CN109183883A - 一种用于水电站尾水清淤的淤泥破碎挖取机构 - Google Patents
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Abstract
一种用于水电站尾水清淤的淤泥破碎挖取机构,属于水利水电设备技术领域。本发明为了解决水电站尾水淤泥堆积的问题。本发明包括包括滑动刀杆、刀杆座和伸缩装置,刀杆座通过刀杆座连接销转动的安装在中心盘上,滑动刀杆的内端安装在刀杆座内,滑动刀杆的外端安装有搅动刀具,伸缩装置的一端通过连接销连接在刀杆座的外壁上,伸缩装置的另一端通过伸缩装置连接销与销座连接,销座固定安装在内安装盘上;所述的伸缩装置包括外伸缩套和内伸缩套,外伸缩套滑动套装在内伸缩套外侧,伸缩装置内部安装伸缩弹簧,伸缩弹簧两端分别连接在外伸缩套和内伸缩套上。本发明的淤泥挖取机构可将水下沉积的淤积物搅拌悬浮。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于水电站尾水清淤的淤泥破碎挖取机构,属于水利水电设备技术领域。
背景技术
水电站在建成之后,由于坝区下游河道经历多次泄洪冲刷、淘挖破坏,各类水工建筑物和地形的影响,将会造成尾水渠和下游河道产生大量的淤积,从而抬高了发电的尾水位,影响了机组的出力情况。针对这些情况,加强尾水清挖工程的管理,对于控制发电的尾水位,提高发电效率具有重要意义。
水电站尾水清挖工程的实施,能够有效地降低河底高程,使得该河段行洪畅通,防洪能力进一步加强,此外,河床的降低,还能够使得原有的防护堤相对提高,提高防洪的标准。同时,尾水位的抬高对于发电水头的影响很大,及时清挖尾水渠中的淤积物,可以使河道中的发电水流更加平稳、流畅,最终起到提高发电效率的作用。
发明内容
本发明的目的是为了解决水电站尾水淤泥堆积的问题,进而提供一种用于水电站尾水清淤的淤泥破碎挖取机构。
本发明的技术方案:
一种水电站尾水清淤用装置包括清淤船体、桩腿、驾驶控制室、淤泥挖取装置和淤泥抽取装置,所述的清淤船体为轴对称结构,清淤船体的中轴线沿船长方向设置,清淤船体上设有三根桩腿,三根桩腿能够升降安装在清淤船体上,三根桩腿包括位于清淤船体艉部的第一桩腿,位于清淤船体的艏部的第二桩腿和第三桩腿,所述的第一桩腿位于清淤船体的中轴线上,第二桩腿和第三桩腿位于清淤船体的中轴线两侧且对称设置,第二桩腿和第三桩腿的连线与清淤船体的中轴线垂直,安装后清淤船体上的三根桩腿呈三角形态分布,所述的清淤船体的侧壁上安装有铰接座,所述的淤泥挖取装置与铰接座铰接安装,所述的清淤船体上安装有淤泥抽取装置,所述的清淤船体的艏部安装有驾驶控制室;
所述的淤泥挖取装置包括支臂、转动轮盘安装座、淤泥挖取转动轴、外安装盘、内安装盘、中心盘和多组淤泥破碎挖取机构,所述的支臂的一端与铰接座铰接,支臂的另一端焊接有转动轮盘安装座,所述的转动轮盘安装座内通过轴承安装有淤泥挖取转动轴,淤泥挖取转动轴上安装有中心盘,所述的中心盘与内安装盘固定连接,内安装盘与外安装盘固定安装,所述的多组淤泥破碎挖取机构设置在外安装盘和内安装盘之间并环形阵列在中心盘的周围。
进一步地、所述的淤泥破碎挖取机构包括滑动刀杆、刀杆座和伸缩装置,刀杆座通过刀杆座连接销转动的安装在中心盘上,滑动刀杆的内端安装在刀杆座内,滑动刀杆的外端安装有搅动刀具,所述的伸缩装置的一端通过连接销连接在刀杆座的外壁上,伸缩装置的另一端通过伸缩装置连接销与销座连接,销座固定安装在内安装盘上;所述的伸缩装置包括外伸缩套和内伸缩套,外伸缩套滑动套装在内伸缩套外侧,所述的伸缩装置内部安装伸缩弹簧,所述的伸缩弹簧两端分别连接在外伸缩套和内伸缩套上。
