專利名稱：立式腳踏雙缸連續(xù)抽水機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種抽水機(jī)，特別是一種人體站立腳踏雙缸連續(xù)抽水機(jī)。
目前，在南方稻區(qū)，老式兩人手搖水車仍為較普遍的提水工具。這種工具具有笨重、效率低、揚(yáng)程低、易損壞、需要占用兩人用手操作等弱點(diǎn)，迫切需要換代。在北方干旱地區(qū)，農(nóng)民普遍采用古老的手力壓水機(jī)和水兜式抽水機(jī)抽取供日常生活用的地下水，這兩種提水工具的共同弱點(diǎn)是水量少，費(fèi)力和手操作。在農(nóng)民生活日益改善，用水量增加，很多人住進(jìn)了樓房而又缺電的今天，設(shè)計(jì)一種流量大，揚(yáng)程高，勞動(dòng)強(qiáng)度適中的人力抽水機(jī)具有現(xiàn)實(shí)意義。
為改進(jìn)農(nóng)村這類落后的提水工具，中國(guó)專利有大約50篇涉及人力抽水機(jī)。
從操作方式看，這些專利中絕大部分仍采用手操作方式(如CN2060185，CN2072605，CN2043280，CN2077038，CN2035400，CN2061220等)。南方稻區(qū)澆水往往作業(yè)10多個(gè)小時(shí)，長(zhǎng)時(shí)間手操作非常艱苦。從人體結(jié)構(gòu)來(lái)看，雙腳比雙手更有勁，用腳從事繁重的勞動(dòng)比用手更為合理。所以，手動(dòng)人力抽水機(jī)必然存在揚(yáng)程低、流量小、勞動(dòng)強(qiáng)度大等弊端。雖然有少數(shù)設(shè)計(jì)人員采用了腳操作方式(如CN2074379，CN2035400，CN20615681等)，但都是坐式，即操作者坐在座板上操作。在高勞動(dòng)強(qiáng)度下，站著借用人體自重作業(yè)比坐著利用肌肉張力做功要輕松得多。坐著操作雙腿肌肉容易疲勞，限制了揚(yáng)程和流量。
從傳動(dòng)方式看，多數(shù)專利技術(shù)采用了間接傳動(dòng)，如杠桿變力(如CN2077038，CN2072605，CN2060108，CN2043280，CN2035400，CN2061220等)，齒輪變速(如CN2030661，CN2065681，CN2035400，CN2074379等)，這些方式省力不省功，反而增加了不必要的功耗。人體的輸出功率有限，額外的功耗必然損失流量，增加勞動(dòng)強(qiáng)度。從工作效率來(lái)看，越直接傳動(dòng)越好。
從主機(jī)工作方式看，一部分設(shè)計(jì)仍采用了離心泵(如CN206581等)。為達(dá)到離心泵的工作轉(zhuǎn)速，相應(yīng)的傳動(dòng)部分中必然要設(shè)計(jì)一套增速系統(tǒng)，而每一級(jí)增速必然要付出一份功耗，最終導(dǎo)致離心泵口徑較小，流量不足。雖然相當(dāng)一部分設(shè)計(jì)采用了低速活塞式往復(fù)泵，這與人力操作的低速特點(diǎn)相適應(yīng)。然而，絕大部分活塞式抽水機(jī)仍然是單向做功，有空行程(如CN2077038等)，限制了出水量。
本實(shí)用新型的目的是提供一種大流量、高揚(yáng)程、高效率、勞動(dòng)強(qiáng)度適中、操作方便的人力抽水機(jī)。
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)下述四個(gè)方面的改進(jìn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的1.改傳統(tǒng)的手操作為腳操作，增大了人體的輸出功率，并使雙手從繁重的體力勞動(dòng)中解放出來(lái)；2.改坐著雙腳操作為站立雙腳操作，改雙腿肌肉做功為人體自重做功，進(jìn)一步加大了輸出功率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度；3.改間接傳動(dòng)為直接傳動(dòng)，杜絕任何不必要的功率耗散，使人體輸出功率最大限度地用于抽水；4.改單向?yàn)殡p向活塞式抽水機(jī)，消除空行程，提高輸出流量。
以下結(jié)合附圖，詳細(xì)說(shuō)明經(jīng)過(guò)上述四個(gè)方面改進(jìn)后本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)和工作過(guò)程。



圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為缸蓋隔板(12)俯視圖。
圖3為A－A剖面俯視圖。
圖4為缸底隔板(26)俯視圖。
圖5為進(jìn)水隔板(32)俯視圖。
如
圖1所示，本實(shí)用新型由圓桶型抽水機(jī)(Ⅰ)和傳動(dòng)部分(Ⅱ)組成。
所述傳動(dòng)部分(Ⅱ)，由滑輪(1)、扶手(2)、鋼絲繩(3)、支架(4)、踏板(5)和連桿(6)組成。支架(4)固定在上蓋(8)的中心，滑輪(1)和扶手(2)固定在支架(4)上，兩踏板(5)由沉頭鏍絲與連桿(6)固定，并由鋼絲繩(3)繞過(guò)滑輪(1)串聯(lián)。
