自行式水渠清淤船的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种适合引黄调水、南水北调工程的人工水渠清淤设备，特别是自行式清淤船。在清淤船上设置与清淤泵和注水泵连接的自行走的清淤绞吸头，利用注水泵提供绞吸头动力，利用清淤泵将淤泥吸出，完成水渠淤泥清理，绞吸头包括平置的蜗壳中设置水力推动的绞泥叶轮，蜗壳周边设置推动叶轮的进水管，在叶轮的中央形成吸泥浆口，与蜗壳一侧中间的吸泥浆管口相连通，蜗壳周边与进水管相对的一侧设置泥浆进口，该泥浆进口使叶轮裸露出蜗壳，便于搅动淤泥以及叶轮中央的吸泥浆口吸取淤泥。其结构简单，运动机件少，运行可靠，耗能少效率高，具有自行走功能且适应性强。具有广阔的推广应用前景，经济效益和社会效益十分明显。
【专利说明】自行式水渠清淤船
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明公开了一种适合引黄调水、南水北调工程的人工水渠清淤设备，特别是自行式水渠清淤船。
[0003]
【背景技术】
[0004]引黄调水或南水北调工程的历史不长，其中很大一部分水渠都是人工开挖的大中型渠道。专门用于这些水渠的清淤机械设备很少，一般都借用现有的河道湖塘清淤机械为其清淤作业。例如SLQY - 30型两栖式清淤机，具有陆用单斗液压挖掘和水上挖掘双重特点。该机以平底船作机体，边浮箱增大浮力，装有4支由液压油缸控制的带有沼泽轮的支腿，可同步或异步动作，以用作水上挖掘定位和仿海龟式爬行。工作装置为液压反铲，回转机构为转柱式，可将挖出的淤泥直接卸于岸边。当河较宽、水域面积较大时，应二次倒运或配备泥驳。自备螺旋桨，可在水中自航转移工作场地。该机主要用于中小型河道和灌排沟渠的开挖与清淤，沼泽地开挖、浚湖、挖塘、清污等作业；SLXQY - 40型两栖绞吸式清淤机为液压式传动，操作轻便灵活，工作可靠。该车具有绞吸挖泥船的特点，低接地比压的浮箱履带式结构。水洼两栖，可在路上、沼泽地行驶，能自行出入水域和在水中浮航。机上装有定位机构，以实现工位改变和定位。作业稳定，不用抛锚。作业时最小水深只要能保证绞吸头空间，即可开始作业。该机可用于沼泽地河道开挖，排水沟及中小型河道的清淤和整治；螺旋滚筒潜水式清淤机ASLL型螺旋滚筒潜水式清淤机由吸泥装置、输泥系统、行走机构、控制系统4部分组成。吸泥装置由潜水泥浆泵集泥器构成。行走机构由2个螺旋筒组成，由2台电机分别驱动，通过正反旋转的组合，实现在淤泥中前进、横行、转弯等动作。该机还具有良好的爬坡性能，可自行出入水域。螺旋滚筒在泥水中具有一定的浮力，使机器底面保持一定的接地压力，使整机行驶稳定。工作时只需I人在塘边操作，通过控制系统，使清淤机自行潜入塘底，可边行走边收集淤泥。淤泥通过泥浆泵送入浮于水面的输泥系统排出塘外，亦可加高(厚)岸坡。装上胶轮，该机可在洼地短途人力移动，也可用其他机械拖曳。本机适用于鱼塘有水情况下清淤，亦可用于水库、渠道等水域清淤。 上述现有的清淤机械设备各有特长，但都不太适合用于引黄调水或南水北调工程的人工水渠清淤作业。面对如此浩大的水利工程，迫切需要有一种专用型的适应性强，简单高效，对外部条件要求低的清淤机械。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于，提供一种适合用于引黄调水或南水北调工程的人工水渠清淤作业的自行式水渠清淤船。
