专利名称：转筒式涡旋泵、取泥沙装置、泥沙疏浚船的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及泥沙疏浚领域，尤其涉及用于执行疏浚功能的涡旋泵、取泥沙装置、泥沙疏浚船。
背景技术：
人们对水下吸送泥(沙)，输送，吹填方面的流体动力机械设备探索了多年，主流形式是用渣浆泵(泥泵)作为流体动力机械，把机械能转变为液态流体(泥沙)的势能和动压能，吸入口安装绞刀头和耙子头，达到吸送泥(沙)目的。而渣浆泵(泥泵)的工作原理，是用高速旋转的半开式和开式叶轮，叶片的叶型产生径向离心力作用和轴向力对流体做功，流体产生加速度，并与静止的蜗壳发生摩擦运动，将机械能转换为势能和动压能，蜗壳将流体均勻排出或转入下一级叶。流量范围 100-20000m3/h，扬程约为10_200m，它的动力特性属于低压泵范围。现有技术中存在着几个问题1)渣浆泵(泥泵)的动力特性决定了浓浆(体积)比不得超过30%，超过30% 后，其泵的效率曲线急速下降，工作范围在20%以下为好，实际情况在10%左右，以防输泥管道和泵体堵塞。2)在静止的蜗壳和高速旋转的叶轮形成了流道空间，流体消耗的功率通过流道摩擦获得势能和动压能的同时带来了很大的摩擦损失，并在叶轮背部产生反压区，造成水力损失很大，有效轴功率减少。泵体的泄露也会产生功率损耗。所有损耗占轴功率30%。3)失速和喘振现象，冲角增加时，叶片背水面的尾部流动产生分离，外力有所增加而阻力(主要是形体阻力)的增加更大，叶片升阻比减少，冲角增大到某一临界值后，流动分离点前移，分离区扩大，致使升力明显下降而阻力急剧增加，产生失速，喘振。当旋转失速逆叶轮旋转方向的角速度(约为30%——80%)，交变失速力频率等于或接近叶片固有频率，除了会影响流体压力的变化外，叶片将产生共振甚至叶片断裂，输出流量一定要远大于临界流量，但是现实中，混合流体的密度，流体在入口室产生的弹性波频率，振幅都是变化的。当流体流速在紊流区，实际流体流动方式在管道吸入腔内和排出管道，多是大大小小的涡旋运动，冲角也是一个变化的函数关系，变化规律难以掌握。4)由于气蚀现象，泵的安装高度应满足<& = Hsmax 0.3>，实际安装高度满足
Hg < IHsI= IHs^ h、Hs是厂家在(1325 和20°C的清水下实验流出。水下取泥沙 ν吸)，
时，限制了水面以上安装高度，超过数值时，需水下加装接力真空泵，增加了工装难度，泵的吸入口的流体背压受到限制，流体的泥(沙)吸入浓度也受到限制，系统最佳工况脱离了泵效率最佳工况。5)为了破除水下泥(沙)层砼，提高泥(沙)的浓桨比，大都采用配置动力带动的旋转绞刀头，绞刀头安装在绞刀架上，与一定长度吸入管焊接在一起，与船体滑动轴承铰接，靠这一段刚体自身重力下垂与水底形成一定夹角的吸泥工作面。实际运行中绞刀旋转需克服自身重力，与水下泥底的反作用力、水深的压力，水底下层流和紊流漩涡矢量力，才能保证工作面工作，需耗无效功率极大。绞刀的机械能，泵吸入口的动压能，使流体(泥， 沙)产生入口方向的涡旋矢量力，该力需克服流体质量惯性力，本身浮力，形成浓度的很低 (15%左右)甚至更低，浓浆比变化幅度很大。生产效率低。6)当工况为胶粘土层砼时，其剪切粘性强度为150n/cm2，绞刀的切削半径大，所需轴功率数量级越大，水越深，水下压力越大，反作用力越大，功耗越大，并且与浓浆比效率没有相关关系，所需的平台造价相对很高，整个生产系统的性价比很低，投资回报率很低。7)采用航行中拖动耙子头破层砼，靠泥泵的扬程吸泥(沙)，这种方式比上述方式效率更低，水域的混浊污染更大。8)螺旋泵用于吸泥吹填方面还没有大面积应用，其主要原因是1.螺旋叶片与筒壳的间隙造成流体的连续圆盘损失过大，导致效率远远小于离心水泵。2.由于螺旋叶片的背部反压区过大，水流损失在每个螺距之间叠加产生，螺旋泵的扬程随功率和流量的关系成反比，导致扬程小，流量相对大，功率损失巨大。
实用新型内容为解决现有技术中的技术问题的至少一个方面，提出本实用新型。根据本实用新型的一个方面，提出了一种转筒式涡旋泵，包括第一圆筒壳体；第一固定装置，所述第一固定装置可旋转地保持第一圆筒壳体；第一驱动装置，所述第一驱动装置驱动所述第一圆筒壳体旋转；设置在第一圆筒壳体内的多个增压段，其中的一个增压段设置在转筒式涡旋泵的入口侧；以及在每相邻的两个增压段之间设置的输送段，每一个输送段流体连通相邻的两个增压段，其中每一个增压段包括第一涡旋蜗杆，第一涡旋蜗杆具有第一芯轴和固定设置在第一芯轴上的第一涡旋叶轮，第一涡旋叶轮的末端边缘与所述第一圆筒壳体的内壁固定地接合以在所述内壁、所述第一芯轴的外表面以及第一涡旋叶轮之间形成第一螺旋输送空间，第一芯轴的纵向轴线与第一圆筒壳体的纵向轴线重合；每一个输送段包括固定设置在第一圆筒壳体内壁上的第二涡旋叶轮，第二涡旋叶轮的末端朝向第一圆筒壳体的纵向轴线延伸；第一圆筒壳体在由第一驱动装置驱动旋转的同时，带动所述第一涡旋蜗杆同步旋转；第一螺旋输送空间的输送空间体积逐渐变小。可以通过减小第一涡旋叶轮的螺距和/或通过在泵送流体的流动方向上逐渐增加第一芯轴的直径实现第一螺旋输送空间的输送空间体积逐渐变小。有利地，在第一涡旋蜗杆竖直放置的情况下，第一涡旋叶轮沿平行于第一芯轴的纵向轴线的端面截面包括向下凹的第一上弧线，所述第一上弧线始于第一涡旋叶轮的末端，止于第一芯轴的外表面上的第一上点；第一下弧线，所述第一下弧线始于第一涡旋叶轮的末端，止于第一芯轴的外表面上的第一下点，在第一芯轴的纵向方向上所述第一下点在所述第一上点的下方，其中所述第一下弧线包括第一段涡旋泵弧线，始于第一涡旋叶轮的末端并且曲率中心在第一下弧线的上方；与第一段涡旋泵弧线平滑相接的第二段涡旋泵弧线，止于所述第一下点，且第二段涡旋泵弧线的曲率中心在第一下弧线的下方。进一步有利地，在第一圆筒壳体竖直放置的情况下，第二涡旋叶轮沿平行于第一圆筒壳体的纵向轴线的端面截面包括向下凹的第二上弧线，所述第二上弧线始于第二涡旋叶轮的末端，止于输送段上在第一圆筒壳体内表面上的第二上点；第二下弧线，所述第二下弧线始于第二涡旋叶轮的末端，止于输送段上在第一圆筒壳体内表面上的第二下点，在第一圆筒壳体的纵向方向上所述第二下点在所述第二上点的下方，其中所述第二下弧线包括第三段涡旋泵弧线，始于第二涡旋叶轮的末端并且曲率中心在第二下弧线的上方；与第三段涡旋泵弧线平滑相接的第四段涡旋泵弧线，止于所述第二下点，且第四段涡旋泵弧线的曲率中心在第二下弧线的下方。