專利名稱：一種風力機氣動提水方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種風力機驅(qū)動、電控提水的方法及其風力機氣動提水裝置，屬于水 泵設備技術領域。
背景技術：
目前的風力提水技術是在井渠等水源處安裝風力機，通過機械轉動直接驅(qū)動抽水
直ο在水源不固定、多水源或風力機安裝地點與水源分開時，一是采用風力機發(fā)電，再 用電驅(qū)動水泵抽水，二是用風力機驅(qū)動空壓機產(chǎn)生壓縮空氣，再用壓縮空氣驅(qū)動水泵抽水。 其中發(fā)電抽水要配置逆變器、蓄電池等，價格昂貴，由于需要二次能源轉換，效率較低。而后 者的氣動水泵是用壓縮空氣直接驅(qū)動氣動馬達的轉子、齒輪等，使其高速旋轉帶動水泵抽 水。運行前提是要持續(xù)供給較高壓力的壓縮空氣，而風力機提供的壓縮空氣不穩(wěn)定，難以滿 足持續(xù)供水要求。另外，高速旋轉的運動零部件磨損嚴重也是常見問題。中國專利0(^64506及其改進200820016667公開了一種氣壓自控揚水機，其雖然 可解決發(fā)電抽水和壓縮空氣驅(qū)動抽水的部分問題，但由于工作原理是充氣時泵水，排氣時 蓄水，運行期間為間歇供水，供水不穩(wěn)、效率太低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種風力機驅(qū)動的氣動電控提水方法及其裝置，以適合風力 機提供的不穩(wěn)定壓縮空氣，運行時能夠進行連續(xù)供水，節(jié)能高效，與傳統(tǒng)氣動提水機相比還 避免了高速運動時的零部件磨損問題。為解決上述技術問題，本發(fā)明所采取的技術方案是提供一種風力機氣動提水方 法，在水源處設置風力機和由風力機驅(qū)動的電控提水裝置，提水裝置結構中包括同軸雙腔 缸體，此同軸雙腔缸體包括一個中央隔斷和分別設置在此隔斷兩側的氣動缸和泵水缸，此 氣動缸和泵水缸內(nèi)分別設置氣動活塞和泵水活塞，此氣動活塞和泵水活塞通過聯(lián)動桿相固 接，此聯(lián)動桿穿過所述中央隔斷，與中央隔斷密封活動連接；所述泵水缸缸體的兩端各自設 置一個與外界連通的單向進水閥和一個與外界連通的單向出水閥；所述氣動缸內(nèi)設置氣動 活塞自動轉向電控裝置。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，所述提水裝置的氣動活塞自動轉向電控裝置的 具體構成為所述氣動缸缸體的兩端各自設置一個氣孔，此氣孔與雙電控二位五通閥的兩 個工作口相連，此雙電控二位五通閥的進氣口與壓縮空氣泵的泵口相連；所述氣動缸內(nèi)部 兩端面上分別設置一個與所述雙電控二位五通閥相連的觸點開關，氣動活塞的正反活塞面 上相應位置處各設置一個觸點。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，所述提供的同軸雙腔缸體為圓柱形缸體。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，所述提水裝置的泵水缸缸體同一端端部的單向 進水閥和單向出水閥相對設置，二者連線即為同軸雙腔缸體的橫截面直徑。
采用上述技術方案所產(chǎn)生的有益效果在于
本發(fā)明優(yōu)化組合了風力驅(qū)動的能源優(yōu)勢和電力控制的精準優(yōu)勢，克服了風力驅(qū)動的不 穩(wěn)定問題，又最大限度地節(jié)約了電能，適于大面積推廣；
在工作時，風力機通過壓縮空氣泵向雙電控二位五通閥泵入壓縮空氣，由于氣動缸缸 體兩端的兩個氣孔與雙電控二位五通閥的兩個工作口相連，壓縮空氣即驅(qū)動氣動缸內(nèi)的氣 動活塞運動，當氣動活塞運動至氣動缸一端端部時，氣動活塞上的觸點觸動觸點開關，后者 通過控制電路轉換雙電控二位五通閥工作口的進、出氣方向，進氣口變排氣口，排氣口變進 氣口，氣動活塞隨即開始反向運動，當其運動至氣動缸另一端端部時，觸點再次觸動觸點開 關，并再次引發(fā)變向，如此即完成一個循環(huán)；
