一种利用海水浪涌能量的容积式水泵.pdf

本发明是一种利用海水浪涌能量的容积式水泵，包括主轴、排水管、各活塞缸、主轴底端的斜盘、斜盘底面滑动接合的滑盘、分布于滑盘周边并分别对应连接于各活塞杆的滑靴，其上述传动部件设置于一密封壳体，壳体上部支撑有环主轴分布的各活塞缸，各活塞缸与密封壳体之间是进水口，各活塞缸的顶部设有连通各活塞缸的积水室，排水管与积水室相通，主轴上端对称设有桨板。本水泵改变了各活塞缸的位置及其出水通道的走向，能使传动部件为密封状态，便于浸油润滑而避免锈蚀或过快磨损。本水泵可以充分利用海水浪涌的能量驱动其运转。本发明具有结构简单易于实现、运行成本低、工作可靠、无任何污染排放和有利于海水发电产业发展的突出优点。

1、  一种利用海水浪涌能量的容积式水泵，包括主轴、排水管、环主轴分布的带有吸水阀和排水阀的各活塞缸、固定于主轴底端的斜盘、通过轴承与斜盘底面滑动接合的滑盘、支撑滑盘中心的钢珠及支柱、分布于滑盘周边并分别对应连接于各活塞缸活塞杆的滑靴所组成，其特征在于：斜盘、滑盘、斜盘与滑盘之间的推力球轴承、支撑于滑盘中心的钢珠及支柱和分布于滑盘周边的各滑靴设置于一密封壳体，主轴与密封壳体中的斜盘相连接，密封壳体设有支撑主轴的轴承和轴密封件，密封壳体上部支撑有环主轴分布的各活塞缸，各活塞缸与密封壳体之间是连通活塞缸吸水口的进水口，各活塞缸的活塞杆分别与密封壳体中对应的滑靴相连接，密封壳体设有各活塞杆的轴密封件，各活塞缸的顶部设有连通各活塞缸排水口的积水室，排水管与积水室相连通，积水室支撑有主轴轴座，主轴轴座设有支撑主轴的轴承和轴密封件，主轴上端对称设有浆板。

2、  根据权利要求1所述的容积式水泵，其特征在于：所述各滑靴的底端设有滑动支撑于密封壳体底板的导向杆，密封壳体底板设有各导向杆的轴密封件，密封壳体底板连接有底座。

