專利名稱：沖、吸、切和鏟四位一體挖泥裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明沖、吸、切和鏟四位一體挖泥裝置，屬于水下清淤機(jī)械設(shè)備及裝置的技術(shù)領(lǐng)域， 具體涉及一種利用壓力水作為動力，推動水輪轉(zhuǎn)動，水輪聯(lián)動裝有多組的刀片與f產(chǎn)子的轉(zhuǎn)盤， 將整體的高粘性淤泥分割并鏟起，成條狀體被沖，吸，并從排泥管中被移送至所需之處的一 種清淤機(jī)械裝置的技術(shù)方案。
背景的技術(shù)
目前，廣泛用于水下清淤的機(jī)械裝置，大多以無粘性的沙礫或低粘性的泥土淤積物為對 象，采用抓斗、鏈?zhǔn)蕉返绕骶?，直取物料，或先用絞刀、耙子等器具將淤積物切割成碎片后， 再用泥漿泵吸送。也有用高速水流或高壓氣體直接吹送的技術(shù)方案。發(fā)明專利號為01112280. 3 的清淤技術(shù)方案，充分研究并利用了螺旋流的特性與泥沙運(yùn)動特性，很好地解決了沙礫的起 動與運(yùn)移問題，實現(xiàn)了沙礫高效起動與輸送。發(fā)明專利號為95100942. 1的清淤技術(shù)方案，利 用高壓水驅(qū)動水輪泵吸取河，海底部的淤積泥沙，解決了深水下無電氣設(shè)備的動力問題，以 上兩種方案都未能解決挖取高粘性的淤泥的問題。發(fā)明專利號為02125469. 9的技術(shù)方案為一 種海上挖泥船用的圓桶式的挖取淤泥裝置，它適用于挖取粘土、密實沙土。該方案的優(yōu)點在 于依靠壓力來挖取粘土，但不能連續(xù)挖取，且操作頻繁，不適合大面積持續(xù)工作。發(fā)明專利 號為200610070400. 5的清淤技術(shù)方案為一種潛水式挖泥裝置，該裝置設(shè)有刀片、裝刀具的轉(zhuǎn) 盤、絞刀及高壓水槍。它有沖散、切割、粉碎等多種功能。但該方案涉及到水下機(jī)電設(shè)備， 其密封要求高，只局限于小規(guī)模生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明沖、吸、切和鏟四位一體挖泥裝置的目的在于為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問 題和不足之處，公開一種利用壓力水作為動力，推動水輪轉(zhuǎn)動，通過水輪聯(lián)動裝有多組刀片 與鏟子的轉(zhuǎn)盤，將整體的高粘性的淤泥分割并鏟起，成條狀體被沖，吸，并從排泥管中移送 至所需之處的一種清淤機(jī)械裝置的技術(shù)方案。
本發(fā)明沖、吸、切和鏟四位一體挖泥裝置，其特征在于，它是一種連續(xù)式的，利用壓力 水作為動力，推動水輪轉(zhuǎn)動，并通過水輪聯(lián)動裝有多組刀片與鏟子的轉(zhuǎn)盤，將整體的高粘性 的淤泥分割并鏟起，成條狀體被沖，吸，并從排泥管中移送至所需之處的一種清淤機(jī)械裝置。
3該裝置分為主裝置和配套裝置兩大部分，其主裝置的結(jié)構(gòu)由上殼體，下殼體和旋轉(zhuǎn)體三部分 組成其中上殼體外圍是一個上口封閉的上圓桶殼2,上口封閉的上圓桶殼2上的封閉面上
