一种用于取水泵船的万向接头管端支架及船岸摇臂装置的制作方法

1.本实用新型涉及船舶设备技术领域，具体是一种用于取水泵船的万向接头管端支架及船岸摇臂装置。


背景技术：

2.将江、河、湖泊的水提升到岸上较高处用作自来水厂水源、灌溉水源、工厂冷却水源及其他用途水源等，有许多采用取水泵船形式，这是由于在相同取水量的情况下，取水泵船形式投资少，建造周期短，因此在内河流域被广泛采用。取水泵船由水泵将江、河、湖泊的水抽起后经输水管路输送到岸上，由于江、河、湖泊一年四季水位的变化，泵船与岸基之间的输水管主要有两种连接方式：
3.1、软管连接方式：
4.在历史最高水位和最低水位间的岸基斜坡上建筑水泥硬化坡道，在坡道上固定设置输水钢管，根据最高、最低水位，在输水管上分若干支管接口，取水泵船输水出口采用橡胶软管与岸基钢管上支管接口相连接，根据不同的水位选择支管接口，当水位变化，泵船随之上下移动，需要人工拆换软管与岸基输水支管的接口，因此该连接方式只能适用于输水管径不大的取水泵船。
5.2、摇臂接头(或球形接头)连接方式：
6.在取水泵船和岸基各设一个取水泵船专用摇臂接头，两摇臂接头之间采用钢管与摇臂接头的摇臂输出管接口连接，摇臂接头的摇臂输出管可以绕垂直和水平方向旋转。这样，当水位变化使得取水泵船随水位上下移动或泵船前后移动时，船岸输水管就随摇臂接头水平、垂直方向自动转动，不需要人工操作。对于只设有一根输水管的趸船来讲，摇臂接头方式是最佳的选择。而目前有许多取水泵船设有2根(使用较多)或以上的n根输水管，那么，船、岸的摇臂接头和输水管布置就形成1个或(n
‑
1)个四边形，并且这些四边形的边长一旦安装定位就成为定长。从理论上来讲，当取水泵船需要上下、前后移动时，这些四边形必须是全等的平行四边形，否则摇臂将会被卡死不能转动，而摇臂接头在船、岸的定位精度，几乎很难控制在mm级单位，输水管的长度一般都在几十米，其精度也很难控制在1mm内。由此可见，在多根船岸输水管的情况下，要做到多个全等的平行四边形是几乎不可能的，即使是单个平行四边形也是很难的，目前采用摇臂接头的两根输水管的取水泵船虽然在泵船位移时也可以勉强工作，但主要是靠摇臂接头运动部件的间隙，部件及输水管受力变形进行强制补偿，其密封装置及其他机构极易受力破坏，使用寿命短。球形接头在水位变化不大、水流不急的水域是较好的连接方式，但在极端工况条件下，一旦岸基上的球形接头收到泵船的向外拉力而超出其摆动角度上限以及应力承受范围，其结构很容易被损坏，影响作业安全，提高维护成本。
7.因此，对于以上两种连接方式使用两根及以上输水管时，均存在不能适应取水泵船因水位变化导致泵船位移时自动调节输水管与岸基之间的角度变化，致使其不能正常地工作，甚至不能工作。