根据本实用新型的再一方面，提出了一种取泥沙装置，包括竖直转筒式涡旋泵， 所述竖直转筒式涡旋泵为上述的转筒式涡旋泵；设置在该转筒式涡旋泵的入口侧的水下取泥沙组件，所述水下取泥沙组件具有围绕第一芯轴的轴线设置的多个泥沙切削件，所述多个泥沙切削件围绕所述第一芯轴的轴线形成泥沙预混空间，所述泥沙预混空间与所述转筒式涡旋泵的入口侧的增压段中的第一螺旋输送空间流体连通；和第二驱动装置，用于驱动所述水下取泥沙组件的多个泥沙切削件围绕所述第一芯轴的轴线在与第一涡旋蜗杆的转动方向相反的方向上转动。有利地，所述泥沙切削件为兜立面，每一个兜立面包括在第一芯轴的轴线方向上的上端和下端，所有兜立面的上端均固定在固定环上，该第二驱动装置通过驱动所述固定环而驱动所述兜立面旋转，该固定环与第一圆筒壳体的入口侧端形成旋转密封接触；每一个兜立面包括位于兜立面的旋转方向上的前端的切削边和位于兜立面的旋转方向上的后端的后边缘，每一个兜立面的切削边与相邻的一个兜立面的后边缘之间的间隙构成第一泥沙入口，每一个切削边设置有切割刃或切割齿。有利地，所述每一个兜立面的切削边在垂直于第一涡旋蜗杆的轴线的横截面上到所述第一芯轴的轴线的距离大于所述相邻的一个兜立面的后边缘到所述第一芯轴的轴线的距离。有利地，所述多个兜立面的下端固定在切削锯齿环上，该切削锯齿环具有朝向远离第一芯轴的方向凸出的锯齿，所述第一芯轴的轴线垂直通过所述切削锯齿环所在圆的圆心，所述切削锯齿环构成第二泥沙入口。进一步地，所述水下取泥沙组件还包括第二涡旋蜗杆，所述第二涡旋蜗杆具有第二芯轴和固定设置在第二芯轴上的第三涡旋叶轮，所述第二芯轴从所述转筒式涡旋泵的入口侧的增压段中的第一涡旋蜗杆的第一芯轴一体延伸，所述第三涡旋叶轮从所述转筒式涡旋泵的入口侧的增压段中的第一涡旋蜗杆的第一涡旋叶轮螺旋延伸，第二芯轴的轴线与第一芯轴的轴线重合；所述多个兜立面围绕所述第三涡旋叶轮设置，且多个兜立面与第三涡旋叶轮之间形成所述泥沙预混空间。有利地，所述第三涡旋叶轮延伸到所述切削锯齿环的所在圆。所述水下取泥沙组件还可包括围绕所述固定环固定的多个下压导叶，所述下压导叶自所述固定环与第一芯轴的轴线的兜立面所围绕的部分成锐角设置且与所述兜立面间隔开。每一个下压导叶在面向兜立面的一侧可设置有下压齿。所述水下取泥沙组件还可包括侧切板，所述侧切板布置在所述兜立面的外侧，且在所述兜立面的旋转方向上从所述兜立面的下端附近倾斜地向上延伸到兜立面的中部位置附近，所述侧切板的与泥沙接触的边缘设置有侧切齿。有利地，在第二涡旋蜗杆竖直放置的情况下，第三涡旋叶轮沿平行于第二芯轴的纵向轴线的端面截面包括向下凹的第三上弧线，所述第三上弧线始于第三涡旋叶轮的末端，止于第二芯轴的外表面上的第三上点；第三下弧线，所述第三下弧线始于第三涡旋叶轮的末端，止于第二芯轴的外表面上的第三下点，在第二芯轴的纵向方向上所述第三下点在所述第三上点的下方，其中所述第三下弧线包括第五段涡旋泵弧线，始于第三涡旋叶轮的末端并且曲率中心在第三下弧线的上方；与第五段涡旋泵弧线平滑相接的第六段涡旋泵弧线，止于所述第三下点，且第六段涡旋泵弧线的曲率中心在第三下弧线的下方。在从第一芯轴到第二芯轴的方向上，第三涡旋叶轮的直径可以逐渐变大。所述多个兜立面的面向第二涡旋叶轮的一侧可设置有内涡旋叶轮。有利地，在第二涡旋蜗杆竖直放置的情况下，内涡旋叶轮沿平行于第二芯轴的纵向轴线的端面截面包括向下凹的第四上弧线，所述第四上弧线始于内涡旋叶轮的末端，止于兜立面的内表面上的第四上点；第四下弧线，所述第四下弧线始于内涡旋叶轮的末端，止于兜立面的内表面上的第四下点，在第二芯轴的纵向方向上所述第四下点在所述第四上点的下方，其中所述第四下弧线包括第七段弧线，始于内涡旋叶轮的末端并且曲率中心在第四下弧线的上方； 与第七段弧线平滑相接的第八段弧线，止于所述第四下点，且第八段弧线的曲率中心在第四下弧线的下方。可选地，所述第一驱动装置包括围绕第一圆筒壳体安装的第一齿轮以及由驱动轴驱动的与第一齿轮啮合的第二齿轮，且所述第二驱动装置包括围绕第一圆筒壳体并且与第一圆筒壳体间隔开地设置在转筒式涡旋泵的入口侧的第二圆筒壳体，第二圆筒壳体包括远离转筒式涡旋泵的入口侧的一端和邻近转筒式涡旋泵的入口侧的另一端，所述固定环安装在所述第二圆筒壳体的另一端上；第二圆筒壳体固定装置，其可旋转地保持第二圆筒壳体；围绕第二圆筒壳体的所述一端的第三齿轮；以及同样被所述驱动轴驱动的与所述第三齿轮啮合的第四齿轮，其中第四齿轮与第三齿轮的传动比小于第二齿轮与第一齿轮的传动比。根据本实用新型的又一方面，提出了一种泥沙疏浚船，包括船体；设置在船体的船头的上述取泥沙装置；与取泥沙装置流体连通的泥沙排出装置；以及设置在船体的船尾的铅笔桩。有利地，泥沙疏浚船还包括一对支撑组件，所述一对支撑组件分别设置在船体的两侧，每一个支撑组件包括竖直液压缸，竖直液压缸的一端通过第一万向节固定安装在船体侧面的第一位置上；爬行浮体，所述爬行浮体的几何中心位置安装有支撑臂，所述支撑臂固定在所述竖直液压缸的另一端；侧拉液压缸，侧拉液压缸一端通过第二万向节安装在船体侧面上的与第一位置不同的第二位置，其中，所述侧拉液压缸的另一端通过第三万向节与所述支撑臂固定连接。所述爬行浮体可为扁平的浮体。有利地，所述第一位置位于所述泥沙疏浚船的重心线附近或在所述重心线上。所述泥沙排出装置可包括第一水平转筒式涡旋泵，第一水平转筒式涡旋泵为上述的转筒式涡旋泵，该第一水平转筒式涡旋泵的入口侧与竖直转筒式涡旋泵的出口侧流体相通。有利地，所述泥沙排出装置还包括与第一水平转筒式涡旋泵的出口侧流体连通的垂直短管或第二竖直转筒式涡旋泵，所述第二竖直转筒式涡旋泵为上述的转筒式涡旋泵，垂直短管或第二竖直转筒式涡旋泵的出口位于船体的船舱内；第二水平转筒式涡旋泵， 第二水平转筒式涡旋泵为上述的转筒式涡旋泵，该第二水平转筒式涡旋泵的入口侧与垂直短管或第二竖直转筒式涡旋泵的出口流体连通。[0032]有利地，所述泥沙排出装置还包括位于船舱外的至少一组水面浮体式接力输送泵，该至少一组水面浮体式接力输送泵的入口侧与第二水平转筒式涡旋泵的出口流体连
