[发明专利]风力提水灌溉系统

说明书

技术领域

本发明涉及蓄水灌溉技术，特别是涉及风力提水灌溉系统。

背景技术

在我国，农业是基础产业，粮食的生产至关重要，粮食的增产是基本国策，而粮食增产的重要突破口是灌溉面积进一步扩大，由于边远地区能源短缺和架设电网不便等原因，限制了灌溉面积进一步扩大，具有丰富风力资源的我国东北、西北、华北广大地区，开发风力提水灌溉是这些地区发展农业生产的一条重要途径。现有的风力提水机有两种，一种是通过能量转换风力提水，即通过空气压缩气动力传动动力或通过发电电能传动动力，其中空气压缩传动，传动效率较低，不宜推广。风力发电提水需要风车后面齿轮传动、发电机、控制装置及并网等设备，造价高难以推广。另一种是机械式风力提水机，均由风车与提水泵两个功能部分配合构成，其提水泵普遍采用往复式水泵致使风力提水机效率不高，流量小、扬程低。许多关键问题（如高效风轮设计、风机与水泵的高效匹配）还未很好地解决，未形成规模化市场。目前风力提水技术发展相对比较成熟，是风能利用的主要方式之一，在解决农牧业灌排、边远地区人畜饮水以及沿海养鱼、制盐等方面不失为一种简单、可靠、有效的实用技术，随着科学技术的不断发展，风力提水技术必将得到不断的发展完善。

发明内容

本发明要解决的技术问题，是提供一种价格低物美价廉、机械能无需转化为电能、易于推广使用形成规模化市场的风力提水灌溉系统。

采用的技术方案是：

风力提水灌溉系统，包括机舱、塔架、风力传动部分、机械传动部分、液压传动部分、蓄水灌溉部分。所述的塔架上端设有与塔架固定连接的塔架法兰盘，机舱以其机舱底座坐落在与塔架法兰盘相连的回转轴承上。所述风力传动部分包括轮毂、固定在轮毂上的叶片，轮毂装设在机舱的前端。所述机械传动部分包括主轴、连杆、万向连接头、输出曲轴、传动钢管、活动连接件。主轴以其两端轴承支撑在机舱底座两端，主轴通过法兰与设在机舱前端的轮毂连接。输出曲轴设在主轴下方的塔架内，通过两端的轴承支撑在塔架内两侧的固定架上，进行轴向定位。主轴为曲轴，主轴与输出曲轴通过中间设有万向连接头的连杆连接。构成一个曲柄摇杆机构。输出曲轴两端焊接有两个短管，输出曲轴下方的下部塔架内设有一根光轴，光轴以其两端轴承支撑在塔架内两侧光轴固定架上，光轴上焊接有与输出曲轴上相同的两个短管，并与输出曲轴上的两个短管相对应。输出曲轴和光轴上的两个短管分别由结构相同的两个传动钢管连接，两个传动钢管上下两端分别与输出曲轴和光轴上的两个短管铰接，每根传动钢管由多段钢管组成，并由可实现自由弯曲且结构相同的活动连接件连接。所述液压传动部分包括液压缸、四个单向阀和两根水管。液压缸布设在水中，两侧分别布设有两个与液压缸连接的单向阀，其中一侧的两个单向阀与吸水管连接，另一侧的两个单向阀与出水管连接。所述光轴的两个短管内侧均焊接有与其平行同样的两个固定钢丝绳短管，所述液压缸的活塞两端分别连接有钢丝绳，其中一端钢丝绳连接光轴上的固定钢丝绳短管，另一端钢丝绳绕经导向滑轮连接光轴上另一个固定钢丝绳短管，光轴带动两个固定钢丝绳短管摆动，使液压缸中的活塞形成上下往复运动，所述蓄水灌溉部分由蓄水池和田地组成，蓄水池与田地布置方式由个人需要而布置。所述出水管连接蓄水池，蓄水池连接灌溉的田地。当活塞向上下运动时，随着往复液压缸上下部分密闭容器体积减小或增大，通过四个单向阀控制，液压缸往复提水，水经出水管进入蓄水池中再灌溉田地。

