一种浮箱式泵船横向平衡装置的制作方法

本发明涉及浮箱式泵站技术领域，尤其涉及一种浮箱式泵船横向平衡装置。

背景技术：

浮箱式泵船主要在水位变化较大、河势游荡不定的河流上使用；浮箱式泵船利用浮箱产生的浮力随河道水位上下移动，以适应河流水位的上下变化。目前的浮箱式泵船工作时存在横向不平衡问题，不平衡产生的原因是由于泵站抽水泵抽水工作后浮箱横向水平受力不平衡，产生倾斜，从而使轴流抽水泵在垂直于重力方向产生倾斜夹角，导致内部产生磨损损坏水泵以及水泵叶轮磨损过快。因此，需要在现有浮箱式泵船上设置平衡装置。

技术实现要素：

为了克服上述缺陷，本发明提供一种浮箱式泵船横向平衡装置。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种浮箱式泵船横向平衡装置，包括浮箱式船体，所述船体纵向方向上并列设置多个轴流抽水泵，所述横向平衡装置包括质量块、导向机构、驱动机构和控制机构；导向机构包括两个固定架、丝杆和两个导向杆，两个固定架分别固定安装于船体底部的横向方向且平行设置，丝杆两端分别通过轴承转动连接两个固定架中心，两个导向杆分别设于丝杠两侧且与丝杠相平行；质量块中心套设于丝杆上且与丝杆螺接，质量块两侧分别设有与导向杆滑动配合的通孔；所述质量块的初始重心位置位于船体重心正下方；所述驱动机构为伺服电机，所述伺服电机固定安装于其中一个固定架外侧，伺服电机的输出轴与丝杆的对应侧轴端通过联轴器固定连接；所述控制机构包括姿态传感器和单片机；所述姿态传感器用于检测船体横向方向上的倾斜角度，所述单片机用于接收姿态传感器信号并且驱动驱动机构运动，进而调整质量块位置。

优选的，所述姿态传感器安装于船体上且位于过船体重心的横向平面上。

优选的，所述姿态传感器安装于船体重心处。

优选的，所述姿态传感器为单轴传感器，所述姿态传感器的轴线为船体的纵向轴线位于同一平面。

本技术：
的工作原理为：通过设置质量块降低浮箱式泵船的重心，提高船体的稳定性；在轴流抽水泵开机抽水时，水流会对船体产生一个反作用力，此时姿态传感器检测到船体横向方向上绕纵向轴线的倾斜角度并发送信号给单片机，单片机控制伺服电机运转，进而通过丝杆驱动质量块向反向移动，改变船体的重心位置，从而使船体实现平衡。

本发明有益效果为：结构简单合理，平衡了轴流抽水泵抽水后船体横向水平受力不平衡而产生的倾斜，延长轴流抽水泵的寿命。

附图说明

图1为本发明实施例浮箱式泵船横向平衡装置的结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为图1的右视图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。

实施例1

如图1-图3所示的一种浮箱式泵船横向平衡装置，包括船体和横向平衡装置，船体由浮箱1和浮箱上的甲板2组成，船体甲板2上纵向方向(船体长度方向)上并列设置多个轴流抽水泵3，横向平衡装置包括质量块4、导向机构、驱动机构5和控制机构；导向机构包括两个固定架6、丝杆7和两个导向杆8，两个固定架6分别固定安装于船体底部的横向方向(船体宽度方向)且平行设置，丝杆7两端分别通过轴承转动连接两个固定架6中心，两个导向杆8分别设于丝杠7两侧且与丝杠7相平行；质量块4中心套设于丝杆7上且与丝杆7螺接，质量块4两侧分别设有与导向杆8滑动配合的通孔；所述质量块4的初始重心位置位于船体重心正下方；所述驱动机构5为伺服电机，所述伺服电机固定安装于其中一个固定架6外侧，伺服电机的输出轴与丝杆7的对应侧轴端通过联轴器固定连接；控制机构包括姿态传感器9和单片机；姿态传感器9用于检测船体横向方向上的倾斜角度，单片机用于接收姿态传感器9信号并且驱动驱动机构运动，进而调整质量块4位置。在本申请中，控制机构和驱动机构采用的电源为现有的轴流抽水泵电源，作为公知技术，本领域技术人员可以根据需要设置调压装置来为控制机构或驱动机构进行供电，本申请不再进行详细描述。