ο所述泥沙排出装置还可包括安装在该至少一组水面浮体式接力输送泵的出口的喷射装置，所述喷射装置的一端围绕该至少一组水面浮体式接力输送泵的出口固定，所述喷射装置的另一端渐缩而形成泥沙喷射口，所述喷射装置还包括设置在所述喷射装置的所述一端处的高压水入口以及贴着喷射装置的内壁布置的多个高压水喷射口，所述多个高压水喷射口将来自高压水入口的高压水沿喷射装置的所述内壁朝向泥沙喷射口喷射。有利地，泥沙疏浚船还包括变幅机构，所述变幅机构调整所述竖直转筒式涡旋泵的方位。所述船体上还可设置有与所述第一水平转筒式涡旋泵平行设置的辅助支撑件； 固定竖直转筒式涡旋泵的横向构件，所述横向构件分别通过第一、第二旋转接头与第一水平转筒式涡旋泵以及辅助支撑件连接，且竖直转筒式涡旋泵在变幅机构的作用下能够在垂直于横向构件的平面上摆动。有利地，所述第二水平转筒式涡旋泵的出口与该至少一组水面浮体式接力输送泵的入口侧在船舱内通过第三旋转接头流体连通以使得第二水平转筒式涡旋泵能够关于该至少一组水面浮体式接力输送泵的入口侧为支点摆动；所述船体的甲板上设置有横过船体的以所述支点为圆心的圆弧形导轨，以及能够在该导轨上被引导移动的移动盘，所述第一水平转筒式涡旋泵以及辅助支撑件被支撑在所述移动盘上；垂直短管或第二竖直转筒式涡旋泵穿过所述移动盘进入到船舱之内。有利地，所述泥沙疏浚船还包括第一收回装置，所述第一收回装置适于将所述竖直转筒式涡旋泵收回到船体上，所述第一收回装置包括缆索以及设置在船体侧的卷扬缆索的卷扬机构，所述缆索的一端固定在水下取泥沙组件上或附近，另一端固定在该卷扬机构上；且在船体的俯视图上，所述第一水平转筒式涡旋泵位于所述移动盘的靠近设置卷扬机构的船体侧的偏心位置，且所述辅助支撑件位于比所述第一水平转筒式涡旋泵更偏离所述移动盘的位置。有利地，所述第二水平转筒式涡旋泵的入口通过第四旋转接头与垂直短管或第二竖直转筒式涡旋泵的出口流体连通。该泥沙疏浚船还可包括第二收回装置，所述第二收回装置适于将所述铅笔桩收回到船体上。利用本实用新型的技术方案，至少可以获得如下技术效果之一1、可以使得涡旋泵中高浓度浆体的绝对速度大于其沉降速度，一般不会因为浆体浓度过高出现阻塞泵现象。2、本实用新型中，工作面与芯轴、转筒、作业曲面之间连接而形成工作腔，流体在作业腔体内，叠加矢量力使其成定向涡旋，一般不会发生喘振或失速，脉动很小。3、增加了疏浚船的活动或者应用范围。4、以竖直转筒式涡旋泵悬挂于待疏浚表面上方的方式进行疏浚，减少了疏浚的阻力。通过下文中参照附图对本实用新型所作的描述，本实用新型的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本实用新型有全面的理解。
图1是根据本实用新型的一个实施例的转筒式涡旋泵的结构示意图，其中，涡旋泵上附加了取泥沙装置；图2示出了根据本实用新型一个实施例的转筒式涡旋泵的第一涡旋叶轮，其中图加示出了第一涡旋叶轮的立体图，而图2b示出了第一涡旋叶轮的沿平行于第一芯轴的纵向轴线的端面截面；图3示出了根据本实用新型一个实施例的转筒式涡旋泵的第二涡旋叶轮的沿平行于第一芯轴的纵向轴线的截面局部放大图；图4示出了根据本实用新型一个实施例的水下取泥沙组件的立体示意图；图如示出了根据本实用新型一个实施例的水下取泥沙组件的横截面示意图，图恥示出了水下取泥沙组件的圆圈部分的放大视图；图6示出了根据本实用新型一个实施例的第一、第二驱动装置的示意图。图7示出了根据本实用新型一个实施例的泥沙疏浚船的示意图；图8示出了根据本实用新型一个实施例的设置在船体侧面的支撑组件，其中图 8a-8c示出了该支撑组件的动作；图9示出了上述的支撑组件与铅笔桩相配合使得船体爬行的示意图，其中图 9a-9d示出了船体利用支撑组件和铅笔桩爬行的过程；图10示出了根据本实用新型一个实施例的泥沙疏浚船的俯视图；图11示出了沿图10中的A-A线的剖视图；图12示出了根据本实用新型一个实施例的旋转接头的结构示意图；图13示出了根据本实用新型的一个实施例的竖直转筒式涡旋泵的回收装置的示意图，其中图13a_i:3e示出了该回收装置的动作过程；图14示出了根据本实用新型一个实施例的铅笔桩的回收示意图，其中图Ha-Hc 示出了该铅笔桩的回收过程；图15示出了根据本实用新型一个实施例的转筒式涡旋泵的第一涡旋叶轮的工作区域；图16示意性地示出了根据本实用新型一个实施例的喷射装置的结构图，其中图 16a为喷射装置的纵截面，而图16b为喷射装置端视图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本实用新型实施方式的说明旨在对本实用新型的总体实用新型构思进行解释，而不应当理解为对本实用新型的一种限制。下面参照图1描述转筒式涡旋泵1。图1是根据本实用新型的一个实施例的转筒式涡旋泵的结构示意图，其中，涡旋泵上附加了取泥沙装置。虽然在图1中涡旋泵1竖直放置，但是实际上该涡旋泵1也可以在除了竖直方位之外的方位工作。需要指出的是，在图1中，涡旋泵1上附加了水下取泥沙组件2 (后面将描述)。如图1中所示，转筒式涡旋泵1包括第一圆筒壳体3 ；第一固定装置4，所述第一固定装置4可旋转地保持第一圆筒壳体3 ；第一驱动装置5，所述第一驱动装置5驱动所述第一圆筒壳体3旋转；设置在第一圆筒壳体3内的多个增压段6，其中的一个增压段6设置在转筒式涡旋泵1的入口侧；以及在每相邻的两个增压段6之间设置的输送段7，每一个输送段7流体连通相邻的两个增压段6，其中每一个增压段6包括第一涡旋蜗杆8，第一涡旋蜗杆8具有第一芯轴9和固定设置在第一芯轴9上的第一涡旋叶轮10，第一涡旋叶轮10的末端边缘与所述第一圆筒壳体3的内壁固定地接合以在所述内壁、所述第一芯轴9的外表面以及第一涡旋叶轮10之间形成第一螺旋输送空间，第一芯轴的纵向轴线与第一圆筒壳体的纵向轴线重合；每一个输送段7包括固定设置在第一圆筒壳体3内壁上的第二涡旋叶轮11，第二涡旋叶轮11的末端朝向第一圆筒壳体3的纵向轴线延伸；第一圆筒壳体3在由第一驱动装置5驱动旋转的同时，带动所述第一涡旋蜗杆8同步旋转；第一螺旋输送空间的输送空间体积逐渐变小。