CN2353927Y - 旋转式内燃水泵 - Google Patents

Abstract

一种旋转式内燃水泵，其特点是它由气缸体、转子、进出水座、机座和主轴组成，机座上设置进出水座、气缸体和转子，转子套于气缸体内，主轴贯穿于整个机构内，通过气缸体上所设的气缸与转子上开设的空气室、排水室、工作室相配合并通过进出水座上的环形引水室和出水汇集室与水源相接完成提水过程。本实用新型将内燃机原理和水泵相结合，整体结构简单，无内燃机中的有害惯性及振动、热效率较高，可广泛用于中、大型农田排灌。

Description

旋转式内燃水泵

本实用新型涉及一种水泵，具体涉及一种直接将燃油燃烧产生的高压气体进行提水的内燃式水泵。

本世纪初，在英美等国曾试验过一种新型提水机械，被称为“内燃水泵”。五十年代，长春汽车拖拉机学院戴桂蕊教授经多年研究、改进，曾于1958年在全国农具展览会上展出此种水泵，其基本原理是将燃油燃烧产生的高压气体直接作用于压力管内的水面，将水提升。由于它将内燃机和水泵合二为一，从而具有其它水泵无可比拟的优越性。但是，它亦明显地具有笨重，工程式安装、不能移动，安装成本高、难度大等缺点，尤其是工作频率很低，每分钟只有几十次，每秒不足一次，工效非常低。

本实用新型的目的是克服上述现有技术的缺陷，提供一种整体结构简单，安装方便，热效率高，经济性较好的旋转式内燃水泵。

本实用新型的目的是通过下面的技术方案实现的。其特征在于它由气缸体、转子、进出水座、机座和主轴组成，进出水座为中空结构，通过其内设置的进出水分隔圈分隔成二个空间，外腔为环形引水室，经进水接管与外界水源连通；内腔为出水汇集室，通过出水接管连通输水管路；所述气缸体固定在进出水座顶面，其上分层设置有一个或一个以上呈弯曲状气缸，气缸盖上装有排气门、喷油嘴、火花塞；所述转子装于气缸体内，外径与气缸体内壁相配合，其上分布有空气室，排水室，进水室，工作室，可与气缸内腔相通，进水室与环形引水室相通，排水室与出水汇集室相通；所述主轴贯穿于转子、进出水座和机架中心，其顶端装点火装置和喷油泵，下面设有排气凸轮，通过排气门传动杆件与气缸上排气门相接；风扇设在排气凸轮下方；主轴下端设一与起动电机相接的飞轮。

本实用新型具有如下技术效果。

①结构简单、成本低，加工精度要求不高。

②使用和维修非常方便。由于机泵合一，省去了一台机器，热效率高，安装较为简化，由于结构不复杂，所需维修设备较少。

③工作振动小，由于结构简单，无内燃机中曲柄连杆机构运动中的有害惯性及其造成的振动，相反，充分利用水运动的惯性提高了效率。

④易于调节流量和扬程，其扬程从0至设计最高值几乎可不受限制地调节。

附图说明：

图1为本实用新型结构主视图；

图2为图1之A-A剖视图；

图3为图1之B-B剖视图；

图4为图2之D-D剖视图；

图5为图4之F向视图；

图6为图2之F-F展开图；

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，本实用新型主要由气缸体31、转子35、进出水座24、机座17和主轴26组成。机座17为本实用新型底座，为凹字形圆环状铸件，用于承受全机的重量，其上固定进出水座24。进出水座24为中空结构，通过其内设置的进出水分隔圈29将其分隔成二个空间，外腔为一环形引水室30，与进出水座24上所设的进水接管14相通，通过该管可与外界水源相连，内腔为出水汇集室27，与进出水座24上所设的出水接管15相通，由该管可连通输水管路。在进出水座24之顶端固定一气缸体31，它是本实用新型的一个非常重要的部件之一，气缸体31内径呈上大下小倒锥形，其上设气缸10，可单层设置，亦可分二层上下错开设置，本实施例为单层6缸结构，呈由下至上弯曲状，上端设有气缸盖36，气缸盖36上装有喷油嘴7、火花塞9、排气门6。气缸10的圆柱形断面尺寸为近似矩形或方形，由下至上略为缩小，气缸10进口处相对于转子35旋转方向略作弯曲以引导水流按一定角度流入转子35内。

本实用新型另一个重要部件为转子35，套于气缸体31内，其外径也略呈上大下小之锥形，与气缸体31内壁精密配合，其上分布有空气室11、出水室12、进水室34和工作室40，均与气缸10内腔相通，工作室40内有相当于径流式水轮机的叶片41，进水室34与进出水座24上环形引水室30相通，出水室12通过排水通道42与出水汇集室27相通，空气室11与大气相通。当气缸10工作、排出的水流过工作室40时，叶片41推动转子35顺时针旋转。