进一步地、所述的外伸缩套边缘安装滑销,所述的滑销上连接有螺母,所述的内伸缩套外壁上沿其母线开设有凹槽,所述的滑销端部穿过外伸缩套在凹槽内滑动。
进一步地、所述的中心盘圆周面上均匀布置有若干处环槽,所述的环槽处设有通孔,所述的刀杆座临近中心盘一侧侧壁上设有凸起部分,刀杆座的凸起部分通过刀杆座连接销与中心盘上的环槽建立连接。
进一步地、所述的刀杆座内安装有调整弹簧,调整弹簧的两端分别安装连接在刀杆座和滑动刀杆上,所述的刀杆座上安装有刀杆座盖板。
进一步地、所述的外安装盘和内安装盘之间还设有限位销,所述的限位销和伸缩装置分别设置在刀杆座的两端。
进一步地、所述的滑动刀杆与搅动刀具的连接处采用S形接触面连接。
进一步地、所述的淤泥抽取装置包括淤泥抽取泵、淤泥存放箱、淤泥抽取管道和淤泥输送管道,所述的淤泥存放箱通过支架固定安装在清淤船体上端,淤泥存放箱的上端固定安装有淤泥抽取泵,淤泥存放箱的上端开有淤泥存放入口,淤泥抽取泵的出口端通过淤泥输送管道与淤泥存放入口连通,淤泥抽取泵的入口端安装有淤泥抽取管道。
进一步地、所述的淤泥存放箱内部具有过滤网,过滤网将淤泥存放箱内部分隔形成淤泥存放层和渗水层,所述的淤泥存放箱的底部开设有出水口。
一种水电站尾水清淤方法,包括如下步骤:
步骤一、进行水电站尾水堆积的淤泥开挖作业
将清淤船体运送到水电站尾水淤泥堆积位置,启动清淤船体内用于桩腿升降的升降装置,将桩腿伸入淤泥底层,此时清淤船体形成一个固定的清淤平台,启动安装在清淤船体侧壁上上的淤泥挖取装置,将淤泥搅碎,进而实现水电站尾水堆积的淤泥开挖作业;
步骤二、进行水电站尾水淤泥抽取作业
完成水电站尾水堆积的淤泥开挖作业后,将淤泥抽取装置的淤泥抽取管道的入口端置于步骤一中开挖后的淤泥处,此时启动淤泥抽取泵,淤泥抽取泵将淤泥自淤泥输送管道输送至淤泥存放箱内部;
步骤三、分离淤泥存放箱内淤泥与尾水
淤泥存放箱内部具有一个过滤网,进入淤泥存放箱内的淤泥与水的混合物在过滤网的作用下,将水分渗入到过滤网将淤泥存放箱内部分隔形成渗水层内,此时在渗水层内放入抽水泵,在抽水泵的作用下,渗水层内部的水分由淤泥存放箱的底部开设有出水口排出到外界。
本发明具有以下有益效果:
1、本发明通过在清淤船体上可升降安装有桩腿,在桩腿的作用下,使其清淤船体形成了一个水上工作平台,当清淤船体被桩腿支撑下,清淤船体侧壁上安装有的淤泥挖取装置可转动动作,因此淤泥挖取装置可将水下沉积的淤积物搅拌悬浮,而悬浮的淤泥被淤泥抽取装置的泥浆泵吸起引入安装在清淤船体上的淤泥存放箱内,因此本发明的一种水电站尾水清淤用装置能够有效解决沉积的淤泥不易于被挖取的问题,同时淤泥存放箱的存放量能够避免清淤船体频繁靠岸卸淤泥而影响清淤速度和效率;
2、本发明在清理淤泥过程中,吸取淤泥或者搅拌淤泥均在清淤船体附近进行,很大大程度的避免了对水电站底部淤泥的搅动而引起的淤泥悬浮至水上部,避免引起水库水质短期恶化,基本不影响水电站的正常工作;
3、清理出的淤泥在淤泥存放箱内部实现了水分的过滤,过滤出的水又返回水电站的水体中,从而达到不浪费水电站中的水的目的;
4、由于清淤、过滤、运输、装卸均为自动化和机械化,避免了人员的高强度劳动,自动化程度高,大大提高了清淤效率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
图2是本发明的俯视图;