[0006]本发明的技术构思是:在清淤船上设置与清淤泵和注水泵连接的自行走的清淤绞吸头，利用注水泵提供绞吸头动力，利用清淤泵将淤泥吸出，完成水渠淤泥清理。
[0007]绞吸头的构造是:平置的蜗壳中设置水力推动的绞泥叶轮，蜗壳周边设置推动叶轮的进水管，在叶轮的中央形成吸泥浆口，与蜗壳一侧中间的吸泥浆管口相连通，蜗壳周边与进水管相对的一侧设置泥浆进口，该泥浆进口使叶轮裸露出蜗壳，便于搅动淤泥以及叶轮中央的吸泥浆口吸取淤泥。
[0008]绞吸头工作机理是:利用水泵自蜗壳设置的进水管输入高压水流，推动蜗壳中的叶轮转动，将水渠底部的淤泥加水混合搅拌呈稀泥状，自叶轮中央的吸泥浆口用淤泥泵吸出，蜗壳上与进水管相对的一侧设置的便于叶轮搅动淤泥的泥浆进口，不断将新的淤泥搅动吸入，搅动吸入的同时泥流的运动加速叶轮的转动，蜗壳的进水管一侧与泥浆进口一侧形成的压差，推动蜗壳向泥浆进口一侧移动，不断将新的淤泥搅动吸入，如此循环往复，形成自行走式的绞吸清淤装置。
[0009]以上发明构思和工作机理是基于本发明的实际情况而定的，即人工水渠的底面都比较平坦，多为夯筑、衬砌或混凝土覆面，其淤积层相对规则均匀，便于这种自行走机械使用。
[0010]具体的完成本发明目的之技术方案在于:绞吸头的蜗壳呈扁平状，蜗壳中设置带有转轴的叶轮，蜗壳周边设置推动叶轮的进水管；叶轮的中央空间形成吸泥浆口，与蜗壳一侧中间的吸泥管口相连通，在蜗壳周边与进水管相对的一侧设置泥浆进口，该泥浆进口使叶轮裸露出蜗壳，便于搅动淤泥以及叶轮中央的吸泥浆口吸取淤泥。
[0011]蜗壳呈扁平圆台状或覆盆状，底部与蜗壳周边呈封闭或半封闭状态，推动叶轮的进水管沿蜗壳圆周边切线呈平滑过度连通，与进水管相对的一侧设置的泥浆进口，为沿蜗壳圆周边呈圆弧形状的开口，蜗壳的一侧中间位置设置可与淤泥泵连接的吸泥管口，所述吸泥管口为圆形。
[0012]蜗壳中设置的叶轮，由连接叶片的圆形叶轮座构成，叶轮呈放射状，中心空腔是吸泥浆口，圆形叶轮座中心有转轴，嵌入蜗壳底部的轴套，与其呈转动配合连接状态。
[0013]叶片的形状可以是平面、曲面或螺旋状，可参照离心风机、离心水泵的结构，兼顾叶片一面受推动叶轮的进水管的水流冲击，产生旋转力矩，一面还要具有对淤泥的切割搅动能力，叶片之间还要具有畅通的泥浆通道。
[0014]综上所述，一种自行式水渠清淤船，其特征是:在清淤船上设置与清淤泵和注水泵连接的自行走的清淤绞吸头，利用注水泵提供绞吸头动力，利用清淤泵将淤泥吸出，完成水渠淤泥清理，绞吸头的构造是:平置的蜗壳中设置水力推动的绞泥叶轮，蜗壳周边设置推动叶轮的进水管，在叶轮的中央形成吸泥浆口，与蜗壳一侧中间的吸泥浆管口相连通，蜗壳周边与进水管相对的一侧设置泥浆进口，该泥浆进口使叶轮裸露出蜗壳，便于搅动淤泥以及叶轮中央的吸泥浆口吸取淤泥。
