一种用于河工模型供水水泵的自耦式安装装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于河工模型供水水泵的自耦式安装装置。目的是提供的装置具有连接稳固、无需水下作业、安装方便快捷，操作简单的特点，并且更换单台水泵不影响其他水泵的正常工作，保障了实验的连续进行。技术方案是：一种用于河工模型供水水泵的自耦式安装装置，包括一端连通出水管道且通过支撑架轴线水平地定位在供水池中的接口管道；其特征在于该自耦式安装装置还包括一端与竖直布置在供水池中的水泵连通而另一端通过一带有自耦接头与所述接口管道连通的水泵弯口，以及水泵安装时导向用的导轨结构。
【专利说明】
一种用于河工模型供水水泵的自耦式安装装置
技术领域
[0001]本实用新型属于河工模型实验领域，具体涉及为河工模型试验提供水源的供水水栗的自耦式安装装置。
【背景技术】
[0002]河工物理模型实验是目前研究河口海岸地区水动力、泥沙运动的主要工具和方法之一，在物理模型试验中，供水系统是实验顺利开展的重要环节。
[0003]目前较常使用的水栗安装方法，是将水栗固定在混凝土基础底座上，水栗出水口与管道之间采取法兰连接;这种安装方法经常出现事故问题，比如基础不稳或基础表面未凿平，影响水栗安装平整;水栗运行过程产生的机械振动导致水栗吸水管和出水管之间连接错位，在管道内形成气囊产生汽蚀现象，轻则影响出水流量，重则造成水栗无法正常工作。
[0004]传统的水栗安装费时耗力，主要表现在固定基础过程中的中心线找正，水平找正和标高找正环节；由于水栗与管道之间采取法兰和螺栓固定连接，工作过程中的机械振动使出现事故的概率增大，并且检修更换工序复杂。大多数的供水系统由多台水栗并行工作，而一旦一台水栗出现事故，需要工作人员进入供水池内检修，其他机组被迫停止运行，造成实验中断。这些现象造成的问题一直存在于河工模型试验中，未能得到有效解决。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的内容在于克服上述现有【背景技术】的不足之处，而提供供水水栗一种自耦式安装装置，该装置具有连接稳固、无需水下作业、安装方便快捷，操作简单的特点，并且更换单台水栗不影响其他水栗的正常工作，保障了实验的连续进行。
[0006]为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案:
[0007]—种用于河工模型供水水栗的自耦式安装装置，包括一端连通出水管道且通过支撑架轴线水平地定位在供水池中的接口管道;其特征在于该自耦式安装装置还包括一端与竖直布置在供水池中的水栗连通而另一端通过一带有自耦接头与所述接口管道连通的水栗弯口，以及水栗安装时导向用的导轨结构；
[0008]所述自耦接头包括固定在水栗弯口的方形法兰顶部的弯口平板以及水平固定在弯口平板上且底端制作有定位凹槽的固定卡扣，所述定位凹槽的形状与接口管道的法兰边沿相适合；
[0009]所述导轨结构包括位于接口管道顶端的两个相互平行且竖直布置的导轨引导柱、两根分别通过底端的轴向孔与导轨引导柱一一插接配合的安装导轨以及位于固定卡扣的悬伸端上且与两根安装导轨一一滑动配合的两个制导环。
[0010]所述水栗弯口上设置有用于起吊水栗用的两个弯口挂耳，两个弯口挂耳对称于水栗弯口弧形轴线所在的平面。
[0011]所述的支撑架用扁宽状钢材制成，顶部为与接口管道外部相适合的半圆型，底部固定在供水池底上。支撑架的高度需满足水栗安装的需要，具体根据接口管道的高度确定。
[0012]所述固定卡扣通过螺栓与弯口平板固定。
[0013]所述的接口管道水平放置在支撑架上，一端与水栗弯口连通，另一端通过弯管与出水管道连通。
[0014]所述的安装导轨是两根直径为5cm的钢柱。
[0015]所述的出水管道为自耦式水栗和后续装置的连接管道。
[0016]本实用新型的有益效果是:一方面，在物理模型实验中，水栗安装更换方便简捷，极大地缩短了更换安装时间；另一方面，安装过程作业人员不用进入供水池内进行水下行业，其他机组水栗可以正常工作，保证了单个水栗出现供水事故时仍然可以保证实验的连续进行；另外，水栗的安装方式是通过水栗弯口与接口管道对接，依靠水栗自重固定，解决了传统水栗安装过程中较常遇见的基础不稳，工作过程中由于机械震动导致连接错位的现象，减少了事故的发生概率。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型的主视结构示意图。
