Вітронасосна установка

1. Вітронасосна установка, що містить жорстко встановлений на головному валу головки багатолопатевий ротор з неповоротними лопатями, горизонтальна вісь якого зміщена відносно вертикальної осі повороту головки, на вільному кінці головного вала головки встановлений кривошипно-шатуновий механізм, шатун якого шарнірно пов'язаний з штангою насоса, при цьому головка шарнірно сполучена з хвостом і виконана з можливістю повороту довкола нерухомої тригранної опори, в підставі якої розташовані механізми пуску-зупинки і ручний привід насоса, яка відрізняється тим, що шарнірне з'єднання головки з хвостом виконане при допомозі принаймні двох кронштейнів з отворами і прохідної крізь них осі, причому кронштейни жорстко закріплені на головці таким чином, що вісь знаходиться під кутами до вертикальної осі в площині, перпендикулярній і паралельній площині ротора. U 2 (19) 1 3 вартість установки і витрати на її обслуговування. По-друге, щоб низхідна та висхідна гілки водопідіймального пристрою могли безперешкодно рухатися, свердловина повинна мати відповідну ширину на всю глибину підйому, що також, відповідно, ускладнює і здорожує монтажні роботи. З відомих пристроїв найбільш близькою за технічною суттю є вітроводонасосна установка "Чайка-3" [Шефтер Я.І. Використання енергії вітру. - М.:Енергоатоміздат, 1983, С.85-89], що є багатолопатевим ротором, який передає обертання на редуктор, який, у свою чергу, поєднаний з кривошипно-шатуновим механізмом. Поступальна хода повзуна за допомогою штанг передається на поршневий насос. Вісь обертання ротора зміщена відносно осі повороту голівки, що забезпечує спільно з конструкцією підпружиненого хвоста регулювання потужності установки виводом ротора з-під вітру. Даний пристрій має ряд недоліків. Так наявність редуктора вимагає постійну перевірку ущільнень і їх заміну, періодичне доливання і заміну мастил. Пошкодження ущільнень в місці виходу вертикальної тяги з корпусу редуктора приводить до попаданню мастил на ґрунт і у воду. Виготовлення редуктора вимагає наявності спеціального ливарного і зубонарізного устаткування. Іншим недоліком прототипу є необхідність наявності довгої пружини регулювання для складання хвоста, виготовлення якої вимагає дорогих легованих сталей і спеціального устаткування для навивки пружин. У підставу корисної моделі вітронасосної установки поставлено завдання спрощення конструкції, підвищення надійності і забезпечення екологічної безпеки. Поставлена мета досягається шляхом заміни складного редуктора з поєднаним кривошипно-шатуновим механізмом, спрощеним кривошипно-шатуновим механізмом і заміною підпружиненого хвоста - кріпленням хвоста на косому шарнірі. Поставлене завдання вирішується тим, що вітронасосна установка, що містить жорстко встановлений на головному валу голівки багатолопатевий ротор з неповоротними лопатями, горизонтальна вісь якого зміщена відносно вертикальної осі повороту голівки, на вільному кінці головного валу голівки встановлений кривошипно-шатуновий механізм, шатун якого шарнірно пов'язаний з штангою насосу, при цьому голівка шарнірно з'єднана з хвостом і виконана з можливістю повороту довкола нерухомої тригранної опори, в підстави якої розташовані механізми пуску-зупинки і ручний привід насоса, що відрізняється тим, що шарнірне з'єднання голівки з хвостом виконане при допомозі принаймні двох кронштейнів з отворами і прохідною крізь них віссю, причому кронштейни жорстко закріплені на голівці таким чином, що вісь знаходиться під кутами до вертикальної осі в плоскості перпендикулярної і паралельної плоскості ротора. Кривошипно-шатуновий механізм утворений 47771 4 жорстко закріпленим на головному валу голівки кривошипом, шип якого без зазору розташований в прорізі шатуна, виконаного у вигляді двоплечого важеля з прорізом, розташованим уздовж його подовжньої осі , причому один кінець двоплечого важеля, за допомогою шарніра, жорстко пов'язаний з голівкою з можливістю здійснення коливального руху, а другий - шарнірно пов'язаний з штангою насоса. Механізм пуску-зупинки виконаний у вигляді гнучкого силового елементу, один кінець