CN106955519A - 绿色泥浆制备及自循环装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种绿色泥浆制备及自循环装置，包括：壳体；第一过滤筒、第二过滤筒和第三过滤筒，其均倾斜设置在壳体内部，第一过滤筒的第一端开设有一泥浆入口，泥浆入口与泥浆输入管连通，其表面分别设置有第一振动电机、第二振动电机和第三振动电机；分流体，其设置于第一过滤桶内部，分流体为竖直设置的倒四棱锥状结构，分流体的内部形成一与泥浆入口连通的内腔，分流体的每个侧面上开设有三个与内腔连通的喷口；其中，分流体位于第一过滤板的上侧；其中，第三过滤筒表面还开设有废渣出口和泥浆出口，并分别位于第三过滤板的上下两侧。本发明可以制备泥浆，还可以回收含渣泥浆中的大部分泥浆，大大减少了泥浆的制备量。

Description

绿色泥浆制备及自循环装置
技术领域
本发明涉及钻孔技术领域。更具体地说，本发明涉及循环利用钻孔泥浆的装置。
背景技术
随着我国工程建设的飞速发展，对工程技术各方面的要求也越来越高。钻孔是工程施工的重要基础，是保证工程顺利、安全的前提。钻孔过程中，使用泥浆护壁、清渣及验渣对钻孔质量至关重要。但是目前，在工地上，需要专门挖设泥浆池制备泥浆，灌注到钻孔中，然后泵回或回流至泥浆池内，如此反复，将钻孔内的沉渣清理到规范标准。这样，每次施工均需要挖设泥浆池，费时费力，而且泥浆排放问题和环境污染问题严重。更重要的是，由于从钻孔内回到泥浆池的含渣泥浆没有进行处理，耗时较长、工效降低、验渣困难，同时为了确保泥浆质量，原泥浆的回收率不高，即现有技术造成了泥浆的严重浪费。因此，亟需设计一种环保的、省时省力的、泥浆利用率高的装置。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种绿色泥浆制备及自循环装置，其可以制备泥浆，可不必在工地上专门挖设泥浆池，还可以回收含渣泥浆中的大部分泥浆，大大减少了泥浆的制备量。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种绿色泥浆制备及自循环装置，包括：
壳体；
第一过滤筒、第二过滤筒和第三过滤筒，其均倾斜设置在所述壳体内部，并依次首尾相连呈一条直线排布，所述第一过滤筒的第一端开设有一泥浆入口，所述泥浆入口与泥浆输入管连通，用于输入钻孔内的含渣泥浆，所述第二过滤筒的第一端与所述第一过滤筒的第二端通过一柔性管连通，所述第三过滤筒的第一端通过一柔性管与所述第二过滤筒的第二端连通，所述第一过滤筒、所述第二过滤筒和所述第三过滤筒中分别设置有第一过滤板、第二过滤板和第三过滤板，所述第一过滤板、所述第二过滤板和所述第三过滤板分别将所述第一过滤筒、所述第二过滤筒和所述第三过滤筒分隔为上下两个空间，所述第一过滤板与所述第二过滤板和所述第二过滤板与所述第三过滤板均通过柔性板连接，并使得所述第一过滤板、所述第二过滤板和所述第三过滤板位于同一平面，所述一过滤筒、所述第二过滤筒和所述第三过滤筒表面分别设置有第一振动电机、第二振动电机和第三振动电机，所述第一振动电机的振动频率小于第三振动电机的振动频率，所述第二振动电机的振动频率大于所述第三振动电机的振动频率；
分流体，其设置于所述第一过滤桶内部，并靠近所述泥浆入口，所述分流体为竖直设置的倒四棱锥状结构，所述分流体的内部形成一与所述泥浆入口连通的内腔，所述分流体的每个侧面上开设有三个与所述内腔连通的喷口，对于每个侧面，三个喷口的喷浆方向均与垂直于侧面的方向呈相等的角度，使得从三个喷口喷出的泥浆始终在侧面正上方某位置相交；
其中，所述分流体位于所述第一过滤板的上侧；
其中，所述第三过滤筒表面还开设有废渣出口和泥浆出口，并分别位于所述第三过滤板的上下两侧。
优选的是，所述的绿色泥浆制备及自循环装置，还包括：
泥浆制备筒，其顶部设置有投料口，所述泥浆制备桶内部设置有搅拌机构，所述泥浆制备筒上还开设有输入口和输出口，所述输入口与所述泥浆出口连通，所述输出口连有一泥浆灌注管，用于向钻孔灌注泥浆。
优选的是，所述的绿色泥浆制备及自循环装置，还包括：
