(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010798273.0
(22)申请日 2020.08.11
(71)申请人 朱建华
地址 310000 浙江省杭州市余杭区黄湖镇
青山村8组74号
(72)发明人 朱建华
(51)Int.Cl.
F04F 7/02(2006.01)
(54)发明名称一种重力增压的水锤泵(57)摘要本发明涉及水电设备技术领域，且公开了一种重力增压的水锤泵，包括阀体、高压罐、出水口、进水口和排水口，所述阀体的两端分别连接有进水口和排水口，所述高压罐设于阀体的上端。该重力增压的水锤泵，通过偏转水槽的偏转驱动排水口的阀门转动，并在此过程中，利用水流动加速失衡，使排水口阀门的关闭的更加具有瞬时性，增强水锤现象发生瞬间的压力，获得更高的瞬时水压，阀门的开启状态更加稳定，利于水管内的流速到达最大值；另一方面，通过偏转水槽的重力变化驱动活塞缸伸缩，主动吸收水锤现象发生瞬间的压力，并在活塞缸压缩时释放，减少高压水流动瞬间的阻力，提高对高压的吸收 和利用能力。权利要求书1页 说明书3页 附图3页CN 112012968 A 2020.12.01
C N 112012968
A
1.一种重力增压的水锤泵，包括阀体(1)、高压罐(2)、出水口(3)、进水口(4)和排水口
(5)，所述阀体(1)的两端分别连接有进水口(4)和排水口(5)，所述高压罐(2)设于阀体(1)的上端，其特征在于：所述高压罐(2)侧壁的底部设有出水口(3)，所述排水口(5)的排水侧设有呈跷跷板设置的偏转水槽(6)，所述偏转水槽(6)的一侧设有倾倒口(7)，所述偏转水槽
(6)单侧接水并在其倾斜时通过倾倒口(7)倒出，所述偏转水槽(6)转动时驱动排水口(5)上的控制阀(8)开启或关闭，所述高压罐(2)的上部连通有连接弯管(10)，所述连接弯管(10)连通有连接杠杆(9)，所述偏转水槽(6)的一端通过连接杠杆(11)与活塞缸(9)活动连接并驱动活塞缸(9)伸缩，且偏转水槽(6)驱动排水口(5)的阀门关闭时驱动活塞缸(9)伸出。
2.根据权利要求1所述的一种重力增压的水锤泵，其特征在于：所述控制阀(8)为蝶阀或球阀，所述控制阀(8)的控制轴与偏转水槽(6)的转轴通过齿轮传动连接。
3.根据权利要求2所述的一种重力增压的水锤泵，其特征在于：所述偏转水槽(6)上的齿轮直径大于控制阀(8)上的齿轮，所述偏转水槽(6)上的齿轮和控制阀(8)上的齿轮均为半齿轮，所述偏转水槽(6)水平时，控制阀(8)和偏转水槽(6)上的齿轮处于啮合的起始位置，且此时控制阀(8)处于开启状态。
4.根据权利要求1所述的一种重力增压的水锤泵，其特征在于：所述偏转水槽(6)为长方体，所述偏转水槽(6)的中部设有隔板，所述偏转水槽(6)靠近活塞缸(9)的一侧为配重箱，另一侧为接水箱，所述配重箱的长度大于接水箱。
5.根据权利要求4所述的一种重力增压的水锤泵，其特征在于：所述偏转水槽(6)内的配重结构为带有弹性的水囊，水囊里盛有一半的水，所述偏转水槽(6)的接水箱上设有额外的送水装置。
权 利 要 求 书1/1页CN 112012968 A
一种重力增压的水锤泵
技术领域
[0001]本发明涉及水电设备技术领域，具体为一种重力增压的水锤泵。
背景技术
[0002]水锤泵是一种不消耗能源的动力设备，能将低水头能转换为高水头能的高级提水装置，一般来说，可将水管中流动的水大约百分之15压升至相当于5倍进水管落差的高度，请参阅5，其结构主要包括进水管、泵体、净重负载阀、单向阀、压力罐和出水管等结构，进水管的流水流经净重负载阀附近时，水流冲力使净重负载阀关闭，管内动能转换为压力能，单向阀冲开，流水进入压力罐，其中一部分水沿着出水管上升至一定的高度，随着进水管压力降低，重力负载阀打开，同时单向阀关闭，此过程不断重复，在不需要外部动力源的条件下将水提升至更高的高度。
