水渠自行走式的絞吸清淤裝置以及驅動方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種適合引黃調水、南水北調工程的人工水渠自行走式的絞吸清淤裝置以及驅動方法。蝸殼中設置水力推動的絞泥葉輪，蝸殼周邊設置推動葉輪的進水管，在葉輪的中央形成吸泥漿口，與蝸殼一側上的吸泥漿管口相連通，蝸殼周邊與進水管相對的一側設置泥漿進口，利用注水泵自蝸殼設置的進水管輸入高壓水流，推動蝸殼中的葉輪轉動，將水渠底部的淤泥加水混合攪拌呈稀泥狀，自葉輪中央的吸泥漿口用淤泥泵吸出。其結構簡單，運動機件少，運行可靠，耗能少效率高，有自行走功能且適應性強，與各種清淤船舶配合使用，解決了引黃調水或南水北調工程的人工水渠清淤作業(yè)的專業(yè)課題。
【專利說明】水渠自行走式的絞吸清淤裝置以及驅動方法
[0001]
【技術領域】
[0002]本發(fā)明公開了一種適合引黃調水、南水北調工程的人工水渠清淤設備，特別是自行走式的絞吸清淤裝置以及驅動方法。
[0003]
【背景技術】
[0004]引黃調水或南水北調工程的歷史不長，其中很大一部分水渠都是人工開挖的大中型渠道。專門用于這些水渠的清淤機械設備很少，一般都借用現(xiàn)有的河道湖塘清淤機械為其清淤作業(yè)。例如SLQY - 30型兩棲式清淤機，具有陸用單斗液壓挖掘和水上挖掘雙重特點。該機以平底船作機體，邊浮箱增大浮力，裝有4支由液壓油缸控制的帶有沼澤輪的支腿，可同步或異步動作，以用作水上挖掘定位和仿海龜式爬行。工作裝置為液壓反鏟，回轉機構為轉柱式，可將挖出的淤泥直接卸于岸邊。當河較寬、水域面積較大時，應二次倒運或配備泥駁。自備螺旋槳，可在水中自航轉移工作場地。該機主要用于中小型河道和灌排溝渠的開挖與清淤，沼澤地開挖、浚湖、挖塘、清污等作業(yè)；SLXQY - 40型兩棲絞吸式清淤機為液壓式傳動，操作輕便靈活，工作可靠。該車具有絞吸挖泥船的特點，低接地比壓的浮箱履帶式結構。水洼兩棲，可在路上、沼澤地行駛，能自行出入水域和在水中浮航。機上裝有定位機構，以實現(xiàn)工位改變和定位。作業(yè)穩(wěn)定，不用拋錨。作業(yè)時最小水深只要能保證絞吸頭空間，即可開始作業(yè)。該機可用于沼澤地河道開挖，排水溝及中小型河道的清淤和整治；螺旋滾筒潛水式清淤機ASLL型螺旋滾筒潛水式清淤機由吸泥裝置、輸泥系統(tǒng)、行走機構、控制系統(tǒng)4部分組成。吸泥裝置由潛水泥漿泵集泥器構成。行走機構由2個螺旋筒組成，由2臺電機分別驅動，通過正反旋轉的組合，實現(xiàn)在淤泥中前進、橫行、轉彎等動作。該機還具有良好的爬坡性能，可自行出入水域。螺旋滾筒在泥水中具有一定的浮力，使機器底面保持一定的接地壓力，使整機行駛穩(wěn)定。工作時只需I人在塘邊操作，通過控制系統(tǒng)，使清淤機自行潛入塘底，可邊行走邊收集淤泥。淤泥通過泥漿泵送入浮于水面的輸泥系統(tǒng)排出塘外，亦可加高(厚)岸坡。裝上膠輪，該機可在洼地短途人力移動，也可用其他機械拖曳。本機適用于魚塘有水情況下清淤，亦可用于水庫、渠道等水域清淤。 上述現(xiàn)有的清淤機械設備各有特長，但都不太適合用于引黃調水或南水北調工程的人工水渠清淤作業(yè)。面對如此浩大的水利工程，迫切需要有一種專用型的適應性強，簡單高效，對外部條件要求低的清淤機械。
【發(fā)明內容】