設(shè)兩個管接頭， 一個是用作壓力水進(jìn)入的進(jìn)水管接頭1，另一個是用作排出淤泥的排泥管接 頭18，排泥管接頭18通過一段斜管17與中間排泥管16相連，中間排泥管16下端連接一個 向下擴(kuò)大的上導(dǎo)流錐3，上導(dǎo)流錐3的下口設(shè)有阻斷由高水壓區(qū)向低水壓區(qū)泄漏的軟膠皮止 水M，它與下導(dǎo)流錐6密合，上圓桶殼2的下口設(shè)有聯(lián)接法蘭；其中下殼體外圍是下圓桶殼 5，下圓桶殼5上口設(shè)有與上圓桶殼2下口聯(lián)接的聯(lián)接法蘭，下圓桶殼5的下口接一個水輪環(huán) 套ll，下圓桶殼5與下導(dǎo)流錐6之間設(shè)有8—12片導(dǎo)流葉片，下導(dǎo)流錐6內(nèi)部設(shè)有軸承架7， 軸承架7與下軸承12和上軸承13相配合；其中旋轉(zhuǎn)體由排泥管15,水輪體8、水輪葉片10 和裝刀具轉(zhuǎn)盤9組成，水輪葉片10設(shè)在水輪體8的周邊，沿軸向布置，且其外側(cè)封閉，水輪 葉片10的葉片數(shù)隨著水輪體的直徑增大而增多，當(dāng)水輪體的直徑小于或等于1米時水輪葉片 10的葉片數(shù)為12，當(dāng)水輪體的直徑大于1米時，水輪葉片10的葉片數(shù)增加到13—15;裝刀 具轉(zhuǎn)盤9上的刀具，分列于轉(zhuǎn)盤9的3—4條等間距的圓環(huán)線上；所述的排泥管15同時作為 水輪體8的轉(zhuǎn)動軸；其配套裝置選用現(xiàn)有的常用的高壓水泵、泥漿泵、柴油機(jī)、鋼管、鋼絲 軟管、支架、船體、轉(zhuǎn)向裝置和控制與操作系統(tǒng)即可。
上述沖、吸、切和鏟四位一體挖泥裝置，其特征在于所述的刀具分為刀片與鏟子，按照 先后次序，沿著同一條圓環(huán)線排列，刀片的形狀為梯形，刀片的寬度小于1/10D， D為轉(zhuǎn)盤 或水輪體的直徑，刀片的厚度小于3mm，鏟子的形狀為曲邊梯形，其寬度和厚度與刀片等同； 各條圓環(huán)線上的刀具的高度，由外向里依次增高，每一條圓環(huán)線上設(shè)l一2組刀具，每一組由 一個刀片和一個鏟子組成。
本發(fā)明沖、吸、切和鏟四位一體挖泥裝置，為了在使用時移動與操作的方便，挖泥裝置 與其它動力、控制，操作等配套裝置，全部裝設(shè)在一條船上，以1號柴油機(jī)23和2號柴油 機(jī)24、作為原動力，分別驅(qū)動高壓水泵25與泥漿泵26，高壓水泵25的出水口通過壓力水管 27連接到進(jìn)水管接頭1，壓力水經(jīng)過導(dǎo)流葉片10時，水流加速，壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽?，高速?流沖動水輪旋轉(zhuǎn)，使后者獲得轉(zhuǎn)動動能，水輪直接聯(lián)著裝刀具轉(zhuǎn)盤9，其上裝有的刀片與鏟 子沿不同圓周作圓周運(yùn)動，將圓形的高粘性的淤泥工作面切割成若干個環(huán)狀分區(qū)，隨后的鏟 子將環(huán)形區(qū)域中的高粘性的淤泥，沿圓周方向連續(xù)鏟起，使之成條狀體。沖動水輪后的水流 轉(zhuǎn)向裝刀具的轉(zhuǎn)盤9下方，在泥漿泵26的抽吸作用下，由四周向中心運(yùn)動， 一邊沖洗刀具， 一邊配合刀具，將已經(jīng)鏟起的泥條沖向中心區(qū)，進(jìn)而從排泥管15，中間排泥管16中帶走， 完成沖、吸、切和鏟四位一體挖泥的全過程。本發(fā)明沖、吸、切和鏟四位一體挖泥裝置的優(yōu)點在于
I、本發(fā)明的最突出的創(chuàng)新之處在于將排泥管15設(shè)計成為水輪的轉(zhuǎn)動軸，亦即轉(zhuǎn)動軸 為空心，成為泥條的排出口；
