水动力活页泵的制作方法

文档序号:11585042阅读:419来源:国知局

本发明属于叶片泵技术领域,涉及一种活页泵,特别是涉及一种能利用水的落差将势能转化成电能的水动力活页泵。



背景技术:

据计算,世界海洋潮汐能蕴藏量约为27亿千瓦,若全部转换成电能,每年发电量大约为1.2万亿度。潮汐发电严格地讲应称为“潮汐能发电”,潮汐能发电仅是海洋能发电的一种,但是它是海洋能利用中发展最早、规模最大、技术较成熟的一种。利用海洋能发电的方式很多,其中包括波力发电、潮汐发电、潮流发电、海水温差发电和海水含盐浓度差发电等,而国内外已开发利用海洋能发电主要是潮汐发电。由于潮汐发电的开发成本较高和技术上的原因,所以发展不快。潮汐发电与水力发电的原理相似,它是利用潮水涨、落产生的水位差所具有势能来发电的,也就是把海水涨、落潮的能量变为机械能,再把机械能转变为电能(发电)的过程。具体地说,潮汐发电就是在海湾或有潮汐的河口建一拦水堤坝,将海湾或河口与海洋隔开构成水库,再在坝内或坝房安装水轮发电机组,然后利用潮汐涨落时海水位的升降,使海水通过轮机转动水轮发电机组发电。

据2000年的资料显示,日本每年需利用海水3000亿立方米,而2010年资料显示我国每年需利用海水500亿立方米。将这些海水抽取进行利用需消耗巨大的能量,在此背景下以海水波浪为动力能源的泵拥有广阔的前景,可为每年提取海水节省一笔巨大的开支。在能源紧张的当下,如何有效地利用自然界的能量是亟待解决的问题。

中国专利号cn201520122202.3发明提出的海水动力泵,由泵缸、活塞、活塞杆、后端盖、连接杆、支架、单向吸入阀、单向排出阀和摆板组成,其特征为泵缸内的活塞与活塞杆铰接,泵缸前端固定一支架,连接杆一端与支架铰接,另一端与活塞杆铰接并和摆板刚性连接,摆板浸入海水中此海水动力泵的工作原理是当海水中的波浪运动时,推动推板运动,推板可推动活塞运动使泵缸的容积产生变化,容积变化后驱动单向阀开闭,实现泵的进液与出液功能,当泵缸容积变小时,缸内压强变大,单向排出阀打开、单向吸入阀闭合,实现泵出液体,当泵缸容积变大时,缸内压强变小,单向排出阀闭合、单向吸入阀打开,实现泵入液体,由此形成一个完整的工作周期。该海水动力泵只能提供进液和出液功能,并不能直接提供动力,另外其提供进液和出液属于间隙性提供,提供不稳定。



技术实现要素:

本发明针对上述海水动力泵技术存在的不足,提出一种水动力活页泵,结构简单、工作原理清晰,优化了发电工程应用中动力装置的结构,节能环保、能提高海水的利用率,转换率能得到显著提升,能够为发电设备提供较为稳定的动力。

本发明的技术方案是:水动力活页泵,包括泵体外壳以及设置在泵体外壳两侧的前后盖;其特征在于:所述泵体外壳上设有进水口和出水口,所述泵体外壳两端端面上设有均匀分布的螺孔,所述泵体外壳内部中心设有转轴,所述转轴外圆设有均匀分布的叶片,所述叶片的根部与所述转轴转动连接,所述叶片的根部与所述转轴的外表面之间设有弹簧,在所述转轴中心的水平线上还设有转盘,所述转盘内切于所述泵体外壳的内表面、外切于所述叶片的外表面进行安装;所述转盘与所述转轴间留有间隙,所述转盘还处于所述进水口与所述出水口之间,所述前后盖上相应的设有转轴轴孔、转盘轴孔和螺孔,所述前后盖通过螺孔与所述泵体外壳相连。

