一种水压相对压流提升水位方法及压流机

摘要

本发明公开一种水压相对压流提升水位方法及压流机，是将低水位空间内的水通过水压相对压流的方式进入到高位空间内，在高位空间内设有一组以上的水压相对运动管，该运动管是由两条水压相对伸缩管组成，每一伸缩管包括两侧管节及中间的连接器，一动力传动杆将两水压相对伸缩管的连接器串接相连，所述动力传动杆由动力设备驱动而上下运动进而使两伸缩管交替弯曲或平直。本发明通过水压相对运动管的拉伸或收缩状态的变化，以较小的动力提供了较大的能量，从而省力的将水由低位提升到高位，同时本发明中高水位的水通过高处出口向下运动时还可以提供水力势能，从而有效的利用自然界能量，具有结构合理、耗能小等优点。

说明书

技术领域

本发明公开一种水压相对压流提升水位方法及压流机，按国际专利分类表(IPC)划分属于水位提升装置制造技术领域，尤其是以水轮机或其它动力设备驱动的压流机及省力提升方法。

背景技术

将水从低位提升到高位，需要能量才能实现，目前一般是通过电水泵或压力泵实现水位提升，但水泵作业提升一定吨位的水需要消耗较大的能量，在能源紧张的当今，如何充分有效的利用自然界能量，是人们迫切需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种水压相对压流提升水位方法及压流机，旨在以水轮机或其它动力设备带动，通过相对水压差来降低低水位的水进入到高位水箱所需要的能量，起到省力提升的作用。

同时，本发明中高水位的水通过高处出口向下运动时还可以起到一个带动其他物体运动的作用。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种水压相对压流提升水位方法，是低水位空间内的水通过水压相对压流的方式进入到高水位空间内，在高水位空间内装有能够实现平直收缩弯曲拉伸的管道，该管道连接低水位空间和高水位空间的通道装有开关，首先关闭进出高水位空间的开关，然后开启进出低水位空间的开关，通过管道的拉伸来实现低水位空间的水进入这个管道来填补管道拉伸的空间，使其与下面所受到的反压产生相对；继而关闭进出低水位空间的开关然后开启进出高水位空间的开关，这时管道空间内的水与高水位空间内的水属于同一空间，管道由弯曲往平直状态收缩促使管道内的水被送入高水位空间。

进一步，所述低水位空间和高水位空间的控制开关及带动管道上下运动达到收缩或拉伸是通过一转换系统实现联动控制。

利用前述水压相对压流提升水位方法的一种水压相对压流机，其包括低位水箱和高位水箱，高位水箱内设有一组以上的水压相对运动管，该运动管是由两条水压相对伸缩管组成，每一伸缩管包括两侧管节及中间的连接器，一动力传动杆将两水压相对伸缩管的连接器串接相连，所述动力传动杆由动力设备驱动而上下运动进而使两伸缩管交替弯曲或平直形成对应的拉伸或收缩状态，每一伸缩管两端向水箱外延伸并连接到相配合转换管上，转换管为两个并通过水管与低位水箱和高位水箱相连，两组以上的水压相对运动管中同时拉伸或同时收缩的伸缩管并连到同一个转换管上，每一转换管上设有两组水阻开关控制，其中一组开关是用于控制通往高水位水箱的内部开关，另一组控制通往低水位水箱的外部开关，水阻开关通过开关控制线连接到高位水箱上实现联动控制。

进一步，所述水压相对伸缩管的中间部位设有一个连接器，连接器中心的部位前后有两个支点，分别与它左右两侧的管节相连，所述的管节包括前套管、伸缩管、后套管和轴动管，前套管、伸缩管、后套管和轴动管依次首尾相连，轴动管的内牙与后套管弯头螺纹对接的接合处套有扭动管，连接器的支点与前套管接头连接，该接头处能实现弯曲或平直状态的灵活转动，水压相对伸缩管两侧的轴动管口形成水流进出口。

进一步，所述的高位水箱的一侧设有支架，支架上安装齿轮及竖向运动的链条，该链条通过传动链条及传动齿轮连接水轮机的输出轴端，水轮机由高位水箱内的高位水驱动作业，竖向运动的链条带动动力传动杆上下运动而带动水压相对运动管的上下动作实现拉伸或收缩状态的转换。

进一步，所述高位水箱内的水压相对运动管侧设有导向挡板，并在挡板上设有水流进出口，在高位水箱底部设有定位杆，在水压相对运动管上设有与定位杆配合的定位环以使水压相对运动管上下运动更稳定。

