一种用于渠道围堰区域的动力艇及抽、注水方法与流程

本发明涉及到调水工程应急抢险和快速修复的技术领域，更加具体地是一种用于渠道围堰区域的动力艇及抽、注水方法。

背景技术：

常规围堰材料一般为土石、混凝土、砌石、钢板桩等，目前对渠道修复围堰的研究基本都集中在钢围堰上。这主要是因为混凝土、砌石围堰不适宜在输水条件下施工，混凝土水下立模、拆除不仅难度大，也会对现有渠道衬砌造成影响；土石围堰断面较大，不能重复利用，且水土流失可能导致总干渠沿线输水倒虹吸及渠道淤积，影响渠道输水能力，对渠道水体有一定污染，不适用。

现有的钢围堰组件水上安装定位费时费力、安装难度大。为此，研发动力艇装置，作为围堰系统的十分重要的组成部分之一，在围堰安装定位中起着非常重要的辅助作用。

本技术方案设计的难点是由围堰设备的工作环境以及功能实现特点所决定的，具体如下：

①、围堰设备在饮用水水渠作业，动力艇需满足环保要求，这加大了动力艇的设计难度，主要体现在艇体材料的选择，设备选型，油漆选用等，尤其是柴油发动机的冷却方式及排气。

②、围堰设备拼装撤收有下沉与上浮的状态，是通过动力艇的注水与抽水来实现的，需要通过计算，选取足够排量及较大吸高的自吸泵，满足围堰设备拼装撤收的时间及作业环境限制要求。

③、围堰设备拼装撤收过程中整体浮态平衡控制，是通过动力艇的功能设计来实现的。

④围堰设备的移动，需要动力艇辅助提供足够的动力，满足围堰设备的作业及移动要求，由于动力艇外型尺寸受限，间接制约了动力艇内相关设备可选范围。

因此亟需一种装置或排抽水方式来解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的第一目的在于克服上述背景技术的不足之处，而提出一种用于渠道围堰区域的动力艇。

本发明的第一目的是通过如下技术方案来实施的：一种用于渠道围堰区域的动力艇，在动力艇内设置有柴油发动机、离合器第一液压泵、第二液压泵、燃油箱、液压油箱、自吸抽注水泵和液压马达；且在所述的动力艇甲板尾部设置有液压推进器；

在所述的动力艇内部设置有柴油发动机，所述的柴油发动机的一端通过离合器与第一液压泵连接，另一端通过皮带与第二液压泵连接；

所述的动力艇内部两侧均设置有自吸抽注水泵，每个所述的自吸抽注水泵均由外接于液压马达，所述的动力艇内部两侧设置有淡水箱，在上述技术方案中：所述的柴油发动机和离合器外接在24v直流电源上；所述的自吸抽注水泵外接在所述的第二液压泵上；液压推进器外接在所述的第一液压泵；所述的燃油箱和液压油箱外接在24v直流电源上。

在上述技术方案中：所述的自吸抽注水泵的吸高大于8米以上。

在上述技术方案中：所述的动力艇长度为7.9米，宽度3.4米，高度为1.5米。

本发明的第二目的在于克服上述背景技术的不足之处，而提出一种用于渠道围堰区域的动力艇的抽、注水方法。

本发明的第二目的是通过如下技术方案来实施的：一种用于渠道围堰区域的动力艇的抽、注水方法，它包括如下步骤；

①、将柴油发动机启动，驱动第一液压泵为液压推进器提供动力，保证动力艇的航行；驱动第二液压泵为自吸抽注水泵提供动力且用于所述的动力艇对设置在一侧的围堰箱箱体抽注水作业或围堰区域进行抽水作业

②、围堰箱箱体注水作业：开启阀门v1-1、阀门v2-1、阀门v3-1、阀门v4-1、阀门v7-1、阀门v8-1、阀门v9-1,通过端部设置的快速接头与位于一侧的围堰箱箱体的吸口管连接，启动自吸抽、注水泵p1，便可同时对两个一侧设置的所述的围堰箱箱体进行注水，通过调节所述的阀门v8-1、阀门v9-1的阀门开度，可控制注水速度，保证所有的围堰设备作业的浮态要求；

③、围堰箱箱体抽水作业：开启阀门v4-1、阀门v5-1、阀门v6-1、阀门v8-1、阀门v9-1；通过端部设置的快速接头与一侧设置的所述的围堰箱箱体的吸口管连接，启动自吸抽、注水泵p1，可同时对两个一侧设置的所述的围堰箱箱体进行抽水，通过调节阀门v8-1、阀门v9-1阀门的开度，可控制抽水速度，保证整个围堰设备作业的浮态要求；