所述圓桶型抽水機(jī)(Ⅰ)，由連通室(9)(10)，出水室(19)，工作室(30)(31)和進(jìn)水室(33)組成。
所述連通室，由上蓋(8)和缸蓋隔板(12)隔出，并由上隔板(11)分成對(duì)稱的右連通室(9)和左連通室(10)，兩室互不串水。上蓋(8)與外桶(34)和上隔板(11)焊接，并有密封套(7)密封連桿(6)。缸蓋隔板(12)與外桶(34)和上隔板(11)焊接，并由右連通管口(35)和左連通管口(36)、右上缸口(37)和左上缸口(38)組成(見(jiàn)圖2)。右上缸口(37)與右缸體(14)焊接，右缸體(14)下端與右工作室(30)相通。左上缸口(38)與左缸體(16)焊接，左缸體(16)的下端與左工作室(31)相通。右連通管口(35)由右連通管(24)與左作室(31)相通，左連通管口(36)由左連通管(25)與右工作室(30)相通。
所述出水室(19)，由缸蓋隔板(12)和缸底隔板(26)密封隔出，包括右缸體(14)、左缸體(16)、右連通管(24)、左連通管(25)、出水管(17)、進(jìn)水管(18)、右出水球閥(20)、左出水球閥(23)、球罩(21)和球閥座(22)。出水管(17)與進(jìn)水管(18)上端緊靠缸蓋隔板(12)對(duì)稱布置。進(jìn)水管(18)經(jīng)彎頭折轉(zhuǎn)90°后穿過(guò)缸底隔板(26)和進(jìn)水隔板(32)與進(jìn)水室(33)相通。A－A剖面(圖3)給出了各管路、缸體和上下隔板的實(shí)際布局，其中，上隔板(11)的投影(39)和下隔板(27)的投影(40)互相垂直。右連通管(24)、左連通管(25)和進(jìn)水管(18)的下半段與缸體(14)和(16)互相平行。缸底隔板(26)上包括右工作室連通管口(41)、左工作室連通管口(42)、右下缸口(43)、左下缸口(44)、右出水球閥(20)、左出水球閥(23)和進(jìn)水管(18)，其布局如圖4所示。右連通管(24)的上端與右連通管口(35)、下端與左工作室連通管口(42)焊接。左連通管(25)的上端與左連通管口(36)、下端與右工作室連通管口(41)焊接。右出水球閥(20)的下端對(duì)應(yīng)右工作室(30)，左出水球閥(23)的下端對(duì)應(yīng)左工作室(31)。閥座(22)上套有密封圈，并焊有球罩(21)。右缸體(14)由右活塞(13)分成上下兩部分，右活塞與連桿(6)絲口連接；左缸體(16)由左活塞(15)分為上下兩部分，左活塞(15)與連桿(6)絲口連接。
所述工作室，由缸底隔板(26)和進(jìn)水隔板(32)密封隔出，并由下隔板(27)分成對(duì)稱的右工作室(30)和左工作室(31)，下隔板(27)與缸底隔板(26)和進(jìn)水隔板(32)焊接，并與上隔板(11)空間垂直。進(jìn)水隔板(32)上有右進(jìn)水球閥(28)、左進(jìn)水球閥(29)和進(jìn)水管口(45)(如圖5所示)。其中，右進(jìn)水球閥(28)與右缸體(14)同心，左進(jìn)水球閥(29)與左缸體(16)同心。右工作室分別通過(guò)右進(jìn)水球閥(28)與進(jìn)水室(33)、右出水球閥(20)與出水室(19)相通，并與右缸體(14)的下部和左缸體(16)的上部(經(jīng)過(guò)左連通管(25))相連。左工作室(31)通過(guò)左進(jìn)水球閥(29)與進(jìn)水室(33)、左出水球閥(23)與出水室(19)相通，并與左缸體(16)的下部和右缸體(14)的上部(經(jīng)右連通管(24))相連。
所述進(jìn)水室(33)，是由進(jìn)水隔板(32)和外桶(34)及共底圍成的空間，它由進(jìn)水管口(45)與進(jìn)水管(18)相連，由右進(jìn)水球閥(28)與右工作室(30)、左進(jìn)水球閥(29)與左工作室(31)相通。
整機(jī)除鋼絲繩(3)、連桿(6)、球閥(20)(23)(28)(29)和活塞(13)(15)外，均由PVC材料制成。
下面說(shuō)明本實(shí)用新型的工作原理和過(guò)程。
當(dāng)人體站在機(jī)體上，雙手扶住扶手(2)、雙腳踏上踏板(5)、右腳踩下時(shí)，右活塞(13)向下，左活塞(15)向上運(yùn)動(dòng)，左缸體(16)上部的水經(jīng)左連通室(10)和左連通管(25)流向右工作室(30)，右缸體(14)下部的水也流向右工作室(30)，在這兩股水流的共同作用下，右進(jìn)水球閥(28)關(guān)閉，右出水球閥(20)開(kāi)啟，水流經(jīng)出水室(19)和出水管(17)流出，形成出水；與此同時(shí)，右缸體(14)的上部經(jīng)右連通室(9)和右連通管(24)吸入左工作室(31)的水，左缸體(16)的下部也吸入左工作室(31)的水，在兩股吸力的共同作用下，左進(jìn)水球閥(29)開(kāi)啟，左出水球閥(23)關(guān)閉，水流經(jīng)由進(jìn)水管(18)經(jīng)進(jìn)水管口(45)和進(jìn)水室(33)流進(jìn)左工作室(31)，形成進(jìn)水。同樣，當(dāng)左腳踏下時(shí)，右工作室(30)進(jìn)水，左工作室(31)出水。如此往復(fù)，形成連續(xù)抽水。
