所述加压部顶部与所述曲轴44的连杆轴径连接，其底部出气孔与所述第二水箱2连通。所述加压部46为活塞连杆式打气筒。
51.由此当转盘带动驱动盘转动时，主轴跟随一起转动，进而主动轮与从动轮上的齿进行啮合传动，带动两侧的曲轴同步转动，曲轴的连杆轴径上带动有加压部，通过曲轴转动，使活塞连杆式打气筒的活塞上下运动，给第二水箱加压。其中，曲轴的布置尽量选择如发动机的曲轴布置形式，以四气缸发动机曲轴为例，四个曲拐分开布置，两个一组、且与另外一组相差180度布置，这样转动起来更稳定。活塞连杆式打气筒结构与发动机活塞连杆结
构相似，并在筒体底部设置有单向阀，保证气体只出不进。
52.由于活塞连杆式打气筒主要是打气给第二水箱加压，考虑到结构布置，可以将第一曲轴的连杆轴径设置在一个方向上，第二曲轴的连接轴径也设置在同一侧，保证主轴运动中一直有打气筒给第二水箱加压即可。
53.更有利的是，所述第二水箱2顶部设置有加压箱体5，所述加压机构4位于所述加压箱体5内，所述轴承座安装于所述加压箱体5内，所述曲轴44两端分别转动连接于所述加压箱体5内壁上。由此防止加压机构被灰尘杂物影响，保证了加压机构的工作环境。
54.上述实施例中，所述主动轮43齿数大于所述从动轮45齿数，由此通过大齿轮带动小齿轮转动，转盘输入的转速被加速作用到了打气筒上，增加了打气频率，实现了加速增压作用。
55.上述各实施例中，所述第一水箱1与所述第二水箱2之间有进水单向阀6，第一水箱内的水压达到一定压力，第一水箱内的水进入第二水箱，所述第一水箱1靠近所述第二水箱2顶部设置有溢流管8，第一水箱内水位过高时，通过溢流管向外溢流；所述第二水箱2内高于所述进水单向阀6处设置有浮球式排气阀7，当第二水箱水位上升时，浮子浮起关闭浮球式排气阀7。
56.工作过程：
57.1、把该设备固定在水源处，然后用水管把水引入该设备进水孔；
58.2、当水从进水孔进入到第一水箱时，水先流入重力移动水箱内，水达到一定的重量后，会使转盘自行转动，在转盘转动的同时，重力移动水箱也会随直着向下移，此时进水孔的水会流向下一个重力移动水箱内；
59.3、当转盘转动的同时通过驱动机构带动加压机构加速加压，此时由于驱动机构的运转带动加压机构的连杆上下运动，加压机构所产生的气体被挤压至第二水箱内；
60.4、当重力移动水箱随着转盘转动，同时，重力移动水箱内的水会倒入第一水箱，重复以上动作，第一水箱内的水逐步上升，第一水箱内的水会经过进水阀进入第二水箱，当第一水箱和第二水箱内的水位上升到一定高度，浮子上移，关闭浮子式排气阀，此时第一水箱内的水也会逐渐增多，多余的水会从溢流管流出；
61.5、重复以上2至4的步骤，当浮子把排气孔关闭的同时，由于加压机构不断向第二水箱内充气，此时第二水箱内的气压在不断上升，第二水箱内气压上升的同时，其内的水会从供水阀流出。第二水箱内气压的大小决定了供水阀扬程高度。
62.6、当第二水箱内的水从供水阀流出后，第二水箱内的水位会逐步下降，浮子也会随着水位而下降，当浮子下降到一定高度，浮子内装有一定的水，由于第二水箱内水位下降浮子失去了浮力，浮子本身的重力会强行把排气阀打开，当排气阀打开时，第二水箱内的气压会从排气阀排出：第二水箱内的气压瞬间下降至标准大气压，此时第一水箱内的水由于重力的存在，会自动打开进水单向阀，第一水箱内的水继续流入第二水箱。
63.7、第二水箱的水位上升时，浮子也随着上升并关闭排气阀，排气阀关闲后，设备又进入了下一个循环工作中。由此往复自低水位向高水位输送水，满足了山区的山地灌溉和人畜饮水的需求。
64.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特
点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
65.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：
