专利名称：低水头水库水能除泥船的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及水库库底排除污泥的装备，特别是利用水的自身能量进行清淤的装备。
国内外许多蓄水工程，诸如水库、发电厂拦河大坝等，初建时工程浩大，耗资甚巨，然而却受不了上游泥沙的淤积，十年八载蓄水量就减少三分之一，使农田用水逐年贫缺，发电厂则因缺水导致发电量减少，设备闲置，这是当前迫切需要解决的问题。目前用来清淤的设备主要是挖泥船，采用挖泥铲或连续式挖泥斗。对于海港、河道有人采用沉罩注高压水冲化淤泥，再抽吸罩内浊水，将泥排除。但是上述办法需要大量资金购置设备，小型水利工程负担不起，且山区道路狭窄，无法运输。
本实用新型的目的是提供一套利用水的势能清除库底淤泥的成套设备及其使用方法，并且达到投资少，见效快，便于运输，使用可靠的目的。
本实用新型的构思是利用水库中水位差所产生的势能，在放水过程中用水作载体，输送淤泥。如果泄放的水中含泥量达到10％－－－－15％则一个蓄水百万立方米的水库，每年可清除淤泥数十万立方米。
所述低水头水库水能除泥船，由水上水下两部分组成，水上部分包括船体、驱动挂机室，发电配电控制操作室，纵向轨道，扇形行车，船体定位桩，船体与水下部分的连接定位杆、扇形扫描操纵杆、电动启吊葫芦等；水下部分，包括电动除泥机，伸缩管、软管等。
本实用新型可解决水头在5米以下至1米的低水头小型水库水塘除泥，使频临报废的水库得以新生。优点一、除操纵低水头水库水能除泥船的设备所需电力外，清除运送淤泥完全利用水的势能，因此大量节约能耗。二、除泥工效高，在5米至1米水头压力下，流量为0.3－－－0.5立方米／秒的水库，每年工作4个月可排20－－－30万立方米淤泥。三、使用寿命长、折装方便，利于运输，可供同类型的小水库使用。四、经济效益和社会效益良好，造价及使用费明显低于大型挖泥船。
图1 本实用新型设备配置图图2 船体平面图图3 船体后视图图4 行车与伸缩管工作示意图图5 伸缩管结构示意图图6 电动除泥机结构图低水头水库水能除泥船，水上部份包括船体(1)，固定于所述甲板上的两纵向轨道(2)，跨于轨道(2)上的扇形行车(3)，固定于船体龙门架上的旋回式吊杆(4)，连接两船体的龙门架(5)，连接船体和伸缩管的定位杆(6)和悬吊排泥管的浮体(7)，船尾设挂机室(8)，发电配电室(9)，扇形轨道(14)，定位操纵杆(15)，船体定位桩(17)。水下部份包括水能除泥机(10)，软管(11)，伸缩管(12)，法兰盘(13)组成。
船体(1)由多个浮箱组成双体船的型式，前部有一个不少于8×16平方米的作业井，作业井两侧安装高架纵向轨道(2)，轨道上架设扇型行车(3)，在龙门架(5)上，除安装旋回式吊杆(4)外，还装有三部小卷扬机。卷扬机(18)起吊水下水管组件，卷扬机(19)和(20)牵引伸缩管(12)和扇形行车(3)作纵向往复运动。
行车(3)装有扇形轨道(14)，操纵除泥机的定位杆(15)连接除泥机，并受电机(24)驱动，在轨道上作扇形往复运动。
水下伸缩管是除泥船在作业小区定位后，操纵水下除泥机工作128平方米的重要组件。伸缩管(12)的前端可安装除泥机(10)。伸缩管(12)由外管(28)套装内管(33)。导向杆(30)固定于外管套(29)，穿过外管口圈(31)，固定于内管口圈(32)上。(32)连接于内管(33)，内管移动时，导向杆、外管套沿外管壁平移。卷扬机(18)，启吊钢绳(21)，吊挂伸缩管两端。定位杆(6)扦到水下作业所需深度时，销紧连结定位杆(6)，固定伸缩管(12)的工作高度。圈扬机(19)运转，钢绳(22)和(23)运动，拉动外管套(29)，导向杆(30)内管(33)，内管口圈(32)后退，行车(3)后退。卷扬机(20)运转，钢绳(25)，(27)运动，后退组件则反之平稳前伸。
除泥机(10)是在电机架(35)上装电动机(36)与轴端减速器(16)相连，减速器轴端安装挖掘轮(34)，电机架(35)可与软管连接。
