專利名稱：移動(dòng)式水庫(kù)、河道淤沙吸沙器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種移動(dòng)式水庫(kù)、河道淤沙吸沙器，用于水下淤積泥沙的吸排。
申請(qǐng)日為1991年5月22日的ZL91106706.X專利公開了一種水庫(kù)淤沙吸沙器。該吸沙器由吸沙頭部、管身、尾部三部份聯(lián)接構(gòu)成，其中管身是由便于搬運(yùn)、移動(dòng)吸沙的管段聯(lián)接成長(zhǎng)的整體軟質(zhì)輸沙管，是用在有上、下游水位落差的水庫(kù)、樞紐中吸、排淤沙的。當(dāng)需要跨越壩頂處的管身設(shè)有充水口，壩后管段充水后密封充水口蓋板，打開尾部閥門，水體流出連續(xù)形成虹吸管流，使位于水下的吸沙頭部連續(xù)吸沙排往壩下下游。當(dāng)輸沙距離較短時(shí)，管內(nèi)輸沙沿程水頭摩阻損失小，吸沙頭部入口流速和管內(nèi)流速大，吸排水下上層較松的淤沙效果好，但當(dāng)管身較長(zhǎng)即輸沙距離較遠(yuǎn)時(shí)，沿程水頭摩阻損失大，結(jié)果使管身內(nèi)沙流逐漸輸不動(dòng)，吸排淤沙的效果受限制，尤其對(duì)水下板結(jié)的淤沙吸不動(dòng)。
本實(shí)用新型的目的，是要對(duì)ZL91106706.X專利進(jìn)行改進(jìn)，提供一種能有效吸動(dòng)水下板結(jié)的淤沙，能不斷補(bǔ)充管身內(nèi)輸沙流程中水頭摩阻損失的移動(dòng)式水庫(kù)、河道淤沙吸沙器。
為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，本移動(dòng)式水庫(kù)、河道淤沙吸沙器的改進(jìn)技術(shù)措施特征在于吸沙頭部[1]由圓管進(jìn)口段[8]、接錐管段、再接與后面管身[2]相聯(lián)接的圓管段構(gòu)成管狀體，見附圖2，吸沙頭部[1]的進(jìn)口段[8]底端管壁周圈開有環(huán)形進(jìn)沙流口[9]，各環(huán)形進(jìn)沙流口以底支座、也可以是底支座板[10]相隔開，環(huán)形進(jìn)沙流口的尺寸要適當(dāng)，要使各環(huán)形進(jìn)沙口的總進(jìn)沙流面積之和，等于或稍大于相應(yīng)該吸沙器的管身[2]的過沙流面積，考慮到底支座[10]隨著吸沙進(jìn)程需要相應(yīng)下沉，因此底支座后面不能有淤沙沖不到?jīng)_不動(dòng)，需在底支座內(nèi)設(shè)有垂直沖沙管裝置。
吸沙管頭部[1]設(shè)有獨(dú)特的絞挖沙裝置，其實(shí)施例之一，是裝水力驅(qū)動(dòng)的立軸水輪絞挖沙裝置[11]，見附圖2、附圖3，它的水輪室是裝在吸沙頭部[1]的進(jìn)口段[8]的外壁上，水輪室開有進(jìn)、出水口[12]、[13]，其出水口[13]與吸沙頭部進(jìn)口段[8]內(nèi)腔相通，水輪室內(nèi)有轉(zhuǎn)動(dòng)葉輪，當(dāng)吸沙器由于強(qiáng)虹吸從吸沙頭部快速吸入沙流的同時(shí)，小部份清水流從水輪室進(jìn)水口[12]吸入，從出水口[13]吸出，水流推動(dòng)水輪快速轉(zhuǎn)動(dòng)，其立軸下端絞沙刀快速絞挖板結(jié)的淤沙被進(jìn)沙流口[9]的高流速吸入吸沙器并輸走，這種水動(dòng)的立軸水輪絞挖沙裝置[11]也可改成密封的電動(dòng)立軸絞挖沙裝置[11]。實(shí)施例之二，吸沙頭部[1]也可裝平軸水輪絞挖沙裝置[14]，見附圖4、附圖5，是裝在吸沙頭部的徑向支座板[10]伸出的支承板[15]間，由吸沙器吸入的高流速直接推動(dòng)水輪快速轉(zhuǎn)動(dòng)絞挖板結(jié)的淤沙被吸入吸沙器輸走，水輪葉片本身就是絞挖沙刀片。實(shí)施例之三，吸沙頭部[1]也可同時(shí)裝立軸的和平軸的水輪絞挖沙裝置于一體，只要把立軸水輪絞挖沙裝置的水輪室裝高一些，立軸長(zhǎng)一些，就可以利用它們的高低空間和平面空間緊密地裝在吸沙頭部[1]上，可使吸沙頭部挖動(dòng)吸動(dòng)水下板結(jié)的淤沙的功能更強(qiáng)，效果更好，實(shí)現(xiàn)吸沙頭部能有效可靠地挖動(dòng)吸動(dòng)水下板結(jié)淤沙的目的。