④、围堰区域的抽水：开启所述的阀门v4-1、阀门v5-1、阀门v6-1、阀门v8-1和阀门v9-1；且通过端部设置的快速接头与所述的围堰区域上设置的吸口管连接，启动自吸抽、注水泵p1，可对所述的围堰区域内进行抽水；

⑤、将柴油发动机启动，驱动第一液压泵为液压推进器提供动力，保证动力艇的航行；驱动第二液压泵为自吸抽注水泵提供动力且用于所述的动力艇对设置在一侧的围堰箱箱体抽注水作业或对围堰区域进行抽水作业；

⑥、围堰箱箱体注水作业：开启阀门v1-2、阀门v2-2、阀门v3-2、阀门v4-2、阀门v7-2、阀门v8-2和阀门v9-2且通过端部设置的快速接头与位于一侧的围堰箱箱体的吸口管连接，启动自吸抽、注水泵p2，便可同时对两个一侧设置的所述的围堰箱箱体进行注水，通过调节所述的阀门v8-2、阀门v9-2的阀门开度，可控制注水速度，保证所有的围堰设备作业的浮态要求；

⑦、围堰箱箱体抽水作业：开启阀门v4-2、阀门v5-2、阀门v6-2、阀门v8-2、阀门v9-2；通过端部设置的快速接头与一侧设置的所述的围堰箱箱体的吸口管连接，启动自吸抽、注水泵p2，可同时对两个一侧设置的所述的围堰箱箱体进行抽水，通过调节阀门v8-2、阀门v9-2阀门的开度，可控制抽水速度，保证整个围堰设备作业的浮态要求；

⑧、围堰区域的抽水：开启所述的阀门v4-2、阀门v5-2、阀门v6-2、阀门v8-2和阀门v9-2；且通过端部设置的快速接头与所述的围堰区域上设置的吸口管连接，启动自吸抽、注水泵p2，可对所述的围堰区域内进行抽水。

在上述技术方案中：自吸抽、注水泵p1和自吸抽、注水泵p2可同时工作，最大同时为4个外接的围堰箱箱体注水。

在上述技术方案中：所述的自吸抽、注水泵p1和自吸抽、注水泵p2对围堰区域内的吸高大于8米。

在上述技术方案中：所述的阀门v6-1在所述的围堰箱箱体抽水及围堰区域内的抽水作业在如下两种工况时才需开启；

一种为：所述的阀门v6-1安装在所述的动力艇舷边内壁水面线以下，待所述的阀门v6-1开启后水直接排至水渠时才需要开启；

另一种为：所述的阀门v6-1施工于步骤③和④中才需要开启；在步骤③和④中的水流流向如下所示：水流顺序：围堰区域——吸口管——快速接头——阀门v8-1——阀门v5-1——自吸抽、注水泵p1——阀门v4-1——阀门v6-1——排至水渠；

所述的阀门v6-1施工于步骤⑦和⑧才需要开启；在步骤⑦和⑧中的水流流向如下所示：

水流顺序：围堰箱箱体——吸口管——快速接头——阀门v8-1——阀门v5-1——自吸抽、注水泵p1——阀门v4-1——阀门v6-1——排至水渠。

在上述技术方案中：所述的阀门v8-1、阀门v9-1和阀门v8-2、阀门v9-2均通过快速接头和连接管与围堰区域内的吸口管连接。

在上述技术方案中：所述的淡水箱与动力艇内壁相连接，渠道内的水经过动力艇直接进入淡水箱，所述的淡水箱通过所述的自吸抽、注水泵p1和自吸抽、注水泵p2为围堰箱箱体直接注水。

本发明具有如下优点：1、本发明中的动力艇设计与常规的动力船设计在选材、油漆、主机冷却水排放等方面都不一样，需要充分考虑环保，选用的自吸式抽、注水泵更是达食品类泵级别。这种动力艇用于辅助围堰设备作业，不会对水渠的饮用水造成什么污染。2、本发明中的动力艇选用的自吸式抽、注水泵吸高达8米以上，满足围堰设备8米水深作业工况，减少了使用潜水泵抽水的时间，增加了围堰设备作业的效率，即间接的节省了施工成本。3、本发明中的动力艇采用液压推进形式，具有a.同等功率条件下体积小、重量轻、结构紧凑，并可频繁启动及换向；b.无极调速，输出转速范围大；c.操作简单，与电气控制系统组合，便于实现自动化控制等优点。4、动力艇良好的动力操纵性能，能够很好的辅助围堰设备进行较准确的水上安装，水下定位，解决围堰设备通常的水上安装定位费时费力、安装难度大等问题。

