一种全水域拖拽式水底抽污作业船的制作方法

本发明涉及水底抽污作业船技术领域，尤其涉及一种全水域拖拽式水底抽污作业船，适用各种水域的污染治理作业。

背景技术：

水资源缺乏已成为社会的共识，除北方地区外，沿海及长江沿岸地区，可以说是河网密布，水资源丰富，不是缺水，而是水污染问题严重，缺少的是洁净的水,尤其是一些大型湖泊，每年夏季深受蓝藻之害，形成有水不能用的困局，水环境污染严重影响国民经济的发展。

水体蓝藻生成的污染物主要沉积在水底，一般水底淤泥都是按沉淀时间的先后顺序分层沉积的，早期的沉积物处于底层，底层淤泥因为沉淀已久，有机质大多数都已分解或固化，处于静止状态，不会对水质产生影响，对水质产生影响的是水底淤泥表层的半沉降泥浆，这些沉积在表层的稀泥浆大多数都是一些腐殖质和没有完全腐烂的动植物残骸，富含大量有机质，气温低时蛰伏与水底，到了夏季随着气温、水温的升高，这些蛰伏于水底表层的沉积物会加速腐烂、分解，向水体释放有机物质，并在风浪的作用下，会将所释放的有机物吹散在水体中，致使水体快速富营养化，随着水温升高生成水华，水华被吹向下风处集中，集聚多了，形成堆积，造成蓝藻爆发，这是所有水体蓝藻形成的基本机理。

1、河道筑坝抽干水后清淤的方式，因需筑坝和抽干原有水源，造成治理污染成本太高也会形成污染源扩散；2、绞吸式挖泥船治理水体污染大材小用，成本高昂且治污的效果有限；3、进口水下挖泥机器人清除的大多数是固体污染物；对水体危害最大的淤泥表层泥浆清除的效果有限。4、城市河道景观水体采取种植水生植物改善水质存在不能吸收养分后再利用的循环，富营养化的水质会使植物疯长，冬季植物枯萎影响美观，腐烂后会更加重水体污染的副作用。5、石墨烯治理黑臭水体技术成本太高不可能广泛推广应用；6、打捞蓝藻只能算是应急，不能称为治理。7、现有治理手段大多数都是治标不治本。8、该技术可以作为如同“道路清扫车”的模式，对各种水体施行常年的定期保洁措施，可以做到使水质保持优良的持续性。

技术实现要素：

本发明为了解决背景技术中存在的技术问题。为此，本发明提供了一种全水域拖拽式水底抽污作业船。解决了现有处理水体污染治理成本高，治标不治本等问题。

本发明提供了一种全水域拖拽式水底抽污作业船，包括船体以及设置在船体后侧的拖拽式水底抽污装置，所述船体上设有污泥仓，所述拖拽式水底抽污装置包括设置在船体上的升降机构和设置在水体内的抽污机构，所述升降机构通过电机带动主动链轮，通过链条与抽污机构连接，电机驱动主动链轮带动链条升起或下沉抽污机构，所述抽污机构包括刮泥板、抽污泵以及障碍物检测装置，所述刮泥板包括主板和前倾板，所述抽污泵固定在主板上面，所述前倾板底端设有污泥抽吸口，所述前倾板上端外侧设有障碍物检测装置，所述拖拽式水底抽污装置延伸到水底污泥表层。

优选地，所述升降机构包括支架、升降液压缸、电机，所述支架包括竖直固定在船体上的竖直杆以及设置在竖直杆顶端通过转轴铰链连接安装的升降杆，所述升降液压缸底端转动固定在船体上，所述升降液压缸的轴与升降杆靠近船体内侧的一端连接，所述升降杆靠近船体内侧的一端上设有电机，电机通过驱动主传动轴带动主动链轮转动，所述升降杆在船外一端设有从动链轮，所述链条搭设在主动链轮和从动链轮上。

优选地，所述障碍物检测装置包括障碍触动结构和传感结构，所述障碍触动结构包括触动弹簧和触动板，所述触动板与前倾板之间通过触动弹簧安装，所述传感结构包括传感弹簧和水下接近开关，所述水下接近开关安装在传感弹簧上，接近开关与触动板保持一定距离，并通过传感弹簧安装在前倾板上，所述水下接近开关在碰到障碍物时压缩弹簧，使触动板后移触碰接近开关，接近开关发出信号使装置上升和抽污泵暂停联动。

