一种活塞式水泵.pdf

本发明公开了一种活塞式水泵，包括电机、曲轴、连杆组件和活塞缸，所述活塞缸包括活塞杆、活塞和缸筒，所述缸筒上设有进水口和排水口，所述进水口设有进水阀，所述排水口设有排水阀，所述进水阀和排水阀均为单向阀；所述曲轴由电机驱动旋转，并通过连杆组件与活塞杆相连，使曲轴的旋转运动转换为活塞在缸筒内的直线运动；所述活塞上行时，缸筒内压力降低，进水阀打开，排水阀关闭，所述活塞下行时，缸筒内压力升高，进水阀关闭，排水阀打开。本发明具有节电环保、出水量大、扬程高、制造简单、用途广泛等优点。

1.  一种活塞式水泵，其特征在于：包括电机(1)、曲轴(2)、连杆组件和活塞缸(3)，所述活塞缸(3)包括活塞杆(31)、活塞(32)和缸筒(33)，所述缸筒(33)上设有进水口(34)和排水口(35)，所述进水口(34)设有进水阀(36)，所述排水口(35)设有排水阀(37)，所述进水阀(36)和排水阀(37)均为单向阀；所述曲轴(2)由电机(1)驱动旋转，并通过连杆组件与活塞杆(31)相连，使曲轴(2)的旋转运动转换为活塞(32)在缸筒(33)内的直线运动；所述活塞(32)上行时，缸筒(33)内压力降低，进水阀(36)打开，排水阀(37)关闭，所述活塞(32)下行时，缸筒(33)内压力升高，进水阀(36)关闭，排水阀(37)打开。

2.  根据权利要求1所述的活塞式水泵，其特征在于：所述连杆组件包括连杆(4)和杠杆(5)，所述连杆(4)与曲轴(2)连接，所述杠杆的(5)两端分别与连杆(4)、活塞杆(31)铰接，所述杠杆(4)的中部支撑于支点(61)上。

3.  根据权利要求1所述的活塞式水泵，其特征在于：所述曲轴(2)安装于曲轴箱(71)中，所述曲轴箱(71)的下方设有进水箱(72)，所述活塞缸(3)分设于进水箱(72)的左右两侧，所述活塞缸(3)的进水口(34)与进水箱(72)内部连通；所述进水箱(72)的左右两侧还分设有排水箱(73)，所述活塞缸(3)的排水口(35)与排水箱(73)内部连通。

4.  根据权利要求3所述的活塞式水泵，其特征在于：所述进水口(34)设于所述缸筒(33)的侧部，所述排水口(35)设于所述缸筒(33)的底部。

5.  根据权利要求4所述的活塞式水泵，其特征在于：所述活塞缸(3)的缸盖(39)上设有回水口(38)。

6.  根据权利要求1至5任意一项所述的活塞式水泵，其特征在于：所述曲轴(2)包括主轴体(21)、成对设置的曲柄臂(22)以及连接于每对曲柄臂(22)之间的连杆轴体(23)，所述主轴体(21)上安装有第一滚动轴承(24)，所述连杆轴体(23)由双轴承筒(25)构成，所述双轴承筒(25)包括筒体(251)、支撑轴(252)和第二滚动轴承(253)，所述筒体(251)用来与其他部件套接，所述支撑轴(252)穿设于筒体(251)内，且支撑轴(252)的两端固定连接于曲柄臂上(22)，所述第二滚动轴承(253)安装于支撑轴(252)与筒体(251)之间。

7.  根据权利要求6所述的活塞式水泵，其特征在于：每个所述双轴承筒(25)至少具有两个并排布置的第二滚动轴承(253)。

8.  根据权利要求6所述的活塞式水泵，其特征在于：由所述连杆轴体(23)分隔开的每一段主轴体(21)上至少设有两个并排布置的第一滚动轴承(24)。

9.  根据权利要求6所述的活塞式水泵，其特征在于：所述曲柄臂(22)套接于主轴体(21)上并通过键(26)配合固定。

10.  根据权利要求6所述的活塞式水泵，其特征在于：所述连杆(4)、杠杆(5)、活塞杆(31)的一端设有用来安装双轴承筒(25)的套接口(8)，另一端设有卡座(9)，所述连杆(4)与杠杆(5)之间、杠杆(5)与活塞杆(31)之间、活塞杆(31)与活塞(32)之间均通过双轴承筒(25)和卡座(9)组合连接，所述卡座(9)上设有与双轴承筒(25)的支撑轴(252)两端配合卡接的卡口(91)。