进一步，所述支架上方的支点处安装一个传动齿轮，在支架下方的支点处安装一个带动齿轮，然后将一根链条安装在两个齿轮的上面，接着将动力传动杆上面的轴动杆固定在链条上，与轴动杆相连的传动杆则通过上下活动杆与连接器连接，水轮机上齿轮与高位水箱上方的带动齿轮用两根链条连接起来，为了能够使水轮机产生连续运动，带动它运动的出水量小于水压相对伸缩管运动时的进水量，而多余的水则从输水管流出。

进一步，所述的水阻开关包括重力水阻片和阻挡片，重力水阻片由摇柄控制开启，在摇柄上连接开关控制线，控制其中一水压相对伸缩管的内部开关和控制另一水压相对伸缩管的外部开关的控制线通过线管连接到支架上方的开关轴动杆，而另外两个水阻开关的开关控制线则通过线管连接安装到支架下方的开关轴动杆，上下两开关轴动杆形成链条动作的上下限位节点，当动力传动杆随着链条上升到支架上方的齿轮做轴心运动时，传动杆将停止上升，而轴动杆露出链条的部分与上方的开关轴动杆触碰而将其由开启状态转化为关闭状态，轴动杆在链条的制约下，带着传动杆做垂直向下的转换运动。

进一步，所述水阻开关上设有一个以上的水流口，每一水流口上装有相配合的重力水阻片并串联由一个摇柄控制实现统一关闭或开启。

进一步，所述的水压相对运动管相连的传动杆上连接有浮力片或重力片以使伸缩的重量与水的密度产生对应的作用力。

本发明通过设置在高位水箱内的水压相对运动管的拉伸或收缩状态的变化，以较小的动力提供了较大的能量，从而省力的将水由低位提升到高位，同时本发明中高水位的水通过高处出口向下运动时还可以提供水力势能，从而有效的利用自然界能量，具有结构合理、安全耗能小等优点。

附图说明

图1是本发明示意图。

图2是本发明管道连接示意图。

图3是本发明动力装置示意图。

图4是本发明高位水箱及内水压相对运动管示意图。

图5是本发明水压相对运动管示意图。

图6是本发明管道中水阻开关布置图。

图7本发明水阻开关示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

实施例：一种水压相对压流提升水位方法，是低水位空间内的水通过水压相对压流的方式进入到高水位空间内，在高水位空间内装有能够实现平直收缩弯曲拉伸的管道，该管道连接低水位空间和高水位空间的通道装有开关，首先关闭进出高水位空间的开关，然后开启进出低水位空间的开关，通过管道的拉伸来实现低水位空间的水进入这个管道来填补管道拉伸的空间，使其与下面所受到的反压产生相对；继而关闭进出低水位空间的开关然后开启进出高水位空间的开关，这时管道空间内的水与高水位空间内的水属于同一空间，管道由弯曲往平直状态收缩促使管道内的水被送入高位水箱。所述低水位空间和高水位空间的控制开关及带动管道上下运动达到收缩或拉伸是通过一转换系统实现联动控制。

