專利名稱：刮板疏浚機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于工程疏浚、深水疏浚、污染水域底泥疏浚，以及將泥駁中的底泥提升輸入堆場的刮板疏浚機。
背景技術(shù)：
在污染水域中，由于80％的污染物質(zhì)會沉淀在底泥中，因此在對受污染水域進行治理時，必須對這些水域中含有大量污染物質(zhì)的底泥進行疏浚。在水利工程建設過程中，為了保證水道的暢通和水域的深度，也常常需要在湖床、河床等水底進行工程疏浚、深水疏浚。
傳統(tǒng)的疏浚設備主要分成兩類第一類是用絞刀、耙頭、斗輪或水槍等裝置松動底泥成為泥漿，再用泵抽吸并通過管道將泥漿送至堆場存放、沉淀、脫水、固化。利用這類設備進行疏浚時，由于底泥受到嚴重攪動，底泥中的污染物質(zhì)再次擴散到水中，因而二次水污染嚴重；另外，一般泥漿的平均含泥量不超過20％，為了疏浚底泥，需要輸送五倍于底泥體積的泥漿，致使疏浚效率低下；同時存放泥漿需要占用大量場地，在泥漿的沉淀、脫水、固化過程中還會帶來一系列的問題，例如大量被污染的余水再次污染環(huán)境，未固化的泥漿造成行人誤入沉陷，等等，由此使疏浚成本進一步加大。
第二類是用抓斗、鏈斗、鏟斗提升底泥放入泥駁運送至堆場，在挖泥及提升過程中，溢流散失甚多，形成大范圍的混濁區(qū)，更主要的是，在將泥駁中的底泥卸入堆場時，普遍采用吹填法，即用水槍沖、用水泵抽吸，同樣會形成二次水污染。
隨著在疏浚過程中對環(huán)保要求的進一步提高，上世紀末，意大利PNEUMA.S.R.L生產(chǎn)了一種氣力泵，該氣力泵利用壓氣將進入水底氣罐中的淤泥排出，然后降壓，由于水面高于氣罐的吸入口，水頭壓力將堵在吸入口周圍的淤泥壓入氣罐，有三個氣罐交替工作，由一組閥門控制循環(huán)往復過程。這一系統(tǒng)存在的主要問題是(1)當水較淺時，水頭壓力小，需要增設真空泵，使設備復雜化，而污染底泥很多在淺水區(qū)；(2)只適用于松厚的底泥層，底泥必須能始終圍堵住吸口，才能獲得高濃度的泥漿，實際上很難始終滿足，周圍的水很易沖開圍堵涌入罐內(nèi)，使泥漿濃度大幅下降；
(3)耗能高、壓氣傳動的總效率僅為電力傳動的1/6～1/7。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種疏浚效率高、施工成本低，并能有效防止產(chǎn)生二次水污染的刮板疏浚機。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一種刮板疏浚機包括上機架、下機架、環(huán)狀輸送鏈；上機架后端與下機架前端通過垂直于兩機架軸線的水平銷軸可轉(zhuǎn)動連接，上機架前端設置有一驅(qū)動軸，該驅(qū)動軸上間隔固定有至少兩個驅(qū)動鏈輪；下機架后端設置有一鏈條支撐軸，該支撐軸上固定有支撐鏈輪，下機架前端設置有以上下機架之間的回轉(zhuǎn)軸線為中心的圓弧形上鏈條轉(zhuǎn)向?qū)к?，該轉(zhuǎn)向?qū)к壟c支撐鏈輪之間的下機架上還設置有沿下機架軸向延伸的上鏈條支撐導軌，下機架上設置有一兩端開口、斷面封閉、沿下機架軸向延伸的輸泥槽，該輸泥槽位于上鏈條支撐導軌和支撐鏈輪的下方并與下機架橫向?qū)χ?