專利名稱：低水頭水庫水能除泥船的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及水庫庫底排除污泥的裝備，特別是利用水的自身能量進(jìn)行清淤的裝備。
國內(nèi)外許多蓄水工程，諸如水庫、發(fā)電廠攔河大壩等，初建時(shí)工程浩大，耗資甚巨，然而卻受不了上游泥沙的淤積，十年八載蓄水量就減少三分之一，使農(nóng)田用水逐年貧缺，發(fā)電廠則因缺水導(dǎo)致發(fā)電量減少，設(shè)備閑置，這是當(dāng)前迫切需要解決的問題。目前用來清淤的設(shè)備主要是挖泥船，采用挖泥鏟或連續(xù)式挖泥斗。對(duì)于海港、河道有人采用沉罩注高壓水沖化淤泥，再抽吸罩內(nèi)濁水，將泥排除。但是上述辦法需要大量資金購置設(shè)備，小型水利工程負(fù)擔(dān)不起，且山區(qū)道路狹窄，無法運(yùn)輸。
本實(shí)用新型的目的是提供一套利用水的勢(shì)能清除庫底淤泥的成套設(shè)備及其使用方法，并且達(dá)到投資少，見效快，便于運(yùn)輸，使用可靠的目的。
本實(shí)用新型的構(gòu)思是利用水庫中水位差所產(chǎn)生的勢(shì)能，在放水過程中用水作載體，輸送淤泥。如果泄放的水中含泥量達(dá)到10％－－－－15％則一個(gè)蓄水百萬立方米的水庫，每年可清除淤泥數(shù)十萬立方米。
所述低水頭水庫水能除泥船，由水上水下兩部分組成，水上部分包括船體、驅(qū)動(dòng)掛機(jī)室，發(fā)電配電控制操作室，縱向軌道，扇形行車，船體定位樁，船體與水下部分的連接定位桿、扇形掃描操縱桿、電動(dòng)啟吊葫蘆等；水下部分，包括電動(dòng)除泥機(jī)，伸縮管、軟管等。
本實(shí)用新型可解決水頭在5米以下至1米的低水頭小型水庫水塘除泥，使頻臨報(bào)廢的水庫得以新生。優(yōu)點(diǎn)一、除操縱低水頭水庫水能除泥船的設(shè)備所需電力外，清除運(yùn)送淤泥完全利用水的勢(shì)能，因此大量節(jié)約能耗。二、除泥工效高，在5米至1米水頭壓力下，流量為0.3－－－0.5立方米／秒的水庫，每年工作4個(gè)月可排20－－－30萬立方米淤泥。三、使用壽命長、折裝方便，利于運(yùn)輸，可供同類型的小水庫使用。四、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益良好，造價(jià)及使用費(fèi)明顯低于大型挖泥船。


圖1 本實(shí)用新型設(shè)備配置圖圖2 船體平面圖圖3 船體后視圖圖4 行車與伸縮管工作示意圖圖5 伸縮管結(jié)構(gòu)示意圖圖6 電動(dòng)除泥機(jī)結(jié)構(gòu)圖低水頭水庫水能除泥船，水上部份包括船體(1)，固定于所述甲板上的兩縱向軌道(2)，跨于軌道(2)上的扇形行車(3)，固定于船體龍門架上的旋回式吊桿(4)，連接兩船體的龍門架(5)，連接船體和伸縮管的定位桿(6)和懸吊排泥管的浮體(7)，船尾設(shè)掛機(jī)室(8)，發(fā)電配電室(9)，扇形軌道(14)，定位操縱桿(15)，船體定位樁(17)。水下部份包括水能除泥機(jī)(10)，軟管(11)，伸縮管(12)，法蘭盤(13)組成。
船體(1)由多個(gè)浮箱組成雙體船的型式，前部有一個(gè)不少于8×16平方米的作業(yè)井，作業(yè)井兩側(cè)安裝高架縱向軌道(2)，軌道上架設(shè)扇型行車(3)，在龍門架(5)上，除安裝旋回式吊桿(4)外，還裝有三部小卷揚(yáng)機(jī)。卷揚(yáng)機(jī)(18)起吊水下水管組件，卷揚(yáng)機(jī)(19)和(20)牽引伸縮管(12)和扇形行車(3)作縱向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