为了测量的更加精准，所述姿态传感器9安装于船体重心处且姿态传感器采用单轴传感器，姿态传感器的轴线为船体的纵向轴线位于同一平面，主要用于测量船体在横向方向上的倾斜角度。

本实施例的工作原理为：浮箱式泵船的轴流抽水泵3开始抽水后，由于轴流抽水泵的出水方向为船体的横向方向，因此轴流抽水泵在开始抽水后，会对船体产生一个横向方向上的反作用力，致使船体在横向方向上倾斜，此时，姿态传感器9检测到船体在横向方向上的倾斜角度，并且把该信号发送到单片机，单片机对该信号进行处理后发送指令给伺服电机，伺服电机驱动丝杆7旋转，带动质量块4向船体倾斜方向的反方向移动，进而改变船体的重心位置，使船体重新达到稳定平衡。

本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种浮箱式泵船横向平衡装置，包括浮箱式船体，所述船体纵向方向上并列设置多个轴流抽水泵，其特征在于：所述横向平衡装置包括质量块、导向机构、驱动机构和控制机构；导向机构包括两个固定架、丝杆和两个导向杆，两个固定架分别固定安装于船体底部的横向方向且平行设置，丝杆两端分别通过轴承转动连接两个固定架中心，两个导向杆分别设于丝杠两侧且与丝杠相平行；质量块中心套设于丝杆上且与丝杆螺接，质量块两侧分别设有与导向杆滑动配合的通孔；所述质量块的初始重心位置位于船体重心正下方；所述驱动机构为伺服电机，所述伺服电机固定安装于其中一个固定架外侧，伺服电机的输出轴与丝杆的对应侧轴端通过联轴器固定连接；所述控制机构包括姿态传感器和单片机；所述姿态传感器用于检测船体横向方向上的倾斜角度，所述单片机用于接收姿态传感器信号并且驱动驱动机构运动，进而调整质量块位置。

2.根据权利要求1所述的浮箱式泵船横向平衡装置，其特征在于：所述姿态传感器安装于船体上且位于过船体重心的横向平面上。

3.根据权利要求2所述的浮箱式泵船横向平衡装置，其特征在于：所述姿态传感器安装于船体重心处。

4.根据权利要求1所述的浮箱式泵船横向平衡装置，其特征在于：所述姿态传感器为单轴传感器，所述姿态传感器的轴线为船体的纵向轴线位于同一平面。

技术总结
本发明涉及浮箱式泵站技术领域，公开了一种浮箱式泵船横向平衡装置，包括浮箱式船体，船体纵向方向上并列设置多个轴流抽水泵，所述横向平衡装置包括质量块、导向机构、驱动机构和控制机构；导向机构包括两个固定架、丝杆和两个导向杆；质量块中心套设于丝杆上且与丝杆螺接，质量块两侧分别设有与导向杆滑动配合的通孔；驱动机构与丝杆轴端固定连接；控制机构包括姿态传感器和单片机；所述姿态传感器用于检测船体横向方向上的倾斜角度，所述单片机用于接收姿态传感器信号并且驱动驱动机构运动，进而调整质量块位置。本发明有益效果为：结构简单合理，平衡了轴流抽水泵抽水后船体横向水平受力不平衡而产生的倾斜，延长轴流抽水泵的寿命。

技术研发人员：黄凯;魏素卿;师现营;李辰康;韦倩;陈丹;宋艳;陈楠;杨宏飞
受保护的技术使用者：黄凯
技术研发日：2020.06.18
技术公布日：2020.09.18