，其前后端開口分別與下機架的前后端相對應，輸泥槽前端開口處設置有用短心軸支撐的轉(zhuǎn)向鏈輪，輸泥槽內(nèi)設置有沿輸泥槽軸向延伸的下鏈條支撐導軌，輸泥槽內(nèi)還設置有貫穿其全長且下端帶有出水口的排水管，該排水管管壁上設置有濾水通孔；支撐鏈輪與上鏈條支撐導軌與轉(zhuǎn)向?qū)к壟c驅(qū)動鏈輪與轉(zhuǎn)向鏈輪、下鏈條支撐導軌均一一對應；每組驅(qū)動鏈輪、支撐鏈輪、轉(zhuǎn)向鏈輪上均纏繞有一根環(huán)狀輸送鏈，該環(huán)狀輸送鏈同時支撐在相應的轉(zhuǎn)向?qū)к墶⑸湘湕l支撐導軌、下鏈條支撐導軌上，環(huán)狀輸送鏈沿其長度方向間隔設置有刮板，刮板兩端分別連接在兩兩相鄰環(huán)狀輸送鏈的相對應的鏈節(jié)上，刮板上帶有面向環(huán)狀輸送鏈前進方向的刮泥面，該刮泥面下沿設置有切削刃；刮板的形狀與輸泥槽內(nèi)腔相適配，支撐鏈輪的位置與輸泥槽下端開口位置相協(xié)調(diào)。
進一步，所述輸泥槽后端開口處兩側(cè)壁里側(cè)均帶有導向斜面，并在導向斜面的端部邊沿處形成側(cè)切刃，輸泥槽后端沿其橫向設置有若干個犁刀，該犁刀與輸泥槽軸線的夾角同輸泥槽工作時的傾角相協(xié)調(diào)，犁刀的位置與所述刮板繞所述支撐鏈輪旋轉(zhuǎn)工作時的回轉(zhuǎn)半徑相協(xié)調(diào)。
進一步，所述環(huán)狀輸送鏈的鏈條滾子的外緣為圓弧形凹面，所述上、下鏈條支撐導軌的橫截面為與所述環(huán)狀輸送鏈的鏈條滾子外表面相匹配的圓弧形。
進一步，所述排水管為矩形管，該矩形管同時作為所述下鏈條支撐導軌的支撐梁而與其一一相配。
進一步，所述刮板上沿接有一向所述環(huán)狀輸送鏈前進方向延伸的頂板，該頂板的寬度與環(huán)狀輸送鏈鏈節(jié)的長度相協(xié)調(diào)，刮板兩端設置有封板，該封板與刮板兩端的環(huán)狀輸送鏈的鏈板相固定。
進一步，所述刮板兩端的封板同時作為鏈板鉸接固定在環(huán)狀輸送鏈上。
進一步，所述上機架上設置有與驅(qū)動鏈輪一一相配、沿上機架軸向延伸的上鏈條支撐導軌。
進一步，所述下機架上安裝有液動或電動振動器，振動器在下機架上橫向?qū)χ性O置。
進一步，所述上、下機架之間的水平銷軸安裝在上機架上設置的軸承座上，上機架上設置有所述環(huán)狀輸送鏈的張緊調(diào)節(jié)油缸，該油缸一端與上機架固定，其另一端與所述水平銷軸的軸承座相連。
采用本發(fā)明刮板疏浚機，底泥的攪動及底泥向周圍水域的擴散被降低到最小限度，大幅度降低了水的二次污染，疏浚的底泥在總輸送量中所占的比例由原來20％提高到80％以上，顯著提高了疏浚效率，降低了施工成本，采用密封結(jié)構(gòu)的輸送鏈，使設備的工作可靠性和使用壽命均得到提高。另外，本刮板疏浚機可在不同深度的水下和不同硬度的地層中施工，同時通過調(diào)整刮板的列數(shù)和輸泥槽的尺寸可方便地調(diào)整其生產(chǎn)率。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明刮板疏浚機的實施方案作進一步詳細說明。
