阅读说明：本技术 一种自动配液泵 (Automatic liquid dispensing pump ) 是由 冯拥 冯潇文 杨广萍 于 2020-07-26 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种自动配液泵,能满足多种配合比例,并按设定的配比,根据主液流量变化自动调节配液流量,保持衡比投加、自动投加。其主要包括水轮部分和水泵部分。通过主液在管道流动,冲击水轮带动变速齿轮(曲柄)转动,通过连杆使水泵活塞往复运动,推动配液从水泵进液管吸入、出液管排出,完成自动投加。本发明提供的自动配液泵,可以通过不同的构件组合及曲柄调节等方式设定不同的初始配比。其动力由通过管道的主液产生,配液流量随主液流量变化,实现衡比投加。其结构简单,无需外部动力,制作和运行成本低,适用范围广。(The invention provides an automatic liquid dispensing pump which can meet various matching proportions, automatically adjust the liquid dispensing flow according to the change of the main liquid flow according to the set proportion, and keep constant proportion adding and automatic adding. The water wheel mainly comprises a water wheel part and a water pump part. The main liquid flows in the pipeline, the impact water wheel drives the speed change gear (crank) to rotate, the water pump piston reciprocates through the connecting rod, the liquid is pushed to be sucked from the liquid inlet pipe of the water pump, the liquid outlet pipe is discharged, and the automatic feeding is completed. The automatic liquid dispensing pump provided by the invention can set different initial proportioning ratios through different component combinations, crank adjustment and other modes. The power of the device is generated by the main liquid passing through the pipeline, and the flow rate of the prepared liquid is changed along with the flow rate of the main liquid, so that the constant-ratio feeding is realized. The device has the advantages of simple structure, no need of external power, low manufacturing and operating cost and wide application range.)

一种自动配液泵

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，具体而言，涉及一种配液泵。

背景技术

近年来,在广大农村山区修建了大量的小水厂，一处小水厂往往只供一个村或几十人。为降低建设和运行成本，大多水厂采取自流引用山泉或溪流水，不需用电。原水引用后一般要投加一定混凝剂进行净化处理，在入户前要加入消毒剂灭活细菌和病毒。所投加的药剂要求剂量准确才能达到处理效果。特别是最后的消毒剂投加，应严格与水量匹配，否则要么投量不足，不能完全杀灭水体中的细菌和病毒；要么投量超标，影响正常使用（刺激气味）并对人体有害。农村水厂往往由村民兼管，其水处理条件与管理能力不能做到精确加药。

现有的加药方式主要有两种，一种是计量泵投加，需要电力，并且以时间计量。而农村小水厂往往没有接通电源，使用条件受限，且水量随季节变化大，在每天的不同时段，供水量也会出现较大的峰谷变化。因此以时间计量加药，不能满足水量随时变化的需求，不能实现精确投加。另一种是缓释加药，将药片放在药剂桶中慢慢溶解，在主水管上引出小管，使部分水流通过药剂桶，带动药液流入水池，俗称“药片洗澡”。受药片溶解时间、水流量和压力等因素影响较大，同样不能实现精确投加。

此外，农业节水灌溉药物和肥料投加，工业中多种液体的配合等，都需要按主液流量精确投加配液。

发明内容

本实发明的目的，在于提供一种自动配液泵，不需要电力，由自身提供动力，能够适应农村水厂、节水灌溉工程、工业配液系统等设施的运行条件，可以满足各种配合比，并在设定初始配合比后，根据主液流量变化，保持衡定比例自动投加药剂和配液。其结构简单、制作和运行成本低，配液精准，适用面广。

本发明的实施例是这样实现的：

一种自动配液泵，主要包括水轮部分和水泵部分。水轮部分由主液进管、主液出管、蜗壳、叶轮、叶片、转轴、旋转式动密封组成；所述水泵部分由变速齿轮、连杆、活塞、活塞缸体、配液进管、配液出管、单向阀组成，通过管道内的主液冲击所述水轮叶片产生动力，带动所述水泵推送配液，实现准确投加。