[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種適合用于引黃調水或南水北調工程的人工水渠清淤作業(yè)的自行走式的絞吸清淤裝置以及驅動方法。
[0006]本發(fā)明的技術構思是:平置的蝸殼中設置水力推動的絞泥葉輪，蝸殼周邊設置推動葉輪的進水管，在葉輪的中央形成吸泥漿口，與蝸殼一側上的吸泥漿管口相連通，蝸殼周邊與進水管相對的一側設置泥漿進口，該泥漿進口使葉輪裸露出蝸殼，便于攪動淤泥以及葉輪中央的吸泥漿口吸取淤泥。
[0007]本發(fā)明的工作機理是:利用注水泵自蝸殼設置的進水管輸入高壓水流，推動蝸殼中的葉輪轉動，將水渠底部的淤泥加水混合攪拌呈稀泥狀，自葉輪中央的吸泥漿口用淤泥泵吸出，蝸殼上與進水管相對的一側設置的便于葉輪攪動淤泥的泥漿進口，不斷將新的淤泥攪動吸入，攪動吸入的同時泥流的運動加速葉輪的轉動，蝸殼的進水管一側與泥漿進口一側形成的壓差，推動蝸殼向泥漿進口一側移動，不斷將新的淤泥攪動吸入，如此循環(huán)往復，形成自行走式的絞吸清淤裝置。
[0008]以上發(fā)明構思和工作機理是基于本發(fā)明的實際情況而定的，即人工水渠的底面都比較平坦，多為夯筑、襯砌或混凝土覆面，其淤積層相對規(guī)則均勻，便于這種自行走機械使用。
[0009]具體的完成本發(fā)明目的之技術方案在于:
蝸殼呈扁平狀，蝸殼中設置帶有轉軸的葉輪，蝸殼周邊設置推動葉輪的進水管；葉輪的中央空間構成吸泥漿口，與蝸殼一側中心的吸泥管口相連通，在蝸殼周邊與進水管相對的一側設置泥漿進口，該泥漿進口使葉輪裸露出蝸殼，便于攪動淤泥以及葉輪中央的吸泥漿口吸取淤泥。
[0010]蝸殼呈扁平圓臺狀或覆盆狀，底部與蝸殼周邊呈封閉或半封閉狀態(tài)，推動葉輪的進水管沿蝸殼圓周邊切線呈平滑過度連通，與進水管相對的一側設置的泥漿進口，為沿蝸殼圓周邊呈圓弧形狀的開口，蝸殼的一側中心位置設置可與淤泥泵連接的吸泥管口，所述吸泥管口為圓形。
[0011]蝸殼中設置的葉輪，由連接葉片的圓形葉輪座構成，葉輪呈放射狀，中心空腔是吸泥漿口，圓形葉輪座中心有轉軸，嵌入蝸殼底部的軸套，與其呈轉動配合連接狀態(tài)。
[0012]葉片的形狀可以是平面、曲面或螺旋狀，可參照離心風機、離心水泵的結構，兼顧葉片一面受推動葉輪的進水管的水流沖擊，產(chǎn)生旋轉力矩，一面還要具有對淤泥的切割攪動能力，葉片之間還要具有暢通的泥漿通道。
[0013]綜上所述，一種水渠自行走式的絞吸清淤裝置，其特征是:包括蝸殼，蝸殼中設置葉輪，蝸殼周邊設置推動葉輪的進水管；葉輪的中央設置吸泥漿口，與蝸殼一側中心的吸泥管口相連通，在蝸殼周邊與進水管相對的一側設置使葉輪裸露出蝸殼的泥漿進口。
[0014]所述的蝸殼呈扁平圓臺狀或覆盆狀，底部與蝸殼周邊呈封閉或半封閉狀態(tài)，推動葉輪的進水管沿蝸殼圓周邊切線呈平滑過度連通；
所述的與進水管相對的一側設置的泥漿進口，為沿蝸殼圓周邊呈圓弧形狀的開口 ；所述的蝸殼的一側中心設置的吸泥管口為圓形，與葉輪中心的空間相對構成淤泥運動通道；
所述的蝸殼中設置的葉輪，由連接葉片的圓形葉輪座構成，葉輪呈放射狀，中心空腔是吸泥漿口，圓形葉輪座中心有轉軸，嵌入蝸殼底部的軸套，與其呈轉動配合連接狀態(tài)。
[0015]所述的葉片的形狀可以是平面、曲面或螺旋狀。