圖1為本發(fā)明刮板疏浚機的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中A-A剖視圖；圖3為圖2中E-E剖視圖；圖4為圖1中G-G剖視圖；圖5為圖4中D部放大視圖；圖6為圖4中K-K剖視圖；圖7為圖1中B-B剖視圖；圖8為圖6中H向視圖；圖9為圖1中C-C剖面圖；圖10為圖1中F向視圖；圖11為圖9中I-I剖視圖；圖12為圖10中J-J剖視圖。
具體實施例方式
如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明刮板疏浚機包括上機架2、下機架3，上機架2后端與下機架3前端通過軸5可轉(zhuǎn)動連接，軸5兩端的軸承座3.8安裝在上機架2上，油缸2.4活塞端與軸承座3.8相連，其缸體端與上機架2相固定。上機架2前端設置有一驅(qū)動軸2.1，其上安裝有三個驅(qū)動鏈輪2.2，該驅(qū)動鏈輪2.2分別通過驅(qū)動軸2.1上固定的連接座板2.6及驅(qū)動軸2.1端部的壓板2.5與驅(qū)動軸2.1相固定，驅(qū)動軸2.1通過其兩端的軸承座2.7安裝上機架2上，驅(qū)動軸2.1一端與驅(qū)動機構(gòu)7動力相連；上機架2靠近其上部設置有三根由圓管構(gòu)成的上鏈條支撐導軌2.3，該支撐導軌2.3的位置分別與驅(qū)動鏈輪2.2一一相配。下機架3前端上部設置有三個以軸5為圓心的圓弧形上鏈條轉(zhuǎn)向?qū)к?.7，該轉(zhuǎn)向?qū)к?.7與上機架2上支撐導軌2.3一一對應，下機架3后端上部設置有一支撐軸3.5，該支撐軸3.5上固定有三個支撐鏈輪3.6，在支撐鏈輪3.6與軸5之間設置有三根沿下機架3軸向延伸的上鏈條支撐導軌3.4，支撐導軌3.4、支撐鏈輪3.6、轉(zhuǎn)向?qū)к?.7一一對應并相匹配，下機架3下部設置有一斷面封閉、兩端開口的輸泥槽3.3，該輸泥槽3.3兩端開口分別位于下機架3的前后兩端，輸泥槽3.3內(nèi)設置有三根下鏈條支撐導軌3.9，下機架3前端下部靠近輸泥槽3.3前端開口處，通過短心軸3.15設置有三個轉(zhuǎn)向鏈輪3.1，該轉(zhuǎn)向鏈輪3.1與支撐鏈輪3.6和驅(qū)動鏈輪2.2相對應，輸泥槽3.3內(nèi)的下鏈條支撐導軌3.9的位置與支撐鏈輪3.6和驅(qū)動鏈輪2.2相協(xié)調(diào)。三根環(huán)狀輸送鏈6分別纏繞在三組驅(qū)動鏈輪2.2、支撐鏈輪3.6和轉(zhuǎn)向鏈輪3.1上，并且同時支撐在相應的上鏈條支撐導軌2.3、3.4和下鏈條支撐導軌3.9上，環(huán)狀輸送鏈6上每隔一節(jié)鏈節(jié)設置有一刮板6.1，該刮板6.1分別連接在兩兩環(huán)狀輸送鏈6之間，刮板6.1隨輸送鏈6穿過輸泥槽3.3，刮板6.1的長度和寬度與輸泥槽3.3的內(nèi)腔相協(xié)調(diào)。
