CN110080324A - 一种基于可动式防护罩和高压水幕的双重防泥浆扩散装置 - Google Patents

一种基于可动式防护罩和高压水幕的双重防泥浆扩散装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于可动式防护罩和高压水幕的双重防泥浆扩散装置，包括绞刀和绞刀桁架，所述绞刀通过绞刀轴安装在绞刀桁架前端，所述绞刀桁架前端设有用于保护绞刀的固定罩和移动罩，所述固定罩固定于绞刀正上方的绞刀桁架上，固定罩上设有若干能对绞刀喷水的高压喷嘴，所述移动罩有两个，两个移动罩通过滑动导向结构安装在固定罩两侧，并通过开合装置使得两个移动罩能向两侧张开扩大对绞刀保护范围，或者收拢减少对绞刀保护范围。本发明在挖泥船再疏浚过程中适应能力强，高效的解决了目前挖泥船在进行疏浚工作时，由于泥沙扩散而导致的二次污染问题。

Description

一种基于可动式防护罩和高压水幕的双重防泥浆扩散装置
技术领域
本发明属于环保疏浚领域，涉及一种绞吸式挖泥船的附属设施，具体涉及一种基于可动式防护罩和高压水幕的双重防泥浆扩散装置。
背景技术
绞吸式挖泥船作为一种应用广泛的工程疏浚船舶，其工作原理是通过绞刀的旋转切削将泥土破碎并与水相混合，再由泥泵将泥水混合物吸走并通过管道排放到淤泥存放处理点。由于泥浆的两相流特点，以及绞刀的旋转、横移和水体流速等因素，施工时绞刀周围的流场复杂，绞刀挖起来的淤泥不能全部被泥泵吸走，从而扩散到水域中造成二次污染。特别是在湖泊、内河等环境质量要求高的场所进行疏浚作业，往往达不到预期效果。
绞吸式挖泥船在疏浚作业时，绞刀挖起来的淤泥不能完全被泥泵吸走从而扩散到水域中造成二次污染，解决此问题的关键技术问题就是阻挡泥浆的扩散，并且还要满足不同的挖泥深度以适应不同的施工工况，需研发一种防止淤泥扩散的环保清淤刀具。
发明内容
为了解决绞吸式挖泥船疏浚作业时，泥浆扩散造成二次污染，以及传统环保绞刀挖深浅，挖泥效率低下的问题，本发明提供了一种能有效阻挡泥浆扩散并能满足不同施工工况和施工效率的环保清淤刀具。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种基于可动式防护罩和高压水幕的双重防泥浆扩散装置，包括绞刀和绞刀桁架，所述绞刀通过绞刀轴安装在绞刀桁架前端，其特征在于：所述绞刀桁架前端设有用于保护绞刀的固定罩和移动罩，所述固定罩固定于绞刀正上方的绞刀桁架上，固定罩上设有若干能对绞刀喷水的高压喷嘴，所述移动罩有两个，两个移动罩通过滑动导向结构安装在固定罩两侧，并通过开合装置使得两个移动罩能向两侧张开扩大对绞刀保护范围，或者收拢减少对绞刀保护范围。
作为改进，所述固定罩为弧形罩片，该弧形罩片的弧形直径大于绞刀外直径，所述移动罩为与固定罩相同弧形的弧形罩片。
作为改进，所述滑动导向结构包括相互配合安装的滑块和弧形滑槽，所述弧形滑槽同心的设于固定罩或者移动罩上，相应的滑块设于移动罩或者固定罩上。
作为改进，所述开合装置包括齿轮、弧形齿条和驱动电机，所述齿轮安装于固定罩上，所述弧形齿条固定于移动罩上，且与齿轮相啮合，所述齿轮通过传动轴与驱动电机动力传动相连，所述驱动电机固定于绞刀桁架上。
作为改进，所述开合装置有两组，每个移动罩与固定罩之间均设有一套由齿轮、弧形齿条和驱动电机组成的开合装置，使得两个移动罩可以分别控制与固定罩的相对位移。
作为改进，所述固定罩两端设有对着绞刀喷水的两排高压喷嘴，每排高压喷嘴均通过高压水蓄压管相连，所述高压水蓄压管通过设于绞刀桁架内部的高压进水管连接高压水源。
作为改进，所述高压喷嘴通过角度调节装置安装在固定罩上。
