CN103452153A

CN103452153A - 清淤吸头

Info

Publication number: CN103452153A
Application number: CN2013103656677A
Authority: CN
Inventors: 曹湘波; 郑捷; 向宏; 林鸣; 赵宁; 陈世明; 李建峰; 陈壮雄; 胡银冬; 曾祥云; 韦杏静; 赖盖文; 刘静
Original assignee: CCCC Guangzhou Dredging Co Ltd.
Current assignee: CCCC Guangzhou Dredging Co Ltd.
Priority date: 2013-08-20
Filing date: 2013-08-20
Publication date: 2013-12-18

Abstract

本发明属于水下工程技术领域，公开了一种清淤吸头，其包括：上部端口汇合至同一变形管（9）、中部设方形可旋转挡板（1）、下部吸口（7）朝向相反方向的第一流道（21）和第二流道（22），所述第一流道（21）和第二流道（22）组合形成“人”字形结构，且两流道下部吸口（7）的开口端面与清淤基底垂直。本发明通过设有彼此相对独立的两个流道，可以有效避免吸淤时的紊流现象，既能高效清除淤泥又能保护清淤底面的结构。

Description

清淤吸头

技术领域

本发明涉及水下工程技术领域，特别是涉及一种清淤吸头。

背景技术

目前国内外清淤工程多属于浅水域低精度施工，对深水清淤的研究还不成熟，深水清淤设备比较少，清淤设备不能够满足日渐发展的水下工程需求多样化和较高的施工精度要求。

清淤多采用简易的吸头，或直接使用普通挖泥船清淤。这两种方法清淤效率低，功耗损失大，适用清淤工况范围小。清淤方式有垂直清淤和水平清淤，垂直清淤方式效率较高，功率损失小，但是容易对清淤基底造成破坏，适用于基底坚实或对基底无保护要求的清淤工程；水平清淤方式避免了对基底的破坏，但由于流体方向的突变，功率损耗大降低了清淤效率，并且容易在吸头内部产生紊流，减短设备使用寿命。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种可避免紊流、清淤效率高的清淤吸头。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种清淤吸头，其包括：上部端口汇合至同一变形管、中部设方形可旋转挡板、下部吸口朝向相反方向的第一流道和第二流道，所述第一流道和第二流道组合形成“人”字形结构，且两流道下部吸口的开口端面与清淤基底垂直。

其中，所述第一流道和第二流道的交汇处通过挡板隔开，所述挡板位于两流道交汇处中间位置，且垂直于两流道上部端口的横截面，所述挡板下部设置有转轴，所述挡板绕转轴可旋转，以对第一流道或第二流道进行遮挡。

其中，所述第一流道和第二流道的吸口的横截面形状为四边形。

其中，所述吸口上方设置有水平导向板，所述水平导向板与形成吸口的顶板相连。

其中，所述水平导向板的两侧分别设置有与其垂直的护板，所述护板的第一直角边与所述水平导向板相连，所述护板的第二直角边与形成吸口的侧板相连，所述护板的斜边为弧形边。

其中，所述第一流道和第二流道下部形成吸口的顶板和底板分别为弧形板。

其中，所述第一流道和第二流道的横截面面积由两流道上部至吸口处逐渐增大。

其中，所述第一流道和第二流道的中部的横截面为四边形。

其中，所述第一流道和第二流道通过变形管交汇，所述变形管的一端开口为圆形，与外部吸泥管连接，另一端开口为矩形，与所述第一流道和第二流道连接。

其中，所述变形管由四块三角卷板和四块三角板组成，所述三角卷板为由三角形板弯曲形成的表面为弧形的板，三角卷板的底边为弧形，形成与外部吸泥管连接的圆形接口；三角板底边与所述第一流道和第二流道中部管道上端开口的四条边连接，其他两个边与三角卷板斜边连接。

（三）有益效果

上述技术方案所提供的清淤吸头，设有彼此相对独立的两个流道，可以有效避免吸淤时的紊流现象，既能高效清除淤泥又能保护清淤底面的结构；吸口的形状设计满足能够以足够速度清淤又不破坏清淤底部结构；吸头能够在较疏松的底面进行清淤而不破坏底面结构，清淤精度提高；另外，吸口上方的水平导向板阻挡吸头吸取上部密度较小的淤泥层，提高了清淤效率。

附图说明

图1为本发明实施例清淤吸头的剖面图；

图2为本发明实施例清淤吸头的侧视图；

图3为本发明实施例清淤吸头的俯视图；

图4为本发明实施例清淤吸头的立体图；

图5为本发明实施例清淤吸头的另一角度立体图；

图6为图5中清淤吸头的流道部分的透视图。

其中，1：挡板；3：水平导向板；7：吸口；9：变形管；10：三角板；11：三角卷板；21：第一流道；22：第二流道。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

参照图1至图6所示，本实施例清淤吸头采用人字形双流道设计，两个流道的吸口方向相反，该吸头的两个流道彼此独立，流道截面积从交汇处向下逐渐增大，并由圆形截面变为长方形截面，吸口方向变为平行于清淤底面。由于设有彼此独立的两个流道，在双向吸淤时避免了不同方向的流体碰撞引起的紊流，提高了清淤的效率，也减少了对吸头本身结构的破坏。

具体地，参照图示，本实施例清淤吸头包括上部端口汇合至同一变形管9、中部设方形可旋转挡板（1）、下部吸口7朝向相反方向的第一流道21和第二流道22，所述第一流道21和第二流道22组合形成“人”字形结构，且两流道下部吸口7的开口端面与清淤基底垂直，也即吸口7开口方向平行于清淤底面，吸口7的横截面形状为四边形，该形状可增加吸口7与浮泥层的接触面积，既能高效率清淤又不破坏清淤基底结构。