图3是淤泥挖取装置的结构示意图;
图4是图3中A-A处的结构剖视图;
图5是图3中B-B处的结构剖视图;
图6是伸缩装置的放大示意图;
图7是淤泥抽取装置的结构示意图;
图8是淤泥存放箱的截面图;
图9是具体实施方式一中淤泥挖取装置的驱动原理图;
图10是具体实施方式八的实施方式示意图;
图中1-清淤船体,2-桩腿,3-连接销,4-驾驶控制室,5-淤泥挖取装置,6-淤泥抽取装置,7-第一桩腿,8-第二桩腿,9-第三桩腿,10-铰接座,11-支臂,12-转动轮盘安装座,13-淤泥挖取转动轴,14-清淤船体侧壁,15-电机,16-转动棍,17-滚动轮盘,51-外安装盘,52-内安装盘,53-中心盘,54-多组淤泥破碎挖取机构,55-滑动刀杆,56-刀杆座,57-伸缩装置,58-刀杆座连接销,59-搅动刀具,571-伸缩装置连接销,572-销座,573-外伸缩套,574-内伸缩套,575-伸缩弹簧,576-滑销,577-调整弹簧,578-刀杆座盖板,579-的限位销,61-淤泥抽取泵,62-淤泥存放箱,63-淤泥抽取管道,64-淤泥输送管道,65-支架,66-过滤网,67-淤泥存放层,68-渗水层,69-淤泥存放入口,621-出水口。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了,下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本发明的范围。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本发明的概念。
具体实施方式一:结合图1和图10说明本实施方式,本实施方式的一种水电站尾水清淤用装置包括清淤船体1、桩腿2、驾驶控制室4、淤泥挖取装置5和淤泥抽取装置6,所述的清淤船体1为轴对称结构,清淤船体1的中轴线沿船长方向设置,清淤船体1上设有三根桩腿2,三根桩腿2能够升降安装在清淤船体1上,三根桩腿2包括位于清淤船体1艉部的第一桩腿7,位于清淤船体1的艏部的第二桩腿8和第三桩腿9,所述的第一桩腿7位于清淤船体1的中轴线上,第二桩腿8和第三桩腿9位于清淤船体1的中轴线两侧且对称设置,第二桩腿8和第三桩腿9的连线与清淤船体1的中轴线垂直,安装后清淤船体1上的三根桩腿2呈三角形态分布,所述的清淤船体1的侧壁上安装有铰接座10,所述的淤泥挖取装置5与铰接座10铰接安装,所述的清淤船体1上安装有淤泥抽取装置6,所述的清淤船体1的首部安装有驾驶控制室4;
所述的淤泥挖取装置5包括支臂11、转动轮盘安装座12、淤泥挖取转动轴13、外安装盘51、内安装盘52、中心盘53和多组淤泥破碎挖取机构54,所述的支臂11的一端与铰接座10铰接,支臂11的另一端焊接有转动轮盘安装座12,所述的转动轮盘安装座12内通过轴承安装有淤泥挖取转动轴13,淤泥挖取转动轴13上安装有中心盘53,所述的中心盘53与内安装盘52固定连接,内安装盘52与外安装盘51固定安装,所述的多组淤泥破碎挖取机构54设置在外安装盘51和内安装盘52之间并环形阵列在中心盘53的周围。如此设置,水电站尾水清挖工程的实施过程如下:首先将清淤船体1行驶至水电站需要清淤位置,将桩腿2伸入在水电站清淤位置的水域下,此时清淤船体形成了一个水上工作平台,然后驱动淤泥挖取装置5,使得淤泥挖取装置5将水电站需要清淤位置沉积的淤泥被充分搅开,然后在利用淤泥抽取装置6将淤泥抽取,进而实现水电站尾水淤泥的清理工作;