II 、采用水輪作為裝刀具轉(zhuǎn)盤9的動力源，可使其轉(zhuǎn)速變化范圍大，因而其工作范圍具 有更大的適應(yīng)性；水輪葉片設(shè)置在水輪體周邊，可以使水流同時起到推動力，沖洗刀具，起 動泥條，以及輸送泥條四重作用；
UI、采用水管輸送能源便于挖泥裝置深入深水中，使其工作范圍更加寬廣；
IV、 采用刀片配合,子將高粘性的淤泥切，鏟成泥條，可充分利用淤泥的高粘性的有利 一面，從而節(jié)約了能源，提高了效率；
V、 由于本發(fā)明中的沖、吸、切和鏟四位一體的共同作用，故它同樣適用于無粘性或低 粘性的淤泥沙的吸送，-
VI、 刀具分為刀片與鏟子，且按照先后次序排列，可免除兩刀的聯(lián)合粘連作用；
VQ、刀片與伊子在各條的圓環(huán)線上成階梯狀布置，內(nèi)側(cè)最高，外圍最低，中間各個圓環(huán) 上的刀具高度依次降低，避免了內(nèi)外各條的圓環(huán)線上所產(chǎn)生的泥條的擁擠現(xiàn)象； W、采用壓力水作為動力，可提高設(shè)備在水下作業(yè)的便利性與可靠性。


附圖1為，沖，吸，切和鏟四位一體挖泥裝置的主裝置結(jié)構(gòu)圖 圖中的標(biāo)號為1、進(jìn)水管接頭 2、上圓桶殼 3、上導(dǎo)流錐
6、下導(dǎo)流錐 10、水輪葉片 14、軟膠皮止水 18、排泥管接頭
附圖2為，沖，吸，切和鏟四位一體挖泥裝置的主裝置的裝刀具轉(zhuǎn)盤的刀具布置圖。 圖中的標(biāo)號為A、刀片，B、鏟子，其下標(biāo)l， 2， 3， 4， 5為分組序號。 附圖3為，沖，吸，切和鏟四位一體挖泥裝置的總成示意圖。
圖中的標(biāo)號為19、吸水管20、主裝置 21、控制設(shè)備22、操作設(shè)備23 、 1號柴油 機(jī) 24、 2號柴油機(jī) 25、高壓水泵 26、泥漿泵 27、壓力水管28、排泥管
29、輸泥管
5、下圓桶殼 9、裝刀具轉(zhuǎn)盤 13、上軸承 17、斜管
7、軸承架 11、水輪環(huán)套 15，排泥管
4、導(dǎo)流葉片 8、水輪體 12、下軸承 16中間排泥管
具體實施例方式
實施方式l:
該裝置分為主裝置和配套裝置兩大部分，其主裝置的材料為鋼板，結(jié)構(gòu)由上殼體，下殼 體和旋轉(zhuǎn)體三部分組成其中上殼體外圍是一個上口封閉的上圓桶殼2，上口封閉的上圓桶 殼2上的封閉面上設(shè)兩個管接頭， 一個是用作壓力水進(jìn)入的進(jìn)水管接頭1，另一個是用作排 出淤泥的排泥管接頭18，排泥管接頭18通過一段斜管17與中間排泥管16相連，中間排泥 管16下端連接一個向下擴(kuò)大的上導(dǎo)流錐3，上導(dǎo)流錐3的下口設(shè)有阻斷由高水壓區(qū)向低水壓 區(qū)泄漏的軟膠皮止水14，它與下導(dǎo)流錐6密合，上圓桶殼2的下口設(shè)有聯(lián)接法蘭；其中下殼 體外圍是下圓桶殼5，下圓桶殼5上口設(shè)有與上圓桶殼2下口聯(lián)接的聯(lián)接法蘭，下圓桶殼5 的下口接一個水輪環(huán)套ll,下圓桶殼5與下導(dǎo)流錐6之間設(shè)有8片導(dǎo)流葉片，下導(dǎo)流錐6內(nèi) 部設(shè)有軸承架7，軸承架7與下軸承12和上軸承13相配合；其中旋轉(zhuǎn)體由排泥管15,水輪 體8、水輪葉片10和裝刀具轉(zhuǎn)盤9組成，水輪葉片10設(shè)在水輪體8的周邊，沿軸向布置， 且其外側(cè)封閉，水輪的直徑等于1米，水輪葉片10的葉片數(shù)為12;所述的轉(zhuǎn)盤9上裝有刀 