如圖4、圖5、圖6所示，刮板6.1為斗狀，由腹板、中間筋板6.13和兩端封板6.12構(gòu)成，其中腹板包括前壁6.16、后壁6.11、頂板6.14，后壁6.11下沿里側(cè)還設置有耐磨層6.15。刮板6.1兩端的封板6.12同時作為輸送鏈6的鏈板鉸接在輸送鏈6上。輸送鏈6的滾子6.2由外圈6.21和滾子芯6.22構(gòu)成，外圈6.21的外表面為圓弧形，滾子6.2被夾持在輸送鏈6的兩內(nèi)鏈板之間，滾子芯6.22兩側(cè)面與內(nèi)鏈板之間設置有密封圈6.23，輸送鏈6的內(nèi)鏈板與外鏈板之間設置有密封圈6.3。
如圖7、圖8、圖9所示，下機架3由縱梁3.2、橫梁3.31、封板3.32構(gòu)成，縱梁3.2為矩形管，由圓管構(gòu)成的上鏈條支撐導軌3.4、下鏈條支撐導軌3.9分別一一固定在各縱梁3.2上，橫梁3.31、封板3.32與縱梁3.2相結(jié)合在下機架3下部構(gòu)成一斷面封閉的輸泥槽3.3，下排三根縱梁3.2被圍在輸泥槽3.3中并同時作為輸泥槽3.3中的排水管，該三根縱梁3.2側(cè)壁上加工有濾水通孔(圖中未示出)，其下端頂壁設置有出水口3.21。轉(zhuǎn)向鏈輪3.1位于下機架3前端下部輸泥槽3.3前端開口處上鏈條支撐導軌2.3、3.4和下鏈條支撐導軌3.9的外徑及轉(zhuǎn)向?qū)к?.7的斷面弧形與輸送鏈滾子外圈6.21的圓弧形外表面相匹配。
如圖10、圖11、圖12所示，下機架3上部縱梁3.2之間還設置有大橫梁3.10，支撐軸3.5通過軸承座3.51固定在下機架3后端上部，同時下機架3后端上部靠近支撐鏈輪3.6對稱設置有兩個液壓振動器8。輸泥槽兩側(cè)壁3.32后端里側(cè)設置有向輸泥槽橫向中心傾斜的封板，該封板外表面形成導向斜面3.13，輸泥槽內(nèi)靠近側(cè)壁3.32的兩根縱梁3.2后端同時被封在封板里側(cè)，側(cè)壁端部后沿帶有側(cè)切刃3.14。犁刀3.12安裝在輸泥槽3.3入口處三根縱梁3.2后端，每根縱梁3.2后端設置有三個犁刀3.12安裝面，每個犁刀3.12均通過連板3.11固定在其安裝面上，縱梁3.2后端的三個犁刀安裝面距支撐軸3.5的距離相等，并與刮板6.1工作時繞支撐軸3.5旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)半徑相協(xié)調(diào)，相鄰犁刀安裝面的夾角為15°，犁刀3.12的三個安裝面分別與輸泥槽3.3工作時的三個傾角范圍、＜30°、30～45°、45～60°相協(xié)調(diào)。
本發(fā)明刮板疏浚機使用時安裝在船上的支架1上，驅(qū)動機構(gòu)7帶動驅(qū)動鏈輪2.2旋轉(zhuǎn)，輸送鏈6按圖1中箭頭方向沿支撐導軌2.3、3.4轉(zhuǎn)向?qū)к?.7運動，經(jīng)支撐鏈輪3.6折返，折返時輸送鏈6上的刮板6.1依次插入底泥，并攜帶切下的底泥進入輸泥槽3.3，沿下鏈條支撐導軌3.9上行，經(jīng)轉(zhuǎn)向鏈輪3.1出輸泥槽3.3后，沿水平方向回到驅(qū)動鏈輪2.2，在此水平段底泥在重力作用下卸入泥倉1.1，經(jīng)流槽轉(zhuǎn)卸入泥駁(圖中未示出)。底泥隨刮板6.1進入輸泥槽3.3并高出水面后，其中多余的水通過縱梁3.2側(cè)壁上的濾水通孔進入縱梁，并由縱梁下端出水口返回輸泥槽3.3入口處，以減少回水對輸泥槽3.3中的底泥的沖刷，減少輸泥槽外的水進入，并減少疏浚底泥的含水量；輸泥槽3.3的長度可根據(jù)疏浚的最大深度進行調(diào)整。