[0015]绞吸头包括蜗壳，蜗壳中设置叶轮，蜗壳周边设置推动叶轮的进水管；叶轮的中央设置吸泥浆口，与蜗壳一侧中间的吸泥管口相连通，在蜗壳周边与进水管相对的一侧设置使叶轮裸露出蜗壳的泥浆进口。
[0016]所述的蜗壳呈扁平圆台状或覆盆状，底部与蜗壳周边呈封闭或半封闭状态，推动叶轮的进水管沿蜗壳圆周边切线呈平滑过度连通；
所述的与进水管相对的一侧设置的泥浆进口，为沿蜗壳圆周边呈圆弧形状的开口 ； 所述的蜗壳的一侧中间设置的吸泥管口为圆形，与叶轮中心的空间相对构成淤泥运动通道；
所述的蜗壳中设置的叶轮，由连接叶片的圆形叶轮座构成，叶轮呈放射状，中心空腔是吸泥浆口，圆形叶轮座中心有转轴，嵌入蜗壳底部的轴套，与其呈转动配合连接状态。
[0017]所述的叶片的形状可以是平面、曲面或螺旋状。
[0018]为了减少本发明的清淤装置蜗壳底部的摩擦力，以及与淤泥层接触形成的真空和水压，蜗壳周边可以安装滑撬或滑轮，滑撬或滑轮直接与渠底接触，以减少运动阻力，便于自行走。必要时在靠近进水管的蜗壳底部设置通孔，利用进水管的高压水流减少本清淤装置蜗壳底部的摩擦力，以及与淤泥层接触形成的真空和水压力。
[0019]为了稳定本发明的清淤装置蜗壳的运动方向，可在蜗壳上安装方向舵。
[0020]工作时，绞吸头用清淤船上的起吊臂悬吊在渠道中，紧贴渠底可自行走动清淤，蜗壳的一侧中间设置的吸泥管口与淤泥泵连接，蜗壳周边设置的进水管与注水泵出水口连接。注水泵自蜗壳周边设置的进水管注入水流，推动叶轮转动，叶轮连同水流一起对淤泥进行切割搅动，淤泥泵经蜗壳的一侧中间设置的吸泥管口，将搅动的泥浆从叶轮中心的吸泥浆口中吸出喷射到岸边，泥浆吸出产生的负压，使蜗壳向泥浆进口一侧运动，不断将其前方的淤泥搅动吸入，产生的驱动力可以缓慢拖动清淤船跟进，不断地移位作业行进，形成自动行走工作模式。
[0021]绞吸头可与各种清淤吸泥设备配套，如螺旋泥浆泵，真空淤泥泵，离心污泥泵等。注水泵只要满足其压力流量指标即可，对种类型号要求不高。对配套动力要求不高，普通柴油机、电机均可，尤其适合没有动力电源的环境中使用。
[0022]本发明的有益效果是结构简单，运动机件少，运行可靠，耗能少效率高，具有自行走功能且适应性强，解决了引黄调水或南水北调工程的人工水渠清淤作业的专业课题。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]附图1是本发明中绞吸头的结构主视图。
[0024]附图2是附图1的俯视图。
[0025]附图3是附图1的A-A向剖面图。
[0026]附图4是附图1的仰视图，系本发明的实施例二所述绞吸头底部与蜗壳周边呈半封闭状态的结构图。
[0027]附图5是附图1的仰视图，系本发明的实施例一所述绞吸头底部与蜗壳周边呈全封闭连接状态的结构图。
[0028]附图6是本发明的清淤船以及设备配套的结构示意图。
[0029]图中:1-蜗壳、2-吸泥管口、3-滑撬、4-进水管、5-叶轮、6-方向舵、7-底部、8-叶轮座、9-斜边、10-船体、11-注水泵、12-吸水管、13-淤泥泵、14-排泥管、15-起吊臂、16-绞吸头。
[0030]
【具体实施方式】