技术实现要素：

8.本实用新型针对所要解决的技术问题，提供一种用于取水泵船的万向接头管端支架及船岸摇臂装置，采用万向接头管端接头配合软管的连接方式，实现取水泵船随水位变化位移时，船岸多根输水管能自动跟随取水泵船在一定范围内移动时调节输水管与取水泵船、岸基的夹角。
9.为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种用于取水泵船的万向接头管端支架，包括固定在岸基或船体上的底座，所述底座中心固定设置有中心立柱，所述中心立柱外侧转动套接水平径向支撑架，所述水平径向支撑架的外沿固定连接多个导套支撑架，每个所述导套支撑架的顶部固定连接导套支撑管、底部设有滚轮组件，所述导套支撑管内腔转动连接短轴，所述短轴另一端固定连接滑动导管支架，所述滑动导管支架另一端固定连接滑动导套，所述滑动导套内部设有可轴向前后自由滑动的滑动补偿组件；
10.当取水泵船随水位变化上下移位时，所述滑动补偿组件随所述滑动导套绕所述短轴的中心轴线上下转动；当取水泵船随水位变化前后移位时，所述滑动补偿组件随所述滑动导套绕所述短轴的垂直轴线水平转动。
11.进一步的，所述滑动补偿组件包括与所述滑动导套内腔壁滑动配合的环形限位块，所述环形限位块内环穿过有柔性的伸缩管体，所述伸缩管体两端设有法兰盘，其中一端的法兰盘固定安装在所述环形限位块的侧壁上、另一端的法兰盘固定连接到所述输水管的端部。
12.进一步的，所述环形限位块与滑动导套之间嵌入有密封环。
13.进一步的，所述导套支撑架的数量为2～4个，所述滚轮组件的数量为1～2个，所述滚轮组件沿所述中心立柱的中心轴线周向滚动。
14.一种用于取水泵船的船岸摇臂装置，包括球形接头、输水管、软管，还包括一个如前文所述的万向接头管端支架，所述球形接头安装在船体甲板上，所述万向接头管端支架安装在岸基的安装平台上，所述输水管活动密封连接于所述球形接头与万向接头管端支架之间，所述软管连接到所述万向接头管端支架远离所述输水管的一端
15.进一步的，所述输水管远离所述球形接头的一端连接到如前文所述的滑动补偿组件。
16.进一步的，所述输水管与水平面的可转动角度为
‑
12
°
～+11
°
。
17.进一步的，所述安装平台采用钢筋混凝土浇筑而成，所述输水管采用不锈钢管材料制作而成，所述软管采用橡胶制作而成。
18.另一种用于取水泵船的船岸摇臂装置，包括输水管、软管，其特征在于：还包括两个如前文所述的万向接头管端支架，其中一个万向接头管端支架安装在船体甲板上，另一个万向接头管端支架安装在岸基的安装平台上，所述输水管密封连接于两个所述万向接头管端支架之间，所述软管连接到安装在岸基安装平台上的万向接头管端支架远离所述输水管的一端。
19.进一步的，所述输水管与水平面的可转动角度为
‑
16
°
～+15
°
。
20.与现有技术相比，本实用新型的有益之处是：
21.一、本实用新型提供的万向接头管端支架通过与软管配合能够实现取水泵船随水
位变化位移时，岸基多根输水管能自动跟随取水泵船在一定范围内移动时调节输水管与取水泵船、岸基的夹角。当取水泵船随水位变化上下移位时，通过滑动补偿组件随滑动导套上下转动实现夹角调节；当取水泵船随水位变化前后移位时，通过滑动补偿组件随滑动导套水平转动实现夹角调节；当采用多根输水管时，通过滑动补偿组件在滑动导套内轴向前后滑动改变两管端支点的距离，使得多个平行四边形可以自动随滑动导套左右同步转动；结构简单，实用性强。
22.二、本实用新型提供的第一种船岸摇臂装置采用岸基(万向接头管端支架+滑动补偿组件+软管)通过输水管连接取水泵船(球形接头)的形式，解决了取水泵船不能适应因水位变化导致的泵船位移时自动调节输水管与岸基之间的角度变化、进而导致不能正常工作的问题。另一方面，输水管的两端须连接一段软管，当输水管管径较大时，软管的长度相应要加长，这对于岸基不存在问题，但是对于取水泵船当宽度有限时，布置困难；本方案中由于球形接头与输水管连接不需要软管，避免了在取水泵船采用万向接头管端支架所需软管的安装空间问题。
23.三、本实用新型提供的第二种船岸摇臂装置采用岸基(万向接头管端支架+滑动补偿组件+软管)通过输水管连接取水泵船(万向接头管端支架+滑动补偿组件+软管)的形式，适用于输水管管径较小、输水管数量较多时的情况，可以满足取水泵船更大的位置变化和夹角调节。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
25.下面结合附图对本实用新型进一步说明：
26.图1是本实用新型所述万向接头管端支架的整体结构示意图；
27.图2是图1的后视图；
28.图3是图1中a
‑
a方向的全剖视图；
29.图4是图3中b
‑
b方向的全剖视图；
30.图5是本实用新型所述滑动补偿组件的结构示意图；
31.图6是实施例二所述船岸摇臂装置在水位上升时的状态图；
32.图7是实施例二所述船岸摇臂装置在水位下降时的状态图；
33.1、底座；2、滚轮组件；3、导套支撑架；4、短轴；5、滑动导套；6、水平径向支撑架；7、滑动补偿组件；8、中心立柱；9、导套支撑管；10、滑动导管支架；11、船体甲板；12、球形接头端；13、输水管；14、万向接头管端支架端；15、软管；16、安装平台；71、密封环；72、伸缩管体；73、法兰端；74、环形限位块。
具体实施方式
34.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部
的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
35.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
36.另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
