[发明专利]链轮水车

说明书

技术领域

本发明涉及一种向上提水的水利设备，具体涉及一种链轮水车，主要适用于农田灌溉、供水等，亦可用于发电。

背景技术

水车又被称为翻车，早在后汉时期已被人们所使用，到了唐朝普遍出现在各个河道、沟渠旁，将处于低水位的水提升，引入渠道内，用于农田的灌溉。早期的水车均为人力脚踏式的，随着科技的发展，出现了以电力、柴、汽油机等作为动力源的水车，但其价格较高、消耗能源且受到条件的限制，对于丘陵、山区或是电力缺乏的地区不完全适用。

针对上述问题，出现了利用水流自身动能进行抽水的水车，如中国实用新型专利CN2399925Y公开了一种水流力扬水车，包括提水袋、车架和设置在车架底部前、后端及其上部的链轮组，三链轮组两侧分别由两平行设置的链条啮合连接，在两平行的链条上间隔串接有随链条转动的挡水扇叶。挡水扇叶在水流作用下，带动其连接链条转动，从而带动连接在链条上的提水袋随链条提升至一定高度，从而实现将水从低处提升至高处。

然而，由于上述水车的链条与水流是平行设置的，其动力是由水流推动挡水扇叶产生的，因此，该水车对水流流速的要求很高，不适合水流流速较低的场合；同时，由水流推动挡水扇叶的方式产生的动力非常有限，水位提升高度不大，难以实际应用。

为了获得较高动能，人们通常采用的方法是建筑水坝，不需要附加能源，可直接利用蓄水来灌溉农田或者实现水力发电，可以说是一举两得，然而，大型水坝的建立会对生态环境、大气、水生动物等造成影响，同时还要解决、安置移民，因此近年来已出现了全球性的反对建造大型水坝的情况；而对于一些支流或小型河道，建设小型水坝对环境的影响不大，但其蓄水能力有限，水位及水位差较低，无法实现直接灌溉，用于发电时，也只能采用低水头、大流量的水轮发电机组，甚至无法发电。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用水位差自动运行的水车，将水提升至高处，以实现灌溉或发电。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种链轮水车，包括支架，在支架的两侧分别设有动力机构和提升机构；

所述动力机构包括2个竖直设置于所述支架上的链轮组，2个链轮组平行布置，两竖直链条间均布有复数个大水箱，所述大水箱与链轮运动方向反向的一端敞口，用于盛接坝体出水口的水流；

所述提升机构包括2个竖直设置于所述支架上的链轮组，2个链轮组平行布置，两竖直链条间均布有复数个小水箱，所述小水箱与链轮运动方向同向的端面上开设有进水口，所述进水口位于远离链条的一侧，小水箱的一个侧面上与进水口所在端面相邻且靠近链条的一侧开设有出水口；

所述动力机构的上链轮与所述提升机构的下链轮通过传动机构传动连接；所述动力机构的链轮组低于提升机构的链轮组且在单位时间内，动力机构的大水箱盛接的水下降减少的势能大于提升机构的小水箱提升的水增加的势能。

上文中，所述大、小水箱的设定可以通过改变水箱的体积和数量来实现；所述动力机构和提升机构的竖直高度可以根据实际情况确定，基于能量守恒原理，由于在运转过程中会消耗部分能量，因此，由动力机构重力势能减小转化成的动能必须大于提升机构重力势能增加所消耗的动能。所述小水箱的结构是为了便于收集提升的水，在小水箱的一端远离链条的一侧开设有进水口，而近链条的一侧是封闭的，由此防止当小水箱处于上链轮组弧形处翻转时箱内的水从近链条侧的上端面开口向链轮流出，而在小水箱的一个侧面上端靠近链条的一侧开设有出水口，正是为了使水从侧面出水口流出，从而保证了水的收集，同时也提高了整个装置的提水效率。

上文中，所述大、小水箱与链条组的固定方式可以有很多种，例如在链条组上对称设置一对侧翼固定水箱两侧，再于水箱两侧顶部设置一对凸耳，将凸耳与上一组侧翼连接，从而实现了大、小水箱的固定。

上述技术方案中，所述传动机构为固定连接所述动力机构的上链轮和所述提升机构的下链轮的传动轴。

上述技术方案中，所述支架上对应于所述链轮组的位置设有配合的链条拉紧槽和固定螺杆。用于调节链条的松紧，使装置处于良好的工作状态。

上述技术方案中，所述小水箱的出水口处固定设有向外延伸的导管。使得小水箱出水时可沿着导管向外汇流流出，使水尽可能多的流入后续的接水槽中，以避免散落浪费。

进一步的技术方案，所述动力机构的链条上均匀间隔分布有向两侧伸展的侧翼，侧翼上近链轮侧设有滚轮；对之对应设有与支架固定连接的托板，滚轮与托板间构成滚动结构。滚轮和托板结构的设置，可以传递水箱加载在链条上的作用力，防止链条在传动过程中由于水箱的力过大而发生扭曲、偏转等情形。