在本发明的一些实例中，水轮部分采取径向直冲叶轮。主液进水管与主液出水管在同一轴线上，蜗壳直径为主液进出水管直径的2-4倍。进、出水管处于蜗壳底部并与蜗壳相切，结为一体。叶片共8-12片，均匀分布在叶轮周围，叶片径向成弧形。叶片与叶轮、转轴处于所述蜗壳内。

主液通过进管进入，在自有压力和流量作用下，冲击叶片，带动叶轮和转轴转动，将水能转化为动能，提供了配液泵的动力。同时水轮部分相当于计量器，在叶轮片及叶轮尺寸确定的情况下，流量与转轴转速保持一定比例。当主液流量和压力较小，可适当减小叶片与蜗壳的间隙，以获得较高的灵敏度和准确度；当主液流量和压力较大，可适当减少叶片数量、增大叶片与蜗壳的间隙，或在叶片贸孔洞，以增大主液过流量。

为减少叶片转动阻力，充分获得主液冲击动力，叶片径向呈弧形，叶片根部与叶轮边沿相交角小于90°。叶片外边缘距叶轮的径向距离，与主液进、出管直径一致。

在本发明的一些实例中，转轴穿过蜗壳壁向外传递动力，采取旋转式动密封进行防水。

在本发明的一些实例中，转轴可以通过磁力联轴器向外传递动力，减少阻力，避免主液泄漏。

在本发明的一些实例中，可以通过转轴或变速齿轮带动蠕动泵，或者离心泵，实现配液投加。

在本发明的一些实例中，采取活塞泵实现配液投加。转轴带动变速齿轮，变速比例为1:15。变速齿轮与连杆铰接，兼具曲柄的作用。变速齿轮上有一个调节槽，在变速齿轮上呈放射状布置，调节槽长度为变速齿轮半径的1/4，槽口最近点与变速齿轮中心点的距离为变速齿轮半径的1/4。可以通过调节槽调节连杆的摆幅。

连杆另一端与活塞泵活塞铰接。变速齿轮转动，带动连杆推动活塞往复运动。调节槽可调节连杆摆幅和活塞冲程，活塞冲程可以在变速齿轮直径的0.25-0.5倍范围。活塞泵缸体直径为主液进、出管直径的0.1倍。

配液出管与进管分上下竖直布置在同一轴线上，并与活塞缸体一端成T型对接互通。配液进出管直径为活塞泵缸体直径的0.8倍。

配液出管与进管上分别设置单向阀。阀芯为圆球，材料密度为配液的2-3倍，使阀芯在静止时依靠自身重力归位在阀门处，处于闭合状态。在每个单向阀内的相向位置设置两道阀门，使配液出管与进管按上出下进的原则可以通用。

通过活塞往复运动，活塞泵缸体内交替产生正压、负压，使配液进管、出管上的单向阀交替开闭，推动配液从进管入、出管出，实现投加。

本发明实施例至少具有如下优点或有益效果：

在本发明的一些实例中，通过不同的水轮直径、齿轮变速比，以及不同的主液管径与活塞泵缸体直径，可以获得不同的配合比例和动力效果，在此基础上，可以通过变速齿轮上的调节槽，可选地微调初始配合比，达到所需要的各种配合比。

当各部分构件尺寸确定，主液流量与叶片、叶轮、转轴转速成正比，转轴与变速齿轮转速及活塞往复频率成正比，活塞往复频率与配液流量成正比。因此配液流量与主液流量成正比，配液流量随主液流量变化而变化，保持衡比投加，实现精确投加。

本发明提供的一种自动配液泵，不需要电力，也不需提供人力或其他外部动力，完全依靠主液通过管道时，利用已有的压力和流量获得动力，自动投加，运行成本低，可靠性强，适用面广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的自动配液泵总体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的自动配液泵水轮部分结构示意图；

图3为本发明实施例提供的自动配液泵水泵部分结构示意图。

图标：100-水轮；111-主液进管；112-主液出管；113-蜗壳；115-转轴；116-叶轮；117-叶片；119-蜗壳壁；120-旋转式动密封；130-活塞泵；131-变速齿轮；132-调节槽；133-连杆；134-活塞；141-活塞缸体；142-配液进管；143-配液出管；144-单向阀；145-阀芯；146-阀门。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分，而不是全部。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，不能理解为对本发明的限制。在本发明实施例的描述中，“多个”代表至少2个。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”“安装”“铰接”应做广义理解，例如，铰接是两构件在连接点的某一面可以360°转动。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

