一种防止虹吸管抽空的取水头部的制作方法

本发明涉及一种虹吸管，尤其涉及一种能够防止用于抽吸泥浆干化池上清液虹吸管抽空的取水头部。

背景技术：

目前，国内大部分废弃泥浆采用的处理方式仍然是自然沉淀干化技术。在城区工程，施工场地小，一般泥浆外运到附近自然沉淀干化池集中处理；在野外施工工程，离集中处理干化池较远而有可利用或租赁的空地，施工方自建废弃泥浆的自然干化池；这种干化池采用工地上泥土围堤而成，机构方式比较简单。由于泥浆自然脱水较慢，这样需要大面积的干化池，增加租金，而且干化速度受天气影响更大。加快泥浆的干化速度，可以减少干化池的面积及租用时间。由于打桩施工是间断性的，因此废弃泥浆也是间断性的进入干化池；当部分废弃泥浆进入干化池后，静置一段时间，会产生一定的上清液，此时，迅速将上清液完全排出干化池，有利于泥浆上层内部水分受蒸发影响而排出，能够提高泥浆的干化速度。目前，采用在堤坝上开挖沟槽排放上清液的方式，如果泥浆液面低，沟槽需要挖得很深，如果池中上清液最深处在池中心，上清液很难排出干净，而且排放时容易冲走堤坝中的泥，使排水浑浊。采用虹吸管抽吸上清液时，需要时刻观察，否则很容易发生虹吸管抽空的现象，导致管水被抽空，下次使用要重新将虹吸管内灌水，形成诱导产生虹吸的条件，操作麻烦。

技术实现要素：

针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是提供一种防止虹吸管抽空的取水头部。

为解决上述技术问题，本发明一种防止虹吸管抽空的取水头部，包括腔体、浮圈、弯管、破坏真空机构和封口机构组成。腔体为中空，腔体下部外围四周固定有浮圈，在腔体的上端系有拉绳。弯管由上水平管、下水平管、竖直管、上弯头和下弯头组成，水平放置的上水平管穿过腔体上部，上水平管在腔体外的一端可以通过管箍连接软管进水端，上水平管在腔体内的另一端连接上弯头的一端，上弯头的另一端通过垂直的竖直管连接下弯头的一端，下弯头的另一端连接在水平放置的下水平管的一端，下水平管的另一端为进水口，在竖直管上设置有只允许向上流动的水流通过的止回阀，上弯头处垂直向上设置带有排气阀的排气管。

上述下水平管上部外管壁卡合于凸起平台下部，凸起平台上表面为平面，凸起平台和下水平管外管壁由同一个穿孔穿过。

上述破坏真空机构包括插销、下部系有传动绳一端的上浮球、中间设置有定位孔的支架，插销由插杆和杆帽组成，杆帽下端设置软垫片，杆帽和软垫片的直径大于穿孔的直径，杆帽上固定有弹性绳一端，弹性绳另一端固定于下水平管外壁上，传动绳另一端穿过定位孔固定于杆帽顶部，定位孔处于杆帽的正上方，支架固定于腔体内壁上，插杆直径小于穿孔直径，插杆穿过穿孔，当弹性绳处于最大拉伸状态时，插杆仍处于穿孔内。

上述封口机构包括封板、传动杆、下浮球、转轴及定位杆，封板表面贴有一层软垫层，封板和软垫层的直径大于进水口的直径，传动杆中间设置中空的圆环，圆环上固定有短杆的一端和长杆的一端，短杆、长杆和圆环在同一平面上，短杆比长杆短，短杆的另一端固定于封板上，短杆中心线的延长线穿过封板圆心，长杆的另一端固定于下浮球上，转轴两端固定在腔体内壁上，转轴上设置两个定位块，圆环穿过转轴并置于两个定位块之间，封板紧靠进水口时，软垫层处于封板和进水口之间，且下水平管的管中心线穿过封板圆心并垂直于封板平面，定位杆两端固定于腔体内壁上，定位杆平行于转轴且偏离转轴的垂直上方，处于长杆的垂直上方。