这里的第一螺旋输送空间的输送空间体积逐渐变小表示该输送空间体积在沿流体(泥浆或沙水等)的螺旋流动方向上第一涡旋叶轮10与第一圆筒壳体3的内壁以及第一芯轴9的外壁所围成的截面面积逐渐变小。如图1中所示，可以通过减小第一涡旋叶轮 10的螺距和/或通过在泵送流体的流动方向上逐渐增加第一芯轴9的直径实现第一螺旋输送空间的输送空间体积逐渐变小。当然也可以通过改变第一涡旋叶轮10的叶片的厚度来实现输送空间体积的逐渐变小。图2示出了根据本实用新型一个实施例的转筒式涡旋泵的第一涡旋叶轮，其中图加示出了第一涡旋叶轮的立体图，而图2b示出了第一涡旋叶轮的沿平行于第一芯轴的纵向轴线的端面截面。如图1-2中所示，在第一涡旋蜗杆8竖直放置的情况下，第一涡旋叶轮 10沿平行于第一芯轴9的纵向轴线的端面截面包括向下凹的第一上弧线BD，所述第一上弧线BD始于第一涡旋叶轮10的末端B，止于第一芯轴9的外表面上的第一上点D ；第一下弧线BE，所述第一下弧线BE始于第一涡旋叶轮10的末端B，止于第一芯轴 9的外表面上的第一下点E，在第一芯轴9的纵向方向上所述第一下点E在所述第一上点D 的下方，其中所述第一下弧线BE包括第一段涡旋泵弧线BF，始于第一涡旋叶轮10的末端 B并且曲率中心在第一下弧线BE的上方；与第一段涡旋泵弧线BF平滑相接的第二段涡旋泵弧线FE，止于所述第一下点E，且第二段涡旋泵弧线FE的曲率中心在第一下弧线BE的下方。图3示出了根据本实用新型一个实施例的转筒式涡旋泵的第二涡旋叶轮的沿平行于第一芯轴的纵向轴线的截面局部放大图。如图3中所示，与第一涡旋叶轮10类似，第二涡旋叶轮11也具有相似的结构。具体地，在第一圆筒壳体3竖直放置的情况下，第二涡旋叶轮11沿平行于第一圆筒壳体的纵向轴线的端面截面包括向下凹的第二上弧线GH，所述第二上弧线GH始于第二涡旋叶轮11的末端G，止于输送段7上在第一圆筒壳体内表面上的第二上点H ；第二下弧线GI，所述第二下弧线GI始于第二涡旋叶轮的末端G，止于输送段 7上在第一圆筒壳体内表面上的第二下点I，在第一圆筒壳体3的纵向方向上所述第二下点 I在所述第二上点H的下方，其中所述第二下弧线GI包括第三段涡旋泵弧线GJ，始于第二涡旋叶轮的末端G并且曲率中心在第二下弧线GI的上方；与第三段涡旋泵弧线GJ平滑相接的第四段涡旋泵弧线JI，止于所述第二下点I，且第四段涡旋泵弧线JI的曲率中心在第二下弧线GI的下方。下面参照附图1、4描述根据本实用新型一个实施例的取泥沙装置。图4示出了根据本实用新型一个实施例的水下取泥沙组件的立体示意图。该取泥沙装置包括竖直转筒式涡旋泵，所述竖直转筒式涡旋泵为上述的转筒式涡旋泵1 ；设置在该转筒式涡旋泵1的入口侧的水下取泥沙组件2，所述水下取泥沙组件具有围绕第一芯轴的轴线设置的多个泥沙切削件12，所述多个泥沙切削件12围绕所述第一芯轴9的轴线形成泥沙预混空间，所述泥沙预混空间与所述转筒式涡旋泵1的入口侧的增压段6中的第一螺旋输送空间流体连通； 和第二驱动装置13，用于驱动所述水下取泥沙组件2的多个泥沙切削件12围绕所述第一芯轴9的轴线在与第一涡旋蜗杆8的转动方向相反的方向上转动。需要注意的是，这里的水下取泥沙组件2可以采用各种形式，只要有助于围绕所述第一芯轴9的轴线形成泥沙预混空间，且所述泥沙预混空间与所述转筒式涡旋泵1的入口侧的增压段6中的第一螺旋输送空间流体连通即可。例如，水下取泥沙组件2可以是用于切削泥沙的绞刀头。如图1、4中所示，所述泥沙切削件12为兜立面，每一个兜立面包括在第一芯轴9 的轴线方向上的上端和下端，所有兜立面的上端均固定在固定环14上，该第二驱动装置13 通过驱动所述固定环14而驱动所述兜立面旋转，该固定环14与第一圆筒壳体3的入口侧端形成旋转密封接触，这里的旋转密封接触指在固定环14相对于第一圆筒壳体3旋转的过程中，防止泥沙通过固定环14与第一圆筒壳体3之间的间隙；每一个兜立面包括位于兜立面的旋转方向上的前端的切削边15和位于兜立面的旋转方向上的后端的后边缘16，每一个兜立面的切削边15与相邻的一个兜立面的后边缘16之间的间隙构成第一泥沙入口 17， 每一个切削边设置有切割刃或切割齿18。有利地，所述每一个兜立面的切削边15在垂直于第一涡旋蜗杆8的轴线的横截面上到所述第一芯轴9的轴线的距离大于所述相邻的一个兜立面的后边缘16到所述第一芯轴9的轴线的距离。这意味着后边缘16为切削边15切削泥沙提供了空间，使得切削边15 可以直接面对泥沙进行切割。有利地，所述多个兜立面的下端固定在切削锯齿环19上，该切削锯齿环19具有朝向远离第一芯轴9的方向凸出的锯齿20，所述第一芯轴9的轴线垂直通过所述切削锯齿环 19所在圆的圆心，所述切削锯齿环19构成第二泥沙入口。水下取泥沙组件2安装5个以上圆周360度等分兜立面，并且兜立面之间留有泥沙入口 17，开口弧线中心线上安装有切割齿18，以对粘土类切削式破砼，兜立面内壁上安装有反向叶片，以便加速泥沙的吸入量。兜立面的数量不限于5个，还可以是其它适合的数量，例如3个、4个、6个等。更有利地，如图4中所示，所述水下取泥沙组件还包括第二涡旋蜗杆21，所述第二涡旋蜗杆21具有第二芯轴22和固定设置在第二芯轴22上的第三涡旋叶轮23，所述第二芯轴22从所述转筒式涡旋泵1的入口侧的增压段6中的第一涡旋蜗杆8的第一芯轴9 一体延伸，所述第三涡旋叶轮23从所述转筒式涡旋泵1的入口侧的增压段6中的第一涡旋蜗杆8的第一涡旋叶轮10螺旋延伸，第二芯轴22的轴线与第一芯轴9的轴线重合。其中，所述多个兜立面围绕所述第三涡旋叶轮23设置，且多个兜立面与第三涡旋叶轮23之间形成所述泥沙预混空间。有利地，所述第三涡旋叶轮23延伸到所述切削锯齿环19的所在圆， 即，第三涡旋叶轮23可以直接切削泥沙。第二芯轴22上可以缠绕多头(当然也可以是一头)第三涡旋叶轮23，其蜗角应大于竖直转筒式涡旋泵的泵体入口连接处的第一涡旋叶轮10的蜗角，蜗角在90度-185度之间，其曲率大于竖直转筒式涡旋泵的泵体内的第一涡旋叶轮10的曲率。