工作原理：挖泥船绞刀在工作时会由于转速、挖掘深度、和横移速度的不同，会导致绞刀在工做过程中泥沙的扩算程度的不同，单纯地在绞刀上加装一个防护罩，首先，因为需考虑防护罩的存在不能干扰绞刀的正常工作，所以会导致效果可能不明显，其次，由于由于防护罩的存在，会影响绞刀在施工过程中的挖掘深度，而且水底地形复杂，绞刀左右两端高度存在一定的高度差，所以整体式罩的效果是并不明显的。本发明采用的是一种分体式罩，其中，只有中间的罩片是固定在绞刀桁架上，两侧的罩片是可以沿着中间的罩片进行一定距离的移动，所以这种可动式防护罩和高压水幕双重防泥浆扩散装置会根据绞刀的转速、挖掘深度、横移速度导致的不同泥沙扩散情况进而调整左右两移动罩的高度，来达到更好的防泥沙扩散效果。同时，也可以根据水底地形情况和预计的绞刀挖掘深度来决定两侧移动罩的高度，来解决防护罩干扰绞刀正常工作的情况。而且为进一步增强防泥沙扩散功能，在固定罩两端分别有一根带有一排喷嘴的高压水蓄压管，从水泵通来的高压水经过高压水进水管到达蓄压管，然后由喷嘴向下喷射高压水流，进而形成一堵水墙，此水墙不仅不受地形限制，可以一直到水底地面，可以起到很好的防止泥沙扩散的效果，同时，高压喷嘴可以进行一定角度的转动，这是为避免因横移速度或绞刀工作附近水流速度而导致高压水流喷到防护罩或绞刀上而导致的装置损坏，此外高压水流会使绞刀附近的流场的泥浆浓度更加均匀。
本发明有益效果是：
本发明降低绞刀挖泥过程中泥沙的扩散，高效的解决了目前挖泥船在进行疏浚工作时，因泥沙扩散导致二次污染的问题，同时解决了普通绞刀防护罩在工作过程中，效率低，适应性差的问题，本发明结构简单，适应能力强，可以根据绞刀工作时转速、挖掘深度、和横移速度的不同实时调整防护罩的防护面积，以达到最优工作状态。
附图说明
图1为发明双重防泥浆扩散装置正视结构示意图。
图2为发明双重防泥浆扩散装置仰视结构示意图。
图3为发明双重防泥浆扩散装置左视结构示意图。
附图中的标记为1-绞刀，2-固定罩，3-移动罩，4-绞刀桁架，5-驱动电机，6-传动轴，7-齿轮轴，8-齿轮，9-弧形齿条，10-高压进水管，11-高压水蓄压管，12-高压喷嘴，13-弧形滑槽，14-滑块，15-齿轮变速箱，16-绞刀轴。
具体实施方式
下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。
如图1至图3所示，一种基于可动式防护罩和高压水幕的双重防泥浆扩散装置，包括绞刀1和绞刀桁架4，所述绞刀1通过绞刀轴16安装在绞刀桁架4前端，所述绞刀桁架4前端设有用于保护绞刀1的固定罩2和移动罩3，所述固定罩2固定于绞刀1正上方的绞刀桁架4上，固定罩2上设有若干能对绞刀1喷水的高压喷嘴12，所述移动罩3有两个，两个移动罩3通过滑动导向结构安装在固定罩2两侧，并通过开合装置使得两个移动罩3能向两侧张开扩大对绞刀1保护范围，或者收拢减少对绞刀1保护范围。
如图3所示，所述固定罩2为弧形罩片，该弧形罩片的弧形直径大于绞刀1外直径，所述移动罩3为与固定罩2相同弧形的弧形罩片，所述滑动导向结构包括相互配合安装的滑块14和弧形滑槽13，所述弧形滑槽13同心的设于移动罩3上，相应的滑块14设于固定罩2上，需要指出的是上述滑动导向结构不限于滑槽滑块结构，滑槽滑块结构仅仅是一种较优的结构，并且弧形滑槽13和滑块14的位置可以互换。
所述开合装置有两组，每个移动罩3与固定罩2之间均设有一套由齿轮8、弧形齿条9和驱动电机5组成的开合装置，使得两个移动罩3可以分别控制与固定罩2的相对位移。所述齿轮8通过齿轮轴7安装于固定罩2上，所述弧形齿条9固定于移动罩3上，且与齿轮8相啮合，所述齿轮8与传动轴6的一端通过联轴器相连，传动轴6另一端通过齿轮变速箱15与驱动电机5动传动相连，所述驱动电机5通过电机座固定于绞刀桁架4上。