上述浮圈和腔体上设置有相通的透水孔。

本发明相对于现有技术的有益效果是：本发明能够在液位下降到预设位置时，自动封住虹吸管的吸口处，防止虹吸管继续抽吸，导致抽空，不需下次使用要重新将虹吸管内灌水而形成诱导产生虹吸的条件，操作简单，不需要时刻盯住液位的变化。

附图说明

图1是本发明的腔体内液位最高且长杆被定位杆挡住时的断面示意图。

图2是本发明的在干化池中使用时的剖视图。

图3是本发明的腔体内液位下降过程中的断面示意图。

图4是本发明的腔体内液位最低且封板堵住下水平管进水口时的断面示意图。

图5是本发明移动位置后腔体内液位最高破坏真空机构工作的断面示意图。

图6是本发明的凸起平台的剖视图。

图7是本发明的凸起平台的府视图。

图8是本发明的图4中a-a的剖面图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的描述，参见图1-8。

本发明一种防止虹吸管抽空的取水头部1，包括腔体2、浮圈3、弯管4、破坏真空机构5和封口机构6组成。腔体2为中空，腔体2下部外围四周固定有浮圈3，在腔体2的上端系有拉绳11。弯管4由上水平管41、下水平管42、竖直管43、上弯头44和下弯头45组成，水平放置的上水平管41穿过腔体2上部，上水平管41在腔体2外的一端411可以通过管箍412连接软管7进水端71，上水平管41在腔体2内的另一端连接上弯头44的一端，上弯头44的另一端通过垂直的竖直管43连接下弯头45的一端，下弯头45的另一端连接在水平放置的下水平管42的一端，下水平管42的另一端为进水口421，在竖直管43上设置有只允许向上流动的水流通过的止回阀431，上弯头44处垂直向上设置带有排气阀441的排气管442。

上述下水平管42上部外管壁卡合于凸起平台421下部，凸起平台421上表面为平面，凸起平台和下水平管42外管壁由同一个穿孔422穿过。

上述破坏真空机构5包括插销51、下部系有传动绳52一端的上浮球53、中间设置有定位孔54的支架55，插销51由插杆56和杆帽57组成，杆帽57下端设置软垫片58，杆帽57和软垫片58的直径大于穿孔422的直径，杆帽57上固定有弹性绳59一端，弹性绳59另一端固定于下水平管42外壁上，传动绳52另一端穿过定位孔54固定于杆帽57顶部，定位孔54处于杆帽57的正上方，支架55固定于腔体2内壁上，插杆56直径小于穿孔422直径，插杆56穿过穿孔422，当弹性绳59处于最大拉伸状态时，插杆56仍处于穿孔422内。

上述封口机构6包括封板61、传动杆62、下浮球63、转轴64及定位杆65，封板61表面贴有一层软垫层66，封板61和软垫层66的直径大于进水口421的直径，传动杆62中间设置中空的圆环67，圆环67上固定有短杆68的一端和长杆69的一端，短杆68、长杆69和圆环67在同一平面上，短杆68比长杆69短，短杆68的另一端固定于封板61上，短杆68中心线的延长线穿过封板61圆心，长杆69的另一端固定于下浮球63上，转轴64两端固定在腔体2内壁上，转轴64上设置两个定位块641，圆环67穿过转轴64并置于两个定位块641之间，封板61紧靠进水口421时，软垫层66处于封板61和进水口421之间，且下水平管42的管中心线穿过封板61圆心并垂直于封板61平面，定位杆65两端固定于腔体2内壁上，定位杆65平行于转轴64且偏离转轴64的垂直上方，处于长杆69的垂直上方。