这一段用可选用变涡旋角和等涡旋角的涡旋曲面。上述设计可以加速增大泥沙的吸入量。虽然在附图1中没有示出，但是，如图4中所示，所述水下取泥沙组件2还包括围绕所述固定环14固定的多个下压导叶M，所述下压导叶M自所述固定环14与第一芯轴9 的轴线的兜立面所围绕的部分成锐角设置且与所述兜立面间隔开。下压导叶M给飘浮在水下取泥沙组件2入口处的流体施加初始涡旋加速度，克服向上浮力加速度。每一个下压导叶M在面向兜立面的一侧还可以设置有下压齿25。在兜立面外壁上安装有蜗角> 90度的侧切板沈用以切削沙砼和泥砼。如图4中所示，所述水下取泥沙组件2还可包括侧切板沈，所述侧切板沈布置在所述兜立面的外侧，且在所述兜立面的旋转方向上从所述兜立面的下端附近倾斜地向上延伸到兜立面的中部位置附近，所述侧切板沈的与泥沙接触的边缘设置有侧切齿27。图如示出了根据本实用新型一个实施例的水下取泥沙组件的横截面示意图。如图fe中所示，第二芯轴22的下端直径缩小而与一个轴承装置200配合。图恥是图fe中的上图中圆圈部分的放大视图，其具体示出了该轴承装置200的结构。该轴承装置200包括内套201，外套202，内套201的内圈与第二芯轴22的下端配合连接，内套201的外圈规则设置有小半圆球面，且外套202的内圈同样设置有小半圆球面。外套202的外圈置于圆筒体203内，且内套201的外圈与外套202的内圈相互摩擦起到轴承作用。如图5中所示， 外套202利用紧固螺钉204固定在圆筒体203内，且圆筒体203利用多个螺栓件205与切削锯齿环19固定。虽然在图中示出了第二芯轴22的下端通过轴承装置200固定，但是，在第二芯轴 22与第一芯轴9 一体形成的情况下，也可以不设置轴承装置200。另外，虽然图中示出了第三涡旋叶轮23延伸出切削锯齿环19之外，但是，第三涡旋叶轮23也可以不延伸出来。如图5中所示，在第二涡旋蜗杆21竖直放置的情况下，第三涡旋叶轮23沿平行于第二芯轴22的纵向轴线的端面截面包括向下凹的第三上弧线KL，所述第三上弧线KL始于第三涡旋叶轮23的末端K，止于第二芯轴22的外表面上的第三上点L ；第三下弧线KM， 所述第三下弧线KM始于第三涡旋叶轮的末端K，止于第二芯轴22的外表面上的第三下点 M，在第二芯轴22的纵向方向上所述第三下点M在所述第三上点L的下方，其中所述第三下弧线KM包括第五段涡旋泵弧线KN，始于第三涡旋叶轮的末端K并且曲率中心在第三下弧线KM的上方；与第五段涡旋泵弧线KN平滑相接的第六段涡旋泵弧线匪，止于所述第三下点M，且第六段涡旋泵弧线NM的曲率中心在第三下弧线的KM下方。如图5中所示，在从第一芯轴9到第二芯轴22的方向上，第三涡旋叶轮23的直径逐渐变大。如图5中所示，所述多个兜立面的面向第二涡旋叶轮的一侧可以设置有内涡旋叶轮28。[0086]如图5中所示，在第二涡旋蜗杆21竖直放置的情况下，内涡旋叶轮观沿平行于第二芯轴22的纵向轴线的端面截面包括向下凹的第四上弧线PQ，所述第四上弧线PQ始于内涡旋叶轮的末端P，止于兜立面的内表面上的第四上点Q ；第四下弧线PR，所述第四下弧线I3R始于内涡旋叶轮的末端P，止于兜立面的内表面上的第四下点R，在第二芯轴22的纵向方向上所述第四下点R在所述第四上点Q的下方，其中所述第四下弧线I3R包括第七段弧线PS，始于内涡旋叶轮的末端P并且曲率中心在第四下弧线ra的上方；与第七段弧线PS 平滑相接的第八段弧线SR，止于所述第四下点R，且第八段弧线SR的曲率中心在第四下弧线I3R的下方。图6示出了根据本实用新型一个实施例的第一、第二驱动装置的示意图。下面参照图1、6描述第一驱动装置5和第二驱动装置13。所述第一驱动装置5包括围绕第一圆筒壳3体安装的第一齿轮四以及由驱动轴 30驱动的与第一齿轮四啮合的第二齿轮31。所述第二驱动装置13包括围绕第一圆筒壳体3并且与第一圆筒壳体3间隔开地设置在转筒式涡旋泵1的入口侧的第二圆筒壳体32，第二圆筒壳体32包括远离转筒式涡旋泵1的入口侧的一端和邻近转筒式涡旋泵1的入口侧的另一端，所述固定环14安装在所述第二圆筒壳体32的另一端上；第二圆筒壳体固定装置33，其可旋转地保持第二圆筒壳体 32，这里的第一圆筒壳体固定装置4以及第二圆筒壳体固定装置33在图中均显示为利用轴承组(推力轴承和调心轴承)实现圆筒壳体可旋转固定，当然也可以采用其他的方式，例如可以使用多个滚柱可旋转地保持该圆筒壳体；围绕第二圆筒壳体32的所述一端的第三齿轮34 ；以及同样被所述驱动轴30驱动的与所述第三齿34轮啮合的第四齿轮35，其中第四齿轮35与第三齿轮34的传动比小于第二齿轮31与第一齿轮四的传动比。需要指出的是，附图6中仅仅是示出了优选的实施方式，本领域普通技术人员还可以对此方式作出替换。例如，第一驱动装置5与第二驱动装置13可以使用不同的驱动源， 而不是使用同一根驱动轴。图7示出了根据本实用新型一个实施例的泥沙疏浚船的示意图。下面参照附图7 描述泥沙疏浚船100。如图7中所示，该泥沙疏浚船100包括船体101 ；设置在船体101的船头的上述的取泥沙装置；与取泥沙装置流体连通的泥沙排出装置；以及设置在船体101 的船尾的铅笔桩102。图8示出了根据本实用新型一个实施例的设置在船体侧面的支撑组件，其中图 8a-8c示出了该支撑组件的动作。如图8中所示，泥沙疏浚船100还包括一对支撑组件103， 所述一对支撑组件103分别设置在船体101的两侧，每一个支撑组件103包括竖直液压缸 104，竖直液压缸104的一端通过第一万向节105固定安装在船体侧面的第一位置上；爬行浮体106，所述爬行浮体106的几何中心位置安装有支撑臂107，所述支撑臂107固定在所述竖直液压缸104的另一端；侧拉液压缸108，侧拉液压缸108 —端通过第二万向节109安装在船体侧面上的与第一位置不同的第二位置，有利地，所述第一位置位于所述泥沙疏浚船100的重心线附近或在所述重心线上。其中，所述侧拉液压缸108的另一端通过第三万向节110与所述支撑臂107固定连接。所述爬行浮体106为扁平的浮体。浮体除了支撑船体之外，还可大幅度提高船体在水中的稳定性。挖泥船水中的移动可用船用推进器。