为了充分公开淤泥挖取装置5是如何驱动的,这里进行淤泥挖取装置5的安装结构和原理描述,本发明的清淤船体1的清淤船体侧壁14内侧通过法兰方式安装有一个高扭矩的电机15,相应的清淤船体侧壁14外侧安装有铰接座10,铰接座10内通过转动轴安装有转动辊16,淤泥挖取装置5的支臂11采用焊接方式与转动辊16固定安装,电机15的输入端与转动轴配合安装,这样在使用时,通过控制电机15的转动进而带动安装在铰接座10内的转动辊16转动,在转动棍16的转动作用下,支臂11带动淤泥破碎挖取机构54实现水电站沉积淤泥的挖取作业;
本发明的转动轮盘安装座12上还通过法兰方式安装有淤泥挖取驱动电机,淤泥挖取驱动电机的输出轴与淤泥挖取转动轴13建立连接安装,在淤泥挖取驱动电机和转动轮盘安装座12内轴承的作用下,淤泥挖取转动轴13能够转动动作,进而带动安装在淤泥挖取转动轴13上的中心盘53实现回转动作,而中心盘53的转动带动了整个淤泥挖取装置5实现淤泥的挖取作业;
外安装盘51、内安装盘52、中心盘53组合成淤泥挖取作业的安装工装,并在工装内部安装有淤泥破碎挖取机构;通过传动轴为淤泥挖取装置提供旋转动力,并通过淤泥破碎挖取机构不断回转动作挖取沉积的淤泥,使淤泥实现不断的搅动和挖取作业。
具体实施方式二:结合图1和图10说明本实施方式,本实施方式的一种用于水电站尾水清淤的淤泥破碎挖取机构包括滑动刀杆55、刀杆座56和伸缩装置57,刀杆座56通过刀杆座连接销58转动的安装在中心盘53上,滑动刀杆55的内端安装在刀杆座56内,滑动刀杆55的外端安装有搅动刀具59,所述的伸缩装置57的一端通过连接销3连接在刀杆座56的外壁上,伸缩装置57的另一端通过伸缩装置连接销571与销座572连接,销座572固定安装在内安装盘52上;所述的伸缩装置57包括外伸缩套573和内伸缩套574,外伸缩套573滑动套装在内伸缩套574外侧,所述的伸缩装置57内部安装伸缩弹簧575,所述的伸缩弹簧575两端分别连接在外伸缩套573和内伸缩套574上。如此设置,当淤泥破碎挖取机构54工作中发生与异物相碰的情况时,所述的刀杆座56受力将压缩伸缩装置57内安装的伸缩弹簧575,使所述的刀杆座以与之相对应的刀杆座连接销58为圆心旋转,通过所述的刀杆座的旋转避让异物。
具体实施方式三:结合图1和图10说明本实施方式,本实施方式的一种用于水电站尾水清淤的淤泥破碎挖取机构,所述的外伸缩套573边缘安装滑销576,所述的滑销576上连接有螺母,所述的内伸缩套574外壁上沿其母线开设有凹槽,所述的滑销576端部穿过外伸缩套573在凹槽内滑动。如此设置,滑销576带动外伸缩套573在内伸缩套574的凹槽内滑动,减小外伸缩套573与内伸缩套574之间旋转运动,增大伸缩装置57的使用寿命。
具体实施方式四:结合图1和图10说明本实施方式,本实施方式的一种用于水电站尾水清淤的淤泥破碎挖取机构,所述的中心盘53圆周面上均匀布置有若干处环槽,所述的环槽处设有通孔,所述的刀杆座56临近中心盘53一侧侧壁上设有凸起部分,刀杆座56的凸起部分通过刀杆座连接销58与中心盘53上的环槽建立连接。
具体实施方式五:结合图1和图10说明本实施方式,本实施方式的一种用于水电站尾水清淤的淤泥破碎挖取机构,所述的刀杆座56内安装有调整弹簧577,调整弹簧577的两端分别安装连接在刀杆座56和滑动刀杆55上,所述的刀杆座56上安装有刀杆座盖板578。如此设置,当刀具在水电站沉积的淤泥作业中遇到障碍物时,搅动刀具59受力,刀杆座56内安装的调整弹簧577被压缩,使滑动刀杆55向刀杆座56内缩回,有效保护刀具避让障碍,减小刀具的损伤。