本实用新型主轴26贯穿于气缸体31与进出水座24和机座17中心，上端通过支架8固定，顶端设点火装置1和喷油泵2，通过高压点火线3和高压油管4与气缸10相通，点火装置1和喷油泵2下面装排气凸轮39，通过排气门传动杆件38与排气门6相接，以控制排气门6的启闭；排气凸轮39下设风扇5，既起冷却气缸10作用，同时也担负着供给气缸10以新鲜空气的任务；主轴26另一端通过轴承21支承在机座17上，底端固定飞轮19，该飞轮19与起动电机16相接，起动时，通过起动电机16带动主轴26旋转。

本实用新型气缸体31和转子35均呈倒锥形，以保证气缸体31和转子35精密配合，为便于调整间隙，在进、出水分隔圈29与下方轴承21底部分别设调整垫片28和20。为加强转子35与气缸体31间的轴向密封，转子35相对气缸体31进口的上下方均开设有环形密封槽，其内装有密封环32。

本实用新型的燃料可使用汽油或柴油，采用压缩空气或普通离心泵作为辅助起动设备。使用柴油时，宜用汽油起动，再改用柴油工作。其工作过程如图2所示，当气缸10中第一缸(图2中右上方)达到压缩上止点时，喷油嘴7开始喷油、燃烧、膨胀，并将其内的水排向工作室40，流经工作室40的水有少部分由水平进水通道33直接送到所对应的另一缸(6缸结构为相对于第一缸顺时针的第5缸)，对缸内已被初步压缩的空气作进一步压缩，并直至喷油、工作。而大部分水则由出水通道42向下排出，经出水接管15通过输水管路送往输水场所，其中有少部分水在流出出水接管15时，又返流回进水接管14内，并通过设置在其内的“喉管”状结构造成负压，从水源吸水，同时将能量传递给这些水，一起进入转子35之进水室34内。水流作用于工作缸叶片41，使转子35顺时针转动，当水大部分排出时，主轴26上排气凸轮39通过传动杆件38将排气门6打开，废气迅速排出，而缸内的水则因惯性继续流向转子35，接着出水室12和空气室11同时与第一缸连通，如图6所示，缸内不多的余水从下方排水室12排走；新鲜空气在风扇5的驱动、转子35离心力和排气吸力的作用下，从上方进气继而从整个气缸10的进口进入气缸内。先进入的少量空气将随废气一道排出，起清扫和冷却气缸10作用，在排气门6关闭后的进气则充满气缸10内，具有一定的增压效果，使充气系数接近1，进入气缸10的空气，也可采用增压方式，在气缸体内侧开环形槽，由侧面引入。

空气室11转过后，进水室34开始向第一缸供水，接着，水平进水通道33对准第一缸，此时第二缸工作即将完毕，第三缸刚开始工作，第三缸排出的压力较高，流速较快的水流入第一缸，对第一缸内的空气作进一步压缩，直至压缩上止点，达到所需的压缩比，此时转子35的另一工作室40转到第一缸初始位置，第二个循环重新开始。

本实用新型所采用的为6缸结构，在第一缸的工作过程中，第4缸也进行着完全相同的循环，亦即转子每转一圈，每个气缸工作二次。

本实用新型以中、大型为主，主要适用于中、大型农田排灌。

Claims (2)

1、一种旋转式内燃水泵，其特征在于它由气缸体(31)、转子(35)、进出水座(24)、机座(17)和主轴(26)组成，进出水座(24)为中空结构，用设置在其内的进出水分隔圈(29)分隔成二个空间，外腔为环形引水室(30)，经进水接管(14)与外界水源相连，内腔为出水汇集室(27)，通过出水接管(15)连通输水管路；所述气缸体(31)固定在进出水座(24)顶面，分层设置有一个或一个以上呈弯曲状气缸(10)，气缸盖(36)上装有排气门(6)、喷油嘴(7)、火花塞(9)，转子(35)套于气缸体(31)内，外径与气缸体(31)内壁相配合，其上分布有空气室(11)，排水室(12)，进水室(34)，工作室(40)，均与气缸(10)内腔相通，进水室(34)与环形引水室(30)相通，排水室(12)与出水汇集室(27)相通；所述主轴(26)贯穿于转子(35)、进出水座(24)和机架(17)中心，其顶端设点火装置(1)和喷油泵(2)，下面设有排气凸轮(39)，通过排气门传动杆件(38)与气缸(10)上排气门(6)相接，风扇(5)设在排气凸轮(39)下方，主轴(26)之下端设一与起动电机(16)相接的飞轮(19)。

2、根据权利要求1所述的旋转式内燃水泵，其特征在于气缸体(31)内壁和转子(35)外壁均呈上大下小倒锥形，在进出水分隔圈(29)和下方轴承(21)底部分别设调整垫片(28)和(20)。

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