附图说明

图1为本发明中动力艇抽排水系统原理图。

图2为本发明的动力艇的正视图。

图3为本发明中动力艇动力系统设备布置示意图。

图4为本发明的俯视图。

图中：柴油发动机1、离合器2、第一液压泵3、第二液压泵4、燃油箱5、液压油箱6、自吸抽注水泵7、液压马达8、液压推进器9、动力艇10、快速接头11、自吸抽、注水泵p112、自吸抽、注水泵p213、围堰箱箱体14、围堰区域15、淡水箱16、v1-11.1、阀门v2-11.2、阀门v3-11.3、阀门v4-11.4、阀门v5-11.5、阀门v6-11.6阀门v7-11.7、阀门v8-11.8、阀门v9-11.9、

阀门v1-22.1、阀门v2-22.2、阀门v3-22.3、阀门v4-22.4、阀门v5-22.5、阀门v6-22.6阀门v7-22.7、阀门v8-22.8、阀门v9-22.9。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已；同时通过说明对本发明的优点将变得更加清楚和容易理解。

参照图1-4所示：一种用于渠道围堰区域的动力艇，在动力艇10内设置有柴油发动机1、离合器2第一液压泵3、第二液压泵4、燃油箱5、液压油箱6、自吸抽注水泵7和液压马达8；且在所述的动力艇10甲板尾部设置有液压推进器9；

在所述的动力艇10内部设置有柴油发动机1，所述的柴油发动机1的一端通过离合器2与第一液压泵3连接，另一端通过皮带与第二液压泵4连接；

所述的动力艇10内部两侧均设置有自吸抽注水泵7，每个所述的自吸抽注水泵7均由外接于液压马达8；所述的动力艇10内部两侧设置有淡水箱16。

所述的柴油发动机1和离合器2外接在24v直流电源上；所述的自吸抽注水泵7外接在所述的第二液压泵4上；液压推进器9外接在所述的第一液压泵3；所述的燃油箱5和液压油箱6外接在24v直流电源上。上述外接的电源或液压泵可避免人员操作及设备维修时可能产生的触电危险。

所述的自吸抽注水泵7的吸高大于8米以上。普通自吸泵的自吸高度只有4-5米，而且自吸时间长，满足不了我们的作业要求。渠道围堰区域的高度在6-7米之间，要抽干围堰区域的水，保证围堰区域的作业环境，就必须选吸高大于8米以上的泵。

所述的动力艇10长度为7.9米，宽度3.4米，高度为1.5米。动力艇的外型尺寸设计，受作业环境，运输条件，功能等的限制。长度主要受作业环境限制，太长的话在某些特定的工程里存在渠岸运输的困难，宽度受运输条件限制，公里铁路运输不能超宽，高度主要受功能要求艇的稳性、拖力、机动性等，上述尺寸的设置是专门为某些特定的工程设计的长度和宽度。

本发明还包括一种动力艇内的抽、注水方法：一种用于渠道围堰区域的动力艇的抽、注水方法，它包括如下步骤；

①、将柴油发动机1启动，驱动第一液压泵3为液压推进器9提供动力，保证动力艇10的航行；驱动第二液压泵4为自吸抽注水泵7提供动力且用于所述的动力艇10对设置在一侧的围堰箱箱体14抽注水作业或围堰区域15进行抽水作业

②、围堰箱箱体注水作业：开启阀门v1-11.1、阀门v2-11.2、阀门v3-11.3、阀门v4-11.4、阀门v7-11.7、阀门v8-11.8、阀门v9-11.9,通过端部设置的快速接头11与位于一侧的围堰箱箱体14的吸口管13.1连接，启动自吸抽、注水泵p112，便可同时对两个一侧设置的所述的围堰箱箱体14进行注水，通过调节所述的阀门v8-11.8、阀门v9-11.9的阀门开度，可控制注水速度，保证所有的围堰设备作业的浮态要求；

③、围堰箱箱体抽水作业：开启阀门v4-11.4、阀门v5-11.5、阀门v6-11.6、阀门v8-11.8、阀门v9-11.9；通过端部设置的快速接头11与一侧设置的所述的围堰箱箱体14的吸口管13.1连接，启动自吸抽、注水泵p112，可同时对两个一侧设置的所述的围堰箱箱体14进行抽水，通过调节阀门v8-11.8、阀门v9-11.9阀门的开度，可控制抽水速度，保证整个围堰设备作业的浮态要求；

④、围堰区域的抽水：开启所述的阀门v4-11.4、阀门v5-11.5、阀门v6-11.6、阀门v8-11.8和阀门v9-11.9；且通过端部设置的快速接头11与所述的围堰区域15上设置的吸口管14.1连接，启动自吸抽、注水泵p112，可对所述的围堰区域15内进行抽水；此步骤减少了抽水时间，即减少围堰区域15施工的准备时间。