[0016]為了減少本發(fā)明的清淤裝置蝸殼底部的摩擦力，以及與淤泥層接觸形成的真空和水壓，蝸殼周邊可以安裝滑撬或滑輪，滑撬或滑輪直接與渠底接觸，以減少運動阻力，便于自行走。必要時在靠近進水管的蝸殼底部設置通孔，利用進水管的高壓水流減少本清淤裝置蝸殼底部的摩擦力，以及與淤泥層接觸形成的真空和水壓力。
[0017]為了穩(wěn)定本發(fā)明的清淤裝置蝸殼的運動方向，可在蝸殼上安裝方向舵。
[0018]工作時，蝸殼的一側中心設置的吸泥管口與淤泥泵連接，蝸殼周邊設置的進水管與注水泵出水口連接。高壓水泵自蝸殼周邊設置的進水管注入水流，推動葉輪轉動，葉輪連同水流一起對淤泥進行切割攪動，淤泥泵經(jīng)蝸殼的一側中心設置的吸泥管口，將攪動的泥漿從葉輪中心的吸泥漿口中吸出，直接噴射到水渠壩體坡面，吸出泥漿產(chǎn)生的負壓，使蝸殼向泥漿進口一側運動，不斷將其前方的淤泥攪動吸入，形成自動行走工作模式。本發(fā)明可作為清淤船的絞吸頭使用，用清淤船上的起吊臂懸吊在渠道中，緊貼渠底可自行走動清淤，產(chǎn)生的驅動力可以緩慢拖動清淤船跟進，不斷地移位作業(yè)行進。
[0019]通過上述
【發(fā)明內容】
，可以總結出本發(fā)明的控制技術方案:一種水渠自行走式的絞吸清淤裝置的驅動方法，其特征是蝸殼中設置葉輪，蝸殼周邊設置推動葉輪的進水管；葉輪的中央設置吸泥漿口，與蝸殼一側中心的吸泥管口相連通，在蝸殼周邊與進水管相對的一側設置使葉輪裸露出蝸殼的泥漿進口，利用注水泵自蝸殼設置的進水管輸入高壓水流，推動蝸殼中的葉輪轉動，將水渠底部的淤泥加水混合攪拌呈稀泥狀，自葉輪中央的吸泥漿口用淤泥泵吸出，蝸殼上與進水管相對的一側設置的便于葉輪攪動淤泥的泥漿進口，不斷將新的淤泥攪動吸入，攪動吸入的同時泥流的運動加速葉輪的轉動，蝸殼的進水管一側與泥漿進口一側形成的壓差，推動蝸殼向泥漿進口一側移動，不斷將新的淤泥攪動吸入，如此循環(huán)往復，形成自行走式絞吸清淤裝置的驅動力。
[0020]本發(fā)明可與各種清淤吸泥設備配套，如螺旋泥漿泵，真空淤泥泵，離心污泥泵等。高壓注水泵只要滿足其壓力流量指標即可，對種類型號要求不高。對配套動力要求不高，普通柴油機、電機均可，尤其適合沒有動力電源的環(huán)境中使用。
[0021]本發(fā)明的有益效果是結構簡單，運動機件少，運行可靠，耗能少效率高，具有自行走功能且適應性強，與各種清淤船舶配合使用，解決了引黃調水或南水北調工程的人工水渠清淤作業(yè)的專業(yè)課題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]附圖1是本發(fā)明的結構主視圖。
[0023]附圖2是本發(fā)明的結構俯視圖。
[0024]附圖3是附圖1的A-A向剖面圖。
[0025]附圖4是附圖1的仰視圖，為本發(fā)明的實施例二所述底部與蝸殼周邊呈半封閉狀態(tài)的結構圖。
[0026]附圖5是附圖1的仰視圖，為本發(fā)明的實施例一所述底部與蝸殼周邊呈全封閉連接狀態(tài)的結構圖。
[0027]附圖6是本發(fā)明與清淤船以及設備配套的結構示意圖。
[0028]圖中:1-蝸殼、2-吸泥管口、3-滑撬、4-進水管、5-葉輪、6-方向舵、7-底部、8-葉輪座、9-斜邊、10-船體、11-注水泵、12_吸水管、13-淤泥泵、14-排泥管、15-起吊臂、16-絞吸清淤裝置。