[0031]实施例一 一种自行式水渠清淤船，包括船体10、动力设备以及输泥浆机构，其特征是:在清淤船上设置淤泥泵13和注水泵11，淤泥泵和注水泵连接自行走的清淤绞吸头16，所述的绞吸头包括平置的蜗壳I中设置水力推动的绞泥叶轮5，蜗壳周边设置推动叶轮的进水管4，在叶轮的中央形成吸泥浆口，与蜗壳一侧中间的吸泥浆管口 2相连通，蜗壳周边与进水管4相对的一侧设置泥浆进口，该泥浆进口使叶轮裸露出蜗壳，便于搅动淤泥以及叶轮中央的吸泥浆口吸取淤泥，绞吸头连接钢缆与吊车起吊臂15相连，与船体构成固定连接。
[0032]绞吸头包括蜗壳1，蜗壳中设置叶轮5，蜗壳周边设置推动叶轮的进水管4 ;叶轮的中央设置吸泥浆口，与蜗壳一侧中间的吸泥管口 2相连通，在蜗壳周边与进水管相对的一侧设置使叶轮裸露出蜗壳的泥浆进口。
[0033]所述的蜗壳I呈扁平圆台状，底部与蜗壳周边呈封闭状态，推动叶轮的进水管沿蜗壳圆周边切线呈平滑过度连通；
所述的底部7与蜗壳周边呈封闭状态，是指蜗壳底部与蜗壳周边呈封闭连接状态；所述的与进水管相对的一侧设置的泥浆进口，为沿蜗壳圆周边呈圆弧形状的开口 ；所述的呈圆弧形状的开口至少一侧与蜗壳底面呈楔形，便于叶轮转动时搅动的固体杂物沿楔形的斜边9沿拨出，防止卡在泥浆进口处。
[0034]所述的蜗壳的一侧中间设置的吸泥管口为圆形，与叶轮中心的空间相对构成淤泥运动通道；
所述的蜗壳中设置的叶轮，由连接叶片的圆形叶轮座构成，叶轮呈放射状，中心空腔是吸泥浆口，圆形叶轮座中心有转轴，嵌入蜗壳底部7的轴套，与其呈转动配合连接状态。
[0035]所述的叶片的形状是平面。
[0036]蜗壳周边可以安装滑撬3，滑撬直接与渠底接触，以减少运动阻力，便于自行走。
[0037]在靠近进水管的蜗壳底部7设置通孔。
[0038]在蜗壳上安装方向舵6。
[0039]实施例二
一种自行式水渠清淤船，包括船体10、动力设备以及输泥浆机构，其特征是:在清淤船上设置淤泥泵13和注水泵11，淤泥泵和注水泵经管路连接自行走的清淤绞吸头16，所述的绞吸头包括平置的蜗壳I中设置水力推动的绞泥叶轮5，蜗壳周边设置推动叶轮的进水管4与注水泵11相连接，在叶轮的中央形成吸泥浆口，与蜗壳一侧中间的吸泥浆管口相连通，吸泥浆管口与淤泥泵13相连接，蜗壳周边与进水管相对的一侧设置泥浆进口，该泥浆进口使叶轮裸露出蜗壳，便于搅动淤泥以及叶轮中央的吸泥浆口吸取淤泥。
[0040]绞吸头16连接钢缆与吊车起吊臂相连，与船体构成固定连接。
[0041]绞吸头包括蜗壳1，蜗壳中设置叶轮5，蜗壳周边设置推动叶轮的进水管4 ;叶轮的中央设置吸泥浆口，与蜗壳一侧中间的吸泥管口 2相连通，在蜗壳周边与进水管相对的一侧设置使叶轮裸露出蜗壳的泥浆进口。
[0042]所述的蜗壳呈覆盆状，底部与蜗壳周边呈半封闭状态，推动叶轮的进水管沿蜗壳圆周边切线呈平滑过度连通；
所述的底部7与蜗壳周边呈半封闭状态，是指蜗壳底部靠进水管的部分是与蜗壳周边呈封闭连接状态，靠泥浆进口的部分是与泥浆进口连通的开放区间；
所述的与进水管相对的一侧设置的泥浆进口，为沿蜗壳圆周边呈圆弧形状的开口 ； 所述的蜗壳的一侧中间设置的吸泥管口为圆形，与叶轮中心的空间相对构成淤泥运动通道；