如图2所示，所述固定罩2两端设有对着绞刀1喷水的两排高压喷嘴12，每排高压喷嘴12均通过高压水蓄压管11相连，所述高压水蓄压管11通过设于绞刀桁架4内部的高压进水管10连接高压水源。作为椅子更优的实施例，所述高压喷嘴12通过角度调节装置安装在固定罩2上，所述角度调节装置可以采用专利CN2013105996692一种可调节夹持角度的夹具或者采用现有技术中可以任意角度调节的金属波纹管进调节。
本发明工作时根据绞吸式挖泥船绞刀1工作的转速、挖掘深度、横移速度找出相应的绞刀1附近流场的泥沙扩散情况，根据泥沙扩散情况调整好两块移动罩3的高度(两个移动罩3可以同步调整或者非同步调整)，同时结合绞刀1的挖泥深度利用开合装置对两侧移动罩3进行再次调整，避免移动罩3对绞刀1的正常工作产生干扰，在探明水底的绞刀1工作地形后，根据工作地形和绞刀1挖掘深度对移动罩3高度进行最后调整，在确定绞刀1两移动罩3的高度之后，根据绞刀1两移动罩3的高度和绞刀1的横移速度对高压喷嘴12的角度进行调整，避免其产生的高压水流接触到移动罩3或绞刀1，使防泥沙扩散效果达不到最佳，并对移动罩3或绞刀1产生一定的损害。此外，可根据绞刀1工作的具体工作情况在挖泥船上对移动罩3的高度和高压喷嘴的角度进行一定的调整。
以上所述实施例仅表达了发明专利的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于发明专利的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种基于可动式防护罩和高压水幕的双重防泥浆扩散装置，包括绞刀和绞刀桁架，所述绞刀通过绞刀轴安装在绞刀桁架前端，其特征在于：所述绞刀桁架前端设有用于保护绞刀的固定罩和移动罩，所述固定罩固定于绞刀正上方的绞刀桁架上，固定罩上设有若干能对绞刀喷水的高压喷嘴，所述移动罩有两个，两个移动罩通过滑动导向结构安装在固定罩两侧，并通过开合装置使得两个移动罩能向两侧张开扩大对绞刀保护范围，或者收拢减少对绞刀保护范围。
2.如权利要求1所述的双重防泥浆扩散装置，其特征在于：所述固定罩为弧形罩片，该弧形罩片的弧形直径大于绞刀外直径，所述移动罩为与固定罩相同弧形的弧形罩片。
3.如权利要求2所述的双重防泥浆扩散装置，其特征在于：所述滑动导向结构包括相互配合安装的滑块和弧形滑槽，所述弧形滑槽同心的设于固定罩或者移动罩上，相应的滑块设于移动罩或者固定罩上。
4.如权利要求3所述的双重防泥浆扩散装置，其特征在于：所述开合装置包括齿轮、弧形齿条和驱动电机，所述齿轮安装于固定罩上，所述弧形齿条固定于移动罩上，且与齿轮相啮合，所述齿轮通过传动轴与驱动电机动力传动相连，所述驱动电机固定于绞刀桁架上。
5.如权利要求4所述的双重防泥浆扩散装置，其特征在于：所述开合装置有两组，每个移动罩与固定罩之间均设有一套由齿轮、弧形齿条和驱动电机组成的开合装置，使得两个移动罩可以分别控制与固定罩的相对位移。
6.如权利要求1至5任意一项所述的双重防泥浆扩散装置，其特征在于：所述固定罩两端设有对着绞刀喷水的两排高压喷嘴，每排高压喷嘴均通过高压水蓄压管相连，所述高压水蓄压管通过设于绞刀桁架内部的高压进水管连接高压水源。
7.如权利要求6所述的双重防泥浆扩散装置，其特征在于：所述高压喷嘴通过角度调节装置安装在固定罩上。
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