优选地，所述主板与前倾板的夹角处设有负压仓堵板，所述抽污泵的抽泥进口端安装在负压仓堵板上。

优选地，所述主板与前倾板之间夹角设定在120°-135°之间。

优选地，所述主板后侧上方固定设有压水块。

优选地，所述船体的船头下方设有水位深度探测器。

优选地，所述抽污泵排泥口安装有软管，所述软管延伸到污泥仓内，并将软管上外接一根管道与污泥仓内喷淋管道相接通，所述软管与喷淋管道之间设有喷淋阀，软管的端部设有排污阀。

优选地，所述船体的污泥仓内设排污系统，所述排污系统包括污泥排出泵、喷淋管道，所述污泥排出泵设置在污泥仓底部，所述喷淋管道环绕污泥仓四周设置，所述污泥排出泵上接有排泥软管并延伸到污泥仓外

优选地，所述船体底部设有超声波障碍探测仪。

本发明中，1、全水域拖拽式水底抽污装置适用于任何水体的水底淤泥表层的半沉降稀泥的抽吸，用于水体淤泥表层糊状稀泥的清除，清除这些对水质危害最大的污染物，对水质能起到良好改善的作用。

因为水体淤泥都是按沉降先后沉淀的，底层淤泥大多数已充分分解，对水质不会产生危害，对水体水质危害最大的是水底淤泥表层的半沉降糊状的稀泥，这些稀泥是后期沉淀的，大多数都是一些腐殖质和动植物残骸，富含大量的有机物，平时蛰伏于水底，在夏季气温升高后，会加速分解，向水体释放有机物，造成水体快速富营养化，产生水华，大型水域会在风浪的作用下，将这些蓝藻水华吹向下风处集聚，造成蓝藻堆积爆发。2、只要能行船的水域都可以作业，作业时不需要抽干作业区域污染严重的水，不会形成污染源扩散，并且精准抽吸的是对水质危害最大的表层稀泥浆，抽吸的量小，更能降低治理成本，多重优势使其治理水环境污染的性价比高于现有所有的治理手段。3、作业原理是，只需抽吸水底表层20mm至50mm很薄的一层稀泥，抽吸的量很小，抽吸上来的桨状稀泥其固体成分主要由腐殖质组成，是对水质危害最大的污染物，清除这些污染物质是治本手段。抽吸上来的稀泥在转运至临时存放点后，直接通过船载高压泵排出，其抽吸和排出的效率都很高，完全可以抵消含水量高的弊病，更因为是精准清除水体污染要害，其治理水体污染效率是其它手段无法相比较的，总体治污的效费比其它治理手段都高。

附图说明

图1为本发明提出的一种全水域拖拽式水底抽污作业船的结构示意图。

图2为本发明图1中提出的障碍物检测装置和刮泥板的结构示意图。

图3为本发明图1中提出的刮泥板的放大示意图。

图4为本发明图1中船体的俯视图。

图中：1、船体；11、污泥仓；12、污泥排出泵；2、支架；21、升降杆；22、竖直杆；23、主动链轮；24、从动链轮；25、链条；3、升降液压缸；4、电机；5、触动板；6、水下接近开关；61、传感弹簧；7、前倾板；71、负压仓堵板；72、污泥抽吸口；8、主板；81、抽污泵；82、压水块；9、软管；91、喷淋阀；92、排污阀；93、喷淋管道。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

一种全水域拖拽式水底抽污作业船，包括船体1以及设置在船体1后侧的拖拽式水底抽污装置，所述船体1上设有污泥仓11，所述拖拽式水底抽污装置包括设置在船体上的升降机构和设置在水体内的抽污机构，所述升降机构通过链条25与抽污机构连接并通过链条25能升起或下沉抽污机构，所述抽污机构包括刮泥板、抽污泵81以及障碍物检测装置，所述刮泥板包括主板8和前倾板7，所述抽污泵81固定在主板8上面，所述前倾板7底端设有污泥抽吸口72，所述前倾板7上端外侧设有障碍物检测装置，所述拖拽式水底抽污装置延伸到水底污泥表层。

整个作业船采用plc控制系统控制，包括控制障碍物检测装置、抽污泵81、升降机构。单个抽污装置配置一个抽污泵81,并采用3kw高压抽污泵，能每分钟抽吸效率18m³。

在主板8前面设置倾斜的前倾板7是在拖曳主板8时，遇到小型障碍物，可以顺利从障碍物上滑过，主板8和前倾板7均具有一定重量，可以使得主板能与淤泥表面软接触，使得主板8陷入污泥2-5cm左右，由于拖曳时，速度很慢，水对前倾板7的阻力相对较小，不会使得主板受力上移。