卷扬机牵引水下伸缩管(12)和行车(3)前进或后退1米时，操纵杆(15)由电机驱动，在扇形轨道(14)内作1次往复运动。在作业扫描复盖面积达到128平方米时，除泥机、伸缩管下潜0.2－－－0.5米。行车与伸缩管纵向移动速度0.5－－－1米／分钟；操纵杆(15)的扇形运动，5－－－8米／分钟。
实施例先在水库计划作业区用浮标划分作业小区，然后将逐个小区淤泥清除，达到整个库区计划作业目的，作业时将船体驶入小区放下船体定位桩(17)，船头船尾各2根。除泥机(10)与软管(11)连接，再连接伸缩管与排泥管。将连接于伸缩管与船体的定位杆(6)放到所需水下除泥机的工作高度，销紧定位杆，打开水库出水闸门，按编制好的程序牵引除泥机工作。
操作人员在操作室内随时监控除泥机的转速和泥水混合量，并对除泥机的三座标运动进行调整。在水头压力下除泥机工作，混合泥水自流排出库外。水流含泥量10－－－20％。一个小区作业完成后，将水能除泥机提上甲板，按下一个小区距离增减排泥管长度，船体转移到下一个小区进行作业。船体航行靠挂机室(8)的两台10马力的挂机驱动。本实用新型的结构特点是伸缩节、卧式、弧线扫描、扇形挖掘。
模拟试验举例根据水力学模型试验原理，制作一个贯流轴伸式水轮机模型，伸缩节长1米、伸缩范围0.8米，蛇形软管直径0.145米，在水深0.5米、1米、1.5米，三种状态用自由出流公式Q＝u.w 2gH计算，并制作了三角堰、矩形堰和量水箱进行检验，结果如下池深计算流量(升) 测三角堰(升) 测矩形堰(升) 量水箱含泥量(湿)Q＝ocw 2gH Q＝ch5／2Q=0.018Eh3／2秒／米3公斤／米30.5 17.1 h＝175／2h＝133／258 48Q＝16.81 Q＝16.87 60 501.0 24.2 h＝19.55／2h＝163／242 8043Q＝23.34 Q＝23.04 9046h＝21.35／2h＝18.53／234 1141.5 29.6 35Q＝28.89 Q＝28.65 33 135c取值0.0139 0.0138据试验结果平均排沙量为93kg／m3，设Q＝3m3／秒则排沙量为522m3／h(湿泥按2000kg／m3计算)，20小时可排泥沙10440m3。
权利要求1.一种低水头水库水能除泥船，其特征在于由水上、水下两部份组成a.水上部分包括船体(1)，固定于所述船体甲板的两纵向轨道(2)，轨道(2)上装扇形行车(3)，固定于船体后部的旋回式吊杆(4)，水下连接船体的定位杆(6)，连接两船体的龙门架(5)，悬吊排泥管的浮体(7)，船尾设挂机室(8)，发电配电室(9)，扇形轨道(14)，定位操纵杆(15)，船体定位桩(17)；b.水下部分包括水能除泥机(10)，软管(11)，伸缩管(12)，法兰盘(13)组成。
2.为权利要求1所述除泥船，其特征在于所述水能除泥机(10)是在电机架(35)上装电动机(36)与轴端减速器(16)相连，减速器轴端安装挖掘轮(34)，电机架(35)可与软管(11)连接。
3.为权利要求1所述除泥船，其特征在于所述船体(1)由多个浮箱或浮桶组成双体船，前部有一作业井，其两侧装高架纵向轨道(2)。轨道上设扇形行车(3)，行车上装有扇形轨道(14)。轨道上的定位杆(15)连接除泥机，受电机(24)驱动，在轨道上作扇形往复运动。
4.为权利要求1所述除泥船，其特征在于所述伸缩管(12)由外管(28)套装内管(33)。导向杆(30)固定于外管套(29)，穿过外管口圈(31)，再固定于连结在内管上的内管口圈(32)。
专利摘要一种低水头水库水能除泥船，由水上部分的船体，纵向执道、扇形行车、吊杆、定位桩、浮体等组成，水下部分由水能除泥机、活动管、活动接头、弯管、排泥管等组成，除泥机挖掘轮将淤泥混入水中，在水头压力下，泥水沿排泥管自流排出水库。本实用新型主要解决1至5米低水头压力的小型水库水塘除泥。现场组装，多库利用，便于运输。
文档编号B63B35/00GK2210147SQ9321915
公开日1995年10月18日 申请日期1993年8月3日 优先权日1993年8月3日
发明者饶发忠 申请人:饶发忠