⑤、将柴油发动机1启动，驱动第一液压泵3为液压推进器9提供动力，保证动力艇10的航行；驱动第二液压泵4为自吸抽注水泵7提供动力且用于所述的动力艇10对设置在一侧的围堰箱箱体14抽注水作业或对围堰区域15进行抽水作业；

⑥、围堰箱箱体注水作业：开启阀门v1-22.1、阀门v2-22.2、阀门v3-22.3、阀门v4-22.4、阀门v7-22.7、阀门v8-22.8和阀门v9-22.9且通过端部设置的快速接头11与位于一侧的围堰箱箱体14的吸口管13.1连接，启动自吸抽、注水泵p213，便可同时对两个一侧设置的所述的围堰箱箱体14进行注水，通过调节所述的阀门v8-22.8、阀门v9-22.9的阀门开度，可控制注水速度，保证所有的围堰设备作业的浮态要求；

⑦、围堰箱箱体抽水作业：开启阀门v4-22.4、阀门v5-22.5、阀门v6-22.6、阀门v8-22.8、阀门v9-22.9；通过端部设置的快速接头11与一侧设置的所述的围堰箱箱体14的吸口管13.1连接，启动自吸抽、注水泵p213，可同时对两个一侧设置的所述的围堰箱箱体14进行抽水，通过调节阀门v8-22.8、阀门v9-22.9阀门的开度，可控制抽水速度，保证整个围堰设备作业的浮态要求；

⑧、围堰区域的抽水：开启所述的阀门v4-22.4、阀门v5-22.5、阀门v6-22.6、阀门v8-22.8和阀门v9-22.9；且通过端部设置的快速接头11与所述的围堰区域15上设置的吸口管14.1连接，启动自吸抽、注水泵p213，可对所述的围堰区域15内进行抽水。

自吸抽、注水泵p112和自吸抽、注水泵p213可同时工作，最大同时为4个外接的围堰箱箱体14注水。这种设计的最大特点就是单台泵能同时为两个围堰箱箱体14抽、注水，2台泵最大可同时对4个围堰箱箱体14抽、注水，通过对围堰箱抽、注水调节，控制单个围堰箱的浮态，进而控制整个围堰箱组合体在水中的浮态，实现围堰作业。

所述的自吸抽、注水泵p112和自吸抽、注水泵p213对围堰区域15内的吸高大于8米。所述的自吸抽、注水泵p112和自吸抽、注水泵p213可以同时作业并保证基本抽干围堰区域的水，减少围堰区域施工的准备时间。

所述的阀门v6-11.6在所述的围堰箱箱体14抽水及围堰区域15内的抽水作业在如下两种工况时才需开启；

一种为：所述的阀门v6-11.6安装在所述的动力艇10舷边内壁水面线以下，待所述的阀门v6-11.6开启后水直接排至水渠时才需要开启；

另一种为：所述的阀门v6-11.6施工于步骤③和④中才需要开启；在步骤③和④中的水流流向如下所示：水流顺序：围堰区域15——吸口管14.1——快速接头11——阀门v8-11.8——阀门v5-11.5——自吸抽、注水泵p112——阀门v4-11.4——阀门v6-11.6——排至水渠；

所述的阀门v6-11.6施工于步骤⑦和⑧才需要开启；在步骤⑦和⑧中的水流流向如下所示：

水流顺序：围堰箱箱体14——吸口管13.1——快速接头11——阀门v8-11.8——阀门v5-11.5——自吸抽、注水泵p112——阀门v4-11.4——阀门v6-11.6——排至水渠。

所述的阀门v8-11.8、阀门v9-11.9和阀门v8-22.8、阀门v9-22.9均通过快速接头11和连接管11.1与围堰区域15内的吸口管连接。

所述的淡水箱16与动力艇10内壁相连接，渠道内的水经过动力艇10直接进入淡水箱16，所述的淡水箱16通过所述的自吸抽、注水泵p112和自吸抽、注水泵p213为围堰箱箱体14直接注水。

所述的淡水箱16作为动力艇10艇体结构的一部分，对称设置在动力艇内壁设计水线以下某处，与艇体内壁有同等的水密性，其中靠艇体内壁的一面开孔并安装格栅，当动力艇10进入水渠后，保证水渠的水能充满淡水箱16，便于淡水箱16通过连接的所述吸抽、注水泵p112和自吸抽、注水泵p213为围堰箱体14直接注水。

上述未详细说明的部分均为现有技术。