三根减震柱，其上端分别与所述第一过滤筒、所述第二过滤筒和所述第三过滤筒表面固定，三个减震柱的下端均固定在所述壳体底面，所述减震柱包括套管和内杆，所述套筒内壁轴向设置有多个导槽，所述内杆外壁沿轴向设置有多个与所述导槽匹配的凸棱，所述内杆通过凸棱和导槽与所述套管可滑动连接，所述内杆外壁和所述套管外壁上还分别设置有第一限位部和第二限位部，所述第一限位部和所述第二限位部分别与一弹簧的两端抵压。
优选的是，所述的绿色泥浆制备及自循环装置，所述壳体底部一侧设有两个万向轮，另一侧设置有两个支脚。
优选的是，所述的绿色泥浆制备及自循环装置，所述第一过滤筒与水平面呈7～13°角。
优选的是，所述的绿色泥浆制备及自循环装置，所述壳体表面镶有太阳能电池板，所述壳体内部设有蓄电池，所述蓄电池存储所述太阳能电池板的电能，所述蓄电池向所述第一振动电机、所述第二振动电机和所述第三振动电机供电。
优选的是，所述的绿色泥浆制备及自循环装置，所述泥浆输入管和所述泥浆灌注管上设置有泥浆泵。
本发明至少包括以下有益效果：
1、本发明具有泥浆制备桶，自身可以制备泥浆，不必在工地上专门挖设泥浆池，并可以利用太阳能发电带动振动电机，因而省时省力，绿色环保。
2、本发明具有分流体，含渣泥浆经分流体的内腔从侧面的喷口喷出，每个侧面的三个喷口喷出的含渣泥浆在相应侧面正上方某位置碰撞，使得含渣泥浆更加分散，方便过滤板将泥浆滤出。
3、本发明用柔性管连接三个过滤筒，并利用柔性板连接三个过滤板，各过滤筒上均设置振动电机，且各振动电机的频率不相同，使得本发明能够充分地将泥浆回收，而且不堵塞滤板。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的分流体的结构示意图；
图3为泥浆性能指标示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1、2所示，本发明提供一种绿色泥浆制备及自循环装置，包括：
壳体1；
第一过滤筒2、第二过滤筒3和第三过滤筒4，其均倾斜设置在所述壳体1内部，并依次首尾相连呈一条直线排布，所述第一过滤筒2的第一端开设有一泥浆入口，所述泥浆入口与泥浆输入管11连通，用于输入钻孔内的含渣泥浆，所述第二过滤筒3的第一端与所述第一过滤筒2的第二端通过一柔性管5连通，所述第三过滤筒4的第一端通过一柔性管5与所述第二过滤筒3的第二端连通，所述第一过滤筒2、所述第二过滤筒3和所述第三过滤筒4中分别设置有第一过滤板21、第二过滤板31和第三过滤板41，所述第一过滤板21、所述第二过滤板31和所述第三过滤板41分别将所述第一过滤筒2、所述第二过滤筒3和所述第三过滤筒4分隔为上下两个空间，所述第一过滤板21与所述第二过滤板31和所述第二过滤板31与所述第三过滤板41均通过柔性板6连接，并使得所述第一过滤板21、所述第二过滤板31和所述第三过滤板41位于同一平面，所述一过滤筒、所述第二过滤筒3和所述第三过滤筒4表面分别设置有第一振动电机、第二振动电机和第三振动电机，所述第一振动电机的振动频率小于第三振动电机的振动频率，所述第二振动电机的振动频率大于所述第三振动电机的振动频率；
分流体12，其设置于所述第一过滤桶内部，并靠近所述泥浆入口，所述分流体12为竖直设置的倒四棱锥状结构，所述分流体12的内部形成一与所述泥浆入口连通的内腔121，所述分流体12的每个侧面上开设有三个与所述内腔121连通的喷口122，对于每个侧面，三个喷口122的喷浆方向均与垂直于侧面的方向呈相等的角度，使得从三个喷口122喷出的泥浆始终在侧面正上方某位置相交；
其中，所述分流体12位于所述第一过滤板21的上侧；
其中，所述第三过滤筒4表面还开设有废渣出口43和泥浆出口44，并分别位于所述第三过滤板41的上下两侧。