在聯(lián)動桿的帶動下，泵水活塞與氣動活塞同步運動，由于在泵水缸缸體的兩個端面上 均各有一個單向進水閥和一個單向出水閥，當泵水活塞從左向右運動時，泵水缸缸體左端 的單向進水閥開啟而單向出水閥關閉，同時泵水缸缸體右端的單向出水閥開啟而單向進水 閥關閉；同理，當泵水活塞從右向左運動時，泵水缸缸體右端的單向進水閥開啟而單向出水 閥關閉，同時泵水缸缸體左端的單向出水閥開啟而單向進水閥關閉；這樣，無論泵水活塞如 何運動，都能向外泵水，即達到了連續(xù)泵水的效果；
另外，本發(fā)明的提水裝置與傳統(tǒng)氣動提水機相比還避免了高速運動時的零部件磨損問題。


下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明。圖1是本發(fā)明的結構示意圖。圖2是本發(fā)明同軸雙腔缸體部分的剖視結構示意圖。圖3是觸點開關與雙電控二位五通閥之間的控制電路簡圖。圖4是本發(fā)明的工作原理圖。圖中1、同軸雙腔缸體；2、中央隔斷；3、氣動缸；4、泵水缸； 5、氣動活塞；6、泵水活塞；7、聯(lián)動桿；8、雙電控二位五通閥；
9、壓縮空氣泵；31、氣孔；32、觸點開關；41、單向進水閥； 42、單向出水閥；52、觸點；81、工作口 ；82、進氣口。
具體實施例方式參看附圖4，本發(fā)明提水方法的設計思路是，在水源處設置風力機和由風力機驅(qū)動 的提水裝置，提水裝置的氣動活塞自動轉向電控裝置連接電源，電動控制提水裝置的閥門 和開關。參看附圖1、2，本發(fā)明的提水裝置一個具體實施例的結構中包括圓柱形的同軸雙 腔缸體1，此同軸雙腔缸體1包括一個隔斷2和分別設置在此隔斷2兩側的氣動缸3和泵水 缸4，此氣動缸3和泵水缸4內(nèi)分別設置氣動活塞5和泵水活塞6，此氣動活塞5和泵水活 塞6通過聯(lián)動桿7相固接，此聯(lián)動桿7穿過隔斷2中央，與隔斷2中央密封活動連接；泵水 缸4缸體的兩端各自設置一個與外界連通的單向進水閥41和一個與外界連通的單向出水 閥42 ；氣動缸3內(nèi)設置氣動活塞自動轉向電控裝置，此氣動活塞自動轉向電控裝置的具體構成為
氣動缸3缸體的兩端各自設置一個氣孔31，此氣孔31與雙電控二位五通閥8的兩個 工作口 81相連，此雙電控二位五通閥8的進氣口 82與壓縮空氣泵9的泵口相連；氣動缸3 內(nèi)部兩端面上分別設置一個與雙電控二位五通閥8相連的觸點開關32，氣動活塞5的正反 活塞面上相應位置處各設置一個觸點52。本發(fā)明提水裝置的工作原理是風力機通過壓縮空氣泵9向雙電控二位五通閥8 泵入壓縮空氣，由于氣動缸3缸體兩端的兩個氣孔31與雙電控二位五通閥8的兩個工作口 81相連，壓縮空氣即驅(qū)動氣動缸3內(nèi)的氣動活塞5運動，當氣動活塞5運動至氣動缸3 —端 端部時，氣動活塞5上的觸點52觸動觸點開關32，后者通過控制電路轉換雙電控二位五通 閥8工作口 81的進、出氣方向，進氣口變排氣口，排氣口變進氣口，氣動活塞5隨即開始反 向運動，當其運動至氣動缸3另一端端部時，觸點52再次觸動觸點開關32，并再次引發(fā)變 向，如此即完成一個循環(huán)；