请参照图1，图1所示为自动配液泵中的一种组合，其结构主要分为两部分，一部分为水轮组件，另一部分为水泵组件，之间以蜗壳壁119分隔。水轮部分采用轮式直冲水轮100，水泵部分采用活塞泵130。

请参考图2，图2所示为水轮100的内部结构。蜗壳113与主液进管111和主液出管112为一整体，形成水轮100的外壳。主液进管111与主液出管112分置于蜗壳113的两边，与蜗壳113相切并位于蜗壳的底部；主液进管111与主液出管112直径相同，且在同一轴线上，以减少主液管道阻力，获得更好的能量转换效果。叶片117均匀分布在叶轮116外侧，与转轴115结合在一起，处于蜗壳113内，是水轮100的转动部分。本实施例采取的是切向直冲式水轮，当然其他实施例可以采用轴向涡流式、径向过流式等水轮。

请参考图3，图3所示为活塞泵130及组件。该部分位于水轮100外、保护壳150内。转轴115穿过蜗壳壁119，带动变速齿轮131。当然，为获得不同的传动比，其他实施例可以设置多组变速齿轮。变速齿轮131同时具备曲柄的作用，与连杆133铰接；连杆133与活塞134铰接。在变速齿轮131上径向设置调节槽132，连杆133铰接在调节槽132内。连杆133摆幅及活塞134冲程可以通过调节槽132进行调节。配液进管143和配液出管142与活塞缸体141呈T型结合并相互联通。配液进管143和配液出管142竖向布置在同一轴线上，以减少配液流通阻力。配液进管143和配液出管142分别在靠近活塞缸体141端设置单向阀144（两个），阀芯145为圆球体，其密度为配液的2-3倍，以使阀芯145能在自身重力下归位在阀门146处。当然其他实施例中可以用弹簧使阀芯归位。单向阀144内上下方向设置两个阀门146，以使配液进管143和配液出管142可通用。两个阀门146的间距为阀芯145直径的5倍。

请参考图2、图3，如图2、图3所示，本实施例转轴115穿过蜗壳壁119用旋转式动密封120防水。当然其他实施例也可以用磁力联轴器向蜗壳113外传递动力，以防止渗漏，减少阻力。

本实施例中的水泵采取活塞泵130，阻力较小，流量控制稳定、精确。当然其他实施例也可以采用小型离心泵、蠕动泵等。

自动配液泵的工作原理是：

本发明提供的一种自动配液泵，利用主液通过管道时本身具备的能量转化成动能，带动外部的小型水泵，将动能转化成水能，推动配液在配液管中流动，实现自动投加，节省能源。配液的流量完全取决于主液的流量，保持一定的相关性，可以实现衡定比例、精确投加的目的。通过不同构件的尺寸及组合，以及调节设施的微调功能，可以实现较大范围的配合比，使配液泵的实用范围更大。

如图1所示，主液从主液进管111流入、从主液出管112流出，通过水轮100时，冲击叶片117，使叶轮116和转轴115转动。转轴115穿过蜗壳壁119，带动变速齿轮131，转速降低、扭矩增大。变速齿轮131带动连杆133转动，推拉活塞134往复运动，推动活塞泵130内的配液流动。配液进管142、出管143竖直布置，使阀芯145依靠重力和吸力可以回归到阀门146处。当活塞134往复运动时，活塞泵130上的阀芯145（两个）交替开闭，使配液从配液进管142流入、从配液出管143流出。当构件尺寸一定时，叶轮116、转轴115的转速与主液的流量成比例，配液的流量与变速齿轮131、转轴115的转速成比例，因此配液的流量与主液的流量成比例。

根据不同的应用条件，在构件制作中，可以对叶片117的形状、数量和尺寸进行调整：当主液流量和压力较小，可适当减小叶片117与蜗壳113的间隙，同时尽量减小各构件间的摩擦阻力，以获得较高的灵敏度和准确度；如主液流量和压力较大，可适当减少叶片数量、增大叶片117与蜗壳113的间隙，或在叶片117上留孔，以增大主液过流量。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。