上述技术方案适用于任何钻孔方法成形的钻孔，如正循环、反循环、旋挖和冲击等，各方法形成的钻孔所需泥浆的性能指标如图3所示，本发明并不限于对其中一种泥浆进行制备和回收利用。在上述技术方案中，泥浆输入管11伸入到钻孔中，将钻孔中的含渣泥浆抽入分流体12中，含渣泥浆经分流体12的内腔121从分流体12侧面的喷口122中喷出，每个侧面具有三个喷口122，三个喷口122设置成从三个喷口122喷出的含渣泥浆能够在侧面正上方某位置处相撞，使得含渣泥浆分散，初步将沉渣与泥浆分离，并且分散后的含渣泥浆能够方便过滤板的过滤。优选的，为了使分流体12不至于堵塞，喷口122的直径和内腔121的体积分别为沉渣平均粒径和平均体积的3～4倍和10～15倍。从喷口122中喷出的含渣泥浆进入第一过滤筒2内，落到第一过滤板21上，并且由于第一过滤筒2、第二过滤筒3和第三过滤筒4呈一条倾斜的直线，第一过滤板21、第二过滤和第三过滤板41也呈一倾斜的平面，含渣泥浆会依次从第一过滤板21上滑落至第二过滤板31和第三过滤板41，三块过滤板对含渣泥浆进行过滤，回收的泥浆进入三块过滤板下方，从第三过滤板41下侧的泥浆出口44输出，滤出的沉渣则留在三块过滤板表面，经由第三过滤板41上侧的废渣出口43排出。这样，实现了含渣泥浆的沉渣与泥浆的分离，将泥浆回收，回收的泥浆可以再灌注至钻孔中使用。为了提高三块过滤板的过滤速度和过滤效果，即提高泥浆的回收速度和回收率，使得回收的泥浆可以尽快灌注到钻孔中，在三个过滤筒上分别设置第一振动电机、第二振动电机和第三振动电机，由于三个过滤筒用两个柔性管5连接起来，三个过滤板用用两个柔性板6连接起来，三个过滤筒相互之间振动的影响较小，可以使得三个过滤筒分别发挥自身的振动频率，使用三个振动电机相比于不使用振动电机，过滤速度明显更快，沉渣上的残留泥浆明显更少，而且三块滤板没有出现堵塞现象。三个振动电机的频率各不相同产生的过滤效果明显优于三个振动电机的频率一致，这是因为附着在沉渣和滤板上的泥浆在三块过滤板上移动的过程中受力不均、频率不均而更容易脱落，优选的，第一振动电机的振动频率小于第三振动电机的振动频率，第二振动电机的振动频率大于第三振动电机的振动频率，这样，振动频率两边小，中间大，使得含渣泥浆在三块过滤板上的移动更加混乱，受力更加混乱，因而含渣泥浆的过滤效果更好。优选的，第一振动电机、第二振动电机和第三振动电机的振动频率分别为50Hz、80Hz和60Hz。优选的，柔性管和柔性板的材质为弹性橡胶。
在另一种技术方案中，所述的绿色泥浆制备及自循环装置，还包括：
泥浆制备筒7，其顶部设置有投料口，所述泥浆制备桶内部设置有搅拌机构72，所述泥浆制备筒7上还开设有输入口和输出口，所述输入口与所述泥浆出口44连通，所述输出口连有一泥浆灌注管71，用于向钻孔灌注泥浆。这里，还提供了泥浆制备筒7，从投料口投入粘土等泥浆原料和水，利用搅拌机构72即可制备出所需的泥浆，并可以与从泥浆出口排出的回收泥浆混合，然后将泥浆通过泥浆灌注管71灌注到钻孔中即可进行清渣护壁，泥浆灌注管71还设有阀门73，在泥浆制备筒内的泥浆达到规范标准后，打开阀门73，将泥浆灌注到钻孔中。可以看出，使用本发明后，不必在工地专门挖设泥浆池，工地上不再会出现泥浆排放问题和环境污染问题，因而在工地上使用本发明省时省力、绿色环保。
在另一种技术方案中，所述的绿色泥浆制备及自循环装置，还包括：
三根减震柱，其上端分别与所述第一过滤筒2、所述第二过滤筒3和所述第三过滤筒4表面固定，三个减震柱的下端均固定在所述壳体1底面，所述减震柱包括套管和内杆，所述套筒内壁轴向设置有多个导槽，所述内杆外壁沿轴向设置有多个与所述导槽匹配的凸棱，所述内杆通过凸棱和导槽与所述套管可滑动连接，所述内杆外壁和所述套管外壁上还分别设置有第一限位部和第二限位部，所述第一限位部和所述第二限位部分别与一弹簧的两端抵压。如图1所示，为了使第一过滤筒2、第二过滤筒3和第三过滤筒4减震，将三个过滤筒分别用第一减震柱22、第二减震柱32和第三减震柱42支撑，弹簧呈伸张状态，用弹力抵消振动机的部分振动。
在另一种技术方案中，所述的绿色泥浆制备及自循环装置，所述壳体1底部一侧设有两个万向轮，另一侧设置有两个支脚。这里，万向轮可以方便本发明移动至所需的位置使用，而支脚可以使本发明定位在所需的位置，当需要移动时，抬起壳体1有支脚的一侧，即可移动壳体1。
在另一种技术方案中，所述的绿色泥浆制备及自循环装置，所述第一过滤筒2与水平面呈7～13°角。这里，提供了第一过滤筒2与水平面的优选夹角，在该优选夹角下，三个过滤筒对含渣泥浆兼具较快的过滤速度和较好的过滤效果，更优选的，与水平面呈11°角。