在聯(lián)動桿7的帶動下，泵水活塞6與氣動活塞5同步運動，由于在泵水缸4缸體的兩個 端面上均各有一個單向進水閥41和一個單向出水閥42，當泵水活塞6從左向右運動時，泵 水缸4缸體左端的單向進水閥41開啟而單向出水閥42關閉，同時泵水缸4缸體右端的單 向出水閥42開啟而單向進水閥41關閉；同理，當泵水活塞6從右向左運動時，泵水缸4缸 體右端的單向進水閥41開啟而單向出水閥42關閉，同時泵水缸4缸體左端的單向出水閥 42開啟而單向進水閥41關閉；這樣，無論泵水活塞6如何運動，都能向外泵水，即達到了連 續(xù)泵水的效果。另外，泵水缸4缸體同一端端部的單向進水閥41和單向出水閥42相對設置，二者 連線即為同軸雙腔缸體1的橫截面直徑，這樣，能夠方便的將單向進、出水閥分離，并使兩 個單向進、出水閥各自匯集接通至單一的進水管和出水管。參看附圖3，本發(fā)明提水裝置的觸點開關32與雙電控二位五通閥8之間的控制電 路可采用現(xiàn)有的雙控并聯(lián)電路。上述描述僅作為本發(fā)明可實施的技術方案提出，不作為對其技術方案本身的單一 限制條件。
權利要求
1.一種風力機氣動提水方法，其特征在于在水源處設置風力機和由風力機驅(qū)動的電 控提水裝置，提水裝置的結構中包括同軸雙腔缸體(1 )，此同軸雙腔缸體(1)包括一個中央 隔斷(2)和分別設置在此隔斷(2)兩側的氣動缸(3)和泵水缸(4)，此氣動缸(3)和泵水缸 (4)內(nèi)分別設置氣動活塞(5)和泵水活塞(6)，此氣動活塞(5)和泵水活塞(6)通過聯(lián)動桿(7)相固接，此聯(lián)動桿(7)穿過所述中央隔斷(2)，與中央隔斷(2)密封活動連接；所述泵水缸(4)缸體的兩端各自設置一個與外界連通的單向進水閥(41)和一個與外 界連通的單向出水閥(42)；所述氣動缸(3)內(nèi)設置氣動活塞自動轉向電控裝置。
2.根據(jù)權利要求1所述的風力機氣動提水方法，其特征在于所述提水裝置的氣動活 塞自動轉向電控裝置的具體結構為所述氣動缸(3)缸體的兩端各自設置一個氣孔(31)，此氣孔(31)與雙電控二位五通閥(8)的兩個工作口(81)相連，此雙電控二位五通閥(8)的進氣口(82)與壓縮空氣泵(9)的 泵口相連；所述氣動缸(3)內(nèi)部兩端面上分別設置一個與所述雙電控二位五通閥(8)相連的觸點 開關(32)，氣動活塞(5)的正反活塞面上相應位置處各設置一個觸點(52)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的風力機氣動提水方法，其特征在于所述提水裝置的同 軸雙腔缸體(1)為圓柱形缸體。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的風力機氣動提水方法，其特征在于所述提水裝置的泵 水缸(4)缸體同一端端部的單向進水閥(41)和單向出水閥(42)相對設置，二者連線即為同 軸雙腔缸體(1)的橫截面直徑。
全文摘要
本發(fā)明提供一種風力機氣動提水方法，在水源處設置風力機和由風力機驅(qū)動的電控提水裝置，提水裝置結構中包括同軸雙腔缸體，此同軸雙腔缸體包括一個中央隔斷和分別設置在此隔斷兩側的氣動缸和泵水缸，此氣動缸和泵水缸內(nèi)分別設置氣動活塞和泵水活塞，此氣動活塞和泵水活塞通過聯(lián)動桿相固接，此聯(lián)動桿穿過所述中央隔斷，與中央隔斷密封活動連接；所述泵水缸缸體的兩端各自設置一個與外界連通的單向進水閥和一個與外界連通的單向出水閥；所述氣動缸內(nèi)設置氣動活塞自動轉向電控裝置。本發(fā)明優(yōu)化組合了風力驅(qū)動的能源優(yōu)勢和電力控制的精準優(yōu)勢，克服了風力驅(qū)動的不穩(wěn)定問題，又最大限度地節(jié)約了電能，適于在干旱半干旱地區(qū)大面積推廣。
文檔編號F04B17/02GK102080642SQ20101059291
公開日2011年6月1日 申請日期2010年12月17日 優(yōu)先權日2010年12月17日
發(fā)明者崔建偉, 王賀輝 申請人:中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所