[0018]图2为本实用新型的安装过程示意图。
[0019]图3为水栗安装布置状态的俯视图。
[0020]图4为支撑架和接口管道的配合结构示意图。
[0021]图5为固定卡扣与安装导轨配合状态的主视结构示意图。
[0022]图6为固定卡扣与安装导轨配合状态的俯视结构示意图。
[0023]图7为水栗弯口与固定卡扣配合状态的主视结构示意图。
[0024]图8为安装导轨与接口管道的连接关系示意图。
[0025]图中有:I供水池、2安装导轨、3支撑架、4水栗、5接口管道、51引导柱、6弯口挂耳、7出水管道、8水栗弯口、81弯口平板、82方形法兰、9制导环、1固定卡扣、101螺孔、102螺栓、11钢丝绳。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图所示的实施例详细说明本实用新型，但它们并不构成对本实用新型的限制。
[0027]本实用新型所述的供水池I由混凝土材料砌制而成，供水池作为整个实验装置的储水池，保障实验水源的连续供应;供水池在实验时需保持一定水位来满足水栗4正常工作的水深要求;供水池的尺寸根据场地大小、试验所需水量、河工模型尺寸以及水栗安装要求等因素确定;供水池与模型的回水渠连接，接收模型另一端的回水作为补给水源，从而实现水源的循环利用；水栗4、安装导轨2、支撑架3、接口管道5和水栗弯口 8等均安装在供水池I内。
[0028]所述的支撑架3由钢材制成，呈扁宽状，顶部制作成半圆型便于稳定接口管道5，底部固定在供水池池底上;支撑架需要有足够的强度和稳定度用于支撑水栗4自重和水栗工作时产生的机械振动;支撑架的高度需满足水栗安装的需要，具体根据接口管道的高度确定。
[0029]所述的水栗4为一定规格的潜水水栗，工作时由变频调节器控制出水流量，实验过程中工作人员可以根据工况随时调节水栗控制出水流量;需多台水栗给模型供水时，水栗在供水池内并排安装，根据实验工况需求设置出水功率和启动台数。
[0030]所述的水栗弯口8的一端通过法兰与水栗固定连接，水栗弯口的两端呈90°角度以保证水栗能竖直安放，水栗弯口另一端焊接有方形法兰82与接口管道5对接;水栗弯口内径与接口管道内径相同，防止出现气囊和汽蚀现象;水栗弯口方形法兰顶部焊接有带螺孔101的弯口平板81，用于与固定卡扣10连接(弯口平板与固定卡扣组成自耦接头)；焊接后的弯口平板板要保证水平，并与水栗4和方形法兰82呈垂直结构；在水栗安装和拆卸过程中，水栗、水栗弯口和自耦接头呈一体结构，通过制导环9沿安装导轨2吊起和放下。
[0031]所述的固定卡扣10—端制作有螺孔101，通过螺栓102与水栗弯口 8固定，另一端是制导环9，制导环的孔径与安装导轨2的直径一致，用于引导水栗4安装和拆卸时的运动方向；固定卡扣下部是与接口管道法兰边沿相适合的凹槽状，用于卡住接口管道5的法兰外沿，使水栗依靠自重固定，并使水栗弯口和接口管道同心对接;在水栗弯口和接口管道之间还需加密封垫，防止水流由于管内压强出现滴漏现象。
[0032]所述的接口管道5水平放置在支撑架3上，一端与水栗弯口8连通，另一端通过弯管与出水管道7连通;水栗弯口、接口管道和出水管道内径均相同；接口管道靠近水栗弯口一端的顶部设置有两根竖直布置且相互间隔一定距离(推荐为1cm)引导柱51，引导柱的直径稍小于安装导轨2盲孔的内径以利于安装，长度推荐10cm。
[0033]所述的安装导轨2是两根钢柱(直径推荐为5cm)，长度根据实验水槽和起重装置方便作业的高度而确定，安装导轨的顶端悬空，下部制作有一定长度(推荐15cm)的沿轴线布置的盲孔，盲孔内径稍大于引导柱51的直径以利于与引导柱插接配合(或者采用螺纹配合结构将引导柱与安装导轨活动连接)；安装水栗时，预先把水栗4，水栗弯口8和固定卡扣10固定为一体，把安装导轨插入接口管道5上部的引导柱上;接着通过起重装置把水栗吊起，使制导环9穿套在安装导轨上，使水栗沿着安装导轨向下移动，直到固定卡扣卡住接口管道法兰的外沿，然后安装导轨可以拆除后单独放置;当水栗拆卸时，先把安装导轨插在接口管道上的引导柱上，通过起重装置吊起水栗，使制导环沿安装导轨缓慢上升，从而将拆除水栗移至供水池外部，方便检修和替换。
[0034]图6可见:制导环9为在固定卡扣10的一端并行排列的两个圆孔，两个圆孔之间的距离与引导柱之间的距离相同，孔径稍大于安装导轨的直径，用于引导水栗安装和拆卸时的导向(制导环9、安装导轨2以及引导柱51组成导轨结构)。