行車(3)裝有扇形軌道(14)，操縱除泥機(jī)的定位桿(15)連接除泥機(jī)，并受電機(jī)(24)驅(qū)動(dòng)，在軌道上作扇形往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
水下伸縮管是除泥船在作業(yè)小區(qū)定位后，操縱水下除泥機(jī)工作128平方米的重要組件。伸縮管(12)的前端可安裝除泥機(jī)(10)。伸縮管(12)由外管(28)套裝內(nèi)管(33)。導(dǎo)向桿(30)固定于外管套(29)，穿過外管口圈(31)，固定于內(nèi)管口圈(32)上。(32)連接于內(nèi)管(33)，內(nèi)管移動(dòng)時(shí)，導(dǎo)向桿、外管套沿外管壁平移。卷揚(yáng)機(jī)(18)，啟吊鋼繩(21)，吊掛伸縮管兩端。定位桿(6)扦到水下作業(yè)所需深度時(shí)，銷緊連結(jié)定位桿(6)，固定伸縮管(12)的工作高度。圈揚(yáng)機(jī)(19)運(yùn)轉(zhuǎn)，鋼繩(22)和(23)運(yùn)動(dòng)，拉動(dòng)外管套(29)，導(dǎo)向桿(30)內(nèi)管(33)，內(nèi)管口圈(32)后退，行車(3)后退。卷揚(yáng)機(jī)(20)運(yùn)轉(zhuǎn)，鋼繩(25)，(27)運(yùn)動(dòng)，后退組件則反之平穩(wěn)前伸。
除泥機(jī)(10)是在電機(jī)架(35)上裝電動(dòng)機(jī)(36)與軸端減速器(16)相連，減速器軸端安裝挖掘輪(34)，電機(jī)架(35)可與軟管連接。
卷揚(yáng)機(jī)牽引水下伸縮管(12)和行車(3)前進(jìn)或后退1米時(shí)，操縱桿(15)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，在扇形軌道(14)內(nèi)作1次往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在作業(yè)掃描復(fù)蓋面積達(dá)到128平方米時(shí)，除泥機(jī)、伸縮管下潛0.2－－－0.5米。行車與伸縮管縱向移動(dòng)速度0.5－－－1米／分鐘；操縱桿(15)的扇形運(yùn)動(dòng)，5－－－8米／分鐘。
實(shí)施例先在水庫計(jì)劃作業(yè)區(qū)用浮標(biāo)劃分作業(yè)小區(qū)，然后將逐個(gè)小區(qū)淤泥清除，達(dá)到整個(gè)庫區(qū)計(jì)劃作業(yè)目的，作業(yè)時(shí)將船體駛?cè)胄^(qū)放下船體定位樁(17)，船頭船尾各2根。除泥機(jī)(10)與軟管(11)連接，再連接伸縮管與排泥管。將連接于伸縮管與船體的定位桿(6)放到所需水下除泥機(jī)的工作高度，銷緊定位桿，打開水庫出水閘門，按編制好的程序牽引除泥機(jī)工作。
操作人員在操作室內(nèi)隨時(shí)監(jiān)控除泥機(jī)的轉(zhuǎn)速和泥水混合量，并對(duì)除泥機(jī)的三座標(biāo)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行調(diào)整。在水頭壓力下除泥機(jī)工作，混合泥水自流排出庫外。水流含泥量10－－－20％。一個(gè)小區(qū)作業(yè)完成后，將水能除泥機(jī)提上甲板，按下一個(gè)小區(qū)距離增減排泥管長度，船體轉(zhuǎn)移到下一個(gè)小區(qū)進(jìn)行作業(yè)。船體航行靠掛機(jī)室(8)的兩臺(tái)10馬力的掛機(jī)驅(qū)動(dòng)。本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是伸縮節(jié)、臥式、弧線掃描、扇形挖掘。
