专利名称：风力抽水机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种风力抽水装置，尤其是长行程双泵筒的风力抽水机。
目前，现有的风力抽水机行程较短，一般行程不超过0.5米。风轮轴多为水平设置通过曲轴连杆机构回转完成直线往复运动，带动活塞提水。另一类风力抽水机先把风能转化为电能，再用电能驱动水泵抽水。还有一种风力抽水机，把风能转化为压缩空气，以此为动力进行抽水。上述几种风力抽水机，只能提取浅井水，不适合深井提水。另外，它们结构复杂造价高，不利于大面积推广使用。
本发明的目的是提供一种长行程双泵筒的风力抽水机，其行程可达十几米，并采用一机双抽的工作方式，即一台风力抽水机同时带动两口水井的柱塞，一上一下交替抽水为实现上述目的，本发明设计了一种换向减速机。这种换向减速机由两组汽车差速器、两组制动器、四根半轴、一个输出齿轮、一个输出绳轮、一套换向控制机构组成。
两组差速器是本发明的核心技术。差速器是由法国雷诺汽车公司创始人路易斯.雷诺发明，至今已有一百多年历史，是一项成熟的技术。差速器发展到今日有很多种类，如圆柱齿轮差速器，圆锥齿轮差速器和防滑差速器等。由于圆锥齿轮差速器结构简单、紧凑、工作平稳，应用最为广泛。因此，应首先采用圆锥齿轮差速器。圆锥齿轮差速器的内部是由两个半轴齿轮(太阳轮)、四个行星齿轮、十字轴和壳体组成。本发明的创新点是创造性地应用差速器原理，将两组差速器组合在一起，在两组差速器的壳体外装上圆柱齿轮，这两个园柱齿轮互相啮合。在其中一组差速器的侧面装有大锥齿轮，它与配对的小锥齿轮啮合。小锥齿轮轴从箱体上部伸出，轴上端安装风轮。四根半轴分别插入差速器的半轴齿轮中。工作中，差速器的行星轮系公转、自转、改变速度转、 改变方向转，有机巧妙地解决换向问题。
输出一侧的两根半轴，中部做成齿轴，两齿轴中间是输出齿轮，三者互相啮合。在输出齿轮轴伸出箱体的部分安装输出绳轮，输出绳轮上有两道槽，两条细钢丝绳悬在绳轮两侧，每侧的两根细钢绳分别与两口水井里的柱塞连接，带动两个柱塞一上一下交替抽水，这样就实现了一机双抽工作方式。为了满足不同传动比的需要，可以把输出绳轮做成一个行星减速器，这个行星减速器的结构一般采用NGW型或ZUWGW型。
另外两根半轴从箱体另一侧伸出，各装一套制动器。制动器的调整臂与换向控制机构的拉杆连接。换向控制机构由拨杆、转杆、主动摆杆、被动摆杆、拨叉、伸缩筒、伸缩杆、弹簧、缓冲器组成。拨杆的两端分别位于绳轮悬下来的两条细钢绳中间。当两个柱塞上下运动时，其中一个柱塞升到一定高度时，就拨动拨杆。经转杆主动摆杆拨叉推动套装在转杆上的被动摆杆(丁字型摆杆)转一个角度。同时放松预紧的拉杆，紧固松弛的拉杆。重复上述动做，就可交替刹住两个制动器，从而获得输出绳轮的正、反转动。缓冲器为一个空气节流装置，当风轮转速过快时，起到延时缓冲作用，避免产生大的振动，使整部设备运转更平稳。
换向控制机构也可采用电控方式，电控方式由12V直流电源、摆杆、电磁铁、接近开关、控制电路组成。所需12V直流电，可由风轮带动发电机供给。工作中，两组制动器上的电磁铁，一个通电，一个断电。通电的电磁铁吸在旋转的制动鼓上，随制动鼓旋转并带动摆杆和凸轮转一个角度，顶开刹车蹄片，把此轴刹住。断电的制动鼓空转。两块电磁铁交替通电断电，就可交替刹住两个制动器，从而获得输出绳轮的正反转动。
本发明与现有技术相比有以下优点一，可以实现长行程抽水，尤其适合深井抽水，还可提高了泵效20％。二，由于行程长，匀速工作时间就长，机械设备的运动性能就好，使用寿命延长。三，实现了一机双抽，不仅把抽水量提高一倍，还使平衡效果最佳，抽水机的工作负荷最小，风轮直径无需太大。设备自重更佳轻便。所以，该抽水机造价很低，便于大面积推广使用。
下面结合附图对本发明作详细说明。
图1是本发明的正视图。
图2是本发明的侧视图。
图3是本发明的换向减速机的平面结构示意图。
图4是本发明的换向减速换的侧面结构示意图。
图5是本发明的换向控制机构示意图。
图6是本发明的电控式换向控制机构示意图。
图7是本发明的电控式换向控制机构剖示图。