[0003]一方面，在水锤泵运行的过程中，利用水流动的冲击力使净重负载阀关闭，利用水锤现象将水的动能变成压力能，水锤水锤现象与阀门关闭的速度有关，即阀门关闭的越突然，水锤现象越明显，转换的压力能越大，而现有结构中，水冲击净重负载阀过程中，通道由大变小，是个渐变的过程，不够迅速，不能最大的将动能转换为压力能，其次，水锤效应后，重新开启到再次关闭的间隔过短，水流没有回复到最大的动能状态，进一步制约的压力能的转换。
[0004]另一方面，在水锤现象发生时，流水进入压力罐中，压缩压力罐内部空气，随着压缩罐内压力的增加，进水的阻力越大，即随着压力罐内的压力增大，制约了单次进入压力罐的水量，降低单次提升的效率。
发明内容
[0005]针对上述背景技术的不足，本发明提供了一种重力增压的水锤泵的技术方案，具有更加高效、对瞬时高压的利用率更高等优点，解决了背景技术提出的问题。
[0006]本发明提供如下技术方案：一种重力增压的水锤泵，包括阀体、高压罐、出水口、进水口和排水口，所述阀体的两端分别连接有进水口和排水口，所述高压罐设于阀体的上端，所述高压罐侧壁的底部设有出水口，所述排水口的排水侧设有呈跷跷板设置的偏转水槽，所述偏转水槽的一侧设有倾倒口，所述偏转水槽单侧接水并在其倾斜时通过倾倒口倒出，所述偏转水槽转动时驱动排水口上的控制阀开启或关闭，所述高压罐的上部连通有连接弯管，所述连接弯管连通有连接杠杆，所述偏转水槽的一端通过连接杠杆与活塞缸活动连接并驱动活塞缸伸缩，且偏转水槽驱动排水口的阀门关闭时驱动活塞缸伸出。
[0007]优选的，所述控制阀为蝶阀或球阀，所述控制阀的控制轴与偏转水槽的转轴通过齿轮传动连接。
[0008]优选的，所述偏转水槽上的齿轮直径大于控制阀上的齿轮，所述偏转水槽上的齿轮和控制阀上的齿轮均为半齿轮，所述偏转水槽水平时，控制阀和偏转水槽上的齿轮处于啮合的起始位置，且此时控制阀处于开启状态。
[0009]优选的，所述偏转水槽为长方体，所述偏转水槽的中部设有隔板，所述偏转水槽靠近活塞缸的一侧为配重箱，另一侧为接水箱，所述配重箱的长度大于接水箱。
[0010]优选的，所述偏转水槽内的配重结构为带有弹性的水囊，水囊里盛有一半的水，所述偏转水槽的接水箱上设有额外的送水装置。
[0011]本发明具备以下有益效果：
[0012]1、该重力增压的水锤泵，通过偏转水槽的偏转驱动排水口的阀门转动，并在此过程中，利用水流动加速失衡，使排水口阀门的关闭的更加具有瞬时性，增强水锤现象发生瞬间的压力，获得更高的瞬时水压，提高工作的效率，其次，阀门的开启状态更加稳定，利于水管内的流速到达最大值，进一步提高瞬时压力，提高水泵的工作压力。
[0013]2、该重力增压的水锤泵，通过偏转水槽的重力变化驱动活塞缸伸缩，主动吸收水锤现象发生瞬间的压力，并在活塞缸压缩时释放，减少高压水流动瞬间的阻力，提高对高压的吸收和利用能力，此次，偏转水槽的重力也转换为水压，更进一步的提高对高压的利用效率。
附图说明
[0014]图1为本发明的结构示意图；
[0015]图2为本发明中图1的侧视示意图；
[0016]图3为本发明中偏转水槽排水时的结构示意图；
[0017]图4为本发明中偏转水槽驱动时的结构示意图；
[0018]图5为现有的水锤泵的原理示意图。
[0019]图中：1、阀体；2、高压罐；3、出水口；4、进水口；5、排水口；6、偏转水槽；7、倾倒口；
8、控制阀；9、活塞缸；10、连接弯管；11、连接杠杆。
具体实施方式