考慮到本機(jī)太輕(不足15公斤)，人站在機(jī)體上重心太高，故把進(jìn)水管(18)和出水管(17)設(shè)置在緊靠缸蓋隔板(12)的位置，使整機(jī)高度的4／5可以放入固定的圓坑中，既可降低重心，又增加了穩(wěn)定性。
與現(xiàn)有人力抽水機(jī)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)1.用腳操作，解放了雙手。
2.利用人體自重站立操作，避免了坐著操作雙腿肌肉容易疲勞的不足，且操作更有力。
3.每一個(gè)缸的上下端均能工作，解決了空行程問(wèn)題，提高了工作效率。
4.采用了簡(jiǎn)單合理的低速傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，避免了任何中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)造成的功耗。
5.揚(yáng)程高，流量大，勞動(dòng)強(qiáng)度適中。
6.重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊。
權(quán)利要求1.一種活塞式人力抽水機(jī)，包括滑輪(1)、支架(4)、踏板(5)、連桿(6)、活塞(13)(15)、缸體(14)(16)、進(jìn)水管(18)、出水管(17)、球閥(20)(23)(28)(29)和外桶(34)，其特征在于外桶(34)從上至下依次焊接上蓋(8)、缸蓋隔板(12)、缸底隔板(26)、進(jìn)水隔板(32)，分別隔出連通室(9)(10)、出水室(19)、工作室(30)(31)和進(jìn)水室(33)，上隔板(11)與上蓋(8)和缸蓋隔板(12)垂直焊接，隔出左連通室(10)和右連通室(9)，下隔板(27)與缸底隔板(26)和進(jìn)水隔板(32)垂直焊接，隔出左工作室(31)和右工作室(30)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述抽水機(jī)，其特征在于支架(4)固定在上蓋(8)的中心，滑輪(1)固定在支架(4)上，兩踏板(5)由沉頭螺絲固定在連桿(6)上，并有鋼絲繩(3)繞過(guò)滑輪(1)串聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述抽水機(jī)，其特征在于左連通室(10)與左缸體(16)的上部直接連通、與右工作室(30)經(jīng)左連通管(25)連通，右連通室(9)與右缸體(14)上部直接連通、與左工作室(31)經(jīng)右連通管(24)連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述抽水機(jī)，其特征在于出水室(19)內(nèi)包含出水管(17)、進(jìn)水管(18)、左右缸體(16)(14)、左右連通管(25)(24)、左右出水球閥(23)(20)，出水管(17)緊靠缸蓋隔板(12)，進(jìn)水管(18)的上部與出水管(17)對(duì)稱布置，其下部折轉(zhuǎn)90°后和缸體平行，并穿過(guò)缸底隔板(26)和進(jìn)水隔板(32)，與進(jìn)水室(31)相通，左右連通管(25)(24)與缸體平行，左出水球閥(23)位于左工作室(31)上方的缸底隔板(26)上，右出水球閥(20)位于右工作室(30)上方的缸底隔板(26)上，左缸體(16)底部與左工作室(31)相通，右缸體(14)底部與右工作室(30)相通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述抽水機(jī)，其特征在于左工作室(31)內(nèi)進(jìn)水隔板(32)上與左缸體(16)同心處放置左進(jìn)水球閥(29)，右工作室(30)進(jìn)水隔板(32)上與右缸體(14)同心處放置右進(jìn)水球閥(28)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述抽水機(jī)，其特征在于外桶(34)為圓桶型進(jìn)水室(33)位于最底層，上隔板(11)與下隔板(27)空間垂直，整機(jī)為立式雙缸四閥門結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種人體站立腳踏雙缸連續(xù)抽水機(jī)，主要由兩個(gè)缸、活塞、踏板、四個(gè)球閥和一個(gè)滑輪組成。兩踏板固定在兩連桿上，并由滑輪串聯(lián)。四個(gè)閥門交替工作，使每個(gè)缸的兩端既進(jìn)水、也出水，沒(méi)有空行程，但工作相位相反。由連通管并聯(lián)兩缸同相位端，構(gòu)成公共進(jìn)水和出水。本實(shí)用新型揚(yáng)程高、流量大，勞動(dòng)強(qiáng)度適中，適合于農(nóng)田澆灌和抽取地下生活用水。
文檔編號(hào)F04B9/14GK2197478SQ9420275
公開(kāi)日1995年5月17日 申請(qǐng)日期1994年2月8日 優(yōu)先權(quán)日1994年2月8日
發(fā)明者熊映明 申請(qǐng)人:熊映明