如图7中所示，所述泥沙排出装置包括第一水平转筒式涡旋泵111，第一水平转筒式涡旋泵111为上述的转筒式涡旋泵1的类型，该第一水平转筒式涡旋泵111的入口侧与竖直转筒式涡旋泵1的出口侧流体相通。泥沙可以经由该第一水平转筒式涡旋泵111的出口直接排出。可选地，所述泥沙排出装置还包括与第一水平转筒式涡旋泵111的出口侧流体连通的垂直短管或第二竖直转筒式涡旋泵112，所述第二竖直转筒式涡旋泵112为上述的转筒式涡旋泵1的类型，垂直短管或第二竖直转筒式涡旋泵112的出口位于船体的船舱内； 第二水平转筒式涡旋泵113，第二水平转筒式涡旋泵113为上述的转筒式涡旋泵1的类型， 该第二水平转筒式涡旋泵113的入口侧与垂直短管或第二竖直转筒式涡旋泵112的出口流体连通。进一步地，所述泥沙排出装置还包括位于船舱外的至少一组水面浮体式接力输送泵114，该至少一组水面浮体式接力输送泵114的入口侧与第二水平转筒式涡旋泵113的出口流体连通。图16示意性地示出了根据本实用新型一个实施例的喷射装置的结构图，其中图 16a为喷射装置的纵截面，而图16b为喷射装置端视图。如图7、16中所示，所述泥沙排出装置还可包括安装在该至少一组水面浮体式接力输送泵114的出口的喷射装置115，所述喷射装置115的一端围绕该至少一组水面浮体式接力输送泵114的出口固定，所述喷射装置 115的另一端渐缩而形成泥沙喷射口，所述喷射装置115还包括设置在所述喷射装置115 的所述一端处的高压水入口 116以及贴着喷射装置115的内壁布置的多个高压水喷射口 117，所述多个高压水喷射口 117将来自高压水入口 116的高压水沿喷射装置115的所述内壁朝向泥沙喷射口 118喷射。如图7中所示，泥沙疏浚船100还包括变幅机构119，所述变幅机构119调整所述竖直转筒式涡旋泵1的方位。如图8-11中所示，所述船体101上还设置有与所述第一水平转筒式涡旋泵111 平行设置的辅助支撑件120 ；固定竖直转筒式涡旋泵1的横向构件121，所述横向构件121 分别通过第一、第二旋转接头122、123与第一水平转筒式涡旋泵111以及辅助支撑件120 连接，且竖直转筒式涡旋泵1在变幅机构119的作用下能够在垂直于横向构件121的平面上摆动。可选地，所述第二水平转筒式涡旋泵113的出口与该至少一组水面浮体式接力输送泵114的入口侧在船舱内通过第三旋转接头IM流体连通以使得第二水平转筒式涡旋泵 113能够关于该至少一组水面浮体式接力输送泵114的入口侧为支点摆动；所述船体101 的甲板上设置有横过船体的以所述支点为圆心的圆弧形导轨125，以及能够在该导轨125 上被弓I导移动的移动盘126，所述第一水平转筒式涡旋泵111以及辅助支撑件120被支撑在所述移动盘126上；垂直短管或第二竖直转筒式涡旋泵112穿过所述移动盘1 进入到船舱之内。移动盘1 可以由电机130驱动以在导轨125上移动。利用上述技术方案，可以改变竖直转筒式涡旋泵1相对于船头的位置。[0104]所述第二水平转筒式涡旋泵113的入口通过第四旋转接头135与垂直短管或第二竖直转筒式涡旋泵112的出口流体连通。这样，移动盘1 同样可以绕其旋转中心转动。移动盘126的转动同样可以利用电机130实现。图12示出了根据本实用新型一个实施例的旋转接头的结构示意图。旋转接头包括轴承42、密封环43、外衬圈44、内衬圈45、紧固螺丝46。图13示出了根据本实用新型的一个实施例的竖直转筒式涡旋泵的回收装置的示意图，其中图13a_i:3e示出了该回收装置的动作过程。如图13中所示，所述泥沙疏浚船100 还包括第一收回装置，所述第一收回装置适于将所述竖直转筒式涡旋泵1收回到船体101 上，所述第一收回装置包括缆索127以及设置在船体侧的卷扬缆索的卷扬机构128，所述缆索127的一端固定在水下取泥沙组件上或附近，另一端固定在该卷扬机构1 上；且在船体的俯视图上，如图13中所示，所述第一水平转筒式涡旋泵111位于所述移动盘126的靠近设置卷扬机构128的船体侧的偏心位置，且所述辅助支撑件120位于比所述第一水平转筒式涡旋泵111更偏离所述移动盘126的位置。图14示出了根据本实用新型一个实施例的铅笔桩的回收示意图，其中图Ha-Hc 示出了该铅笔桩的回收过程。如图所示，泥沙疏浚船100还可包括第二收回装置，所述第二收回装置适于将所述铅笔桩收回到船体上。该第二回收装置在图14中示出为液压缸129。 当然，第二回收装置可以为本领域普通技术人员所熟知的其它形式。在本实用新型中，可以在第一芯轴9上缠绕多头第一涡旋叶轮10 (当然也可以是一头)，基准面的回旋在90° -185°之间变化，回旋旋转圈数3X 360°至5X360°以上，形成连续多级增压。随着每个旋转角的增加，芯轴，涡旋叶轮作业曲面和第一圆筒壳体形成一个近似封闭旋转腔体、流体速度三角形图形都使得流体沿旋转面轴向的旋转流道。流体在腔体内受到回旋的轴向分解力和径向分解力，质量惯性力。旋
2 jy 2 / \ 2 jy 2
转体最低转速应满足涡旋间距L，转速n，芯轴半径
权利要求1.一种转筒式涡旋泵，包括 第一圆筒壳体；第一固定装置，所述第一固定装置可旋转地保持第一圆筒壳体； 第一驱动装置，所述第一驱动装置驱动所述第一圆筒壳体旋转； 设置在第一圆筒壳体内的多个增压段，其中的一个增压段设置在转筒式涡旋泵的入口侧；以及在每相邻的两个增压段之间设置的输送段，每一个输送段流体连通相邻的两个增压段，其特征在于每一个增压段包括第一涡旋蜗杆，第一涡旋蜗杆具有第一芯轴和固定设置在第一芯轴上的第一涡旋叶轮，第一涡旋叶轮的末端边缘与所述第一圆筒壳体的内壁固定地接合以在所述内壁、所述第一芯轴的外表面以及第一涡旋叶轮之间形成第一螺旋输送空间，第一芯轴的纵向轴线与第一圆筒壳体的纵向轴线重合；每一个输送段包括固定设置在第一圆筒壳体内壁上的第二涡旋叶轮，第二涡旋叶轮的末端朝向第一圆筒壳体的纵向轴线延伸；第一圆筒壳体在由第一驱动装置驱动旋转的同时，带动所述第一涡旋蜗杆同步旋转； 第一螺旋输送空间的输送空间体积逐渐变小。
