[發明專利]一種水擊驅動式高揚程活塞泵

有效

• 申請號: 201510651685.0
• 申請日: 2015-10-10
• 公開（公告）號: CN105221377B
• 公開（公告）日: 2017-04-05
• 發明（設計）人: 郭永鑫;楊開林;郭新蕾;紀平;付輝;王濤;李甲振;夏慶福;黃偉
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院
• 主分類號: F04B9/10
• 分類號: F04B9/10;F04B53/10
• 代理公司: 北京國林貿知識產權代理有限公司11001
• 代理人: 李桂玲,李富華

技術領域

本發明涉及一種水擊驅動式高揚程活塞泵，是一種水利機械，是一種無需電力等其他能源驅動的水力驅動泵。

背景技術

水錘泵的特點是不用任何其他的能源，既無需電力，也不使用汽油、柴油，僅僅依靠水流本身的水頭，就可以將水提高到一定的高度。其結構十分簡單，沒有什么太多的元件，泵的故障率很低。傳統的水錘泵利用水自身的水擊特性，通過閥門的往復運動形成水擊，使水流在水擊壓力作用下提升到高處。這樣的工作方式也造就了傳統水錘泵揚程較小的缺點，如何提高水錘泵的揚程是一個需要解決的問題。

發明內容

為了克服現有技術的問題，本發明提出了一種水擊驅動式高揚程活塞泵。所述的活塞泵利用水擊的原理，將水流的往復運動變為機械的往復運動，顯著提高了泵水的揚程。

本發明的目的是這樣實現的：一種水擊驅動式高揚程活塞泵，包括：帶有水平段和豎直段的倒T形閥體，所述的水平段的一端是水壓進水口，另一端是壓力輸出口，所述的豎直段的底部與水平段連接，頂部設置水擊閥，所述的豎直段從下向上截面積逐漸增大，形成擴口；所述的壓力輸出口與往復缸聯通，所述的往復缸內設有帶有活塞連桿的動力活塞和復位彈簧，所述的活塞連桿與設在泵缸中的泵水活塞連接，所述的泵缸與注水管和輸水管連接，所述的注水管上設有注水單向閥，所述的輸水管上設有輸水單向閥。

進一步的，所述的往復缸和泵缸設有通氣管，所述通氣管將動力活塞和泵水活塞的背壓測與大氣聯通。

進一步的，所述的復位彈簧是設置在往復缸背壓側的螺旋壓簧。

進一步的，所述的泵缸還設有注水閥。

本發明產生的有益效果是：本發明用水擊驅動一個活塞，并將機械能傳遞給另一個活塞，利用兩個缸體直徑不同的原理，形成不同的截面積比，可以滿足不同揚程供水的需求。所述的活塞泵結構簡單，工作時無需任何其他能源，不用拉電線，依靠水流本身的能量即可以將水泵至高處，并根據需要選擇適當的揚程。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

圖1是本發明的實施例一、二、四所述活塞泵的結構原理示意圖。

具體實施方式

實施例一：

本實施例是一種水擊驅動式高揚程活塞泵，如圖1所示。本實施例包括：帶有水平段1和豎直段2的倒T形閥體，所述的水平段的一端是水壓進水口101，另一端是壓力輸出口102，所述的豎直段的底部與水平段連接，頂部設置水擊閥3，所述的豎直段從下向上截面積逐漸增大，形成擴口；所述的壓力輸出口與往復缸4聯通，所述的往復缸內設有帶有活塞連桿402的動力活塞401和復位彈簧403，所述的活塞連桿與設在泵缸5中的泵水活塞501連接，所述的泵缸與注水管7和輸水管6連接，所述的注水管上設有注水單向閥701，所述的輸水管上設有輸水單向閥601。

本實施例的工作原理為：

水擊閥關閉產生水擊，閥體內壓力升高，推動動力活塞向往復缸右側（由圖1的紙面確定的左右側）移動，同時帶動泵水活塞壓縮泵缸內水體，泵缸中的水體從輸水單向閥排出。

泵體內水擊壓力降低時，動力活塞在復位彈簧和內外壓差作用下向往復缸左側移動，同時帶動泵水活塞向泵缸左側移動，泵缸內水體積增大壓力減小，外界水體在大氣壓作用下從注水單向閥流入泵缸。

水擊閥周期性啟閉，上述過程重復運行。

假設，活塞移動的距離（行程），動力活塞的面積，往復缸直徑，泵水活塞的面積，泵缸直徑，則兩個活塞每往復一次的理論排液體積為：

，

水擊閥產生的最大水擊壓力為，則最大揚水壓力（水頭）為：

當時，，從而通過改變往復缸和泵缸截面積的比可提高揚水水頭。

本實施例的優勢在于：傳統水錘泵揚程較小，本實施例所述水擊驅動式高揚程活塞泵通過改變往復缸和泵缸截面積的比，可以滿足不同揚程供水的需求。

本實施例所述的水壓進水口應連接具有壓力的水體。通常情況下在上游設置水池，使用一條傾斜的硬質管道將水池與水壓進水口連接。泵體的高度應低于水池中水位的高度，使池中的水位對泵體中的水體產生壓力。

倒T形的泵體應為硬質的泵體，可以承受水擊的壓力而不會變形。豎直段的擴口可以是逐漸擴展的喇叭形，也可以是在某一截面突然擴展的階躍形。

水擊閥可以是具有彈簧復位的單向閥，使用十字支撐和導向桿引導閥瓣的開閉。