上述浮圈和腔体上设置有相通的透水孔23。

本发明的使用过程如下。

上水平管41在腔体2外的一端411通过管箍412连接软管7进水端71，软管7出水端72附近设置有闸阀73，沿软管7下部固定布置一些浮块74。

在干化池8外做好诱发软管7产生虹吸条件准备工作。打开闸阀73和排气阀441，从软管7出水端72灌入水，软管7中气体被水从排气管442中排出，软管7中的水被止回阀431挡在软管7中。软管7中充满水后，关闭闸阀441和排气阀442。如图2，将软管7出水端72放入清水池9内，清水池9内软管7成u形75布置，软管7出水端72朝上，清水池8最高液面低于干化池底部。软管7绕过堤坝81，在对面堤坝82上用拉绳11将取水头部1拉到干化池8中心。

本发明取水头部1的定位过程如下：如图2，干化池8在一段时间内连续进原泥浆时，软管7及取水头部1在浮块74和浮圈3的作用下，始终漂浮于原泥浆液面上。停止进原泥浆一段时间后，干化池8内形成上清液83和沉淀泥浆84。使用拉绳11将取水头部1移动到具有上清液83坑最深处的液面上，在拉动软管7和取水头部1的过程中，软管7和取水头部1受浮力作用而始终处于上清液83之上，不会扰动上清液83下面沉淀泥浆84致使上清液83变浑浊。

此时，如图1，在浮圈3的浮力作用下，取水头部1漂浮在上清液83面上，在上浮球53的浮力作用下，通过传动绳52拉起插销51，弹性绳59处于拉伸状态，在下浮球63的浮力作用下，传动杆62绕转轴64转动，长杆69紧靠定位杆65，短杆68和封板61绕转轴64转动到下水平管42上方。

本发明的工作过程如下：如图2，打开闸阀73，在重力的作用下软管7内水从软管7出水端72流出，软管7内形成真空，大气压将上清液83从止回阀431压入到软管7进水端71，在由软管7流入到清水池9，软管7内部形成虹吸现象。在无外加动力的情况下，将上清液83排出到清水池9，沉淀泥浆84表面逐渐露出到空气中，这样有利于沉淀泥浆84表面水分尽早蒸发，且利用沉淀泥浆84内部水分被挤出而形成新的上清液83。当腔体2和浮圈3底部接触到沉淀泥浆84面上时，上清液83只能从透水孔23穿过到达腔体2内。如图3，腔体2内液面22下降过程中，上浮球53下降到定位孔54上，插销51上不再受到拉绳52拉力，弹性绳59将杆帽57拉回到凸起平台421上，软垫片58将穿孔422封堵；下浮球63随着腔体2内液面22下降而下降，传动杆62在重力的作用下绕转轴64转动。如图4，直到封板61紧靠下水平管42进水口421，软垫层66封堵进水口421，软管7进水端71不在抽吸上清液83，防止软管7抽空。在软管7中形成真空，在清水池9内软管7成u形75布置，能够有效防止空气从软管7出水端72进入软管7而破坏软管7中真空状态，避免出水端附近软管7内水完全流出而破坏诱发软管7产生虹吸的条件。否则就要进行上述在干化池8外做诱发软管7虹吸现象的条件准备工作，给操作带来不便。此时，关闭闸阀72，软管7内仍然处于真空状态。

原泥浆在干化池8内不均匀沉淀，会在干化池8内形成多个上清液83坑。使用拉绳11将取水头部1移动到另一个上清液83坑最深处的液面上。在浮圈3的浮力作用下，取水头部1漂浮在上清液83面上。此时，如图5，在上浮球53的浮力作用下，通过传动绳52拉起插销51，弹性绳52处于拉伸状态，软垫片58脱离凸起平台421，水穿过穿孔422进入下水平管42中，从而流到软管7内，破坏软管7内部真空状态，封板61所受到压差值减小，在下浮球63的浮力作用下，传动杆62绕转轴64转动。如图1，直到长杆69紧靠定位杆65，短杆68和封板61绕转轴64转动到下水平管42的上方，下水平管42的进口端421打开。这样重复上述本发明的工作过程。

这样重复操作上述本发明取水头部1的定位过程和本发明的工作过程，直到干化池8中所有上清液83坑的上清液83被排出。等待下一个时间段连续进原泥浆，利用本发明将再次将上清液排出干化池。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。