具体实施方式六:结合图1和图10说明本实施方式,本实施方式的一种用于水电站尾水清淤的淤泥破碎挖取机构,所述的外安装盘51和内安装盘52之间还设有限位销579,所述的限位销579和伸缩装置57分别设置在刀杆座56的两端。如此设置,限位销能够限制淤泥破碎挖取机构54的行程,减小淤泥破碎挖取机构54的损耗。
具体实施方式七:结合图1和图10说明本实施方式,本实施方式的一种用于水电站尾水清淤的淤泥破碎挖取机构,所述的滑动刀杆55与搅动刀具59的连接处采用S形接触面连接。如此设置,当刀具受力变形或破坏时,S形接触面使搅动刀具59与滑动刀杆55发生圆滑过渡,可有效保护滑动刀杆55,使滑动刀杆55不易受到破坏。
具体实施方式八:结合图1和图10说明本实施方式,本实施方式的一种水电站尾水清淤用装置,所述的淤泥抽取装置6包括淤泥抽取泵61、淤泥存放箱62、淤泥抽取管道63和淤泥输送管道64,所述的淤泥存放箱62通过支架65固定安装在清淤船体1上端,淤泥存放箱62的上端固定安装有淤泥抽取泵61,淤泥存放箱62的上端开有淤泥存放入口69,淤泥抽取泵61的出口端通过淤泥输送管道64与淤泥存放入口69连通,淤泥抽取泵的入口端安装有淤泥抽取管道63。如此设置,淤泥抽取管道63能够采用井绳的缠绕方式缠绕安装在滚动轮盘上,使用时候,将滚动轮盘上的淤泥抽取管道63放置到水电站水层下方,并将淤泥抽取管道63的入口设置在淤泥挖取装置5的后侧,然后启动淤泥抽取泵61实现对淤泥的抽取作业。
具体实施方式九:结合图1和图10说明本实施方式,本实施方式的一种水电站尾水清淤用装置,所述的淤泥存放箱62内部具有过滤网66,过滤网66将淤泥存放箱内部分隔形成淤泥存放层67和渗水层68,所述的淤泥存放箱62的底部开设有出水口621。如此设置,在淤泥存放箱62内部具有的过滤网66作用下,淤泥与水被过滤分离,这样增大了淤泥存放箱62对淤泥的储存量,避免多次的淤泥排放,提高了淤泥抽取作业效率,而过滤后的水分进入了渗水层68,在渗水层68内部设置有抽水泵,抽水泵可以将渗水层68内的水分自出水口621排放到水电站尾水中。
具体实施方式十:结合图1和图10说明本实施方式,本实施方式的一种水电站尾水清淤方法,包括如下步骤:
步骤一、进行水电站尾水堆积的淤泥开挖作业
将清淤船体1运送到水电站尾水淤泥堆积位置,启动清淤船体1内用于桩腿2升降的升降装置,将桩腿2伸入淤泥底层,此时清淤船体1形成一个固定的清淤平台,启动安装在清淤船体1侧壁上上的淤泥挖取装置5,将淤泥搅碎,进而实现水电站尾水堆积的淤泥开挖作业;
步骤二、进行水电站尾水淤泥抽取作业
完成水电站尾水堆积的淤泥开挖作业后,将淤泥抽取装置6的淤泥抽取管道63的入口端置于步骤一中开挖后的淤泥处,此时启动淤泥抽取泵61,淤泥抽取泵61将淤泥自淤泥输送管道64输送至淤泥存放箱62内部;
步骤三、分离淤泥存放箱内淤泥与尾水
淤泥存放箱62内部具有一个过滤网66,进入淤泥存放箱62内的淤泥与水的混合物在过滤网66的作用下,将水分渗入到过滤网66将淤泥存放箱内部分隔形成渗水层68内,此时在渗水层68内放入抽水泵,在抽水泵的作用下,渗水层68内部的水分由淤泥存放箱62的底部开设有出水口621排出到外界。
本实施方式只是对本专利的示例性说明,并不限定它的保护范围,本领域技术人员还可以对其局部进行改变,只要没有超出本专利的精神实质,都在本专利的保护范围内。
Claims (7)