具，刀具分列于轉(zhuǎn)盤9的4條等間距的圓環(huán)線上；刀具分為刀片與鏟子，按照先后次序，沿 著同一條圓環(huán)線排列，刀片的形狀為梯形，刀片的寬度小于10厘米，轉(zhuǎn)盤的直徑為100厘 米，刀片的厚度為3mm，鏟子的形狀為曲邊梯形；各條的圓環(huán)線上的刀具的高度，由外向里 依次增高，級差為6厘米，每一條圓環(huán)線上設(shè)2組刀具，每一組由一個刀片和-一個鏟子組成； 排泥管15同時作為水輪體8的轉(zhuǎn)動軸；其配套裝置選用現(xiàn)有的常用的高壓水泵、泥漿泵、柴 油機(jī)、鋼管、鋼絲軟管、支架、船體、轉(zhuǎn)向裝置和控制與操作系統(tǒng)即可；軸承材料與密封要 滿足水下工作的常規(guī)的要求和標(biāo)準(zhǔn)。為了在使用時移動與操作的方便，挖泥裝置與其它動力、 控制，操作等配套裝置，全部裝設(shè)在一條船上，以柴油機(jī)作為原動力，驅(qū)動高壓水泵，水泵 的出水口通過壓力水管連接到進(jìn)水管接頭1，壓力水經(jīng)過導(dǎo)流葉片IO時，水流加速，壓力能 轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽?，高速水流沖動水輪旋轉(zhuǎn)，使后者獲得轉(zhuǎn)動動能，水輪直聯(lián)轉(zhuǎn)盤9，轉(zhuǎn)盤9同時 旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)盤9上裝有的刀片與鏟子沿不同圓周作圓周運(yùn)動，將圓形的高粘性的淤泥工作面切 割成若干個環(huán)狀分區(qū)，隨后的鏟子將環(huán)形區(qū)域中的高粘性的淤泥，沿圓周方向連續(xù)鏟起，使 之成條狀體。沖動水輪后的水流轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)盤9下方，在泥漿泵的抽吸作用下，由四周向中心運(yùn) 動， 一邊沖洗刀具， 一邊配合刀具，將已經(jīng)鏟起的泥條沖向中心區(qū)，進(jìn)而從排泥管15，中間 排泥管16中帶走，完成沖、吸、切和鏟四位一體挖泥的全過程。 實施方式2:
下圓桶殼5與下導(dǎo)流錐6之間設(shè)有12片導(dǎo)流葉片，水輪的直徑大于1米，水輪葉片10的葉片數(shù)為15，其它同實施方式l。 實施方式3:
水輪的直徑大于l米，水輪葉片10的葉片數(shù)為13，其它同實施方式l。 實施方式4:
下圓桶殼5與下導(dǎo)流錐6之間設(shè)有10片導(dǎo)流葉片，水輪的直徑大于1米，水輪葉片10的 葉片數(shù)為14，其它同實施方式1。 實施方式5:
刀具分列于轉(zhuǎn)盤9的3條等間距的圓環(huán)線上，刀片和鏟子的厚度為2mm，其它同實施 方式1。 實施方式6:
每一條圓環(huán)線上設(shè)1組刀具，其它同實施方式l。
權(quán)利要求
