風能蓄水灌溉系統的制作方法

專利名稱：風能蓄水灌溉系統的制作方法
技術領域：
本發明屬于農業灌溉以及農村居民用水技術領域，具體是一種風力蓄水灌溉系統。
背景技術：
在干旱以及半干旱地區因為降水較少，主要依靠地下水、河流水等水源發展的農業，在我國主要分布在西北地區的河套平原，寧夏平原和河西走廊等地的農村主要以灌溉農業為主，即調節土地的溫度和土壤的養分，以提高土地生產率。主要通過各種農用水利灌溉設施，滿足農作物對水分的需要，調節土地溫度、濕度和土壤空氣、養分，提高土地生產能力。現在這些地區的農村使用的灌溉方式主要為用水泵大量抽取地下水進行灌溉，而 這樣的灌溉方式水資源利用率非常低，對于水資源日益缺乏的當今現狀，顯然已經難易滿足當今社會的要求。現在節水灌溉成為一個傳統灌溉的代替方式，主要有噴灌、微灌、滴灌當方式，其中滴灌是目前干旱缺水地區最有效的一種節水灌溉方式，其水的利用率可達95%。滴灌較噴灌具有更高的節水增產效果，同時可以結合施肥，提高肥效一倍以上。可適用于果樹、蔬菜、經濟作物以及溫室大棚灌溉，在干旱缺水的地方也可用于大田作物灌溉。其不足之處是滴頭易結垢和堵塞，因此應對水源進行嚴格的過濾處理。目前，國產設備已基本過關，有條件的地區應積極發展滴灌。本發明著力于解決滴灌中的提水問題，即利用風能，把地下水慢慢提升到地面以上，在利用鋪設的滴灌管道，進行灌溉。本發明也可用于解決將井水提升到地表儲存，節約人工提水人力成本和時間，同時完全利用風能進行提水作業，節約能源。

發明內容
本發明針對上述現有技術的不足，提供一種風能蓄水灌溉系統，充分利用風能，不斷將水提升到需要的高度，能夠幫助灌溉，節約水資源，同時為生活提供便捷。本發明是通過以下技術解決方案實現的
一種風能蓄水灌溉系統，特點在于其構成包括風力葉片、連扇錐齒輪、偏航校準尾翼、連主動輪錐齒輪、雙頭錐齒輪、轉向軸、主動齒輪、從動齒輪、兩根同步帶、同步輪、多個從上至下的水車、儲水箱、滴灌導管和多個儲水盒；
上述部件的連接關系如下
所述的風力葉片與連扇錐齒輪同軸固定連接，偏航校準尾翼的縱軸與轉向軸的一端固定連接，兩者隨風向以相同角度旋轉，偏航校準尾翼的橫軸穿過風力葉片中心，通過軸承連接，連扇錐齒輪與雙頭錐齒輪的上端嚙合，雙頭錐齒輪的下端與連主動輪錐齒輪嚙合；
所述主動齒輪與連主動輪錐齒輪的軸之間采用過盈配合，
所述從動齒輪與主動齒輪相嚙合，兩者轉動方向相反，兩根同步帶從上至下分別分布有多個同步輪，多個同步輪分別與主動齒輪、從動齒輪和多個水車連接，兩根同步帶的轉動方向相反，每個水車下方設有儲水盒，最上方的水車上方外側還設有儲水箱，該儲水箱側面連接有滴灌導管
所述的錐齒輪的傳動，將風力葉片上所承受的風力直接轉化為轉動主動輪的扭矩，通過偏航校準尾翼進行方向調節，在任意方向均能實現同步帶輪系統的運動。通過主動齒輪、從動齒輪與同步輪之間的同軸轉動，再通過上一級水車后面的同步輪帶動下一級水車轉動實現水車的轉動而將水逐層提升。本發明與現有技術相比，具有以下優勢
I.完全利用風能，不損耗電能，不產生人工成本。2. 應用范圍廣，可以用于農業灌溉系統，自動取水，在上部儲水箱上設置輸水管 道，用滴灌方式解決農業灌溉問題，節約人力物力，省時省力；同樣可以用于傳統吊桶取水方式的替代，不用費力提水，可用于服務農村百姓。3. 通過控制風力葉片的大小，可以達到控制設備提水速度，能有效減少水資源浪費。4. 直接由風能轉換為動能，比較傳統的把風能轉換為電能，電能儲存于蓄電池，再由蓄電池提供能源，用水泵抽水這一方式，省去了電能的過度，效率大大提高。同時，蓄電池壽命不長，省去蓄電池的使用，使得成本大大降低。5.本發明機械結構十分美觀，可以起到美觀裝飾的作用。


