CN103469838B - 双流道吸淤头 - Google Patents

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Abstract

本发明属于水下工程技术领域，公开了一种双流道吸淤头，包括：上部端口汇合至同一圆管、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；所述第一流道和第二流道的中部通过挡板隔开，所述挡板与两流道上部端口的横截面垂直，所述第一流道和第二流道的中部设置有与流道流向垂直的转轴，挡板可转动地安装在转轴上，所述挡板绕转轴转动后可堵塞第一流道或第二流道的流通。本发明设有彼此相对独立的两个流道，两个流道的交汇处设置可旋转挡板，可以实现单向清淤或双向清淤的选择，有效避免吸淤时的紊流现象。

Description

双流道吸淤头
技术领域
本发明涉及水下工程技术领域，特别是涉及一种双流道吸淤头。
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淤头，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，但由于利用外力改变流体方向，功率损耗大，从而降低清淤效率，并且多方向的流体容易在吸淤头内部产生紊流，缩短了设备使用寿命。另外，在某些清淤应用上，只需要单一方向的清淤，而现有的吸淤头不能选择单方向清淤，其多向清淤不但浪费能耗并且容易影响清淤效率。
发明内容
（一）要解决的技术问题
本发明目的在于提供一种可避免紊流、清淤效率高、可实现单向和双向清淤的双流道吸淤头。
（二）技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种双流道吸淤头，其包括：上部端口汇合至同一圆管、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；所述第一流道和第二流道的中部通过挡板隔开，所述挡板与两流道上部端口的横截面垂直，所述第一流道和第二流道的中部设置有与流道流向垂直的转轴，挡板可转动地安装在转轴上，所述挡板绕转轴转动后可堵塞第一流道或第二流道的流通。
其中，所述第一流道和第二流道外部设置有驱动油缸，所述转轴与驱动油缸相连，由驱动油缸驱动转轴转动。
其中，所述第一流道和第二流道内部分别设置有限位块，所述挡板绕转轴转动至所述限位块时，所述第一流道或第二流道被所述挡板堵塞。
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下部的横截面面积由两流道中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，所述圆管与所述第一流道和第二流道的中部之间通过变形管相连，所述变形管的一端开口为圆形，与所述圆管连接，另一端开口为四边形，与所述第一流道和第二流道的中部连接。
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，与圆管连接；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双流道吸淤头，设有彼此相对独立的两个流道，两个流道的交汇处设置可旋转挡板，可以实现单向清淤或双向清淤的选择，有效避免吸淤时的紊流现象；吸口上方的水平导向板使吸淤头能够集中清理下方密度较大的淤泥层；吸淤头的双流道结构设计满足能够以足够速度高效清淤又不破坏清淤底部结构；吸淤头能够在较疏松的底面进行清淤，清淤精度提高。
附图说明
图1为本发明实施例双流道吸淤头的剖面图；
图2为本发明实施例双流道吸淤头的侧视图；
图3为本发明实施例双流道吸淤头的立体图；
图4为图3中双流道吸淤头的流道部分的透视图。
其中，1：挡板；3：水平导向板；6：驱动油缸；7：吸口；9：圆管；10：三角板；11：三角卷板；21：第一流道；22：第二流道；61：转轴。
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。
本实施例吸淤头采用人字形双流道设计，两个流道的吸口方向相反，该吸淤头的两个流道彼此独立，流道截面积从分流处向下逐渐增大，并由圆形截面变为长方形截面，吸口方向也变为平行于清淤底部；在两个流道的交汇处设置可旋转挡板，该挡板可以将两个流道隔开，通过调节该挡板的角度可以选择左/右单向清淤或双向清淤。由于流道彼此独立，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，也减少了对吸淤头本身结构的破坏；单向清淤时，能够满足不同清淤环境的要求，有针对性地进行清淤，避免清淤设备功耗的浪费。
具体地，参照图1至图4所示，本实施例双流道吸淤头包括：上部端口汇合至同一圆管9、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；所述第一流道21和第二流道（22）的中部通过挡板1隔开，所述挡板1与两流道上部端口的横截面垂直，所述第一流道21和第二流道22的中部设置有与流道流向垂直的转轴61，挡板1可转动地安装在转轴61上，所述挡板1绕转轴61转动后可堵塞第一流道21或第二流道22的流通，实现单一流道进行清淤工作。
第一流道21和第二流道22外部设置有驱动油缸6，所述转轴61与驱动油缸6相连，由驱动油缸6驱动转轴61转动，并进一步带动挡板1转动。挡板1可随转轴61向两侧分别旋转0～90度，并可定位在中间位置，挡板1向两侧旋转移动角度的时候，能够将第一流道21或第二流道22的流通路径遮挡，挡板1定位在中间位置时，第一流道21和第二流道22均能够流通，挡板1的尺寸可根据需要以及所设定的旋转角度而定，使得挡板1在旋转一定角度后能够遮挡第一流道21和第二流道22中的一侧通道。
优选地，挡板1可随转轴61向两侧旋转45度，使其中一侧流道被遮挡，而另一侧流道连通可进行清淤，并且该清淤流道上部分与倾斜挡板1形成倾斜式流畅的流道，便于清淤。两个流道内可各设置一个限位块，当挡板1到达第一流道21内的限位块时，第二流道22导通清淤，当挡板1到达第二流道22内的限位块时，第一流道21导通清淤，当挡板1位于中间时，第一流道21和第二流道22均可清淤。
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的下部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9转换为其中部的四边形管是通过一节变形管来实现的，变形管连接在圆管9和两流道的中部之间，该变形管的一端开口为圆形，与圆管9连接，另一端开口为四边形，与第一流道21和第二流道22的中部连接；变形管由四块三角卷板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，与圆管9连接；四块三角板10的底边与第一流道21和第二流道22中部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9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，两个流道的交汇处设置可旋转挡板，可以实现单向清淤或双向清淤的选择，有效避免吸淤时的紊流现象；吸口上方的水平导向板使吸淤头能够集中清理下方密度较大的淤泥层；吸淤头的双流道结构设计满足能够以足够速度高效清淤又不破坏清淤底部结构；吸淤头能够在较疏松的底面进行清淤，清淤精度提高。
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 (8)

