壓差動力水泵的制作方法
【專利摘要】一種利用流體壓力勢能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能作為動力的“壓差動力水泵”裝置。其構(gòu)造為：通過轉(zhuǎn)軸(2)組裝齒合齒輪(1)、密封罩(3)將外罩(4)的內(nèi)空間分隔成相對密封的A、B兩個空間。當(dāng)用水管將A、B空間分別聯(lián)接高低位水源時，空間壓力A＞B，裝置則為“壓差動力機(jī)”系統(tǒng)；當(dāng)用水管將A、B空間分別聯(lián)接高位水源和泵水高地時，在外力作用下，將空間A中的水輸送到泵水高地，裝置則為“水泵”系統(tǒng)；將“壓差動力機(jī)”系統(tǒng)和“水泵”系統(tǒng)同軸組裝則為“壓差動力水泵”裝置。當(dāng)整機(jī)設(shè)計制造時，A空間共享。根據(jù)水源水位差及泵水高度確定齒合齒輪組數(shù)?！八谩毕到y(tǒng)在同軸“壓差動力機(jī)”系統(tǒng)提供的動力作用下，將空間A中的水輸送到目標(biāo)高地。
【專利說明】壓差動力水泵 一.

【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明涉及一種利用流體壓力勢能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能作為動力的"壓差動力水泵"裝 置。在具有水位差的水源地，不需要電、油等其它能源，安裝本"壓差動力水泵"裝置，則可 源源不斷地將水（流體）輸送到目標(biāo)高地。 二.

【背景技術(shù)】：
[0002] 目前，人類有目的地將水從低水位提升到高水位，采用的方法有：電能抽水機(jī)、電 能潛水泵、汽油（柴油）抽水機(jī)、水輪泵、水錘泵、水車等。電能抽水機(jī)和潛水泵需要耗費(fèi)電 能，汽油（柴油）抽水機(jī)需要耗費(fèi)油料，水輪泵和水錘泵一般要求在有條件的地方筑壩形 成較大水位落差導(dǎo)致成本太高并有筑壩條件的限制，水車安裝位置固定不動且提水高度有 限?，F(xiàn)有的各類抽水機(jī)、水泵都屬于高能耗抽水。自然界中，具有一定水位差但又不具備安 裝水輪泵或水錘泵的水源地相對較多，在已形成世界能源危機(jī)的今天，研究不耗費(fèi)現(xiàn)有能 源，如何簡單、方便地利用大量的小水位差所具有的水能，將水提升到需要用水的高地，對 人類的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有較大的現(xiàn)實(shí)意義。 三.


【發(fā)明內(nèi)容】
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[0003] 本發(fā)明的目的在于：為人類提供一種在具有水位差的水源地，在特定空間將水位 差形成的壓力勢能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能驅(qū)動水泵，在不耗費(fèi)電、油等其它能源的情況下，將水輸送 到目標(biāo)高地的一種"壓差動力水泵"裝置。它是由兩對以上的有軸齒合齒輪、密封罩、隔板 將外罩內(nèi)空間分隔成彼此密封的連接高水位水管、低水位水管和送水管的三個區(qū)域空間的 裝置。連接高水位水管和低水位水管的兩個區(qū)域空間之間形成壓差，使分隔兩空間的齒合 齒輪產(chǎn)生轉(zhuǎn)動力矩，從而將壓力勢能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，通過同軸驅(qū)動連接高水位水管和送水 管區(qū)域空間的齒合齒輪。根據(jù)輸送水的目標(biāo)高度，增減連接高水位水管和低水位水管的兩 個空間之間的齒合齒輪數(shù)，則可實(shí)現(xiàn)將水提升到需要用水的高地。水源不枯，取水不斷。 四.