一种活塞式水泵
技术领域
本发明涉及抽/排水泵领域，尤其涉及一种活塞式水泵。
背景技术
水泵是输送液体或使液体增压的机械设备，它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加，主要用来输送液体。传统的水泵主要有容积泵和叶片泵，容积泵是利用其工作室容积的变化来传递能量，叶片泵是利用回转叶片与水的相互作用来传递能量。目前，这两种水泵的技术已经非常成熟，很难在技术上有突破性的发展。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于：针对现有技术存在的技术问题，提供一种节电环保、出水量大、扬程高、制造简单、用途广泛的活塞式水泵。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种活塞式水泵，包括电机、曲轴、连杆组件和活塞缸，所述活塞缸包括活塞杆、活塞和缸筒，所述缸筒上设有进水口和排水口，所述进水口设有进水阀，所述排水口设有排水阀，所述进水阀和排水阀均为单向阀；所述曲轴由电机驱动旋转，并通过连杆组件与活塞杆相连，使曲轴的旋转运动转换为活塞在缸筒内的直线运动；所述活塞上行时，缸筒内压力降低，进水阀打开，排水阀关闭，所述活塞下行时，缸筒内压力升高，进水阀关闭，排水阀打开。
作为本发明的进一步改进：
所述连杆组件包括连杆和杠杆，所述连杆与曲轴连接，所述杠杆的两端分别与连杆、活塞杆铰接，所述杠杆的中部支撑于支点上。
所述曲轴安装于曲轴箱中，所述曲轴箱的下方设有进水箱，所述活塞缸分设于进水箱的左右两侧，所述活塞缸的进水口与进水箱内部连通；所述进水箱的左右两侧还分设有排水箱，所述活塞缸的排水口与排水箱内部连通。
所述进水口设于所述缸筒的侧部，所述排水口设于所述缸筒的底部。
所述活塞缸的缸盖上设有回水口。
所述曲轴包括主轴体、成对设置的曲柄臂以及连接于每对曲柄臂之间的连杆轴体，所述主轴体上安装有第一滚动轴承，所述连杆轴体由双轴承筒构成，所述双轴承筒包括筒体、支撑轴和第二滚动轴承，所述筒体用来与其他部件套接，所述支撑轴穿设于筒体内，且支撑轴的两端固定连接于曲柄臂上，所述第二滚动轴承安装于支撑轴与简体之间。
每个所述双轴承筒至少具有两个并排布置的第二滚动轴承。
由所述连杆轴体分隔开的每一段主轴体上至少设有两个并排布置的第一滚动轴承。
所述曲柄臂套接于主轴体上并通过键配合固定。
所述连杆、杠杆、活塞杆的一端设有用来安装双轴承筒的套接口，另一端设有卡座，所述连杆与杠杆之间、杠杆与活塞杆之间、活塞杆与活塞之间均通过双轴承筒和卡座组合连接，所述卡座上设有与双轴承筒的支撑轴两端配合卡接的卡口。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明是利用内燃机的工作原理变通而成，制造简单，实用性强，可根据需要制成多缸形式，提高出水量，利用活塞运动进行抽排水，加上单向阀的止回作用，可显著提高扬程。
2、本发明可用于城市、农村、堤围、排涝、污水处理等抽排水工作，还可与水轮机组合，组成一个水循环水力发电机组，实际应用中，只需一个小型水源，再搭建一个高水塔，即可就地发电，其原理是通过活塞式水泵将水源中的水抽至高水塔中，高水塔中的水再流向水轮机进行发电，同时，流经水轮机的水最终又可流回水源，形成水循环；这种发电形式节能、环保、经济、灵活、选址无局限，应用广泛。
3、本发明中的曲轴，其主轴体和连杆轴体均通过滚动轴承进行支撑，相比内燃机曲轴采用轴瓦、轴套的支撑方式，本发明工作时无需润滑，使用方便，杜绝了机油污染。
4、本发明中的曲轴，其曲柄臂套接于主轴体上，即曲柄臂与主轴体为单独加工后再组装成型，相比一体铸造或锻造成型，其制造工艺更加简单。
5、本发明通过增加杠杆，实现了曲轴在上、活塞缸在下的结构形式，有利于活塞式水泵的整体结构布局。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图。
图2为本发明的结构原理示意图(图中箭头表示水流方向)。
图3为曲轴带动活塞动作的原理示意图(图中实心圆点表示铰接关系)。
图4为双轴承筒的结构示意图。
图5为曲轴的结构示意图。
图6为连杆的结构示意图。
图中各标号表示为：1、电机；2、曲轴；21、主轴体；22、曲柄臂；23、连杆轴体；24第一滚动轴承；25、双轴承筒；251、筒体；252、支撑轴；253、第二滚动轴承；26、键；27、 连接盘；28、飞轮；3、活塞缸；31、活塞杆；32、活塞；33、缸筒；34、进水口；35、排水口；36、进水阀；37、排水阀；38、回水口；39、缸盖；4、连杆；5、杠杆；6、支杆；61、支点；71、曲轴箱；72、进水箱；73、排水箱；731、出水口；8、套接口；9、卡座；91、卡口。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明，应当指出，本发明的保护范围并不仅局限于下述实施例，在不脱离本发明原理的前提下，对本发明所作出的任何改进和润饰，均应视为本发明的保护范围。
