一种水击驱动式高扬程活塞泵的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种水击驱动式高扬程活塞栗，是一种水利机械，是一种无需电力等 其他能源驱动的水力驱动栗。
【背景技术】
[0002] 水锤栗的特点是不用任何其他的能源，既无需电力，也不使用汽油、柴油，仅仅依 靠水流本身的水头，就可以将水提高到一定的高度。其结构十分简单，没有什么太多的元 件，栗的故障率很低。传统的水锤栗利用水自身的水击特性，通过阀门的往复运动形成水 击，使水流在水击压力作用下提升到高处。这样的工作方式也造就了传统水锤栗扬程较小 的缺点，如何提高水锤栗的扬程是一个需要解决的问题。
【发明内容】
[0003] 为了克服现有技术的问题，本发明提出了一种水击驱动式高扬程活塞栗。所述的 活塞栗利用水击的原理，将水流的往复运动变为机械的往复运动，显著提高了栗水的扬程。
[0004] 本发明的目的是这样实现的：一种水击驱动式高扬程活塞栗，包括：带有水平段 和竖直段的倒T形阀体，所述的水平段的一端是水压进水口，另一端是压力输出口，所述的 竖直段的底部与水平段连接，顶部设置水击阀，所述的竖直段从下向上截面积逐渐增大，形 成扩口；所述的压力输出口与往复缸联通，所述的往复缸内设有带有活塞连杆的动力活塞 和复位弹簧，所述的活塞连杆与设在栗缸中的栗水活塞连接，所述的栗缸与注水管和输水 管连接，所述的注水管上设有注水单向阀，所述的输水管上设有输水单向阀。
[0005] 进一步的，所述的往复缸和栗缸设有通气管，所述通气管将动力活塞和栗水活塞 的背压测与大气联通。
[0006] 进一步的，所述的复位弹簧是设置在往复缸背压侧的螺旋压簧。
[0007] 进一步的，所述的栗缸还设有注水阀。
[0008] 本发明产生的有益效果是：本发明用水击驱动一个活塞，并将机械能传递给另一 个活塞，利用两个缸体直径不同的原理，形成不同的截面积比，可以满足不同扬程供水的需 求。所述的活塞栗结构简单，工作时无需任何其他能源，不用拉电线，依靠水流本身的能量 即可以将水栗至高处，并根据需要选择适当的扬程。
【附图说明】
[0009] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0010] 图1是本发明的实施例一、二、四所述活塞栗的结构原理示意图。
【具体实施方式】
[0011] 实施例一： 本实施例是一种水击驱动式高扬程活塞栗，如图1所示。本实施例包括：带有水平段 1和竖直段2的倒T形阀体，所述的水平段的一端是水压进水口 101，另一端是压力输出口 102,所述的竖直段的底部与水平段连接，顶部设置水击阀3,所述的竖直段从下向上截面积 逐渐增大，形成扩口；所述的压力输出口与往复缸4联通，所述的往复缸内设有带有活塞连 杆402的动力活塞401和复位弹簧403,所述的活塞连杆与设在栗缸5中的栗水活塞501连 接，所述的栗缸与注水管7和输水管6连接，所述的注水管上设有注水单向阀701，所述的输 水管上设有输水单向阀601。
[0012] 本实施例的工作原理为： 水击阀关闭产生水击，阀体内压力升高，推动动力活塞向往复缸右侧（由图1的纸面确 定的左右侧）移动，同时带动栗水活塞压缩栗缸内水体，栗缸中的水体从输水单向阀排出。
[0013] 栗体内水击压力降低时，动力活塞在复位弹簧和内外压差作用下向往复缸左侧移 动，同时带动栗水活塞向栗缸左侧移动，栗缸内水体积增大压力减小，外界水体在大气压作 用下从注水单向阀流入栗缸。
[0014] 水击阀周期性启闭，上述过程重复运行。
[0015] 假设，活塞移动的距离(行程）i，动力活塞的面积碑，往复缸直径％，栗水活塞的 面积邊，栗缸直径A，则两个活塞每往复一次的理论排液体积F为：
水击阀产生的最大水击压力为％，则最大扬水压力(水头）为：
当确= 时，f=1?，从而通过改变往复缸和栗缸截面积的比可提高扬水水头。
[0016] 本实施例的优势在于：传统水锤栗扬程较小，本实施例所述水击驱动式高扬程活 塞栗通过改变往复缸和栗缸截面积的比，可以满足不同扬程供水的需求。
[0017] 本实施例所述的水压进水口应连接具有压力的水体。通常情况下在上游设置水 池，使用一条倾斜的硬质管道将水池与水压进水口连接。栗体的高度应低于水池中水位的 高度，使池中的水位对栗体中的水体产生压力。
[0018] 倒T形的栗体应为硬质的栗体，可以承受水击的压力而不会变形。竖直段的扩口 可以是逐渐扩展的喇叭形，也可以是在某一截面突然扩展的阶跃形。