2.根据权利要求1所述的转筒式涡旋泵，其特征在于第一芯轴的直径在泵送流体的流动方向上逐渐增加、且第一螺旋输送空间的输送空间体积逐渐变小；或者第一涡旋叶轮的螺距在泵送流体的流动方向上逐渐降低、且第一螺旋输送空间的输送空间体积逐渐变小。
3.根据权利要求1所述的转筒式涡旋泵，其特征在于在第一涡旋蜗杆竖直放置的情况下，第一涡旋叶轮沿平行于第一芯轴的纵向轴线的端面截面包括向下凹的第一上弧线，所述第一上弧线始于第一涡旋叶轮的末端，止于第一芯轴的外表面上的第一上点；第一下弧线，所述第一下弧线始于第一涡旋叶轮的末端，止于第一芯轴的外表面上的第一下点，在第一芯轴的纵向方向上所述第一下点在所述第一上点的下方，其中所述第一下弧线包括第一段涡旋泵弧线，始于第一涡旋叶轮的末端并且曲率中心在第一下弧线的上方；与第一段涡旋泵弧线平滑相接的第二段涡旋泵弧线，止于所述第一下点，且第二段涡旋泵弧线的曲率中心在第一下弧线的下方。
4.根据权利要求3所述的转筒式涡旋泵，其特征在于在第一圆筒壳体竖直放置的情况下，第二涡旋叶轮沿平行于第一圆筒壳体的纵向轴线的端面截面包括向下凹的第二上弧线，所述第二上弧线始于第二涡旋叶轮的末端，止于输送段上在第一圆筒壳体内表面上的第二上点；第二下弧线，所述第二下弧线始于第二涡旋叶轮的末端，止于输送段上在第一圆筒壳体内表面上的第二下点，在第一圆筒壳体的纵向方向上所述第二下点在所述第二上点的下方，其中所述第二下弧线包括第三段涡旋泵弧线，始于第二涡旋叶轮的末端并且曲率中心在第二下弧线的上方；与第三段涡旋泵弧线平滑相接的第四段涡旋泵弧线，止于所述第二下点，且第四段涡旋泵弧线的曲率中心在第二下弧线的下方。
5.一种取泥沙装置，包括竖直转筒式涡旋泵；设置在该转筒式涡旋泵的入口侧的水下取泥沙组件；和第二驱动装置，其特征在于所述竖直转筒式涡旋泵为根据权利要求1-4中任一项所述的转筒式涡旋泵；所述水下取泥沙组件具有围绕第一芯轴的轴线设置的多个泥沙切削件，所述多个泥沙切削件围绕所述第一芯轴的轴线形成泥沙预混空间，所述泥沙预混空间与所述转筒式涡旋泵的入口侧的增压段中的第一螺旋输送空间流体连通；所述第二驱动装置用于驱动所述水下取泥沙组件的多个泥沙切削件围绕所述第一芯轴的轴线在与第一涡旋蜗杆的转动方向相反的方向上转动。
6.根据权利要求5所述的取泥沙装置，其特征在于所述泥沙切削件为兜立面，每一个兜立面包括在第一芯轴的轴线方向上的上端和下端，所有兜立面的上端均固定在固定环上，该第二驱动装置通过驱动所述固定环而驱动所述兜立面旋转，该固定环与第一圆筒壳体的入口侧端形成旋转密封接触；每一个兜立面包括位于兜立面的旋转方向上的前端的切削边和位于兜立面的旋转方向上的后端的后边缘，每一个兜立面的切削边与相邻的一个兜立面的后边缘之间的间隙构成第一泥沙入口，每一个切削边设置有切割刃或切割齿。
7.根据权利要求6所述的取泥沙装置，其特征在于所述每一个兜立面的切削边在垂直于第一涡旋蜗杆的轴线的横截面上到所述第一芯轴的轴线的距离大于所述相邻的一个兜立面的后边缘到所述第一芯轴的轴线的距离。
8.根据权利要求7所述的取泥沙装置，其特征在于所述多个兜立面的下端固定在切削锯齿环上，该切削锯齿环具有朝向远离第一芯轴的方向凸出的锯齿，所述第一芯轴的轴线垂直通过所述切削锯齿环所在圆的圆心，所述切削锯齿环构成第二泥沙入口。
9.根据权利要求8所述的取泥沙装置，其特征在于所述水下取泥沙组件还包括第二涡旋蜗杆，所述第二涡旋蜗杆具有第二芯轴和固定设置在第二芯轴上的第三涡旋叶轮，所述第二芯轴从所述转筒式涡旋泵的入口侧的增压段中的第一涡旋蜗杆的第一芯轴一体延伸，所述第三涡旋叶轮从所述转筒式涡旋泵的入口侧的增压段中的第一涡旋蜗杆的第一涡旋叶轮螺旋延伸，第二芯轴的轴线与第一芯轴的轴线重合，其中，所述多个兜立面围绕所述第三涡旋叶轮设置，且多个兜立面与第三涡旋叶轮之间形成所述泥沙预混空间。
10.根据权利要求9所述的取泥沙装置，其特征在于所述第三涡旋叶轮延伸到所述切削锯齿环的所在圆。
11.根据权利要求6-10中任一项所述的取泥沙装置，其特征在于所述水下取泥沙组件还包括围绕所述固定环固定的多个下压导叶，所述下压导叶自所述固定环与第一芯轴的轴线的兜立面所围绕的部分成锐角设置且与所述兜立面间隔开。
12.根据权利要求11所述的取泥沙装置，其特征在于每一个下压导叶在面向兜立面的一侧设置有下压齿。
13.根据权利要求11所述的取泥沙装置，其特征在于所述水下取泥沙组件还包括侧切板，所述侧切板布置在所述兜立面的外侧，且在所述兜立面的旋转方向上从所述兜立面的下端附近倾斜地向上延伸到兜立面的中部位置附近， 所述侧切板的与泥沙接触的边缘设置有侧切齿。
14.根据权利要求9所述的取泥沙装置，其特征在于在第二涡旋蜗杆竖直放置的情况下，第三涡旋叶轮沿平行于第二芯轴的纵向轴线的端面截面包括向下凹的第三上弧线，所述第三上弧线始于第三涡旋叶轮的末端，止于第二芯轴的外表面上的第三上点；第三下弧线，所述第三下弧线始于第三涡旋叶轮的末端，止于第二芯轴的外表面上的第三下点，在第二芯轴的纵向方向上所述第三下点在所述第三上点的下方，其中所述第三下弧线包括第五段涡旋泵弧线，始于第三涡旋叶轮的末端并且曲率中心在第三下弧线的上方；与第五段涡旋泵弧线平滑相接的第六段涡旋泵弧线，止于所述第三下点，且第六段涡旋泵弧线的曲率中心在第三下弧线的下方。
15.根据权利要求14所述的取泥沙装置，其特征在于在从第一芯轴到第二芯轴的方向上，第三涡旋叶轮的直径逐渐变大。
16.根据权利要求14所述的取泥沙装置，其特征在于所述多个兜立面的面向第二涡旋叶轮的一侧设置有内涡旋叶轮。
17.根据权利要求15所述的取泥沙装置，其特征在于在第二涡旋蜗杆竖直放置的情况下，内涡旋叶轮沿平行于第二芯轴的纵向轴线的端面截面包括向下凹的第四上弧线，所述第四上弧线始于内涡旋叶轮的末端，止于兜立面的内表面上的第四上点；第四下弧线，所述第四下弧线始于内涡旋叶轮的末端，止于兜立面的内表面上的第四下点，在第二芯轴的纵向方向上所述第四下点在所述第四上点的下方，其中所述第四下弧线包括第七段弧线，始于内涡旋叶轮的末端并且曲率中心在第四下弧线的上方；与第七段弧线平滑相接的第八段弧线，止于所述第四下点，且第八段弧线的曲率中心在第四下弧线的下方。