якого жорстко пов'язаний з розташованим на хвості кронштейном, а другий кінець виконаний у вигляді зачепа з можливістю фіксації на гаку, жорстко закріпленим на голівці. Ручний привід насоса виконаний у вигляді встановленого на нерухомій опорі за допомогою осі швидкознімного важеля, на короткому кінці якого виконані повздовжні прорізи, зв'язані з шипом штовхача, жорстко з'єднаного з штангою насоса. Тяга, одним кінцем з'єднана з двохплечим важелем, а другим кінцем з насосом через механізм швидкої розфіксації, який виконаний у вигляді втулки і валу, зафіксованих за допомогою швидкознімної осі . Запропонована конструкція забезпечує спрощення конструкції і підвищення її екологічної безпеки за рахунок передачі обертального руху ротора через кулісно-кривошипний механізм без використання редуктора. Регулювання потужності здійснюється складанням хвоста з використанням косого шарніра, що дозволяє замінити зусилля розтягування пружини регулювання вагою хвоста і істотно спростить конструкцію. Суть корисної моделі пояснюється Фіг. 1, 2, 3, 4, 5, 6 на яких приведена схема пристрою. Запропонована конструкція містить багатолопатевий ротор 1, жорстко закріплений на валу 2, на якому жорстко закріплений кривошип 3. Шип кривошипа 3 входить в подовжній паз двоплечого важеля 4, який шарнірно з'єднаний з кронштейном 5, жорстко закріпленому на голівці 6. Другий кінець двоплечого важеля 4 з'єднаний з тягою 7, яка через механізм швидкої розфіксації 8, з'єднаний з поршневим насосом 9. Голівка 6 за допомогою двох жорстко закріплених на ній кронштейнів 10 і осі 11 шарнірно з'єднаний з конструкцією хвоста 12. Вісь 11 розташована під кутами до вертикальної осі в плоскості паралельної і перпендикулярною до плоскості ротора. Голівка 6 виконана з можливістю повороту довкола осі нерухомої тригранної опори 13. Механізм зупинки виконаний у вигляді гнучкого елементу 14, один кінець котрого кріпиться до кронштейна 15, який жорстко закріплений до конструкції хвоста 12, а другим кінцем, виконаному у вигляді зачепу, кріпиться за гак 16, жорстко закріпленому на голівці 6. Механізм швидкої розфіксації 8 виконаний у вигляді двох втулок 17 і 18, одна втулка 17 жорстко з'єднана з тягою 7, друга втулка 18 жорстко з'єднана з тягою насоса 9. Втулки 17 і 18 5 з'єднані між собою швидкознімною віссю 19. Ручний привід насоса складається з нерухомої опори 20, швидкознімного важеля 21, який з'єднаний з опорою 20 швидкознімною віссю 22. У повздовжній паз важеля 21 входить шип штовхача 23, який жорстко закріплений на тязі поршневого насоса 9. Вітронасосна установка працює таким чином. При набіганні вітрового потоку на ротор 1, він починає обертатися спільно з кривошипом 3. Рух кривошипа 3, через його шип, передається на двоплечий важіль 4, який здійснює коливальний рух довкола осі кронштейна 5. Рух важеля 4 через шарнір приводить в рух тягу 7, яка, через механізм швидкої розфіксації 8, приводить в рух тягу поршневого насоса 9, який починає подавати воду вгору. При збільшенні швидкості вітрового потоку вище номінальної, ротор 1 починає відходити з-під вітру, завдяки зміщення осі ротора відносно осі 47771 6 повороту голівки. Вага хвоста через вісь 11 і кронштейни 10, із-за нахилу осі в плоскості перпендикулярної осі ротора, буде протидіяти відходу ротора з-під вітру. Для компенсації початкового тиску вітру, при швидкості вітру нижче номінальною вісь 11 нахилена в плоскості паралельній плоскості ротора (Фіг.2). Для ручної зупинки ротора другий кінець гнучкого елемента 14 зачіплюється за гак 16. При цьому хвіст 12 стає паралельно плоскості обертання ротора 1, а плоскість ротора стає уздовж повітряного потоку і ротор перестає обертатися. При підйомі води вручну швидкознімна вісь 19 витягується з втулок 17 і 18 і тяга насоса 9 від'єднується від тяги 7. На нерухому опору 20 встановлюється важіль 21 і фіксується швидкознімною віссю 22. При погойдуванні важеля 21, його рух через шип штовхача 23 передається на штангу насоса 9. 7 47771 8 9 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 47771 Підписне 10 Тираж 26прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601