1.一种双流道吸淤头，其特征在于，包括：上部端口汇合至同一圆管(9)、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；所述第一流道(21)和第二流道(22)的中部通过挡板(1)隔开，所述挡板(1)与两流道上部端口的横截面垂直，所述第一流道(21)和第二流道(22)的中部设置有与流道流向垂直的转轴(61)，挡板(1)可转动地安装在转轴(61)上，所述挡板(1)绕转轴(61)转动后可堵塞第一流道(21)或第二流道(22)的流通，且所述挡板转动至中间位置时，能够使第一流道和第二流道同时流通；
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；
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。
2.如权利要求1所述的双流道吸淤头，其特征在于，所述第一流道(21)和第二流道(22)外部设置有驱动油缸(6)，所述转轴(61)与驱动油缸(6)相连，由驱动油缸(6)驱动转轴(61)转动。
3.如权利要求1所述的双流道吸淤头，其特征在于，所述第一流道(21)和第二流道(22)内部分别设置有限位块，所述挡板(1)绕转轴(61)转动至所述限位块时，所述第一流道(21)或第二流道(22)被所述挡板(1)堵塞。
4.如权利要求1所述的双流道吸淤头，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。
5.如权利要求1所述的双流道吸淤头，其特征在于，所述第一流道(21)和第二流道(22)的下部的横截面面积由两流道中部至吸口(7)处逐渐增大。
6.如权利要求1所述的双流道吸淤头，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。
7.如权利要求6所述的双流道吸淤头，其特征在于，所述圆管(9)与所述第一流道(21)和第二流道(22)的中部之间通过变形管相连，所述变形管的一端开口为圆形，与所述圆管(9)连接，另一端开口为四边形，与所述第一流道(21)和第二流道(22)的中部连接。
8.如权利要求7所述的双流道吸淤头，其特征在于，所述变形管由四块三角卷板(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，与圆管(9)连接；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。
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