一种大型立式水泵前池淤泥监测与清理装置的制作方法

本发明涉及淤泥处理技术领域，尤其涉及一种大型立式水泵前池淤泥监测与清理装置。

背景技术：

目前诸多大型核电及火力发电厂循环冷却水需求量大，多在海、河等就近水源处设有取水泵站，大型立式水泵因其出力足，功率较高，结构简单，使用较为广泛，因该类型水泵泵体均位于地面以下，因此建造泵站时，会修建地下的进水前池，因水源水质参差不齐，前池经过长时间的通水运行，水池底会有大量的淤泥沉淀，导致水池流道面积缩小，严重影响立式水泵的正常运行。

现有的针对大型立式水泵前池淤泥，多是针对水泵取水系统计划检修时的集中排水清淤，其方案为在检修闸板槽道中放下钢闸板，使水泵前池成为一个前后封闭的结构，然后在前池中布置潜水泵集中排水，排水后对前池的淤泥采用人工清理外运的办法，该种方法具有以下缺点：

(1)水池中的淤泥量在水泵正常运行中无法监测，往往在淤泥量过大导致旋转滤网堵塞或者水泵出力不足是时才能发现。

(2)水池中的淤泥清理只能在水泵停运时进行，无法对前池淤泥进行在线清理。每次对水泵前池的淤泥的清洗都将经历：下闸板隔离，排水，人工清淤，外运，注水，闸板抽离，恢复运行这几个步骤，耗费大量的时间和人力物力。

(3)大型立式水泵前池往往可达10余米深，池底清淤作业危险性很大，高处坠落，坠物，窒息等安全风险较高，对管理人员的安全技术管理能力和施工人员安全意识提出了更高要求。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种大型立式水泵前池淤泥监测与清理装置。

本发明解决相关技术问题所采用的技术方案是：一种大型立式水泵前池淤泥监测与清理装置,其特征在于，包括：

淤泥深度监测部分，用于监测淤泥深度，

包括：第一电源箱、传动电机、及水下监测装置，所述第一电源箱分别与所述传动电机及水下监测装置电连接，为其供电；所述水下监测装置包括保护壳，所述保护壳内设有金属丝杠，所述金属丝杆为中空结构，所述金属丝杠内部下端设有驱动电机，所述驱动电机通过密封连接器与叶轮连接，所述第一电源箱通过电源线与所述驱动电机连接，所述保护壳内壁上安装有丝杠位置探头；

淤泥冲洗部分，用于冲洗淤泥，

包括：第二电源箱、电动闸阀、供水管及喷嘴，所述第二电源箱与所述电动闸阀连接，所述电动闸阀设置在冲洗水母管和所述供水管的连接处，所述喷嘴安装在所述供水管出水端；

plc控制箱，用于收集信号以及发出指令，

来源信号包括：所述传动电机的电源信号，所述驱动电机的电源信号以及所述丝杠位置探头探测到的丝杠位置信号；输出信号包括：通过所述第一电源箱传给所述传动电机的指令信号，通过所述第一电源箱传给所述驱动电机的指令信号以及所述通过所述第二电源箱传给电动闸阀开关指令信号。

进一步，初始状态时，所述丝杠位置探头与所述金属丝杆顶端位于同一水平线。

进一步，所述保护壳内还设有滑动导向块，所述滑动导向块为管状结构，所述滑动导向块套设在所述金属丝杠上，所述滑动导向块设置在所述丝杠位置探头下方。

进一步，所述保护壳内还设有减速机驱动器，所述减速机驱动器位于所述滑动导向块下方，所述减速机驱动器与所述传动电机连接，用于控制所述金属丝杠的上下移动。

进一步，所述供水管包括供水母管及供水分管，所述供水母管进水端通过所述电动闸阀与所述冲洗水母管连接，所述供水母管出水端与所述供水分管进水端连接。

进一步，所述供水分管有两个出水端，每个出水端分别连接一个安装母管，所述安装母管与水泵前池底面平行。

进一步，所述喷嘴有多个，均匀布置在所述安装母管上，所述喷嘴与所述安装母管呈一定角度。

进一步，所述密封连接器一端与位于所述金属丝杆内的所述驱动电机连接，一端伸出所述金属丝杆与所述叶轮连接。

进一步，初始状态时，所述叶轮位于所述保护壳内。

进一步，所述电源线一端与所述第一电源箱连接，一端由所述金属丝杆的上端口穿入金属丝杆内部与所述驱动电机连接。

本发明的优点在于：

本发明中设计了一种大型立式水泵前池淤泥监测与清理装置,该装置结构简单，主要功能齐全，可以实现全自动监测和清淤，不需要借助人力，全过程自动清洗，节省大量人力物力，保证了大型立式水泵前池及流道的清洁和通畅；利用了现有的压力水源，节省了购置升压设备的费用；运行、操作方便可靠；易于安装，便于维护。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种大型立式水泵前池淤泥监测与清理装置的安装位置示意图；

图2为本发明一种大型立式水泵前池淤泥监测与清理装置的淤泥深度监测部分结构示意图；

图3为本发明一种大型立式水泵前池淤泥监测与清理装置的plc控制箱的结构示意图；

图4为本发明一种大型立式水泵前池淤泥监测与清理装置的

其中：

1、大型立式水泵；2、水泵前池旋转滤网；3、拦污栅；4、检修闸板槽道；100、淤泥深度监测部分；200、plc控制箱；300、淤泥冲洗部分；101、叶轮；102、密封连接器；103、驱动电机；104、电源线；105、减速机驱动器；106、滑动导向块；107、保护壳；108、第一电源箱；109、传动电机；110、金属丝杠；111、丝杠位置探头；301、喷嘴；302、安装母管；303、供水分管；304、供水母管；305、冲洗水母管；306、第二电源箱；307、电动闸阀；