请参阅图1至图7，一种水压相对压流机，包括低位水箱101和高位水箱102，高位水箱102内设有一组以上的水压相对运动管103，该运动管是由两条水压相对伸缩管A、B组成，每一伸缩管包括两侧管节及中间的连接器1，一动力传动杆将两水压相对伸缩管的连接器串接相连，所述动力传动杆由动力设备驱动而上下运动进而使两伸缩管交替弯曲或平直形成对应的拉伸或收缩状态，每一伸缩管两端向外延伸连接到相配合转换管104上的伸缩管口，转换管为两个并通过水管与低水位空间和高位水箱相连，转换管104通过水管与低位水箱101和高位水箱102相连形成低位点及高位点，每一转换管上设有两组水阻开关105控制，其中一组开关是用于控制通往高水位水箱的内部开关，另一组控制通往低水位水箱的外部开关，水阻开关通过开关控制线9连接到高位水箱102顶部实现联动控制。本发明中水压相对伸缩管103的中间部位设有一个连接器1，连接器中心的部位前后有两个支点，分别与它左右两侧的管节相连，所述的管节包括前套管2、软体材料制成的伸缩管3、后套管4和轴动管6，前套管、伸缩管、后套管和轴动管依次首尾相连，轴动管6的内牙与后套管4弯头螺纹对接的接合处套有软体材料制成的扭动管5，连接器1的支点与前套管2接头连接，该接头处能实现弯曲或平直状态的灵活转动，水压相对伸缩管两侧的轴动管口形成水流进出口。在高位水箱102顶部设有支架106，支架上安装齿轮及竖向运动的链条15，该链条通过传动链条及传动齿轮连接水轮机19的输出轴端，水轮机安装在高位水箱一侧并由该水箱内的高位水驱动水轮机作业，竖向运动的链条带动动力传动杆上下运动进而带动水压相对运动管103的上下动作实现拉伸或收缩状态的转换。为了防止水压相对运动管在运动时导致高水位水箱内部的水流在它运动的方向回旋，使它在运动时生产相应的阻力，可以通过安装一个仅供水压相对运动在作上下运动时的档板，即高位水箱内的水压相对运动管侧设有导向挡板，并在挡板上设有水流进出口。在高位水箱底部设有定位杆，在水压相对运动管上设有与定位杆配合的定位环以使水压相对运动管上下运动更稳定。在支架106上方的支点处安装一个传动齿轮，在支架下方的支点处安装一个带动齿轮，然后将一根链条安装在两个齿轮的上面，接着将动力传动杆上面的轴动杆固定在链条上，与轴动杆相连的传动杆则通过上下活动杆与连接器连接，水轮机上的齿轮与高位水箱上方的带动齿轮用两根链条连接起来，为了能够使水轮机产生连续运动，带动它运动的出水量小于水压相对伸缩管运动时的进水量，而多于的水则从输水管流出。本发明的水阻开关105是包括重力水阻片7和阻挡片8，重力水阻片可以由摇柄手动控制开启，在重力水阻片的摇柄上连接开关控制线9，所述的摇柄位于转换管外，摇柄控制重力水阻片的连杆穿过转换管的侧壁，在侧壁与连杆配合穿孔开口处设有密封圈防止水流外溢，控制其中一水压相对伸缩管的内部开关和控制另一水压相对伸缩管的外部开关的控制线通过线管连接到支架上方的开关轴动杆，而另外两个水阻开关的开关控制线则通过线管连接安装到支架下方的开关轴动杆，上下两开关轴动杆形成链条动作的上下限位节点，当动力传动杆随着链条上升到支架上方的齿轮做轴心运动时，传动杆将停止上升，而轴动杆露出链条的部分与上方的开关轴动杆触碰而将其由开启状态转化为关闭状态，轴动杆在链条的制约下，带着传动杆做垂直向下的转换运动。所述水阻开关上设有一个以上的水流口，每一水流口上装有相配合的重力水阻片并串联由一个摇柄控制实现统一关闭或开启。

在出水量或进水量大的时候，为了缩短重力水阻片关闭的时间，可以增加重力水阻片和相应阻挡片的数量，并将重力水阻片并串联由一个摇柄控制实现统一关闭或开启。

本发明中的高水位水箱及低水位水箱可以根据地形和安装需要，设定其结构或形状。本发明中的动力设备、支架上转换系统及动力传动杆等可以根据地形和安装需要设定位置。本发明中的扭动管可由活塞环和密封圈代替。

如图1、图2及图4所示，在本机的高位水箱102里，它的底层部位，设有一组水压相对运动管103，如图5所示，它（水压相对运动管）由A和B两条水压相对伸缩管组成(以下简称A管和B管)。在它们的中间部位，分别设有一个连接器1，它中心的部位，前后的两个支点，则与它左右两边的前套管2，它的接头处连接，但不能固定死，而是需要使它可以灵活转动。接着将软体材料伸缩管3，它的前端囗与前套管2的尾部接合，而它的后端口，则跟后套管4弯头处接合，在弯头螺纹处的位置，则与软体材料扭动管5前端口接合，而它的后端口，将在轴动管6的内牙与后套管4弯头，它的螺纹对接之后接合。这样A管和B管在做上和下的运动时，即可以产生由平直到弯曲时的拉伸作用，又可以产生由弯曲到平直时的收缩作用。如图1或图6所示，在每一条水压相对伸缩管，都分别有两个水阻开关控制，一个通往高位水箱的叫内部开关，而另一个通往低水位空间的叫外部开关，它们由重力水阻片7和阻挡片8两个部件组成，在重力水阻片的圓柄上，连接了一条开关控制线9，通过线管10，将A管的内部开关和B管的外部开关，它们的开关控制线，连接到支架上方的一个开关轴动杆11，它的后端。而另外两个水阻开关的开关控制线9，则通过线管10，安装到支架下方的一个开关轴动杆11，它的后端。如图1及图3所示，为了能够控制开关和上与下之间的转换运动。在支架上方的支点12上，安装一个传动齿轮13。在它下方的支点12上，安装一个带动齿轮14，然后将一根链条15安装在两个齿轮的上面。接着将动力传动杆上面的轴动杆17固定在链条上，而它下面的传动杆16则通过固定上下活动杆18，与连接器1连接。接着将水轮机19上齿轮，与高位水箱上方的带动齿轮14，用两根链条15将支架下带动齿轮的后面一个齿轮连接起来。为了能够使水轮机19产生连续运动，带动它运动的出水量，应该小于A管和B管运动时的进水量，而多余的水，则从输水管21流出。