刮板6.1有單列、雙列及三列多種，可根據(jù)生產(chǎn)量及疏浚底泥狀況選用，一般松軟的底泥可采用雙列或三列，底泥密實則少一些。在刮板6.1取泥過程中，輸泥槽3.3后端兩側(cè)壁里側(cè)導向斜面及其邊沿處的側(cè)切刃形成鍥，減少入土阻力；在輸泥槽3.3后端入口處底部安裝有犁刀3.12，當輸泥槽3.3傾角增大時，犁刀3.12亦向下安裝。支撐鏈輪3.6與支撐軸3.5鍵連接，以保證多條環(huán)狀輸送鏈6同步運行；為了帶動刮板6.1能較好的插入底泥，支撐鏈輪3.6直徑應大于四倍的刮板6.1切入深度。下機架3上的各振動器8形成振源，帶動輸泥槽3.3及安裝在輸泥槽上的另部件在平行輸泥槽的平面內(nèi)產(chǎn)生高頻微幅振動，振動使底泥表面迅速液化，利用此性能及其他作用力，二側(cè)切刃3.14從兩個側(cè)面、犁刀3.12從底面、刮板6.1從橫斷面組成組合切刀，切斷底泥和河床之間的聯(lián)系，由刮板6.1將切斷的底泥送入輸泥槽3.3。
權(quán)利要求
1.一種刮板疏浚機，其特征在于，包括上機架、下機架、環(huán)狀輸送鏈；上機架后端與下機架前端通過垂直于兩機架軸線的水平銷軸可轉(zhuǎn)動連接，上機架前端設置有一驅(qū)動軸，該驅(qū)動軸上間隔固定有至少兩個驅(qū)動鏈輪；下機架后端設置有一鏈條支撐軸，該支撐軸上固定有支撐鏈輪，下機架前端設置有以上下機架之間的回轉(zhuǎn)軸線為中心的圓弧形上鏈條轉(zhuǎn)向?qū)к?，該轉(zhuǎn)向?qū)к壟c支撐鏈輪之間的下機架上還設置有沿下機架軸向延伸的上鏈條支撐導軌，下機架上設置有一兩端開口、斷面封閉、沿下機架軸向延伸的輸泥槽，該輸泥槽位于上鏈條支撐導軌和支撐鏈輪的下方并與下機架橫向?qū)χ校淝昂蠖碎_口分別與下機架的前后端相對應，輸泥槽前端開口處設置有用短心軸支撐的轉(zhuǎn)向鏈輪，輸泥槽內(nèi)設置有沿輸泥槽軸向延伸的下鏈條支撐導軌，輸泥槽內(nèi)還設置有貫穿其全長且下端帶有出水口的排水管，該排水管管壁上設置有濾水通孔；支撐鏈輪與上鏈條支撐導軌與轉(zhuǎn)向?qū)к壟c驅(qū)動鏈輪與轉(zhuǎn)向鏈輪、下鏈條支撐導軌均一一對應；每組驅(qū)動鏈輪、支撐鏈輪、轉(zhuǎn)向鏈輪上均纏繞有一根環(huán)狀輸送鏈，該環(huán)狀輸送鏈同時支撐在相應的轉(zhuǎn)向?qū)к墶⑸湘湕l支撐導軌、下鏈條支撐導軌上，環(huán)狀輸送鏈沿其長度方向間隔設置有刮板，刮板兩端分別連接在兩兩相鄰環(huán)狀輸送鏈的相對應的鏈節(jié)上，刮板上帶有面向環(huán)狀輸送鏈前進方向的刮泥面，該刮泥面下沿設置有切削刃；刮板的形狀與輸泥槽內(nèi)腔相適配，支撐鏈輪的位置與輸泥槽下端開口位置相協(xié)調(diào)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種刮板疏浚機，其特征在于，所述輸泥槽后端開口處兩側(cè)壁里側(cè)均帶有導向斜面，并在導向斜面的端部邊沿處形成側(cè)切刃，輸泥槽后端沿其橫向設置有若干個犁刀，該犁刀與輸泥槽軸線的夾角同輸泥槽工作時的傾角相協(xié)調(diào)，犁刀的位置與所述刮板繞所述支撐鏈輪旋轉(zhuǎn)工作時的回轉(zhuǎn)半徑相協(xié)調(diào)。