3、  根据权利要求1所述的容积式水泵，其特征在于：所述积水室环主轴设置，积水室设有主轴的轴密封件。

4、  根据权利要求1所述的容积式水泵，其特征在于：所述斜盘与密封壳体的顶板之间设有支撑轴承。

一种利用海水浪涌能量的容积式水泵
技术领域
本发明属于水泵，特别是涉及一种利用海水浪涌能量的容积式水泵。
背景技术
本申请人在公告号CN2148198的实用新型《一种容积式深井泵》中公开了以下结构，该容积式深井泵由泵体、传动轴、吸水管和排水管所组成。在泵体内，主轴一端联接传动动力的传动轴，另一端固定在斜盘上，斜盘底面为一与主轴轴线成一定倾斜角度的斜面，该斜面紧贴有一滑盘，滑盘中心支在固定于泵体的球形支点上。当斜盘与主轴一同旋转时，斜盘底面强迫滑盘圆周各点作无转动的顺圆周方向的连续上下运动，滑盘圆周上均布两个以上双向滑靴，与之相应配以活塞杆、活塞和缸套，还有各缸体的排水阀、吸水阀。此泵吊装于井中，可选用多种动力源驱动，排水量大，容积效率高。
由于上述容积式深井泵的各活塞缸及吸水管设在泵体的底部，各活塞缸的出水通道是经过泵体内部连通位于地面以上的排水管，因此泵体内部的传动轴、斜盘、滑盘、球形支点和双向滑靴等均长期浸泡于井水中，致使所述各相关传动部件间不能润滑。为克服相关传动部件的磨损和锈蚀影响传动效率，该容积式深井泵的斜盘设有由弹簧紧压的浮动轴座，弹簧的作用是为了减小有关传动部件间因磨损形成的过大间隙，但实践证明效果甚微。不仅如此，弹簧及浮动轴座的设置也使上述容积式深井泵的结构较复杂。
另外，上述容积式深井泵传动轴的井上部分装有皮带轮，皮带轮可以与电动机、柴油机传动连接，也可以采用人力、畜力或风力驱动。
发明内容
本发明公开一种利用海水浪涌能量的容积式水泵，其目的是在改变上述容积式深井泵的驱动方式而节约能源的同时、还改变了容积式水泵用途。本发明的另一个目的是为了解决上述容积式深井泵存在的传动轴、斜盘等传动部件不能润滑而导致磨损、锈蚀的技术问题。
本发明为实现上述目的采取以下技术方案：本容积式水泵包括主轴、排水管、环主轴分布的带有吸水阀和排水阀的各活塞缸、固定于主轴底端的斜盘、通过轴承与斜盘底面滑动接合的滑盘、支撑滑盘中心的钢珠及支柱、分布于滑盘周边并分别对应连接于各活塞缸活塞杆的滑靴所组成，其特征在于：斜盘、滑盘、斜盘与滑盘之间的推力球轴承、支撑于滑盘中心的钢珠及支柱和分布于滑盘周边的各滑靴设置于一密封壳体，主轴与密封壳体中的斜盘相连接，密封壳体设有支撑主轴的轴承和轴密封件，密封壳体上部支撑有环主轴分布的各活塞缸，各活塞缸与密封壳体之间是连通活塞缸吸水口的进水口，各活塞缸的活塞杆分别与密封壳体中对应的滑靴相连接，密封壳体设有各活塞杆的轴密封件，各活塞缸的顶部设有连通各活塞缸排水口的积水室，排水管与积水室相连通，积水室支撑有主轴轴座，主轴轴座设有支撑主轴的轴承和轴密封件，主轴上端对称设有浆板。
本发明还可以采取以下技术措施：
所述各滑靴的底端设有滑动支撑于密封壳体底板的导向杆，密封壳体底板设有各导向杆的轴密封件，密封壳体底板连接有底座。
所述积水室环主轴设置，积水室设有主轴的轴密封件。
所述斜盘与密封壳体的顶板之间设有支撑轴承。
本发明的有益效果和优点在于：本容积式水泵改变了各活塞缸的位置及其出水通道的走向，并且使斜盘、滑盘、斜盘与滑盘之间的推力球轴承、支撑于滑盘中心的钢珠及支柱和分布于滑盘周边的各滑靴设置于一密封壳体内，因此所述传动部件可以采取浸油等润滑方式避免锈蚀或过快磨损，有利于提高本容积式水泵的传动效率和延长使用寿命。本容积式水泵设置的浆板可以充分利用海水浪涌的能量驱动本水泵运转，不仅节约了能源还使本容积式水泵可以多个并联形成强大流量而满足水轮发电机组所需要的水力动能。本发明具有结构简单易于实现、运行成本低、工作可靠、无任何污染排放和有利于海水发电产业发展的突出优点。
附图说明
附图1是本发明实施例结构示意图。
附图2是活塞缸分别示意图。
图中标号：1主轴，2主轴轴座，3浆板，4轴密封件，5轴承，6排水管，7积水室，8活塞缸，8-1排水阀，8-2活塞，8-3吸水阀，8-4吸水口，8-5活塞杆，8-6排水口，9支撑体，9-1进水口，10密封壳体，11滑靴，12导向杆，13底座，14支柱，15钢珠，16滑盘，17推力球轴承，18斜盘，19支撑轴承。
具体实施方式
下面结合实施例及其附图进一步说明本发明。
如图1所示实施例，本容积式水泵包括主轴1、排水管6、环主轴分布的带有吸水阀8-3和排水阀8-1的各活塞缸8、固定于主轴底端的斜盘18、通过推力球轴承17与斜盘底面滑动接合的滑盘16、支撑滑盘中心的钢珠15及支柱14、分布于滑盘周边并分别对应连接于各活塞缸活塞杆的滑靴11。
本发明的特征体现在：图1中的斜盘18、滑盘16、斜盘与滑盘之间的推力球轴承17、支撑于滑盘中心的钢珠15及支柱14和分布于滑盘周边的各滑靴11设置有密封壳体10，主轴1与密封壳体中的斜盘18相连接，密封壳体设有支撑主轴的轴承5和轴密封件4。密封壳体10上部对称支撑有两个活塞缸8，各活塞缸与密封壳体之间的支撑体9设有进水口9-1，进水口9-1与活塞缸8的吸水口8-4相通。各活塞缸的活塞杆8-5分别与密封壳体10中对应的滑靴11相连接，密封壳体设有各活塞杆的轴密封件4。滑靴11由支架、支架内侧上下对称设置的顶端带有凹窝的支杆和各支杆凹窝中的半球体构成，两半球体的平面分别与滑盘16上下表面相接合。本实施例中，滑靴11的底端设有滑动支撑于密封壳体10底板的导向杆12，密封壳体底板设有各导向杆的轴密封件4，密封壳体底板连接有底座13。
如图1所示，各活塞缸8的顶部设有连通各活塞缸排水口8-6的积水室7，排水管6与积水室7相连通。积水室支撑有主轴轴座2，主轴轴座设有支撑主轴1的轴承5和轴密封件4。主轴1上端对称设有浆板3。图1所示积水室7环主轴1设置，因此积水室设有主轴1的轴密封件4。另外，斜盘18与密封壳体10的顶板之间设有支撑轴承19。图1实施例的轴密封件4可以采用单端面机械密封，也可以采用浸油石棉盘根。
以下简要叙述图1实施例的工作过程：海水浪涌推动浆板3任意方向转动，浆板带动斜盘18转动，斜盘通过推力球轴承17迫使滑盘16以钢球为支点的无旋转摆动，并且滑盘16边缘的摆动幅度最大。在摆动的滑盘16作用下，设置于滑盘边缘的两滑靴11必然做相应的上下运动，分别连接于两滑靴的活塞杆8-5将随之上下运动。各活塞杆的运动状态将使其拖带的活塞位置发生变化，例如图1左侧活塞缸的活塞从图示处于位置上行，此时其排水阀8-1关闭、吸水阀8-3打开，海水从进水口9-1、吸水口8-4进入活塞缸活塞以下空间。待该活塞随即下行时，吸水阀8-3关闭、排水阀8-1打开，海水进入活塞缸活塞以上空间。当该活塞再次上行时，在做吸水动作的同时活塞及其关闭的排水阀8-1将迫使活塞以上空间的海水从活塞缸排水口8-6(参见图1右侧标号)进入积水室7。图1右侧活塞缸的动作过程与图1左侧活塞缸相同，只不过存在时间先后的差异。左、右侧活塞缸周而复始的连续动作将使海水从排水管6源源不断的输出。
图1实施例的容积式水泵是一种小排量水泵，如果各活塞缸8按图2所示环主轴分布有6个则容积式水泵的排量大大增加。
根据样机实测表明，图2所示各活塞缸直径为400mm，活塞最大行程为189.18mm，单缸排量大于23L，六缸排量和大于140L。设泵转速20转/分、容积效率为94％，1小时排量约为160吨³。若满足输出1800KW，流量6.07立方米/秒水轮机工作，则需要图2样机135台并联运行即可。