1、一種沖、吸、切和鏟四位一體挖泥裝置，其特征在于，它是一種連續(xù)式的，利用壓力水作為動力，推動水輪轉(zhuǎn)動，并通過水輪聯(lián)動裝有多組刀片與鏟子的轉(zhuǎn)盤，將整體的高粘性的淤泥分割并鏟起，成條狀體被沖，吸，并從排泥管中移送至所需之處的一種清淤機(jī)械裝置，該裝置分為主裝置和配套裝置兩大部分，其主裝置的結(jié)構(gòu)由上殼體，下殼體和旋轉(zhuǎn)體三部分組成其中上殼體外圍是一個上口封閉的上圓桶殼2，上口封閉的上圓桶殼2上的封閉面上設(shè)兩個管接頭，一個是用作壓力水進(jìn)入的進(jìn)水管接頭1，另一個是用作排出淤泥的排泥管接頭18，排泥管接頭18通過一段斜管17與中間排泥管16相連，中間排泥管16下端連接一個向下擴(kuò)大的上導(dǎo)流錐3，上導(dǎo)流錐3的下口設(shè)有阻斷由高水壓區(qū)向低水壓區(qū)泄漏的軟膠皮止水14，它與下導(dǎo)流錐6密合，上圓桶殼2的下口設(shè)有聯(lián)接法蘭；其中下殼體外圍是下圓桶殼5，下圓桶殼5上口設(shè)有與上圓桶殼2下口聯(lián)接的聯(lián)接法蘭，下圓桶殼5的下口接一個水輪環(huán)套11，下圓桶殼5與下導(dǎo)流錐6之間設(shè)有8-12片導(dǎo)流葉片，下導(dǎo)流錐6內(nèi)部設(shè)有軸承架7，軸承架7與下軸承12和上軸承13相配合；其中旋轉(zhuǎn)體由排泥管15，水輪體8、水輪葉片10和裝刀具轉(zhuǎn)盤9組成，水輪葉片10設(shè)在水輪體8的周邊，沿軸向布置，且其外側(cè)封閉，水輪葉片10的葉片數(shù)隨著水輪體的直徑增大而增多，當(dāng)水輪體的直徑小于或等于1米時水輪葉片10的葉片數(shù)為12，當(dāng)水輪體的直徑大于1米時，水輪葉片10的葉片數(shù)增加到13-15；裝刀具轉(zhuǎn)盤9上的刀具，分列于轉(zhuǎn)盤9的3-4條等間距的圓環(huán)線上；所述的排泥管15同時作為水輪體8的轉(zhuǎn)動軸；其配套裝置選用現(xiàn)有的常用的高壓水泵、泥漿泵、柴油機(jī)、鋼管、鋼絲軟管、支架、船體、轉(zhuǎn)向裝置和控制與操作系統(tǒng)即可。
2、 按照權(quán)利要求l所述的一種沖、吸、切和鏟四位一體挖泥裝置，其特征 在于所述的刀具分為刀片與鏟子，按照先后次序，沿著同一條圓環(huán)線排列，刀片 的形狀為梯形，刀片的寬度小于1/10D， D為轉(zhuǎn)盤或水輪體的直徑，刀片的厚 度小于3mm，纟產(chǎn)子的形狀為曲邊梯形，其寬度和厚度與刀片等同；各條圓環(huán)線 上的刀具的高度，由外向里依次增高，每一條圓環(huán)線上設(shè)l一2組刀具，每一組 由一個刀片和一個鏟子組成。
全文摘要
一種沖、吸、切和鏟四位一體挖泥裝置，屬于水下清淤機(jī)械設(shè)備及裝置的技術(shù)領(lǐng)域，其特征在于，它是一種利用壓力水作為動力，推動水輪轉(zhuǎn)動，水輪聯(lián)動裝有多組的刀片與鏟刀的轉(zhuǎn)盤，將整體高粘性淤泥切割并鏟起，成條狀體被沖，吸，并從排泥管中移送至所需之處的一種清淤機(jī)械裝置的技術(shù)方案。本發(fā)明采用水輪作為裝有刀具的轉(zhuǎn)盤的動力源，采用水管輸送能源，它充分利用了淤泥高粘性的有利一面，從而節(jié)約了能源，提高了效率。刀片與鏟刀的先后排列，免除了兩刀的聯(lián)合粘連作用；各條環(huán)線上的刀具高度的遞增，避免了泥條的擁擠現(xiàn)象。無水下電氣設(shè)備提高了裝置的工作的便利性和可靠性。
文檔編號E02F3/90GK101560782SQ20091007440
公開日2009年10月21日 申請日期2009年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月15日
發(fā)明者彭龍生, 莊 徐, 王繼征, 趙志懷 申請人:彭龍生