18.根据权利要求5所述的取泥沙装置，其特征在于所述第一驱动装置包括围绕第一圆筒壳体安装的第一齿轮以及由驱动轴驱动的与第一齿轮啮合的第二齿轮；所述第二驱动装置包括围绕第一圆筒壳体并且与第一圆筒壳体间隔开地设置在转筒式涡旋泵的入口侧的第二圆筒壳体，第二圆筒壳体包括远离转筒式涡旋泵的入口侧的一端和邻近转筒式涡旋泵的入口侧的另一端，所述固定环安装在所述第二圆筒壳体的另一端上；第二圆筒壳体固定装置，其可旋转地保持第二圆筒壳体； 围绕第二圆筒壳体的所述一端的第三齿轮；以及同样被所述驱动轴驱动的与所述第三齿轮啮合的第四齿轮， 其中第四齿轮与第三齿轮的传动比小于第二齿轮与第一齿轮的传动比。
19.一种泥沙疏浚船，包括 船体；设置在船体的船头的取泥沙装置； 与取泥沙装置流体连通的泥沙排出装置；以及设置在船体的船尾的铅笔桩， 其特征在于所述取泥沙装置为根据权利要求5-18中任一项所述的取泥沙装置。
20.根据权利要求19所述的泥沙疏浚船，其特征在于还包括一对支撑组件，所述一对支撑组件分别设置在船体的两侧，每一个支撑组件包括竖直液压缸，竖直液压缸的一端通过第一万向节固定安装在船体侧面的第一位置上； 爬行浮体，所述爬行浮体的几何中心位置安装有支撑臂，所述支撑臂固定在所述竖直液压缸的另一端；侧拉液压缸，侧拉液压缸一端通过第二万向节安装在船体侧面上的与第一位置不同的第二位置，其中，所述侧拉液压缸的另一端通过第三万向节与所述支撑臂固定连接。
21.根据权利要求20所述的泥沙疏浚船，其特征在于 所述爬行浮体为扁平的浮体。
22.根据权利要求20所述的泥沙疏浚船，其特征在于所述第一位置位于所述泥沙疏浚船的重心线附近或在所述重心线上。
23.根据权利要求19-22中任一项所述的泥沙疏浚船，其特征在于 所述泥沙排出装置包括第一水平转筒式涡旋泵，第一水平转筒式涡旋泵为根据权利要求1-3中任一项所述的转筒式涡旋泵，该第一水平转筒式涡旋泵的入口侧与竖直转筒式涡旋泵的出口侧流体相通。
24.根据权利要求23所述的泥沙疏浚船，其特征在于 所述泥沙排出装置还包括与第一水平转筒式涡旋泵的出口侧流体连通的垂直短管或第二竖直转筒式涡旋泵，所述第二竖直转筒式涡旋泵为根据权利要求1-4中任一项所述的转筒式涡旋泵，垂直短管或第二竖直转筒式涡旋泵的出口位于船体的船舱内；第二水平转筒式涡旋泵，第二水平转筒式涡旋泵为根据权利要求1-4中任一项所述的转筒式涡旋泵，该第二水平转筒式涡旋泵的入口侧与垂直短管或第二竖直转筒式涡旋泵的出口流体连通。
25.根据权利要求M所述的泥沙疏浚船，其特征在于 所述泥沙排出装置还包括位于船舱外的至少一组水面浮体式接力输送泵，该至少一组水面浮体式接力输送泵的入口侧与第二水平转筒式涡旋泵的出口流体连通。
26.根据权利要求25所述的泥沙疏浚船，其特征在于所述泥沙排出装置还包括安装在该至少一组水面浮体式接力输送泵的出口的喷射装置，所述喷射装置的一端围绕该至少一组水面浮体式接力输送泵的出口固定，所述喷射装置的另一端渐缩而形成泥沙喷射口，所述喷射装置还包括设置在所述喷射装置的所述一端处的高压水入口以及贴着喷射装置的内壁布置的多个高压水喷射口，所述多个高压水喷射口将来自高压水入口的高压水沿喷射装置的所述内壁朝向泥沙喷射口喷射。
27.根据权利要求19-22中任一项所述的泥沙疏浚船，其特征在于还包括变幅机构，所述变幅机构调整所述竖直转筒式涡旋泵的方位。
28.根据权利要求25所述的泥沙疏浚船，其特征在于还包括变幅机构，所述变幅机构调整所述竖直转筒式涡旋泵的方位。
29.根据权利要求观所述的泥沙疏浚船，其特征在于所述船体上还设置有与所述第一水平转筒式涡旋泵平行设置的辅助支撑件；固定竖直转筒式涡旋泵的横向构件，所述横向构件分别通过第一、第二旋转接头与第一水平转筒式涡旋泵以及辅助支撑件连接，且竖直转筒式涡旋泵在变幅机构的作用下能够在垂直于横向构件的平面上摆动。
30.根据权利要求四所述的泥沙疏浚船，其特征在于所述第二水平转筒式涡旋泵的出口与该至少一组水面浮体式接力输送泵的入口侧在船舱内通过第三旋转接头流体连通以使得第二水平转筒式涡旋泵能够关于该至少一组水面浮体式接力输送泵的入口侧为支点摆动；所述船体的甲板上设置有横过船体的以所述支点为圆心的圆弧形导轨，以及能够在该导轨上被引导移动的移动盘，所述第一水平转筒式涡旋泵以及辅助支撑件被支撑在所述移动盘上；垂直短管或第二竖直转筒式涡旋泵穿过所述移动盘进入到船舱之内。
31.根据权利要求30所述的泥沙疏浚船，其特征在于所述第二水平转筒式涡旋泵的入口通过第四旋转接头与垂直短管或第二竖直转筒式涡旋泵的出口流体连通。
32.根据权利要求30所述的泥沙疏浚船，其特征在于所述泥沙疏浚船还包括第一收回装置，所述第一收回装置适于将所述竖直转筒式涡旋泵收回到船体上，所述第一收回装置包括缆索以及设置在船体侧的卷扬缆索的卷扬机构， 所述缆索的一端固定在水下取泥沙组件上或附近，另一端固定在该卷扬机构上；且在船体的俯视图上，所述第一水平转筒式涡旋泵位于所述移动盘的靠近设置卷扬机构的船体侧的偏心位置，且所述辅助支撑件位于比所述第一水平转筒式涡旋泵更偏离所述移动盘的位置。
33.根据权利要求19-22中任一项所述的泥沙疏浚船，其特征在于 还包括第二收回装置，所述第二收回装置适于将所述铅笔桩收回到船体上。
专利摘要本实用新型涉及转筒式涡旋泵，包括圆筒壳体；设置在圆筒壳体内的多个增压段，其中的一个增压段设置在泵入口侧；在每相邻的两个增压段之间设置的输送段，输送段流体连通相邻的两个增压段，增压段包括涡旋蜗杆，涡旋蜗杆具有芯轴和芯轴上的第一涡旋叶轮，第一涡旋叶轮的末端边缘与圆筒壳体的内壁固定地接合以在内壁、芯轴的外表面以及第一涡旋叶轮之间形成螺旋输送空间；输送段包括设置在圆筒壳体内壁上的第二涡旋叶轮；圆筒壳体与第一涡旋蜗杆同步旋转；螺旋输送空间的输送空间体积逐渐变小。本实用新型还涉及取泥沙装置、泥沙疏浚船。上述技术方案一般可防止浆体阻塞泵、发生喘振或失速，且脉动很小，提高了工作效率。
文档编号E02F3/90GK202266441SQ20112005685
公开日2012年6月6日 申请日期2011年3月3日 优先权日2011年3月3日
发明者刘滨军 申请人:刘滨军