在另一种技术方案中，所述的绿色泥浆制备及自循环装置，所述壳体1表面镶有太阳能电池板，所述壳体1内部设有蓄电池，所述蓄电池存储所述太阳能电池板的电能，所述蓄电池向所述第一振动电机、所述第二振动电机和所述第三振动电机供电。这里，在壳体1上设置太阳能电池板，利用太阳能发电使得三个振动电机工作，使得本发明更加适应野外环境，且更加绿色环保。
在另一种技术方案中，所述的绿色泥浆制备及自循环装置，所述泥浆输入管11和所述泥浆灌注管71上设置有泥浆泵。使用泥浆泵可以快速地将含渣泥浆泵入分流体12内，并可以快速地将泥浆泵入钻孔内。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种绿色泥浆制备及自循环装置，其特征在于，包括：
壳体；
第一过滤筒、第二过滤筒和第三过滤筒，其均倾斜设置在所述壳体内部，并依次首尾相连呈一条直线排布，所述第一过滤筒的第一端开设有一泥浆入口，所述泥浆入口与泥浆输入管连通，用于输入钻孔内的含渣泥浆，所述第二过滤筒的第一端与所述第一过滤筒的第二端通过一柔性管连通，所述第三过滤筒的第一端通过一柔性管与所述第二过滤筒的第二端连通，所述第一过滤筒、所述第二过滤筒和所述第三过滤筒中分别设置有第一过滤板、第二过滤板和第三过滤板，所述第一过滤板、所述第二过滤板和所述第三过滤板分别将所述第一过滤筒、所述第二过滤筒和所述第三过滤筒分隔为上下两个空间，所述第一过滤板与所述第二过滤板和所述第二过滤板与所述第三过滤板均通过柔性板连接，并使得所述第一过滤板、所述第二过滤板和所述第三过滤板位于同一平面，所述一过滤筒、所述第二过滤筒和所述第三过滤筒表面分别设置有第一振动电机、第二振动电机和第三振动电机，所述第一振动电机的振动频率小于第三振动电机的振动频率，所述第二振动电机的振动频率大于所述第三振动电机的振动频率；
分流体，其设置于所述第一过滤桶内部，并靠近所述泥浆入口，所述分流体为竖直设置的倒四棱锥状结构，所述分流体的内部形成一与所述泥浆入口连通的内腔，所述分流体的每个侧面上开设有三个与所述内腔连通的喷口，对于每个侧面，三个喷口的喷浆方向均与垂直于侧面的方向呈相等的角度，使得从三个喷口喷出的泥浆始终在侧面正上方某位置相交；
其中，所述分流体位于所述第一过滤板的上侧；
其中，所述第三过滤筒表面还开设有废渣出口和泥浆出口，并分别位于所述第三过滤板的上下两侧。
2.如权利要求1所述的绿色泥浆制备及自循环装置，其特征在于，还包括：
泥浆制备筒，其顶部设置有投料口，所述泥浆制备桶内部设置有搅拌机构，所述泥浆制备筒上还开设有输入口和输出口，所述输入口与所述泥浆出口连通，所述输出口连有一泥浆灌注管，用于向钻孔灌注泥浆。
3.如权利要求1所述的绿色泥浆制备及自循环装置，其特征在于，还包括：
三根减震柱，其上端分别与所述第一过滤筒、所述第二过滤筒和所述第三过滤筒表面固定，三个减震柱的下端均固定在所述壳体底面，所述减震柱包括套管和内杆，所述套筒内壁轴向设置有多个导槽，所述内杆外壁沿轴向设置有多个与所述导槽匹配的凸棱，所述内杆通过凸棱和导槽与所述套管可滑动连接，所述内杆外壁和所述套管外壁上还分别设置有第一限位部和第二限位部，所述第一限位部和所述第二限位部分别与一弹簧的两端抵压。
4.如权利要求1所述的绿色泥浆制备及自循环装置，其特征在于，所述壳体底部一侧设有两个万向轮，另一侧设置有两个支脚。
5.如权利要求1所述的绿色泥浆制备及自循环装置，其特征在于，所述第一过滤筒与水平面呈7～13°角。
6.如权利要求1所述的绿色泥浆制备及自循环装置，其特征在于，所述壳体表面镶有太阳能电池板，所述壳体内部设有蓄电池，所述蓄电池存储所述太阳能电池板的电能，所述蓄电池向所述第一振动电机、所述第二振动电机和所述第三振动电机供电。
7.如权利要求1所述的绿色泥浆制备及自循环装置，其特征在于，所述泥浆输入管和所述泥浆灌注管上设置有泥浆泵。
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