上述的传动钢管由三段钢管组成。

本发明不需风力发电等设备，大大降低了运营成本，避免了高效风轮的设计、风机与水泵高效匹配技术及水泵运动部件耐久等重大关键技术问题，能迅速提高生产力，不用电、不用油，实现提水机械化，能充分利用小水源、低水高扬、零存整取、贮用结合，既省时省力，又低碳环保，结构简单、拆卸、安装简便、适合在广大边远风能资源丰富地区推广使用。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2图1的A—A剖视图。

具体实施方式

风力提水灌溉系统，包括机舱5、塔架10、风力传动部分、机械传动部分、液压传动部分、蓄水灌溉部分。所述的塔架10上端设有与塔架固定连接的塔架法兰盘9，机舱5以其机舱底座36坐落在与塔架法兰盘9相连的回转轴承8上。所述风力传动部分包括轮毂2、固定在轮毂上的叶片1，轮毂2装设在机舱5的前端。所述机械传动部分包括主轴6、连杆7、万向连接头11、输出曲轴12、传动钢管15、活动连接件16。主轴6以其两端轴承4支撑在机舱底座36两端，主轴6通过法兰3与设在机舱5前端的轮毂2连接。输出曲轴12设在主轴6下方的塔架10内，通过两端的轴承13支撑在塔架内两侧的固定架14上，进行轴向定位。主轴6为曲轴，主轴6与输出曲轴12通过中间设有万向连接头11的连杆7连接，构成一个曲柄摇杆机构。输出曲轴12两端焊接有两个短管20、21，输出曲轴12下方的下部塔架10内设有一根光轴18，光轴18以其两端轴承19支撑在塔架10内两侧光轴固定架17上，光轴18上焊接有与输出曲轴12上相同的两个短管20、21，并与输出曲轴上的两个短管相对应。输出曲轴12和光轴18上的两个短管20、21分别由结构相同的两个传动钢管15连接，两个传动钢管15上下两端分别与输出曲轴12和光轴18上相对应的两个短管20、21铰接，每根传动钢管15由三段钢管组成，并由可实现自由弯曲且结构相同的活动连接件16连接。所述液压传动部分包括液压缸、四个单向阀和两根水管。液压缸27布设在水26中，两侧分别布设有一号单向阀32、二号单向阀33、三号单向阀34、四号单向阀35与液压缸27连接，其中一侧的一号单向阀32和二号单向阀33与吸水管29连接，另一侧的三号单向阀34和四号单向阀35与出水管31连接。所述光轴18的两个短管20、21内侧均焊接有与其平行同样的两个固定钢丝绳的两个短管22、23，所述液压缸27的活塞28两端分别连接有钢丝绳24、25，其中一端钢丝绳25连接光轴18上的固定钢丝绳短管22，另一端钢丝绳24绕经导向滑轮30连接光轴18上另一个固定钢丝绳短管23，光轴18带动位差120度的两个固定钢丝绳短管摆动，使液压缸27中的活塞28形成上下往复运动。所述蓄水灌溉部分由蓄水池37和田地38组成，蓄水池与田地布置方式由个人需要而布置。所述出水管31连接蓄水池37，蓄水池37连接灌溉的田地38。当活塞28向上运动时，随着往复液压缸27上部分密闭容器体积减小和下部分密闭容器体积增大，一号单向阀32和四号单向阀35关闭，二号单向阀33和三号单向阀34开始；相反，当活塞28向下运动时，随着液压缸27上部分密闭容器体积增大和下部分密封容器体积减少，二号单向阀33和三号单向阀34关闭，一号单向阀32和四号单向阀35开启，液压缸往复提水，水经出水管进入蓄水池中再灌溉田地。