主板8和前倾板7采取一定夹角以及主板采用大面积设计，可以使得主板8能与淤泥表面软接触，随水底地形变化而起伏，使得主板8始终处于淤泥板结的表层及稀泥之下，由于拖曳时，速度很慢，水对前倾板7的阻力相对较小，并通过压水块82对前行产生的水流向下的作用，使得作业时前行装置不得因浮力上移。

所述升降机构包括支架2、升降液压缸3、电机4，所述支架2包括竖直固定在船体上的竖直杆22以及设置在竖直杆22顶端通过轴安装的升降杆21，所述升降液压缸3底端转动固定在船体1上，所述升降液压缸3的轴与升降杆21靠近船体1内侧的一端转动连接，所述升降杆21靠近船体1内侧的一端上设有电机4，电机4通过驱动链轮驱动主动链轮23转动，所述升降杆21远离船体一端设有从动链轮24，所述链条25搭设在主动链轮23和从动链轮24上。

所述障碍物检测装置包括障碍触动结构和传感结构，所述障碍触动结构包括触动弹簧51和触动板5，所述触动板5与前倾板7之间通过触动弹簧51安装，所述传感结构包括传感弹簧61和水下接近开关6，所述水下接近开关6安装在传感弹簧61上并伸出一定距离，并通过传感弹簧61安装在前倾板7上并延伸一段距离，所述水下接近开关6接近触动板5。

触动结构设计时保证接触到障碍物时，起到缓冲作用，不会对在运动的刮泥板产生冲击，而传感结构用于检测障碍物，当触动板5接触到障碍物后就会向后移动，从而触碰到水下接近开关6，水下接近开关6就会将信息传送到控制系统，从而控制电机4带动链条25向上拉，使得刮泥板向上拉，保证能越过障碍物。而水下接近开关6安装在传感弹簧61是防止触动板5触碰到水下接近开关6时，会对水下接近开关6产生较大挤压，会对水下接近开关6产生损坏，传感弹簧61起到缓冲作用。

所述主板8与前倾板7的夹角处设有负压仓堵板71，所述抽污泵81的抽泥进口端安装在负压仓堵板71上。负压仓堵板71与主板8和前倾板7形成一个腔室，抽污泵81工作时，腔室就会形成负压，缓慢移动的前倾板7底端的污泥抽吸口71就会堵有一些污泥，而负压的腔室机会将污泥吸入到腔室，然后被抽污泵81吸入到软管并拍到船体1的污泥仓11内。

所述主板8与前倾板7之间夹角设定在120°-135°之间。根据实际测得这个范围，水的阻力小，抽污效果好。

所述主板8后侧上方固定设有压水块82。主板8的重量有时不够，防止拖曳时，主板8上浮，加入压水快82，保持主板8移动时稳定。

所述船体1的船头下方设有水位深度探测器。由于作业船作业时，船下的水位会有变化，当变化在较小范围变化时，链条长短无需改变，当水位明显发生变化时，水位深度探测器可以随时给出水位情况，以及时调整链条长短，保证拖曳过程，抽污泥的正常工作。

所述抽污泵81排泥口安装有软管，并将软管的一端通入到船体1的污泥仓11内。

所述抽污泵81排泥口安装有软管9，所述软管9延伸到污泥仓11内，并将软管9上外接一根管道与污泥仓11内喷淋管道93相接通，所述软管9与喷淋管道之间设有喷淋阀91，软管9的端部设有排污阀92。

当抽吸的稀泥装满污泥仓11后，船载污泥转运至临时存放点，通过舱载高压污泥排出泵12排出到临时存放点，考虑污泥在船仓会自然沉淀、板结，可以将抽污装置提升至污泥以上位置，利用抽污泵81抽上来的水对板结的污泥进行喷淋、稀释，关闭软管9上的污泥阀，打开喷淋阀91，抽污泵抽81上来的水经过喷淋管道93进行喷淋，将水通过船污泥仓11周边设有喷淋管路93对污泥进行喷淋冲洗，使污泥能够被全部排出舱外。而在向污泥仓11内进行抽污泥时，是将喷淋阀91关闭，排污阀92打开的。

所述船体1的污泥仓11内设排污系统，所述排污系统包括污泥排出泵12、喷淋管道93，所述污泥排出泵12设置在污泥仓11底部，所述喷淋管道环绕污泥仓11四周设置，所述污泥排出泵上接有排泥软管并延伸到污泥仓11外。污泥排出泵12可以对污泥仓11内污泥向临时存放点排放。

所述船体1底部设有超声波障碍探测仪。船下方载有水下超声波障碍探测仪，当遇到大型障碍物时探测仪会给控制系统信号，使装置升降系统电机4工作，提升抽污装置，并启动水泵暂停联动，待船行驶过障碍物后，升降系统恢复还原工作状态。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。