1.一种全自动压水设备，其特征在于，放置于低水位的水源处，包括：第一水箱(1)，所述第一水箱(1)内部形成进水腔，其顶部为进水孔(11)，所述进水孔(11)汇集来自水源的水；第二水箱(2)，所述第一水箱(1)一侧连通有第二水箱(2)，且其高于所述第二水箱(2)高度，所述第二水箱(2)上安装有对高水位输出的供水阀(21)；驱动机构(3)，所述驱动机构(3)位于所述进水腔内，且位于所述进水孔(11)正下方，并能够通过进水使其获能转动；加压机构(4)，所述驱动机构(3)动力连接位于所述第二水箱(2)上方的所述加压机构(4)，所述加压机构(4)的出气孔与所述第二水箱(2)连通，且使所述加压机构(4)中至少部分部件沿竖直方向上下运动，并向所述第二水箱(2)内泵入气体给水加压。2.根据权利要求1所述的一种全自动压水设备，其特征在于，所述驱动机构(3)包括：转盘(31)，垂直所述第一水箱(1)高度方向设置有转盘轴，所述转盘(31)转动连接于所述转盘轴上；重力移动水箱(32)，所述转盘(31)外圆周上设置有重力移动水箱(32)，所述重力移动水箱(32)承载来自进水孔(11)的水，并带动所述转盘(31)转动一定角度后倾倒其内的水进入所述第一水箱(1)底部。3.根据权利要求2所述的一种全自动压水设备，其特征在于，所述重力移动水箱(32)呈一端大一端小的筒状，所述进水孔(11)面向旋转过其底部的重力移动水箱(32)设置有两个倾斜的注水管(12)。4.根据权利要求3所述的一种全自动压水设备，其特征在于，所述重力移动水箱(32)的大端与所述转盘(31)活动连接，其小端与所述转盘(31)铰接。5.根据权利要求4所述的一种全自动压水设备，其特征在于，所述转盘(31)内相对所述重力移动水箱(32)的大端设置有连接通道(312)，所述重力移动水箱(32)的大端侧面具有能够滑动于所述连接通道(312)、且不完全脱出的连接杆(33)。6.根据权利要求2所述的一种全自动压水设备，其特征在于，所述加压机构(4)包括：驱动盘(41)，所述驱动盘(41)与所述转盘(31)一体固定；主轴(42)，所述主轴(42)一端与所述驱动盘(41)固定，另一端转动连接于轴承座内；其上具有多个主动轮(43)；曲轴(44)，所述主轴(42)两侧对称布置两个曲轴(44)，每一个所述曲轴(44)的主轴颈上均具有与所述主动轮(43)啮合的从动轮(45)；加压部(46)，所述加压部顶部与所述曲轴(44)的连杆轴径连接，其底部出气孔与所述第二水箱(2)连通。7.根据权利要求6所述的一种全自动压水设备，其特征在于，所述加压部(46)为活塞连杆式打气筒。8.根据权利要求6所述的一种全自动压水设备，其特征在于，所述第二水箱(2)顶部设置有加压箱体(5)，所述加压机构(4)位于所述加压箱体(5)内，所述轴承座安装于所述加压箱体(5)内，所述曲轴(44)两端分别转动连接于所述加压箱体(5)内壁上。9.根据权利要求6所述的一种全自动压水设备，其特征在于，所述主动轮(43)齿数大于所述从动轮(45)齿数。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种全自动压水设备，其特征在于，所述第一水箱(1)与所述第二水箱(2)之间有进水单向阀(6)，所述第一水箱(1)靠近所述第二水箱(2)顶部设置有溢流管(8)；所述第二水箱(2)内高于所述进水单向阀(6)处设置有浮球式排气阀(7)。

技术总结
本发明涉及一种全自动压水设备，放置于低水位的水源处，包括第一水箱，其内部形成进水腔，其顶部为进水孔；第一水箱一侧连通有第二水箱，且其高于第二水箱高度，第二水箱上安装有对高水位输出的供水阀；驱动机构位于进水腔内，并能够通过进水使其获能转动；驱动机构动力连接位于第二水箱上方的加压机构，加压机构的出气孔与第二水箱连通，且使加压机构中至少部分部件沿竖直方向上下运动，并向第二水箱内泵入气体给水加压。本发明具有水锤泵节能的特点，有源源不断的水进入第一水箱便能带动驱动机构转动，驱动机构带动加压机构给第二水箱加压，加压的水对外输出，水量大，保证对高水位输送水，满足山区的山地灌溉和人畜饮水的需求。满足山区的山地灌溉和人畜饮水的需求。满足山区的山地灌溉和人畜饮水的需求。


技术研发人员：赵雪 浦绍君
受保护的技术使用者：赵雪
技术研发日：2023.08.03
技术公布日：2023/10/20