根据清淤基底材质保护的要求，通过调整吸口7的面积能够达到调节吸口7处吸力和流体速度的目的，使吸力和流体速度满足不会起动基底碎石等材质，达到保护基底的目的。通过试验测试清淤基底结构材质的起动速度，选择适合的吸口面积和吸口速度，使吸头既能高效率清淤又不破坏清淤底层结构。

清淤吸头由其上部连接外部吸泥管的变形管9开始，向下转换为横截面为四边形的管，即第一流道21和第二流道22的上部的横截面为四边形，两流道的中部分为两个支管，并且截面不断扩大直到平行清淤基底，两个支管即为第一流道21和第二流道22，第一流道21和第二流道22的上部是通过挡板1隔开，实现两个流道的独立，挡板1图1剖面垂直，挡板1下部设置有转轴，挡板1可绕转轴旋转，以对第一流道21或第二流道22进行遮挡；在挡板1对应达到左、右最大角度或中间位置时，可分别实现右侧、左侧或双向清淤。

吸口7上方还设置有水平导向板3，水平导向板3与形成吸口7的顶板相连，增加上部密度较小淤泥层的移动行程，使下部密度大的淤泥更容易被吸口7吸入流道，该设计也同样提高了清淤效率。进一步地，水平导向板3的两侧分别设置有与其垂直的护板，护板为近似三角形结构，护板的第一直角边与水平导向板3相连，护板的第二直角边与形成吸口7的侧板相连，护板的斜边为弧形边，通过护板的设置，能够使淤泥更容易被吸口7吸入流道，提高清淤效率。

为了更进一步提高清淤吸头的清淤效率，第一流道21和第二流道22的横截面面积由两流道中部至吸口7处逐渐增大；因第一流道21和第二流道22组合形成“人”字形结构，所以第一流道21和第二流道22下部形成吸口7的顶板和底板分别为弧形板。

清淤吸头上部从圆管转换为其中部的矩形管是通过一节变形管（9）来实现的，变形管（9）连接在外部吸泥管和两流道之间，该变形管（9）的一端开口为圆形，与外部吸泥管连接，另一端开口为矩形，与第一流道21和第二流道22连接；变形管（9）由四块三角卷板11和四块三角板10组成，三角卷板11为由三角形板弯曲形成的表面为弧形的板，三角卷板11的底边为弧形，与外部吸泥管连接；四块三角板10的底边与第一流道21和第二流道22交汇处的四边形管的四条边连接，三角板10的其他两个边与三角卷板11斜边连接，至此完成由圆形截面到四边形截面的过渡，从圆管过渡到第一流道21和第二流道22。

由以上实施例可以看出，本发明通过设有彼此相对独立的两个流道，可以有效避免吸淤时的紊流现象，既能高效清除淤泥又能保护清淤底面的结构；吸口的形状设计满足能够以足够速度清淤又不破坏清淤底部结构；吸头能够在较疏松的底面进行清淤，清淤精度提高；另外，吸口上方的水平导向板阻挡吸头吸取上部密度较小的淤泥层，提高了清淤效率。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种清淤吸头，其特征在于，包括：上部端口汇合至同一变形管（9）、中部设方形可旋转挡板（1）、下部吸口（7）朝向相反方向的第一流道（21）和第二流道（22），所述第一流道（21）和第二流道（22）组合形成“人”字形结构，且两流道下部吸口（7）的开口端面与清淤基底垂直。

2.如权利要求1所述的清淤吸头，其特征在于，所述第一流道（21）和第二流道（22）的交汇处通过挡板（1）隔开，所述挡板（1）位于两流道交汇处中间位置，且垂直于两流道上部端口的横截面，所述挡板（1）下部设置有转轴，所述挡板（1）绕转轴可旋转，以对第一流道（21）或第二流道（22）进行遮挡。

3.如权利要求2所述的清淤吸头，其特征在于，所述第一流道（21）和第二流道（22）的吸口（7）的横截面形状为四边形。

4.如权利要求3所述的清淤吸头，其特征在于，所述吸口（7）上方设置有水平导向板（3），所述水平导向板（3）与形成吸口（7）的顶板相连。

5.如权利要求4所述的清淤吸头，其特征在于，所述水平导向板（3）的两侧分别设置有与其垂直的护板，所述护板的第一直角边与所述水平导向板（3）相连，所述护板的第二直角边与形成吸口（7）的侧板相连，所述护板的斜边为弧形边。

6.如权利要求5所述的清淤吸头，其特征在于，所述第一流道（21）和第二流道（22）下部形成吸口（7）的顶板和底板分别为弧形板。

7.如权利要求1所述的清淤吸头，其特征在于，所述第一流道（21）和第二流道（22）的横截面面积由两流道上部至吸口（7）处逐渐增大。

8.如权利要求1所述的清淤吸头，其特征在于，所述第一流道（21）和第二流道（22）的中部的横截面为四边形。

9.如权利要求8所述的清淤吸头，其特征在于，所述第一流道（21）和第二流道（22）通过变形管（9）交汇，所述变形管的一端开口为圆形，与外部吸泥管连接，另一端开口为矩形，与所述第一流道（21）和第二流道（22）连接。

10.如权利要求9所述的清淤吸头，其特征在于，所述变形管（9）由四块三角卷板（11）和四块三角板（10）组成，所述三角卷板（11）为由三角形板弯曲形成的表面为弧形的板，三角卷板（11）的底边为弧形，形成与外部吸泥管连接的圆形接口；三角板（10）底边与所述第一流道（21）和第二流道（22）中部管道上端开口的四条边连接，其他两个边与三角卷板（11）斜边连接。