所述叶片的曲率半径与转轴曲率半径相同,叶片的厚度略小于转盘与转轴间的间隙。

所述叶片数量为3~5片,优选为4片,每片叶片的弧长略小于1/4转轴外圆周长。

所述弹簧为低劲度系数弹簧,弹性系数范围在600n/m~800n/m之间。

所述转盘与泵体外壳的内表面、与叶片的外表面的间隙均小于0.5mm。

所述进水口和出水口与转轴水平中心线形成夹角,夹角范围为30~50°。

所述螺孔的直径小于泵体外壳的壁厚,螺孔的数量为8个。

本发明的有益效果为:本发明提供的水动力活页泵,泵体内部由转轴和设置在转轴上的活动式叶片构成,结构简单、工作原理清晰,利用水的落差,将水的势能有效的转化成电能,优化了海水发电工程中动力装置的结构,其装置具有节能环保的功能,海水的利用率得到了很大的提高,转换率能得到显著的提升,为发电设备提供了连续的、稳定的动力。

附图说明

图1为本发明中泵体的端面结构示意图。

图2为本发明中泵体全剖结构示意图。

图3为本发明中泵体外部结构示意图。

图4为本发明中前后盖端面结构示意图。

图中:转轴1、叶片2、转盘3、泵体外壳4、螺孔5、前后盖6、转轴轴孔7、转盘轴孔8、进水口9、出水孔10、弹簧11。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明:

如图1-4所示,水动力活页泵,包括泵体外壳4以及设置在泵体外壳两侧的前后盖6;泵体外壳4上设有进水口9和出水口10,泵体外壳4两端端面上设有均匀分布的螺孔5,泵体外壳4内部中心设有转轴1,转轴1外圆设有均匀分布的叶片2,叶片2的根部与转轴1转动连接,叶片2的根部与转轴1的外表面之间设有弹簧11,在转轴1中心的水平线上还设有转盘3,转盘3内切于泵体外壳4的内表面、外切于叶片2的外表面进行安装;转盘3与转轴1间留有间隙,转盘3还处于进水口9与出水口10之间,前后盖6上相应的设有转轴轴孔7、转盘轴孔8和螺孔5,前后盖6通过螺孔5与泵体外壳4相连。

如图1-4所示,水动力活页泵,叶片2的曲率半径与转轴曲率半径相同,叶片2的厚度略小于转盘3与转轴1间的间隙;叶片2数量为3~5片,优选为4片,本实施例中叶片片数为4片;每片叶片2的弧长略小于1/4转轴1外圆周长;弹簧3为低劲度系数弹簧,弹性系数范围在600n/m~800n/m之间;转盘3与泵体外壳4的内表面、与叶片2的外表面的间隙均小于0.5mm,本实施例中间隙为0.3mm;进水口9和出水口10与转轴1水平中心线形成夹角,夹角范围为30~50°,本实施例中夹角范围取45°;螺孔5的直径小于泵体外壳4的壁厚,螺孔5的数量为8个。

如图2所示,水动力活页泵的实施原理如下:先建一个蓄能水池,水池口适当低于浪头,使得水池的水不断得到补充,在蓄能水池的底部安装本发明的活页泵,水池的水流从本发明中的进水口流入泵内,当水进入泵体内部后,叶片在弹簧的作用和水流的共同作用下,叶片就会连续性的依次打开,此时叶片带动转轴作往复的回转运动,从而由转轴带动发电机进行发电。

本发明提供的水动力活页泵,泵体内部由转轴和设置在转轴上的活动式叶片构成,结构简单、工作原理清晰,利用水的落差,将水的势能有效的转化成电能,优化了海水发电工程中动力装置的结构,其装置具有节能环保的功能,海水的利用率得到了很大的提高,转换率能得到显著的提升,特别适合小水头、大流量的海水波浪发电,能为发电设备提供连续的、稳定的动力。



技术特征:

技术总结
水动力活页泵,属于叶片泵技术领域,包括泵体外壳和前后盖;泵体外壳上设有进水口和出水口,泵体外壳两端端面上设有均匀分布的螺孔,泵体外壳内部设有转轴,转轴外圆设有叶片,叶片的根部与转轴转动连接,叶片的根部与转轴的外表面之间设有弹簧,在转轴中心的水平线上还设有转盘,转盘内切于泵体外壳的内表面、外切于叶片的外表面进行安装;转盘与转轴间留有间隙,转盘还处于进水口与出水口之间,前后盖上相应的设有转轴轴孔、转盘轴孔和螺孔,前后盖通过螺孔与泵体外壳相连。本发明结构简单、工作原理清晰,利用水的落差,将水的势能有效的转化成电能,具有节能环保的功能,提高利用率和转化率,为发电设备提供了连续的、稳定的动力。

技术研发人员:尹东吉
受保护的技术使用者:尹东吉
技术研发日:2017.05.15
技术公布日:2017.08.08
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