[0019] 水击阀可以是具有弹簧复位的单向阀，使用十字支撑和导向杆引导阀瓣的开闭。
[0020] 水击阀设置在竖直段的顶端，在开闭过程中会有水流从水击阀中流出，如果整个 栗体侵泡在水中，则不用管这些溢出的水流，如果栗体设置在无水的下游栗架上，则需要将 该部分溢出的水流引导至下游。
[0021] 往复缸和栗缸在无水压力的一侧，应与大气联通，避免缸中的空气对活塞形成杯 压，降低使用效率。或者将往复缸的无水压一侧封闭，形成空气室，利用空气的弹性作为复 位弹黄。
[0022] 栗水活塞和动力活塞之间最好是用固定的连杆连接，但为了出于制造工艺的考 虑，可以在两个缸杆之间可以考虑使用铰链连接。
[0023] 所述的复位弹簧则可以使用圆柱形螺旋压簧，设置在动力活塞的背压一侧，也可 以使用其他形式的弹性元件，作为复位弹簧使用。
[0024] 实施例二： 本实施例是实施例一的改进，是实施例一关于往复缸和栗缸的细化。本实施例所述的 往复缸和栗缸设有通气管8,所述通气管将动力活塞和栗水活塞的背压测与大气联通，如图 1所示。
[0025] 本实施例所述的栗体时侵泡在水中的，并且往复缸和栗缸的活塞背压侧都是封闭 的。在往复缸和栗缸的背压侧设施通气管，将两个缸的背压侧与大气联通，避免空气对活塞 运动干扰。
[0026] 实施例三： 本实施例是实施例一的改进，是实施例一关于复位弹簧的细化。本实施例所述的复位 弹簧是设置在往复缸背压侧的螺旋压簧。
[0027] 螺旋弹簧可以是圆柱形弹簧，也可以是圆锥形弹簧。
[0028] 实施例四： 本实施例是实施例一的改进，是实施例一关于栗缸细化。本实施例所述的栗缸还设有 注水阀9,如图1所示。
[0029] 在活塞栗开始工作的初始阶段，栗缸中没有水，只有空气，如将直接启动，可能会 因为栗出空气比较费时，为此，本实施例在栗缸设置注水阀，在开始栗水之前，将栗缸中注 满水，使栗缸在初始的工作阶段，直接进入栗水。
[0030] 最后应说明的是，以上仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳布 置方案对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术 方案（比如栗体的形状、两个缸体的安装方式、输水的方式等）进行修改或者等同替换，而不 脱离本发明技术方案的精神和范围。
【主权项】
1. 一种水击驱动式高扬程活塞栗，其特征在于，包括：带有水平段和竖直段的倒T形阀 体，所述的水平段的一端是水压进水口，另一端是压力输出口，所述的竖直段的底部与水平 段连接，顶部设置水击阀，所述的竖直段从下向上截面积逐渐增大，形成扩口；所述的压力 输出口与往复缸联通，所述的往复缸内设有带有活塞连杆的动力活塞和复位弹簧，所述的 活塞连杆与设在栗缸中的栗水活塞连接，所述的栗缸与注水管和输水管连接，所述的注水 管上设有注水单向阀，所述的输水管上设有输水单向阀。2. 根据权利要求1所述的活塞栗，其特征在于，所述的往复缸和栗缸设有通气管，所述 通气管将动力活塞和栗水活塞的背压测与大气联通。3. 根据权利要求1所述的活塞栗，其特征在于，所述的复位弹簧是设置在往复缸背压 侧的螺旋压簧。4. 根据权利要求1所述的活塞栗，其特征在于，所述的栗缸还设有注水阀。
【专利摘要】本发明涉及一种水击驱动式高扬程活塞泵，包括：带有水平段和竖直段的倒T形阀体，竖直段从下向上截面积逐渐增大，形成扩口；压力输出口与往复缸联通，往复缸内设有带有活塞连杆的动力活塞和复位弹簧，活塞连杆与设在泵缸中的泵水活塞连接，泵缸与注水管和输水管连接，注水管上设有注水单向阀，输水管上设有输水单向阀。本发明用水击驱动一个活塞，并将机械能传递给另一个活塞，利用两个缸体直径不同的原理，形成不同的截面积比，可以满足不同扬程供水的需求。所述的活塞泵结构简单，工作时无需任何其他能源，依靠水流本身的能量即可以将水泵至高处，并根据需要选择适当的扬程。
【IPC分类】F04B9/10, F04B53/10
【公开号】CN105221377
【申请号】CN201510651685
【发明人】郭永鑫, 杨开林, 郭新蕾, 纪平, 付辉, 王涛, 李甲振, 夏庆福, 黄伟
【申请人】中国水利水电科学研究院
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年10月10日