[0029]【具體實施方式】
[0030]實施例一，參照附圖1、2、3、5。
[0031]一種水渠自行走式的絞吸清淤裝置，其特征是:包括蝸殼1，蝸殼中設置葉輪5，蝸殼周邊設置推動葉輪的進水管4 ;葉輪的中央設置吸泥漿口，與蝸殼一側中心的吸泥管口 2相連通，在蝸殼周邊與進水管相對的一側設置使葉輪裸露出蝸殼的泥漿進口。
[0032]所述的蝸殼呈扁平圓臺狀，底部7與蝸殼周邊呈封閉狀態(tài)，推動葉輪的進水管4沿蝸殼I圓周邊切線呈平滑過度連通；
所述的底部7與蝸殼周邊呈封閉狀態(tài)，是指蝸殼底部與蝸殼周邊呈封閉連接狀態(tài)；所述的與進水管相對的一側設置的泥漿進口，為沿蝸殼圓周邊呈圓弧形狀的開口 ；所述的呈圓弧形狀的開口至少一側與蝸殼底面呈楔形，便于葉輪轉動時攪動的固體雜物沿楔形的斜邊9沿撥出，防止卡在泥漿進口處。
[0033]所述的蝸殼的一側中心設置的吸泥管口 2為圓形，與葉輪中心的空間相對構成淤泥運動通道；
所述的蝸殼中設置的葉輪5，由連接葉片的圓形葉輪座8構成，葉輪呈放射狀，中心空腔是吸泥漿口，圓形葉輪座中心有轉軸，嵌入蝸殼底部7的軸套，與其呈轉動配合連接狀態(tài)。
[0034]所述的葉片的形狀是平面。
[0035]蝸殼周邊可以安裝滑撬3，滑撬直接與渠底接觸，以減少運動阻力，便于自行走。
[0036]在靠近進水管的蝸殼底部7設置通孔。
[0037]在蝸殼上安裝方向舵6。
[0038]
實施例二，參照附圖1、2、3、4。
[0039]一種水渠自行走式的絞吸清淤裝置，其特征是:包括蝸殼1，蝸殼中設置葉輪5，蝸殼周邊設置推動葉輪的進水管4 ;葉輪的中央設置吸泥漿口，與蝸殼一側中心的吸泥管口 2相連通，在蝸殼周邊與進水管相對的一側設置使葉輪裸露出蝸殼的泥漿進口。
[0040]所述的蝸殼呈覆盆狀，底部與蝸殼周邊呈半封閉狀態(tài)，推動葉輪的進水管沿蝸殼圓周邊切線呈平滑過度連通；
所述的底部7與蝸殼周邊呈半封閉狀態(tài)，是指蝸殼底部靠進水管的部分是與蝸殼周邊呈封閉連接狀態(tài)，靠泥漿進口的部分是與泥漿進口連通的開放區(qū)間；
所述的與進水管2相對的一側設置的泥漿進口，為沿蝸殼圓周邊呈圓弧形狀的開口 ；所述的蝸殼I的一側中心設置的吸泥管口 2為圓形，與葉輪中心的空間相對構成淤泥運動通道；
所述的蝸殼中設置的葉輪5，由連接葉片的圓形葉輪座8構成，葉輪呈放射狀，中心空腔是吸泥漿口，圓形葉輪座中心有轉軸，嵌入蝸殼底部7的軸套，與其呈轉動配合連接狀態(tài)。
[0041]所述的葉片的形狀是曲面。
[0042]蝸殼周邊可以安裝滑輪，滑輪直接與渠底接觸，以減少運動阻力，便于自行走。
[0043]在靠近進水管的蝸殼底部7設置通孔，利用進水管的高壓水流減少本清淤裝置蝸殼底部的摩擦力，以及與淤泥層接觸形成的真空和水壓力。
[0044]在蝸殼上安裝方向舵6。
[0045]方向舵繞蝸殼呈活動連接的可調式結構，以便于根據(jù)清淤裝置的行進方向和水的流向，調整方向舵的位置。
[0046]
實施例三，參照附圖1、2、3、6。
[0047]一種自行式的水渠清淤船，包括船體10、動力設備以及輸泥漿機構，其特征是:在清淤船上設置淤泥泵13和注水泵11，淤泥泵和注水泵連接自行走的絞吸清淤裝置16，所述的絞吸清淤裝置包括平置的蝸殼I中設置水力推動的絞泥葉輪5，蝸殼周邊設置推動葉輪的進水管4，在葉輪的中央形成吸泥漿口，與蝸殼一側中間的吸泥漿管口 2相連通，蝸殼周邊與進水管4相對的一側設置泥漿進口，該泥漿進口使葉輪裸露出蝸殼，便于攪動淤泥以及葉輪中央的吸泥漿口吸取淤泥，絞吸頭連接鋼纜與吊車起吊臂15相連，與船體構成固定連接。