圖I為本發明風能蓄水灌溉系統的結構示意圖2為本發明風能蓄水灌溉系統的正面爆炸圖3為本發明風能蓄水灌溉系統的背面爆炸圖4為本發明中風力轉化裝置示意圖中，I風力葉片，2連扇錐齒輪，3偏航校準尾翼，4連主動輪錐齒輪，5雙頭錐齒輪，6轉向軸，7主動齒輪，8從動齒輪，9同步帶，10同步輪，11水車，12儲水箱，13滴灌導管，14儲水盒。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作詳細說明，需要說明本實施例是以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。一種風能蓄水灌溉系統，包括風力葉片1，連扇錐齒輪2，偏航校準尾翼3，連主動輪錐齒輪4，雙頭錐齒輪5，轉向軸6，主動輪7，從動輪8，同步齒帶9，同步齒輪10，水車11，儲水箱12，滴灌導管13，儲水盒14。所述風力葉片I與連扇錐齒輪2相焊接，兩者同軸且不能產生相對運動。風力葉片依靠偏航校準尾3翼校準，使其始終保持葉面迎風。所述偏航校準尾翼3與轉向軸6焊接，兩者隨風向以相同角度旋轉。偏航校準尾翼的橫軸3穿過風力葉片I中心，兩者之間用軸承連接。整個風力葉片I以及連扇錐齒輪2組成的機構，可以以轉向軸6為中心360°旋轉，保證始終迎風。所述連扇錐齒輪2與雙頭錐齒輪5的上端嚙合，雙頭錐齒輪5的下端與連主動輪錐齒輪4嚙合。通過錐齒輪的嚙合，把葉片旋轉產生的扭矩傳遞到主動齒輪7上，再通過從動齒輪8，同步齒帶9，同步輪10的帶動，實現水車11的轉動，從而將水運至儲水箱12。同步輪10分別焊接于主動齒輪7和從動齒輪8前部以及水車11后部，并且與之同軸。所述主動齒輪7與連主動輪錐齒輪6的軸之間采用過盈配合，兩者同軸且不產生相對運動。所述從動齒輪8與主動齒輪7相嚙合，兩者轉動方向相反。所述同步輪10分別與主動齒輪7，從動齒輪8，水車11的轉動軸之間采用過盈配合連接，同軸且不產生相對運動。通過同步帶9的連接，同步輪可分為左右兩組，同組內轉 動方向相同，異組轉動方向相反。在嚙合的主動齒輪7,從動齒輪8的帶動下，同步輪向內側相向轉動，使得同步帶9均朝內側轉動，因此導致所有水車朝11內側轉動。每個水車11下部均設有儲水盒14，每一級的水車11把下方儲水盒中的水運至上一級的儲水盒中，通過一級一級的運水，最上一級的水車把其下方儲水盒中的水運到儲水箱12中，儲水箱中的水通過13滴灌導管流出。本發明的具體操作方法如下
(O 首先，將水車從上至下依次固定在大棚壁上，或某個封閉式長方截面的有機玻璃管道中，再將管道固定于大棚側壁上，使設置在大棚頂部的儲水箱12能接收到最上方的水車的運水。(2)風能帶動風力葉片，由錐齒輪系統將扭矩向下傳遞至齒輪系，由齒輪帶動上的同步輪轉動傳動帶，通過傳動帶動水車旋轉，旋轉的水車可將地下水逐層上提，最終匯集到儲水箱中。(3)儲水箱中的水通過滴灌導管流出，實現滴灌。綜上所述僅為本發明的較佳實施例，并非用來限定本發明的實施范圍。即凡依本發明申請專利范圍的內容所作的等效變化與修飾，都應為本發明的技術范疇。
權利要求
1.一種風能蓄水灌溉系統，特征在于其構成包括風力葉片(I)、連扇錐齒輪(2)、偏航校準尾翼(3 )、連主動輪錐齒輪(4 )、雙頭錐齒輪(5 )、轉向軸(6 )、主動齒輪(7 )、從動齒輪(8)、兩根同步帶(9)、同步輪(10)、多個從上至下的水車(11)、儲水箱(12)、滴灌導管(13)和多個儲水盒(14)；上述部件的連接關系如下所述的風力葉片與連扇錐齒輪同軸固定連接，偏航校準尾翼的縱軸與轉向軸的一端固定連接，兩者隨風向以相同角度旋轉，偏航校準尾翼的橫軸穿過風力葉片中心，通過軸承連接，連扇錐齒輪與雙頭錐齒輪的上端嚙合，雙頭錐齒輪的下端與連主動輪錐齒輪嚙合；所述主動齒輪與連主動輪錐齒輪的軸之間采用過盈配合，所述從動齒輪與主動齒輪相嚙合，兩者轉動方向相反，兩根同步帶從上至下分別分布有多個同步輪，多個同步輪分別與主動齒輪、從動齒輪和多個水車連接，兩根同步帶的轉動方向相反，每個水車下方設有儲水盒，最上方的水車上方外側還設有儲水箱，該儲水箱側面連接有滴灌導管。
2.根據權利要求I所述的一種風能蓄水灌溉系統，其特征在于，所述的錐齒輪的傳動，將風力葉片上所承受的風力直接轉化為轉動主動輪的扭矩，通過偏航校準尾翼進行方向調節，在任意方向均能實現同步帶輪系統的運動。
3.根據權利要求I所述的一種風能蓄水灌溉系統，其特征在于，通過主動齒輪、從動齒輪與同步輪之間的同軸轉動，再通過上一級水車后面的同步輪帶動下一級水車轉動實現水車的轉動而將水逐層提升。
全文摘要
本發明公開了一種風能蓄水灌溉系統包括風力葉片、連扇錐齒輪、偏航校準尾翼、連主動輪錐齒輪、雙頭錐齒輪、轉向軸、主動齒輪、從動齒輪、兩根同步帶、同步輪、多個從上至下的水車、儲水箱、滴灌導管和多個儲水盒，利用風能帶動風力葉片，并通過傳動帶動水車旋轉，旋轉的水車可將地下水逐層上提，最終匯集到儲水箱中，最后通過滴灌導管流出，實現滴灌。本發明充分利用風能，不斷將水提升到需要的高度，能夠幫助滴灌，節約水資源，同時為生活提供便捷的新產品，具有節約水，節約能源，應用范圍廣，噪音小，結構簡單，機械結構美觀等特點。
文檔編號A01G25/02GK102919101SQ20121047085
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月20日 優先權日2012年11月20日
發明者呂梁, 詹悅星, 張方魁, 徐必潤, 羅彬 , 竇增旖, 張蕾 申請人:上海交通大學