37.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是物理连接或无线通信连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
38.另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
39.实施例一
40.如附图1至图4所示的一种用于取水泵船的万向接头管端支架，包括固定在岸基或船体上的底座1，在本实施例中，底座1的形状为圆形，在其他实施例中也可以为方形、多边形或其他形状；所述底座1中心固定设置有中心立柱8，所述中心立柱8为圆形立柱，外侧转动套接水平径向支撑架6，所述水平径向支撑架6的外沿固定连接多个导套支撑架3，每个所述导套支撑架3的顶部固定连接导套支撑管9、底部设有滚轮组件2，滚轮组件2两侧不设限位便于实现垂直方向的位移补偿；所述导套支撑管9内腔转动连接短轴4，所述短轴4另一端固定连接滑动导管支架10，所述滑动导管支架10另一端固定连接滑动导套5，所述滑动导套5内部设有可轴向前后自由滑动的滑动补偿组件7；当取水泵船随水位变化上下移位时，所述滑动补偿组件7随所述滑动导套5绕所述短轴4的中心轴线上下转动；当取水泵船随水位变化前后移位时，所述滑动补偿组件7随所述滑动导套5绕所述短轴4的垂直轴线水平转动，从而实现不同水位的取水作业。
41.在其中一个实施例中，如图5所示，所述滑动补偿组件7包括与所述滑动导套5内腔壁滑动配合的环形限位块74，所述环形限位块74内环穿过有伸缩管体72，所述伸缩管体72两端设有法兰盘73，其中一端的法兰盘固定安装在所述环形限位块74的侧壁上、另一端的法兰盘固定连接到所述输水管13的端部。当采用多根输水管时，通过滑动补偿组件7在滑动导套5内轴向前后滑动改变两管端支点的距离，使得多个平行四边形可以自动随滑动导套5左右同步转动。
42.优选的，所述环形限位块74与滑动导套5之间嵌入有密封环71，便于滑动补偿组件7在滑动导套5内轴向前后滑动的对管道的密封，避免泄漏。
43.更具体的，所述导套支撑架3的数量为2～4个，在本实施例中，所述导套支撑架3的
数量为2个；所述滚轮组件2的数量为1～2个，在本实施例中，所述滚轮组件2的数量为2个；所述滚轮组件2沿所述中心立柱8的中心轴线周向滚动。
44.本实施例的具体使用过程是：
45.首先将本实施例安装于船体甲板11或岸基安装平台16上，在作业过程中，软管15、输水管13自身的重力和管内水的重力负载，通过管端传递给滑动补偿组件7，再传递给滑动导套5，通过滑动导套5两边的短轴传递给导套支撑架3，导套支撑架3将水平分力传递给底座1的中心立柱8，垂直分离通过导套支撑架3下部的滚轮组件2传递给底座1的上平面，水平分力和垂直分力均通过底座1传递给船体甲板11或岸基安装平台16。当取水泵船随水位变化上下移位时，通过滑动补偿组件7的伸缩管体72随滑动导套5上下转动实现夹角调节；当取水泵船随水位变化前后移位时，同样通过滑动补偿组件7的伸缩管体72随滑动导套5水平转动实现夹角调节；当采用多根输水管时，通过滑动补偿组件7的环形限位块74在滑动导套5内轴向前后滑动改变两管端支点的距离，使得多个平行四边形可以自动随滑动导套5左右同步转动，配合密封环71实现密封避免泄漏，其原理类似于医院常用的针筒。同时滑动导套5的边缘内侧设有限位台阶，可以防止滑动补偿组件7滑出。
46.实施例二
47.本实用新型在实施例一的基础上还提供一种用于取水泵船的船岸摇臂装置，如图6至图7所示，包括球形接头12、输水管13、软管15，还包括一个如实施例一所述的万向接头管端支架14，所述球形接头12安装在船体甲板11上，所述万向接头管端支架14安装在岸基的安装平台16上，所述输水管13活动密封连接于所述球形接头12与万向接头管端支架14之间，所述软管15连接到所述万向接头管端支架14远离所述输水管13的一端。
48.在本实施例中，所述球形接头12通过内部球体的偏转，不承受弯矩影响的情况下调整位移偏差，采用的是现有技术，具体结构和原理可参照专利号cn211232000u一种用于水系连通的多管船岸连接系统，在此不做赘述。
49.更具体的，所述输水管13远离所述球形接头12的一端连接到如实施例一所述的滑动补偿组件7。在本实施例中，所述输水管13与水平面的可转动角度为
‑
12
°
～+11
°
。
50.本实施例适用于输水管13管径较大时的项目，由于输水管13两端须连接一段柔性管，当输水管13的管径较大时(如1200mm)，软管的长度相应要加长(至少应在5米以上)，这对于岸基不存在问题，但是对于取水泵船当宽度有限时，布置困难；本实施例中由于球形接头12与输水管13连接不需要软管，避免了在取水泵船采用万向接头管端支架14所需软管的安装空间问题。
51.实施例三
52.本实用新型在实施例一的基础上还提供另一种用于取水泵船的船岸摇臂装置，参照图6至图7所示，只需将球形接头12替换成实施例一所述的万向接头管端支架，包括输水管13、软管15，还包括两个如实施例一所述的万向接头管端支架14，其中一个万向接头管端支架14安装在船体甲板11上，另一个万向接头管端支架14安装在岸基的安装平台16上，所述输水管13密封连接于两个所述万向接头管端支架14之间，所述软管15连接到安装在岸基安装平台16上的万向接头管端支架14远离所述输水管13的一端。
53.在本实施例中，所述输水管13与水平面的可转动角度为
‑
16
°
～+15
°
，相对于船体使用球形接头，输水管13的可转动角度可提高一些。
54.本实施例提供的另一种用于取水泵船的船岸摇臂装置采用岸基(万向接头管端支架+滑动补偿组件+软管)通过输水管13连接取水泵船(万向接头管端支架+滑动补偿组件+软管)的形式，适用于输水管13管径较小、输水管数量较多时的情况，可以满足取水泵船更大的位置变化和夹角调节。
55.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。