本发明的高位水箱也可以由高位水池或其他处于高水位的容器代替。

本发明的工作原理如下：

当本机在没有运动时，设置在高位水箱里的两条A管和B管，它们的水阻开关的重力水阻片7在重力影响下，都是呈现出关闭的状态或直接由手摇柄关闭。当水轮机19的扭动开关20被开启时，上下水位的相对落差所产生的重力，来带动水轮机产生运动，经过安装在传动齿轮13和带动齿轮14上的链条15，通过固定在链条上的轴动杆17，迫使传动杆16，来带动A管和B管的相对运动。当两管处于向上相对运动时，原本是弯曲拉伸状态的A管，它的中心角度变大，内部空间将被收缩。而在收缩的同时，它内部空间的水，因为外部开关的重力水阻片7，受到朝向低水位空间方向阻挡片8，它的阻挡，无法冲破时，所以只能跟高位水箱的水压产生相对，从而打开内部开关的重力水阻片7，让A管内部空间的水进入高位水箱，直到它收缩成平直状态为止。而与它产生相对运动的另一条B管。在开始向上运动的同时，它由开始的平直收缩状态，随着运动产生弯曲。这时它的中心角度变小，内部空间将被拉伸。而在拉伸的同时，它的内部开关的重力水阻片7，因为受到朝向B管位置的阻挡片8，它的阻挡，导致高位水箱的水无法进入时，所以只能引导打开外部开关的重力水阻片7，使低水位空间的水进入这个被拉伸的空间，进行填补。随着空间的填补，在高位水箱内，B管它上面所受到的水压，加上自身的重量，将与它下面所受到的反压产生相对。而随着A管的内部开关和B管的外部开关，它们的重力水阻片的开启。将拉动固定在它们摇柄上的开关控制线9。使支架上方的开关轴动杆11，被拉到开启的位置。当动力传动杆，随着链条15上升到支架上方的传动齿轮13做轴心运动时，传动杆16将停止上升。而轴动杆17露出链条15的部分把被拉到开启位置的开关轴动杆11，通过做半圆运动时的触碰，将它拉到关闭的位置。然后轴动杆17在链条15的制约下，带着传动杆16做垂直向下的转换运动。而这时另外两个向上运动时，被关闭的重力水阻片7将被开启，同时支架下方的开关轴动杆11，也将被拉到开启的位置，这时下一轮的转换将在等待之中。

本发明水压相对压流，水位省力提升的方法，它是通过高水位空间能够实现平直收缩弯曲拉伸的管道，为了能够不与低水位空间的水压产生相对，将这个管道的两端在能够实现平直收缩和弯曲拉伸的情况下固定，这时管道在高水位空间里它上面所受到的水压加上它自身的重量，将和它下面所受到的反压产生相对，这两者之间的力越对等，那么带动它时所需要的力也就越小，为了能够使两者之间的力对等，当管道所产生的重量它的密度大于水时，则需要增加能够与水的密度产生对等的浮力片，相反的，则增加重力片，而要实现低水位空间的水，在相对水压的情况下，通过动力设备带动进入高水位空间，首先就要有进出低水位空间和进出高水位空间的水阀，当这个管道　在动力设备的带动下，开始拉伸它的内部空间时，首先必须先关闭进出高水位空间的水阀，然后开启进出低水位空间的水阀，通过管道的弯曲拉伸来实现低水位空间的水进入这个管道来填补它的空间，使它可以和它下面所受到的反压继续产生相对，而要将这个管道内的水在水压相对的情况下通过动力设备的带动送入高水位空间，则需要关闭进出低水位空间的水阀然后开启进出高水位空间的水阀，这时管道空间内的水与高水位空间内的水属于同一空间，则同一个空间它们的水压也是相同的，在动力设备的带动下，这个管道由弯曲往平直状态收缩促使管道内的水被送入高水位空间，而要将这些组合在一起，实现联动控制那么就需要有一个能够实现控制开关和带动管道上下运动的转换系统。

以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本创作所做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。