吸沙器的管身[2]上，設(shè)置有外加力輸入裝置的管段[4]，見附


圖1，是一節(jié)特制的管段，以便按需要聯(lián)接在管身[2]的管段中，通過外加力輸入裝置管段上外加高壓力源輸入的分支管，該分支管與管身[2]主流向成一定夾角相通，可密閉加入外加高壓力源，當(dāng)在有上、下游水面落差水頭的水庫(kù)、水力樞紐中吸沙時(shí)，外加高壓力源可以是同水庫(kù)同水頭的清水流從適當(dāng)距離處的外加力輸入裝置密閉再加入，使水頭疊加使用，當(dāng)在一般江、湖中吸沙時(shí)，外加高壓力源可以是高壓縮空氣流或高壓泵流的密閉加入，實(shí)現(xiàn)本吸沙器能有效可靠地在輸沙流程中不斷補(bǔ)充沿程水頭摩阻損失，使有足夠的輸沙水頭，解決輸沙管因水頭損失大，沙流輸不動(dòng)甚至卡管的難題，把濃沙流輸送至一定遠(yuǎn)處，也可離開水面至一定的高處，在水庫(kù)中可離壩較遠(yuǎn)的吸沙點(diǎn)去吸沙了，此項(xiàng)用外加高壓力源吸沙輸沙的技術(shù)，也可使一般用大泥漿泵吸沙的挖泥船，可實(shí)現(xiàn)取消泵無泵吸沙。
本實(shí)用新型吸沙器是現(xiàn)有斗式挖泥船，泵絞吸式挖泥船之外另一種吸挖水下板結(jié)淤沙的新機(jī)具，它體型小，造價(jià)低廉，節(jié)能，移動(dòng)吸沙方便，吸沙效率高，能方便地運(yùn)到任何大小水庫(kù)、塘壩、沉淀池吸排水下板結(jié)的淤沙、淤渣，不受壩、閘阻攔限制，能方便地用在壩前、閘前、閘內(nèi)、岸邊死角吸排泥沙，也能裝在吸沙作業(yè)船上，在船艙內(nèi)安裝外加高壓力源設(shè)備，在船頭甲板上安裝能轉(zhuǎn)180度的通過吸沙頭部雙吊點(diǎn)[17]、雙滑輪、雙卷筒、大手輪靈敏起吊操作吸沙的操作臺(tái)，到江、湖、水庫(kù)各點(diǎn)去吸排處理泥沙。實(shí)施操作吸沙中最重要的一條，是要利用吸沙頭部重量，垂直下沉座落水下淤沙面上吸沙，不能傾倒，是靠吸沙頭部[1]重量雙吊點(diǎn)懸垂操作達(dá)到垂直吸沙，輸沙管在入水處設(shè)有彎控活套[7]，能使盡量轉(zhuǎn)90度入水去吸沙，必要時(shí)可從船頭固定懸出垂直滑桿導(dǎo)向吸沙，也能抗一定流速穩(wěn)定吸沙。本吸沙器在水庫(kù)、樞紐吸沙時(shí)，一定要利用上、下水頭作動(dòng)力吸沙，這可大節(jié)省電能，這時(shí)尾部[3]要設(shè)閥門，但在江、湖中是用外加高壓力源作動(dòng)力吸沙時(shí)，尾部可不設(shè)閥門。
本實(shí)用新型吸沙器制作較簡(jiǎn)單，但要求各轉(zhuǎn)動(dòng)部份要精確可靠，各部都有詳細(xì)設(shè)計(jì)圖和機(jī)械加工圖供制造加工使用。
下面結(jié)合實(shí)施例附圖對(duì)本實(shí)用新型吸沙器的結(jié)構(gòu)作具體說明
圖1為本吸沙器在水庫(kù)中吸沙的整體示意圖圖2為吸沙頭部裝有立軸水輪絞挖沙裝置結(jié)構(gòu)圖圖3為圖2的A-A剖視圖圖4為吸沙頭部裝有平軸水輪絞挖沙裝置結(jié)構(gòu)圖圖5為圖4的B-B剖視圖由附
圖1所示吸沙頭部[1]在水庫(kù)中吸沙，管身[2]由浮筒[5]支承跨越壩頂處聯(lián)接有充水口的管段[6]，輸沙經(jīng)尾部[3]排出，需要時(shí)管身可聯(lián)接有外加力輸入裝置的管段[4]，可輸入外加高壓力源，以不斷補(bǔ)充輸沙流程中水頭損失，吸沙頭部[1]靠作業(yè)船上操作臺(tái)操作吸沙，[7]是管身轉(zhuǎn)彎入水的彎控活套。
由附圖2、附圖3所示吸沙頭部[1]是由圓管進(jìn)口段[8]、錐管段及與后面管身[2]相聯(lián)接的圓管段聯(lián)成的管狀體，吸沙頭部[1]底端開有環(huán)形進(jìn)沙流口[9]，本例開有4個(gè)進(jìn)沙流口[9]，中間以支座[10]相隔，本支座橫斷面呈三角形，中有垂直沖沙管裝置。立軸水輪絞沙裝置[11]的水輪室裝在吸沙頭部圓管進(jìn)口段[8]外壁上，密封的水輪室內(nèi)水輪的立軸由聯(lián)接在水輪室頂板、底板的上、下軸承轉(zhuǎn)動(dòng)，下軸承盒蓋中央有圓孔使水輪立軸伸下來，立軸下端設(shè)有絞沙刀，平面位置是在底進(jìn)沙流口[9]前，水輪室開有進(jìn)、出水口[12]、[13]，水輪室比底進(jìn)沙流口[9]高，以防泥沙進(jìn)水輪室，出水口[13]通到吸沙頭部進(jìn)口段[8]內(nèi)腔，利用吸沙器虹吸吸入的少部份流量由進(jìn)水口[12]進(jìn)入水輪室，由出水口[13]吸出，推動(dòng)水輪快速轉(zhuǎn)動(dòng)使絞沙刀快速絞挖水下板結(jié)的淤沙，由進(jìn)沙流口[9]強(qiáng)流速吸入吸沙器輸走。當(dāng)立軸下端的絞沙刀摩壞時(shí)，可卸換新的。