从图1图2中看到，风轮1装在风轮轴2的上端，风轮轴2插入换向减速机内。换向减速机3放置在塔架8顶部，蓄水箱7位于换向减速机3的下面，两根井管6位于输出绳轮4的两侧，绳轮4有两道槽，两条细钢绳9分别延伸到井管6内，与柱塞10连接。输出绳轮4的下面是换向控制机构的拨杆23，拨杆23的两端分别位于两条细钢绳9中间。制动器5安装在箱体另一侧的半轴17上。
再看图3图4，图中两组差速器13并列布置。这两组差速器的内部结构是相同的，两个半轴齿轮16对称布置，四个行星齿轮15套装在十字轴18上，在差速器13的壳体外是圆柱齿轮14，两个圆柱齿轮14互相啮合；所不同的是在其中一组差速器13的侧面有一个大齿轮12，与它配对的小锥齿轮11啮合；
四根半轴分别插入差速器的半轴齿轮中。其中输出一侧的两根半轴19的中部为齿轴，与位于它们中间的输出齿轮20啮合。输出轴前端是输出绳轮4。
另外两根半轴17分别插入差速器13另一侧的半轴齿轮16中，两个半轴17的外端安装制动器5。
图5是换向减速机3的控制机构。转杆22一端固接于拨杆23中间，二者在同一水平面。另一端固接主动摆杆25，二者垂直。拨叉26与主动摆杆25固接。伸缩筒29与主动摆杆25铰接。弹簧30套装在伸缩杆28中，伸缩杆28下端铰接。两根拉杆24分别与两个制动器5上的调整臂21连接，拉杆24的下端与被动摆杆27铰接，被动摆杆27套装在转杆22上，伸缩筒、伸缩杆、弹簧的装法同上。
图6图7为电控式换向控制机构。在凸轮轴35上固装摆杆34，摆杆34下垂让过半轴17，于制动鼓5下面弯折90度，在此平面上放置电磁铁33。
本发明不仅局限于上述风力抽水机的使用范围，同样适用于开采石油的抽油机领域。如风力不能满足油井深、负荷大的要求，可以采用电动机、发动机等动力源。只要把小锥齿轮11水平放置，用皮带轮代替风轮即可。
权利要求
1，一种风力抽水机，包括塔架、风轮、换向减速机、双井筒、蓄水箱、和换向控制机构，其特征在于风轮轴(2)为竖轴，轴上端安装风轮(1)，轴下端为锥齿轮(11)，锥齿轮(11)插入换向减速机(3)内，与配对的大锥齿轮(12)啮合；换向减速机(3)置于塔架(8)上部，它的前面是输出绳轮(4)，绳轮(4)下面是两根井筒(6)，绳轮(4)垂下来的细钢绳(9)与柱塞(10)连接；换向减速机(3)后面的半轴(17)上装制动器(5)，制动器(5)的调整臂(21)与换向控制机构的拉杆(24)连接；换向控制机构的拨杆(23)两端，分别位于输出绳轮(4)每侧的两条细钢绳中间
2，根据权利要求1所述的风力抽水机，其特征在于该换向减速机(23)由两组差速器(13)、两组制动器(5)、四根半轴(19)、(17)、输出齿轮(20)、输出绳轮(4)组成；上述两组差速器(13)的外壳上都装有圆柱齿轮(14)，这两个圆柱齿轮(14)互相啮合，在其中一组差速(13)的侧面装有大锥齿轮(12)；两半轴(19)分别插入差速器(13)输出一侧的半轴齿轮(16)中，输出齿轮(20)位于两半轴(16)中间，两半轴(17)分别插入另一侧的半轴齿轮(16)中，两半轴(17)的外端装有制动器(5)。
3，根据权利要求1所述的风力抽水机，其特征在于；换向控制机构由拨杆(23)、转杆(22)、主动摆杆(25)、拨叉(26)、被动摆杆(27)、拉杆(24)、伸缩筒(29)、伸缩杆(28)、弹簧(30)、缓冲器(31)组成，主动摆杆(27)与转杆(22)固接，被动摆杆(27)与转杆(22)铰接。
4，根据权利要求1所述的风力抽水机，其特征在于换向控制机构采用电控方式，摆杆(34)与凸轮轴(35)固接，电磁铁(33)置于摆杆(34)弯折后的水平面上。
全文摘要
本发明公开了一种风力抽水机。他的风轮轴为竖轴，不受风向影响。换向减速机由两组差速器、两组制动器、四根半轴组成，行程可达十几米。换向控制机构有机械拨杆式和电控式两种。采用一机双抽工作方式，不仅抽水量增加了一倍，还使平衡效果最佳，工作负荷最小，风轮直径无需太大。它整机重量轻、造价低，结构简单合理、使用寿命长。本发明还可以用于开采石油的抽油机领域。如风能不能满足油井深、负荷大的要求，即改用电动机为动力源，并将风轮轴水平设置。
文档编号F04B47/04GK101070838SQ200610046519
公开日2007年11月14日 申请日期2006年5月9日 优先权日2006年5月9日
发明者王毅 申请人:王毅