【專利附圖】

【附圖說明】：
[0004] 圖1為本發(fā)明裝置原理圖。
[0005] 本發(fā)明裝置原理圖中包括：有軸（2)的齒合齒輪（1)、密封罩（3)、外罩（4)。
[0006] 所述有軸（2)的齒合齒輪（1)和密封罩（3)將外罩（4)的內(nèi)空間分隔成相對密封 的A、B兩個空間。
[0007] 當(dāng)A空間連通水源高水位，B空間連通水源低水位時，A、B兩空間存在壓力差，有 軸（2)的齒合齒輪（1)獲得轉(zhuǎn)動力矩而轉(zhuǎn)動，從而將壓力勢能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能輸出。此時，本 裝置就是一個"壓差動力機(jī)"。
[0008] 當(dāng)A空間連通水源高水位，B空間連通目標(biāo)高地時，通過足夠的外動力使有軸（2) 的齒合齒輪（1)轉(zhuǎn)動，則可將A空間的水輸送到目標(biāo)高地。此時，本裝置就是一個"水泵"。
[0009] 圖2為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)圖
[0010] 本發(fā)明裝置的構(gòu)造包括：齒合齒輪（1)、轉(zhuǎn)軸（2)、密封罩（3)、外罩（4)、密封隔板 (5)、水源高水位水管接頭￠)、水源低水位水管接頭（7)、送水管接頭（8)。
[0011] 通過轉(zhuǎn)軸⑵組裝齒合齒輪（1)、密封隔板（5)和密封罩（3)將外罩⑷的內(nèi)空間 分隔成相對密封的A、Bl、B2三個空間區(qū)域。
[0012] 所述相對密封空間A、B1及之間的齒合齒輪組、密封罩（3)、外罩（4)、密封隔板（5) 及轉(zhuǎn)軸（2)組成"壓差動力機(jī)"系統(tǒng)，為整個裝置提供機(jī)械動力。
[0013] 所述相對密封空間A、B2及之間的齒合齒輪、密封罩（3)、外罩（4)、密封隔板（5) 及轉(zhuǎn)軸（2)組成"水泵"系統(tǒng)。
[0014] "水泵"系統(tǒng)在同軸的"壓差動力機(jī)"系統(tǒng)提供的機(jī)械動力作用下，將空間A中的水 輸送到目標(biāo)高地。
[0015] 圖3為齒輪和齒合齒輪組（1)的立體視圖。
[0016] 圖4為本發(fā)明裝置實(shí)施泵水的系統(tǒng)裝配圖。
[0017] 泵水裝配系統(tǒng)包括：壓差動力泵（9)、高水位水源（10)、高水位水管（11)、低水位 水源（12)、低水位水管（13)、送水管（14)、目標(biāo)高地（15)。
[0018] 將所述高水位水管（11)、低水位水管（13)、送水管（14)分別與壓差動力泵（9)和 高水位水源（10)、低水位水源（12)、目標(biāo)高地（15)對應(yīng)聯(lián)接。當(dāng)壓差動力泵（9)、高水位水 管（11)、低水位水管（13)中充滿水時,系統(tǒng)開始工作，將流過高水位水管（11)中的部份水 輸送到目標(biāo)地。
[0019] 五·【具體實(shí)施方式】及原理：
[0020] (一）·實(shí)施例子：
[0021] 如圖4,將所述高水位水管（11)、低水位水管（13)、送水管（14)分別與壓差動力 泵（9)和高水位水源（10)、低水位水源（12)、目標(biāo)高地（15)對應(yīng)聯(lián)接。壓差動力泵（9) 可以放置在高水位水源的水中，也可以放置在地面上，但放置高度要滿足能使當(dāng)?shù)卮髿鈮?將高水位水源（10)中的水壓到壓差動力泵（9)內(nèi)。可以通過多種方式使系統(tǒng)處于工作狀 態(tài)。例如，先將系統(tǒng)放入高水位水中，使系統(tǒng)內(nèi)充滿水，然后在保證系統(tǒng)處于吸虹狀態(tài)下，將 低水位水管（13)的出水口放到低水位水源（12)中，將送水管（14)的出水口放到目標(biāo)高地 (15)，則實(shí)現(xiàn)輸送水的目的。
[0022] 實(shí)際生產(chǎn)中，根據(jù)需要可以建造相對較大的固定提水站，也可以制造小型、微型壓 差動力水泵，方便搬運(yùn)、攜帶，用于不同量級的提水需求。
[0023] 壓差動力水泵系統(tǒng)可設(shè)計制造成組件式，根據(jù)需要方便地進(jìn)行組裝，以實(shí)現(xiàn)不同 的泵水需求。
[0024] (二）·工作原理：
[0025] 1、大氣壓原理：在真空管內(nèi)1個大氣壓能將水位壓到10. 3米高處。
[0026] 根據(jù)此原理，確定壓差動力泵（9)放置的高度范圍。
[0027] 2、吸虹管原理：在大氣壓和液體間分子的內(nèi)聚力作用下，高水位端的水會通過吸 虹管流向低水位端。
[0028] 根據(jù)此原理，可以將系統(tǒng)放置在地面上。
[0029] 2.轉(zhuǎn)動原理：轉(zhuǎn)動系統(tǒng)合力矩不為零時，系統(tǒng)必定發(fā)生轉(zhuǎn)動。
[0030] 根據(jù)此原理，處于高壓、低壓之間的齒合齒輪組必定會轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)"壓差動力機(jī)"的 目的。
[0031] 同時根據(jù)此原理，增減"壓差動力機(jī)"系統(tǒng)的齒合齒輪組數(shù)（或改變齒輪的直徑大 小），使同軸的"水泵"系統(tǒng)中的齒合齒輪獲得同樣的轉(zhuǎn)動力矩，實(shí)現(xiàn)泵水的目的。
[0032] (三）·能量來源：
[0033] 流體的壓力勢能。
[0034] 六、系統(tǒng)工作效率
[0035] 設(shè)水源水位差為h，"壓差動力機(jī)"的齒合齒輪組數(shù)為N，"水泵"系統(tǒng)的齒合齒輪組 數(shù)為1，高水位水管的流量為1個單位，提水量為L，提水高度為H。
[0036] 貝丨J :提水高度H = N*h
[0037] 提水量 L=1AN+1)
[0038] 對固定的壓差動力水泵系統(tǒng)，水源水位差越大，提水高度越高；對固定的水源水位 差，"壓差動力機(jī)"的齒合齒輪組數(shù)越少，提水量越大。實(shí)際生產(chǎn)中，要根據(jù)水源水位差和需 要用水的高度來組配壓差動力水泵系統(tǒng)。
【權(quán)利要求】
1. 利用流體對齒合齒輪組的壓力差將流體的壓力勢能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。
2. 使用密封罩和外罩將齒合齒輪分隔成兩個空間的方式組裝泵。
【文檔編號】F04C2/18GK104110371SQ201310154072
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2013年4月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月16日
【發(fā)明者】蔣國才 申請人:蔣國才