由附圖4、附圖5所示吸沙頭部[1]裝平軸的水輪絞挖沙裝置[14]是裝在吸沙頭部[1]徑向外支座板[10]伸出的支承板[15]間，水輪葉片本身就是絞沙刀，靠吸沙器頭部進(jìn)沙流口[9]前高流速推動(dòng)水輪轉(zhuǎn)動(dòng)快速絞挖淤沙入吸沙器輸走，轉(zhuǎn)動(dòng)的水輪的有外殼保護(hù)，各水平轉(zhuǎn)輪之間空余三角地帶也設(shè)有垂直沖沙管[16]，以沖動(dòng)支承板基腳下淤沙由吸沙器輸走，使吸沙頭部隨著快速吸沙均勻下沉。
權(quán)利要求1.一種移動(dòng)式水庫(kù)、河道淤沙吸沙器，由吸沙頭部[1]、管身[2]、尾部[3]三部份聯(lián)接構(gòu)成，吸沙頭部[1]是由圓管和錐管聯(lián)接而成的管狀體，管身[2]是由便于搬運(yùn)、安裝和移動(dòng)吸沙的各管段聯(lián)接而成的輸沙管，尾部[3]有出口，其特征是吸沙頭部[1]底端設(shè)有進(jìn)沙流口[9]和底支座[10]，吸沙頭部[1]外壁上設(shè)有絞挖沙裝置，管身[2]設(shè)有外加力輸入裝置的管段[4]。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸沙器，其特征在于吸沙頭部[1]的進(jìn)沙流口[9]是設(shè)在其底端管壁周圈上的環(huán)形進(jìn)沙流口，各環(huán)形進(jìn)沙流口[9]是以底支座[10]相隔開，各環(huán)形進(jìn)沙流口[9]的總進(jìn)沙流面積之和等于管身[2]輸沙流的面積。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸沙器，其特征在于吸沙頭部[1]的絞挖沙裝置，其水動(dòng)的立軸水輪絞挖沙裝置[11]裝在頭部進(jìn)口段[8]的外壁上，水輪室內(nèi)有轉(zhuǎn)動(dòng)葉輪，葉輪立軸下端有可拆換的絞沙刀，水輪室開有進(jìn)、出水[12]、[13]，出水口[13]與頭部進(jìn)口段[8]內(nèi)腔相通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸沙器，其特征還在于吸沙頭部[1]的絞挖沙裝置，其水動(dòng)的平軸水輪絞挖沙裝置[14]，是裝在吸沙頭部[1]底端環(huán)形進(jìn)沙流口[9]前的徑向支座板[10]伸出的支承板[15]間，水平轉(zhuǎn)動(dòng)的水輪葉片即為絞挖沙刀片，摩壞可以換新的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4所述的吸沙器，其特征在于管身[2]設(shè)置有可不斷補(bǔ)充管身內(nèi)輸沙流程中水頭摩阻損失的外加力輸入裝置的管段[4]，該管段外加高壓力源輸入裝置的分支管與管身內(nèi)沙流方向成一定夾角相通。
專利摘要一種移動(dòng)式水庫(kù)、河道淤沙吸沙器,由吸沙頭部、管身、尾部三部分聯(lián)接構(gòu)成。吸沙頭部裝有絞挖沙裝置,能有效挖動(dòng)水下板結(jié)的淤沙被吸沙器吸走,管身為管段接長(zhǎng)的軟質(zhì)輸沙管,其中可聯(lián)接有外加力輸入裝置的管段,能不斷補(bǔ)充輸沙流程中的水頭摩阻損失,把濃沙流輸送至所需要的遠(yuǎn)處,也能離開水面至一定的高處,不但能在有落差水頭的水庫(kù),水利樞紐中吸排淤沙,也可用在一般河道中,如航道、港口的疏浚,水下河沙礦沙的吸取等。
文檔編號(hào)E02F3/88GK2299896SQ9523719
公開日1998年12月9日 申請(qǐng)日期1995年7月14日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月14日
發(fā)明者曾新宇 申請(qǐng)人:曾民先