1.一种用于水电站尾水清淤的淤泥破碎挖取机构,其特征在于:包括滑动刀杆(55)、刀杆座(56)和伸缩装置(57),刀杆座(56)通过刀杆座连接销(58)转动的安装在中心盘(53)上,滑动刀杆(55)的内端安装在刀杆座(56)内,滑动刀杆(55)的外端安装有搅动刀具(59),所述的伸缩装置(57)的一端通过连接销(3)连接在刀杆座(56)的外壁上,伸缩装置(57)的另一端通过伸缩装置连接销(571)与销座(572)连接,销座(572)固定安装在内安装盘(52)上;所述的伸缩装置(57)包括外伸缩套(573)和内伸缩套(574),外伸缩套(573)滑动套装在内伸缩套(574)外侧,所述的伸缩装置(57)内部安装伸缩弹簧(575),所述的伸缩弹簧(575)两端分别连接在外伸缩套(573)和内伸缩套(574)上。
2.根据权利要求1所述的一种用于水电站尾水清淤的淤泥破碎挖取机构,其特征在于:所述的外伸缩套(573)边缘安装滑销(576),所述的滑销(576)上连接有螺母,所述的内伸缩套(574)外壁上沿其母线开设有凹槽,所述的滑销(576)端部穿过外伸缩套(573)在凹槽内滑动。
3.根据权利要求1所述的一种用于水电站尾水清淤的淤泥破碎挖取机构,其特征在于:所述的中心盘(53)圆周面上均匀布置有若干处环槽,所述的环槽处设有通孔,所述的刀杆座(56)临近中心盘(53)一侧侧壁上设有凸起部分,刀杆座(56)的凸起部分通过刀杆座连接销(58)与中心盘(53)上的环槽建立连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于水电站尾水清淤的淤泥破碎挖取机构,其特征在于:所述的刀杆座(56)内安装有调整弹簧(577),调整弹簧(577)的两端分别安装连接在刀杆座(56)和滑动刀杆(55)上,所述的刀杆座(56)上安装有刀杆座盖板(578)。
5.根据权利要求1所述的一种用于水电站尾水清淤的淤泥破碎挖取机构,其特征在于:所述的滑动刀杆(55)与搅动刀具(59)的连接处采用S形接触面连接。
6.一种权利要求1、2、3、4或5所述的用于水电站尾水清淤的淤泥破碎挖取机构,其特征在于:用于水电站尾水清淤用装置。
7.根据权利要求6所述的一种用于水电站尾水清淤的淤泥破碎挖取机构,其特征在于:所述的水电站尾水清淤用装置包括清淤船体(1)、桩腿(2)、驾驶控制室(4)、淤泥挖取装置(5)和淤泥抽取装置(6)。
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CN201810973526.6A CN109183883A (zh) | 2018-08-24 | 2018-08-24 | 一种用于水电站尾水清淤的淤泥破碎挖取机构 |
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CN110127964A (zh) * | 2019-04-27 | 2019-08-16 | 南京河海环境研究院有限公司 | 一种小型河湖疏浚及淤泥处理设备 |
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2018
- 2018-08-24 CN CN201810973526.6A patent/CN109183883A/zh active Pending
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