【權利要求】
1.一種水渠自行走式的絞吸清淤裝置的驅動方法，其特征是蝸殼中設置葉輪，蝸殼周邊設置推動葉輪的進水管；葉輪的中央設置吸泥漿口，與蝸殼一側中心的吸泥管口相連通，在蝸殼周邊與進水管相對的一側設置使葉輪裸露出蝸殼的泥漿進口，利用注水泵自蝸殼設置的進水管輸入高壓水流，推動蝸殼中的葉輪轉動，將水渠底部的淤泥加水混合攪拌呈稀泥狀，自葉輪中央的吸泥漿口用淤泥泵吸出，蝸殼上與進水管相對的一側設置的便于葉輪攪動淤泥的泥漿進口，不斷將新的淤泥攪動吸入，攪動吸入的同時泥流的運動加速葉輪的轉動，蝸殼的進水管一側與泥漿進口一側形成的壓差，推動蝸殼向泥漿進口一側移動，不斷將新的淤泥攪動吸入，如此循環(huán)往復，形成自行走式絞吸清淤裝置的驅動力。
2.一種水渠自行走式的絞吸清淤裝置，其特征是:包括蝸殼，蝸殼中設置葉輪，蝸殼周邊設置推動葉輪的進水管；葉輪的中央設置吸泥漿口，與蝸殼一側中心的吸泥管口相連通，在蝸殼周邊與進水管相對的一側設置使葉輪裸露出蝸殼的泥漿進口。
3.根據(jù)權利要求2所述的水渠自行走式的絞吸清淤裝置，其特征是所述的蝸殼呈扁平圓臺狀或覆盆狀，底部與蝸殼周邊呈封閉或半封閉狀態(tài)，推動葉輪的進水管沿蝸殼圓周邊切線呈平滑過度連通。
4.根據(jù)權利要求2所述的水渠自行走式的絞吸清淤裝置，其特征是所述的與進水管相對的一側設置的泥漿進口，為沿蝸殼圓周邊呈圓弧形狀的開口。
5.根據(jù)權利要求2所述的水渠自行走式的絞吸清淤裝置，其特征是所述的蝸殼的一側中心設置的吸泥管口為圓形，與葉輪中心的空間相對構成淤泥運動通道。
6.根據(jù)權利要求2所述的水渠自行走式的絞吸清淤裝置，其特征是所述的蝸殼中設置的葉輪，由連接葉片的圓形葉輪座構成，葉輪呈放射狀，中心空腔是吸泥漿口，圓形葉輪座中心有轉軸，嵌入蝸殼底部的軸套，與其呈轉動配合連接狀態(tài)。
7.根據(jù)權利要求2所述的水渠自行走式的絞吸清淤裝置，其特征是所述的葉片的形狀可以是平面、曲面或螺旋狀。
8.根據(jù)權利要求2所述的水渠自行走式的絞吸清淤裝置，其特征是蝸殼周邊安裝滑撬或滑輪，在靠近進水管的蝸殼底部設置通孔。
9.根據(jù)權利要求2所述的水渠自行走式的絞吸清淤裝置，其特征是所述的蝸殼上安裝方向舵。
10.一種自行式的水渠清淤船，包括船體、動力設備以及輸泥漿機構，其特征是:在清淤船上設置淤泥泵和注水泵，淤泥泵和注水泵連接自行走的絞吸清淤裝置，所述的絞吸清淤裝置包括平置的蝸殼中設置水力推動的絞泥葉輪，蝸殼周邊設置推動葉輪的進水管，在葉輪的中央形成吸泥漿口，與蝸殼一側中間的吸泥漿管口相連通，蝸殼周邊與進水管相對的一側設置泥漿進口，該泥漿進口使葉輪裸露出蝸殼，便于攪動淤泥以及葉輪中央的吸泥漿口吸取淤泥，絞吸清淤裝置連接鋼纜與吊車起吊臂相連，與船體構成固定連接。
【文檔編號】E02F5/28GK103526791SQ201310529890
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年11月1日 優(yōu)先權日:2013年11月1日
【發(fā)明者】孫新昱, 王舒怡 申請人:孫新昱