[0035]所述的出水管道7为接口管道5和后续装置之间的连接管道。
[0036]所述的弯口挂耳6是焊接在水栗弯口 8上的半圆形钢结构，弯口挂耳要能承受水栗4的自身重量，作为起重装置与水栗的连接点;两个弯口挂耳对称于水栗弯口弧形轴线所在的平面，两个弯口挂耳的中心连线要在水栗的重心线上，以保证水栗起吊时制导环9能基本沿竖直方向，减小制导环和安装导轨2之间的相互挤压作用力。
[0037]所述的钢丝绳11为起重装置安装和拆卸水栗时的工具，通过钢丝绳一端的挂钩和锁死装置连接弯口挂耳6，钢丝绳要有足够的强度，能承受水栗安装和拆卸时的自重和水栗与外部装置挤压和摩擦产生的附加作用力。
[0038]在供水池内安装新的水栗时，本实用新型的使用过程是:
[0039]1、安装前，把水栗、水栗弯口和固定卡扣预先固定为一体，并在水栗弯口与接口管道对接处放置密封垫；
[0040]2、把安装导轨插入接口管道上的引导柱上，并进行固定；
[0041]3、通过钢丝绳一端的挂钩连接到水栗的弯口挂耳上，钢丝绳另一端连接到起重装置上；
[0042]4、通过起重装置吊起水栗，缓慢移至制导环在安装导轨上方附近，通过人工干预，将制导环套进安装导轨上；
[0043]5、起重装置沿安装导轨缓慢向下放置水栗(如图2箭头所示)，直到固定卡扣卡进接口管道的外沿；
[0044]6、调整密封垫使之与接口管道正对接，放松钢丝绳，使水栗依靠自重挂置在接口管道上；
[0045]7、取掉安装导轨单独放置。
[0046]当实验过程中供水池内水栗发生故障，需要更换和检修时，本实用新型的使用过程是:
[0047]1、把安装导轨插入接口管道上端的引导柱上，并进行固定；
[0048]2、通过钢丝绳一端的挂钩和锁死装置连接水栗上的弯口挂耳和起重装置；
[0049]3、起重装置勾住水栗的弯口挂耳缓慢起吊，使制导环沿着安装导轨上升，从而水栗和接口管道脱离；
[0050]4、待水栗升至制导环脱离安装导轨后，通过起重装置把水栗转移至供水池外的空地上，进行检修或更换新的水栗；
[0051]5、取掉安装导轨单独放置。
[0052]需要说明的是:对于所属领域的技术人员来说，在不改变本实用新型原理的前提下还可以对本实用新型做出若干改变或变形，这同样属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种用于河工模型供水水栗的自耦式安装装置，包括一端连通出水管道(7)且通过支撑架(3)轴线水平地定位在供水池(I)中的接口管道(5);其特征在于该自耦式安装装置还包括一端与竖直布置在供水池中的水栗(4)连通而另一端通过一带有自耦接头与所述接口管道连通的水栗弯口(8)，以及水栗安装时导向用的导轨结构； 所述自耦接头包括固定在水栗弯口的方形法兰(82)顶部的弯口平板(81)以及水平固定在弯口平板上且底端制作有定位凹槽的固定卡扣(10)，所述定位凹槽的形状与接口管道的法兰边沿相适合； 所述导轨结构包括位于接口管道顶端的两个相互平行且竖直布置的导轨引导柱(51)、两根分别通过底端的轴向孔与导轨引导柱一一插接配合的安装导轨(2)以及位于固定卡扣的悬伸端上且与两根安装导轨一一滑动配合的两个制导环(9)。2.根据权利要求1所述的用于河工模型供水水栗的自耦式安装装置，其特征在于:所述水栗弯口上设置有用于起吊水栗用的两个弯口挂耳(6)，两个弯口挂耳对称于水栗弯口弧形轴线所在的平面。3.根据权利要求1所述的用于河工模型供水水栗的自耦式安装装置，其特征在于:所述的支撑架用扁宽状钢材制成，顶部为与接口管道外部相适合的半圆型，底部固定在供水池底上。4.根据权利要求2或3所述的用于河工模型供水水栗的自耦式安装装置，其特征在于:所述固定卡扣通过螺栓(102)与弯口平板固定。5.根据权利要求4所述的用于河工模型供水水栗的自耦式安装装置，其特征在于:所述的接口管道水平放置在支撑架上，一端与水栗弯口连通，另一端通过弯管与出水管道连通。6.根据权利要求5所述的用于河工模型供水水栗的自耦式安装装置，其特征在于:所述的安装导轨是两根直径为5cm的钢柱。7.根据权利要求6所述的用于河工模型供水水栗的自耦式安装装置，其特征在于:所述的出水管道为自耦式水栗和后续装置的连接管道。
【文档编号】E02B1/02GK205636628SQ201620347829
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年4月22日
【发明人】曾剑, 陈刚, 赵坤, 李最森, 杨元平, 熊绍隆
【申请人】浙江省水利河口研究院