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示，为本发明一种大型立式水泵前池淤泥监测与清理装置的安装位置示意图，水源中尺寸较大杂质通过拦污栅3进行阻拦，较小的杂质通过旋转滤网2进行旋转清洗，而水中的泥沙往往因为颗粒太小而无法完全清理，多沉积在旋转滤网2和检修闸板槽道4之间，大型立式水泵1处由于水泵叶轮对水流的搅动和吸水作用，泥沙很难沉淀下来，所以该处淤泥很少。

淤泥深度监测部分100安装在所述旋转滤网2与拦污栅3之间，淤泥冲洗部分300安装在所述拦污栅3与检修闸板槽道4之间，plc控制箱200安装在水泵前池上方，分别与淤泥深度监测部分100及淤泥冲洗部分300连接。

如图3所示，plc控制箱200，用于收集信号以及发出指令，来源信号包括：所述传动电机109的电源信号，所述驱动电机103的电源信号以及所述丝杠位置探头111探测到的丝杠位置信号；输出信号包括：通过所述第一电源箱108传给所述传动电机109的指令信号，通过所述第一电源箱108传给所述驱动电机103的指令信号以及所述通过所述第二电源箱306传给电动闸阀307开关指令信号。

如图2所示，淤泥深度监测部分100，用于监测淤泥深度，包括：第一电源箱108、传动电机109及水下监测装置，所述第一电源箱108分别与所述传动电机109及水下监测装置电连接，为其供电；所述水下监测装置包括保护壳107，所述保护壳107内设有金属丝杠110，所述金属丝杆110为中空结构，所述金属丝杠110内部下端设有驱动电机103，所述驱动电机103通过密封连接器102与叶轮101连接，所述密封连接器102一端与位于所述金属丝杆110内的所述驱动电机103连接，一端伸出所述金属丝杆110与所述叶轮101连接，初始状态时，所述叶轮101位于所述保护壳107内。

所述第一电源箱108通过电源线104与所述驱动电机103连接，所述电源线104一端与所述第一电源箱108连接，一端由所述金属丝杆的上端口穿入金属丝杆内部与所述驱动电机103连接。

所述保护壳107内壁上安装有丝杠位置探头111，初始状态时，所述丝杠位置探头111与所述金属丝杆110顶端位于同一水平线。

所述保护壳107内还设有滑动导向块106，所述滑动导向块106为管状结构，所述滑动导向块106套设在所述金属丝杠110上，所述滑动导向块106设置在所述丝杠位置探头111下方。

所述保护壳107内还设有减速机驱动器105，所述减速机驱动器105位于所述滑动导向块106下方，所述减速机驱动器105与所述传动电机109连接，用于控制所述金属丝杠110的上下移动。

第一电源箱108收到来自plc控制箱200的定时监测信号后，对传动电机109和驱动电机103供电,plc控制箱200开始计时，初始时间为t0。

传动电机109开始工作，通过减速机驱动器105内部的减速机和齿轮组带动金属丝杠110的上下移动，开始监测时，金属丝杠110由上往下匀速缓慢移动，金属丝杠110到达最低点后，丝杠位置探头111探测将位置信号in3信号反馈至plc控制箱200，plc控制箱200反馈至第一电源箱108，使传动电机109反向旋转,并切断驱动电机103电源，金属丝杠110向上移动，回到初始位置。

第一电源箱108和传动电机109同时使驱动电机103开始工作，叶轮101开始旋转，驱动电机103的电源信号in2通过第一电源箱108反馈至plc控制箱200，当叶轮101碰到淤泥后，阻力增大，电流会迅速明显上升，根据电流明显上升开始的时间t1，plc控制箱200会自动计算淤泥厚度δ＝h-v*(t1-t0)。

如图4所示，淤泥冲洗部分300，用于冲洗淤泥，包括：第二电源箱306、电动闸阀307、供水管及喷嘴301，所述第二电源箱306与所述电动闸阀307连接，所述电动闸阀307设置在冲洗水母管305和所述供水管的连接处，所述喷嘴301安装在所述供水管出水端。

所述供水管包括供水母管304及供水分管303，所述供水母管304进水端通过所述电动闸阀307与所述冲洗水母管305连接，所述供水母管304出水端与所述供水分管303进水端连接。

所述供水分管303有两个出水端，每个出水端分别连接一个安装母管302，所述安装母管302与水泵前池底面平行。

所述喷嘴301有多个，均匀布置在所述安装母管302上，所述喷嘴301与所述安装母管302呈一定角度。安装母管302布置在池底，紧靠池底侧壁，与水流方向平行，喷嘴301为斜向安装，与水流方向呈45°角，并指向水流下游侧(泵侧)，这样便于将淤泥冲散，并及时由水泵抽出前池。

第二电源箱306收到plc控制箱200阀门开启的电源信号后，电动闸阀307开启，原系统自带旋转滤网的冲洗水母管305中的水经过供水母管304、供水分管303、安装母管302后经喷嘴301实现对池底淤泥进行冲洗，按预设定时间t冲洗结束后，通过控制信号将电动闸阀307关闭，结束冲洗。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。