这套装置的核心应用场景聚焦在无外接电力的零散农业种植地块、偏远牧区供水点,以及小型野外临时作业营地的取水作业,依靠自然风能完成地下水提升、储水的全流程,不需要额外布设供电线路,适配没有电网覆盖的区域取水需求。整套结构的动力输入端为多叶片辐条式风轮,风轮叶片采用倾斜安装角度,可捕捉不同方向的低速风能,将风能转化为旋转扭矩,通过横向布置的传动轴传递至动力转换机构。动力转换段采用曲柄滑块结构,将风轮输入的旋转运动转化为活塞的往复直线运动,活塞组件与提水管路连接,往复行程中完成地下水的抽吸提升,提水管路末端接入敞口式圆柱形储水罐,储水罐侧下方设置出水阀门,可外接输水管道完成灌溉或者生活取水的输送。
装置的核心功能特性集中在储水满溢自动断流的离合结构上,储水罐内部设置浮球触发机构,当罐内水位上升至设定最高液位时,浮球随水位抬升触发机械连杆,连杆动作推动狗牙离合器脱离啮合状态,直接切断风轮向活塞提水机构的动力传递,此时风轮可保持空转状态,不再驱动活塞执行提水动作,避免储水罐满溢后持续抽水造成的水资源浪费、机构过载磨损问题;当罐内水位下降至设定最低液位时,浮球下落带动连杆复位,离合器重新啮合,动力传递链路恢复,装置自动重启提水作业,整个通断过程完全依靠机械结构实现,不需要电控元件参与,降低了野外环境下的故障概率。
从结构设计思路来看,整套装置采用模块化分体布局,风轮支撑、动力转换机构、储水罐三个模块共用一块方形安装底板,底板上开设四个对称的地脚安装孔,可直接通过膨胀螺栓固定在混凝土基础上,也可搭配配重块实现无基础快速布设,各模块之间采用快拆式管接头与螺栓连接,方便野外运输时拆分搬运,到达作业点位后可快速组装完成。风轮的支撑立柱采用可调节高度的套管结构,可根据安装点位的常年风速、周边遮挡物高度调整风轮的安装高度,保证风轮处于无遮挡的受风区域,提升风能捕获效率;储水罐采用立式圆柱结构,底部设置锥度沉底,可沉淀抽提水中携带的泥沙杂质,沉底位置设置排污螺塞,可定期打开排出沉积的泥沙,避免出水阀门堵塞;活塞组件的密封件采用可更换结构,长期使用出现磨损后,不需要拆解整个动力机构,即可快速更换密封件,降低日常维护的难度。
从安装边界尺寸来看,整套装置组装完成后,横向最大尺寸为风轮直径加上储水罐的横向占位,纵向最大高度为风轮最高点距离安装底板的高度,安装时需要在风轮旋转半径范围内预留无遮挡空间,避免风轮转动时触碰周边障碍物;储水罐的进水口高度与活塞泵的出水口高度保持齐平,减少输水过程中的扬程损耗,提升提水效率;离合器的触发行程经过匹配设计,浮球的抬升行程刚好对应离合器的完全脱开行程,不会出现脱开不彻底或者误触发的情况,保证液位控制的可靠性。整套结构没有复杂的精密加工部件,大部分零件可采用普通型材加工制作,制造成本较低,适合在低投入的小型供水场景中推广使用,结构件表面做防锈涂装处理,可适应野外露天的日晒雨淋环境,延长设备的整体使用寿命。
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- 系统要求: Fusion 360,Rendering
- 软件分类: 泵