模擬試驗(yàn)舉例根據(jù)水力學(xué)模型試驗(yàn)原理，制作一個(gè)貫流軸伸式水輪機(jī)模型，伸縮節(jié)長1米、伸縮范圍0.8米，蛇形軟管直徑0.145米，在水深0.5米、1米、1.5米，三種狀態(tài)用自由出流公式Q＝u.w 2gH計(jì)算，并制作了三角堰、矩形堰和量水箱進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果如下池深計(jì)算流量(升) 測(cè)三角堰(升) 測(cè)矩形堰(升) 量水箱含泥量(濕)Q＝ocw 2gH Q＝ch5／2Q=0.018Eh3／2秒／米3公斤／米30.5 17.1 h＝175／2h＝133／258 48Q＝16.81 Q＝16.87 60 501.0 24.2 h＝19.55／2h＝163／242 8043Q＝23.34 Q＝23.04 9046h＝21.35／2h＝18.53／234 1141.5 29.6 35Q＝28.89 Q＝28.65 33 135c取值0.0139 0.0138據(jù)試驗(yàn)結(jié)果平均排沙量為93kg／m3，設(shè)Q＝3m3／秒則排沙量為522m3／h(濕泥按2000kg／m3計(jì)算)，20小時(shí)可排泥沙10440m3。
權(quán)利要求1.一種低水頭水庫水能除泥船，其特征在于由水上、水下兩部份組成a.水上部分包括船體(1)，固定于所述船體甲板的兩縱向軌道(2)，軌道(2)上裝扇形行車(3)，固定于船體后部的旋回式吊桿(4)，水下連接船體的定位桿(6)，連接兩船體的龍門架(5)，懸吊排泥管的浮體(7)，船尾設(shè)掛機(jī)室(8)，發(fā)電配電室(9)，扇形軌道(14)，定位操縱桿(15)，船體定位樁(17)；b.水下部分包括水能除泥機(jī)(10)，軟管(11)，伸縮管(12)，法蘭盤(13)組成。
2.為權(quán)利要求1所述除泥船，其特征在于所述水能除泥機(jī)(10)是在電機(jī)架(35)上裝電動(dòng)機(jī)(36)與軸端減速器(16)相連，減速器軸端安裝挖掘輪(34)，電機(jī)架(35)可與軟管(11)連接。
3.為權(quán)利要求1所述除泥船，其特征在于所述船體(1)由多個(gè)浮箱或浮桶組成雙體船，前部有一作業(yè)井，其兩側(cè)裝高架縱向軌道(2)。軌道上設(shè)扇形行車(3)，行車上裝有扇形軌道(14)。軌道上的定位桿(15)連接除泥機(jī)，受電機(jī)(24)驅(qū)動(dòng)，在軌道上作扇形往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
4.為權(quán)利要求1所述除泥船，其特征在于所述伸縮管(12)由外管(28)套裝內(nèi)管(33)。導(dǎo)向桿(30)固定于外管套(29)，穿過外管口圈(31)，再固定于連結(jié)在內(nèi)管上的內(nèi)管口圈(32)。
專利摘要一種低水頭水庫水能除泥船，由水上部分的船體，縱向執(zhí)道、扇形行車、吊桿、定位樁、浮體等組成，水下部分由水能除泥機(jī)、活動(dòng)管、活動(dòng)接頭、彎管、排泥管等組成，除泥機(jī)挖掘輪將淤泥混入水中，在水頭壓力下，泥水沿排泥管自流排出水庫。本實(shí)用新型主要解決1至5米低水頭壓力的小型水庫水塘除泥?，F(xiàn)場(chǎng)組裝，多庫利用，便于運(yùn)輸。
文檔編號(hào)B63B35/00GK2210147SQ9321915
公開日1995年10月18日 申請(qǐng)日期1993年8月3日 優(yōu)先權(quán)日1993年8月3日
發(fā)明者饒發(fā)忠 申請(qǐng)人:饒發(fā)忠