所述的蜗壳中设置的叶轮，由连接叶片的圆形叶轮座构成，叶轮呈放射状，中心空腔是吸泥浆口，圆形叶轮座中心有转轴，嵌入蜗壳底部7的轴套，与其呈转动配合连接状态。
[0043]所述的叶片的形状是曲面。
[0044]蜗壳周边可以安装滑轮，滑轮直接与渠底接触，以减少运动阻力，便于自行走。
[0045]在靠近进水管的蜗壳底部7设置通孔，利用进水管的高压水流减少本清淤装置蜗壳底部的摩擦力，以及与淤泥层接触形成的真空和水压力。
[0046]在蜗壳上安装方向舵。
[0047]方向舵绕蜗壳呈活动连接的可调式结构，以便于根据清淤装置的行进方向和水的流向，调整方向舵的位置。
[0048]上述实施例中披露的清淤船，主要适宜于人工河渠的清淤作业，也可以用于城市平缓河道的清淤作业，对于淤泥土质适应性极强，河道水深0.8米以上即可工作，其输送距离根据淤泥泵的扬程确定，一般自出口到存放地2-3米。其结构简单，造价低，适应性强，具有广阔的推广应用前景，经济效益和社会效益十分明显。
【权利要求】
1.一种自行式水渠清淤船，其特征是:在清淤船上设置与清淤泵和注水泵连接的自行走的清淤绞吸头，利用注水泵提供绞吸头动力，利用清淤泵将淤泥吸出，完成水渠淤泥清理，绞吸头包括平置的蜗壳中设置水力推动的绞泥叶轮，蜗壳周边设置推动叶轮的进水管，在叶轮的中央形成吸泥浆口，与蜗壳一侧中间的吸泥浆管口相连通，蜗壳周边与进水管相对的一侧设置泥浆进口，该泥浆进口使叶轮裸露出蜗壳，便于搅动淤泥以及叶轮中央的吸泥浆口吸取淤泥。
2.根据权利要求1所述的自行式水渠清淤船，其特征是所述的蜗壳呈扁平圆台状或覆盆状，底部与蜗壳周边呈封闭或半封闭状态。
3.根据权利要求1所述的自行式水渠清淤船，其特征是所述的推动叶轮的进水管沿蜗壳圆周边切线呈平滑过度连通。
4.根据权利要求1所述的自行式水渠清淤船，其特征是所述的泥浆进口，为沿蜗壳圆周边呈圆弧形状的开口。
5.根据权利要求1所述的自行式水渠清淤船，其特征是所述的蜗壳的一侧中间设置的吸泥管口为圆形，与叶轮中心的空间相对构成淤泥运动通道。
6.根据权利要求1所述的自行式水渠清淤船，其特征是所述的蜗壳中设置的叶轮，由连接叶片的圆形叶轮座构成，叶轮呈放射状，中心空腔是吸泥浆口，圆形叶轮座中心有转轴，嵌入蜗壳底部的轴套，与其呈转动配合连接状态。
7.根据权利要求6所述的自行式水渠清淤船，其特征是所述的叶片的形状可以是平面、曲面或螺旋状。
8.根据权利要求1所述的自行式水渠清淤船，其特征是所述的蜗壳周边可以安装滑撬或滑轮，在靠近进水管的蜗壳底部设置通孔。
9.根据权利要求1所述的自行式水渠清淤船，其特征是所述的蜗壳上安装方向舵。
10.根据权利要求1所述的自行式水渠清淤船，其特征是所述的绞吸头连接钢缆与吊车起吊臂相连，与船体构成固定连接。
【文档编号】E02F3/88GK103526795SQ201310529905
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年11月1日 优先权日:2013年11月1日
【发明者】郭丙庄, 李学青, 王炳振, 张晓宏, 陈为华 申请人:郭丙庄