3.如權(quán)利要求2所述的一種刮板疏浚機，其特征在于，所述環(huán)狀輸送鏈的鏈條滾子的外緣為圓弧形凹面，所述上、下鏈條支撐導軌的橫截面為與所述環(huán)狀輸送鏈的鏈條滾子外表面相匹配的圓弧形。
4.如權(quán)利要求3所述的一種刮板疏浚機，其特征在于，所述排水管為矩形管，該矩形管同時作為所述下鏈條支撐導軌的支撐梁而與其一一相配。
5.如權(quán)利要求4所述的一種刮板疏浚機，其特征在于，所述刮板上沿接有一向所述環(huán)狀輸送鏈前進方向延伸的頂板，該頂板的寬度與環(huán)狀輸送鏈鏈節(jié)的長度相協(xié)調(diào)，刮板兩端設置有封板，該封板與刮板兩端的環(huán)狀輸送鏈的鏈板相固定。
6.如權(quán)利要求5所述的一種刮板疏浚機，其特征在于，所述刮板兩端的封板同時作為鏈板鉸接固定在環(huán)狀輸送鏈上。
7.如權(quán)利要求6所述的一種刮板疏浚機，其特征在于，所述上機架上設置有與驅(qū)動鏈輪一一相配、沿上機架軸向延伸的上鏈條支撐導軌。
8.如權(quán)利要求7所述的一種刮板疏浚機，其特征在于，所述下機架上安裝有液動或電動振動器，振動器在下機架上橫向?qū)χ性O置。
9.如權(quán)利要求8所述的一種刮板疏浚機，其特征在于，所述上、下機架之間的水平銷軸安裝在上機架上設置的軸承座上，上機架上設置有所述環(huán)狀輸送鏈的張緊調(diào)節(jié)油缸，該油缸一端與上機架固定，其另一端與所述水平銷軸的軸承座相連。
10.如權(quán)利要求9所述的一種刮板疏浚機，其特征在于，所述環(huán)狀輸送鏈鏈節(jié)與鏈節(jié)之間的鉸接軸處采用密封結(jié)構(gòu)，其中兩外鏈板與兩內(nèi)鏈板之間均設置有密封圈，兩內(nèi)鏈板與滾子兩側(cè)面之間均設置有密封圈。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種刮板疏浚機，該疏浚機包括上機架、下機架、環(huán)狀輸送鏈；上機架后端與下機架前端通過垂直于兩機架軸線的水平銷軸可轉(zhuǎn)動連接，上機架前端設置有一驅(qū)動軸，該驅(qū)動軸上間隔固定有至少兩個驅(qū)動鏈輪，下機架后端設置有一鏈條支撐軸，該支撐軸上固定有支撐鏈輪，下機架上設置有上鏈條支撐導軌，下機架上設置有輸泥槽，每組驅(qū)動鏈輪、支撐鏈輪、轉(zhuǎn)向鏈輪上均纏繞有一根環(huán)狀輸送鏈，環(huán)狀輸送鏈沿其長度方向間隔設置有刮板，刮板的形狀與輸泥槽內(nèi)腔相適配。采用本發(fā)明刮板疏浚機，可有效減少水的二次污染，顯著提高疏浚效率，大幅度降低施工成本，同時本疏浚機還具有適用范圍廣，工作可靠性高等特點。
文檔編號E02F3/08GK1696418SQ200510082930
公開日2005年11月16日 申請日期2005年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月7日
發(fā)明者孫孝慶 申請人:孫孝慶