如图1、图2、图3所示，本发明的活塞式水泵，包括电机1、曲轴2、连杆组件和活塞缸3，活塞缸3包括活塞杆31、活塞32、缸筒33和缸盖39。缸筒33上设有进水口34和排水口35，进水口34设有进水阀36，排水口35设有排水阀37，进水阀36和排水阀37均为单向阀，优选为弹簧式单向阀。曲轴2的一端通过连接盘27与电机1传动连接，曲轴2的另一端装有飞轮28。曲轴由电机1驱动旋转，并通过连杆组件与活塞杆31相连，使曲轴2的旋转运动转换为活塞32在缸筒33内的直线运动。活塞32上行时，缸筒33内气压降低，产生吸力，进水阀36在吸力作用下打开，排水阀37则在吸力作用下更加紧闭，此时，水可通过进水口34吸入缸筒33内，随着活塞32上行至上止点，缸筒33内水压升高至与进水口34另一侧水压相同时，进水阀36在弹簧回复力作用下逐渐关闭，形成压缩条件；活塞32下行时，缸筒33内水压升高，产生推力，排水阀37在推力作用下打开，进水阀36则在推力作用下更加紧闭，此时缸筒33内的水通过排水口35排出，随着活塞32下行至下止点，缸筒33内的水基本排完，水压降低，排水阀37在弹簧回复力作用下逐渐关闭。如此，随着曲轴2的旋转，活塞32不断上下运动，循环进行抽、排水步骤，达到持续抽、排水目的。
本发明的活塞式水泵利用内燃机的工作原理变通而成，制造简单，实用性强，参见图3，本实施例的活塞式水泵为四缸(即具有4个活塞缸3)，当然，在实际应用中，可根据需要制成单缸、双缸、多缸形式，缸数越多，出水量越大。本发明的活塞式水泵利用活塞运动进行泵水，加上单向阀的止回作用，扬程非常高，可充分满足需求。
本发明的活塞式水泵除用于城市、农村、堤围、排涝、污水处理等抽排水工作外，还可与水轮机组合，组成一个水循环水力发电机组。实际应用中，只需一个小型水源，再搭建一个高水塔，即可就地发电，其原理是通过活塞式水泵将水源中的水抽至高水塔中，高水塔中的水再流向水轮机进行发电，同时，流经水轮机的水最终又可流回水源，形成水循环；这种发电形式节能、环保、经济、灵活、选址无局限，应用广泛。
本实施例中，曲轴2安装于曲轴箱71中，曲轴箱71的下方设有进水箱72，活塞缸3分设于进水箱72的左右两侧，活塞缸3的进水口34与进水箱72内部连通；进水箱72的左右两侧还分设有排水箱73，活塞缸3的排水口35与排水箱73内部连通。
本实施例中，进水口34设于缸筒33的侧部，排水口35设于缸筒33的底部。缸盖39上还设有回水口38，可将从活塞32与缸筒33内壁之间的缝隙中挤出来的水进行回收，避免浪费。
本实施例中，连杆组件包括连杆4和杠杆5，连杆4与曲轴2连接，杠杆的5两端分别与连杆4、活塞杆31铰接，杠杆4的中部支撑于支杆6的支点61上。通过增加杠杆5，实现了曲轴2在上、活塞缸3在下的结构形式，有利于活塞式水泵的整体结构布局。
本实施例中，连杆4、杠杆5、活塞杆31的一端设有用来安装双轴承筒25的套接口8，另一端设有卡座9，各部件上的套接口8和卡座9结构类似，以连杆4为例，参见图6。连杆4与杠杆5之间、杠杆5与活塞杆31之间、活塞杆31与活塞32之间均通过双轴承筒25和卡座9组合连接。如图4所示，双轴承筒25包括筒体251、支撑轴252和第二滚动轴承253，简体251用来与其他部件的套接口8套接，支撑轴252穿设于筒体251内，支撑轴252的两端从筒体251伸出，卡座9上设有与支撑轴252两端配合卡接的卡口91。安装时，将支撑轴252的两端卡入卡座9的卡口91后，再用锁片(图中未示出)锁紧，防止松动。
如图5所示，本实施例中，曲轴2包括主轴体21、成对设置的曲柄臂22以及连接于每对曲柄臂22之间的连杆轴体23，主轴体21上安装有第一滚动轴承24，连杆轴体23由双轴承筒25构成，双轴承筒25的支撑轴252两端固定连接于曲柄臂上22。由于主轴体21和连杆轴体23均通过滚动轴承进行支撑，工作时无需润滑，使用方便，杜绝了机油污染。
本实施例中，每个双轴承筒25至少具有两个并排布置的第二滚动轴承253，且由连杆轴体23分隔开的每一段主轴体21上至少设有两个并排布置的第一滚动轴承24，以保证支撑的稳定性。
本实施例中，曲柄臂22套接于主轴体21上并通过键26配合固定，即曲柄臂22与主轴体21为单独加工后再组装成型，相比一体铸造或锻造成型，其制造工艺更加简单。