[0020]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0021]请参阅图1，一种重力增压的水锤泵，包括阀体1、高压罐2、出水口3、进水口4和排水口5，阀体1的两端分别连接有进水口4和排水口5，其中进水口4倾斜设置，高压罐2设于阀体1的上端，高压罐2和阀体1之间通过单向阀连通，高压罐2侧壁的底部设有出水口3，排水口5的排水侧设有呈跷跷板设置的偏转水槽6，偏转水槽6的一侧设有倾倒口7，偏转水槽6单侧接水并在其倾斜时通过倾倒口7倒出，随着水的增多，两侧重量失衡，偏转水槽6向一侧偏转，偏转水槽6转动时驱动排水口5上的控制阀8开启或关闭，高压罐2的上部连通有连接弯管10，连接弯管10连通有连接杠杆9，偏转水槽6的一端通过连接杠杆11与活塞缸9活动连接并驱动活塞缸9伸缩，且偏转水槽6驱动排水口5的阀门关闭时驱动活塞缸9伸出，活塞缸9伸出时，扩展高压罐2的体积，减少高压罐2内气压，水锤效应发生时，流水更容易进入高压罐2中，活塞缸9缩回时，压缩气体，使高压罐2的气压增加，进而增加出水口3出水水压，帮助水被提升到更高的高度。
[0022]请参阅图2，其中，控制阀8为蝶阀或球阀，控制阀8的控制轴与偏转水槽6的转轴通过齿轮传动连接，具体的，偏转水槽6中部的转轴和控制阀8的控制轴均安装有齿轮，且两组齿轮啮合，偏转水槽6在重量失衡时转动，带动转轴转动，驱动控制阀8开启或关闭。[0023]其中，偏转水槽6上的齿轮直径大于控制阀8上的齿轮，齿轮比大于1，偏转水槽6较小的转动角度就能驱动控制阀8大角度转动，偏转水槽6上的齿轮和控制阀8上的齿轮均为半齿轮，偏转水槽6水平时，控制阀8和偏转水槽6上的齿轮处于啮合的起始位置，且此时控制阀8处于开启状态，控制阀8关闭时，齿轮失去啮合状态，避免齿轮相
互锁死。
[0024]请参阅图3和图4，其中，偏转水槽6为长方体，偏转水槽6的中部设有隔板，转轴穿过隔板，偏转水槽6靠近活塞缸9的一侧为配重箱，另一侧为接水箱，配重箱的长度大于接水箱，配重箱里装有随倾角移动的配重结构，当偏转水槽6偏向一侧使，配重结构移动加速失衡，加速转动，使控制阀8关闭的更加迅速。
[0025]其中，偏转水槽6内的配重结构为带有弹性的水囊，水囊里盛有一半的水，当偏转水槽6向一侧倾斜时，水流向低的一侧，加速失衡，同时在压缩活塞缸9时，偏转水槽6的质量集中，起到更好的压缩效果，偏转水槽6的接水箱上设有额外的送水装置，送水装置直接连接进水口4的上游，加速偏转水槽6的偏转进程，调整或减少两次水锤现象的间隔，提高工作效率。
[0026]本发明的工作原理及工作流程：
[0027]流水由进水口4进入阀体1中，并从排水口5排出，随着偏转水槽6的水量增多，偏转水槽6发生偏转，带动控制阀8转动关闭，阀体1内发生水锤现象，压力增加，冲开阀体1和高压罐2之间的单向阀，高压水进入高压罐2中，同时偏转水槽6转动，带动活塞缸9伸长，减少高压罐2内气压，减少高压水进入高压罐2内的阻力，高压水以减少的阻力进入高压罐2中，减少能量耗损，高压水顺着进水口4被提升到较高的位置，随着偏转水槽6的倾斜，水自然流出变轻，偏转水槽6反向转动，驱动活塞缸9压缩，此
时配重箱内的水流到另一侧，增强压缩效果，在活塞缸9的压缩作用，将高压罐2内气体吸收缓存的压力能释放转变的水压，将高压罐2内进入的高压水全部送到较高位置，在偏转水槽6反向转动时，控制阀8打开，偏转水槽6的接水箱蓄水，重复上述过程。
[0028]需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0029]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议