CN110802984A - 一种用于湖底污泥上行走的桨轮 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于湖底污泥上行走的浆轮，该污泥上行走的桨轮包括桨轮、轴管、轴套管、第一轴承、第二轴承，所述轴管与第一轴承固定，所述轴管与第二轴承固定，所述桨轮与轴管固定，所述轴管与轴套管转动连接，所述轴套管与第一轴承固定，所述轴套管与第二轴承固定，本发明科学合理，使用安全方便，轴管与轴套管之间通过第一轴承、第二轴承进行转动，普通轴承无法直接在水下使用，在水下使用时需要做防水的措施，密封性高，并且检修时需要拆卸防水装置，非常不方便，成本也高，本发明所用到的轴承完全可以直接用于水下，而且检修也非常方便。
Description
技术领域
本发明涉及湖底污泥上行走技术领域，具体是一种用于湖底污泥上行走的桨轮。
背景技术
湖底越冬蓝藻种源清除工程装备在满载运行的时候，总质量超过100吨，要带动如此如此庞然大物并克服水下阻力，在作业行进过程中稳定达到2Km/h的速度，传统螺旋桨推进的方式显然无法满足要求，因此设计了特殊的水底行走桨轮结构。
普通轴承无法直接在水下使用，普通轴承的滚珠大多是钢制或者是440不锈钢制作，为避免钢制或440不锈钢制滚珠的磁性吸附铁质杂物而对轴承盘产生过度磨损，所以普通轴承在水下使用时需要做防水的措施，密封性高，而且检修时需要拆卸防水装置，非常不方便，成本也高。
所以，人们需要一种用于湖底污泥上行走的桨轮来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于湖底污泥上行走的桨轮，以解决现有技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于湖底污泥上行走的浆轮，该污泥上行走的浆轮包括轴管、轴套管、第一轴承、第二轴承、桨轮、动力装置，所述轴管上依次套接有第一轴承、轴套管和第二轴承，所述轴套管通过第一轴承、第二轴承实现与轴管转动连接；所述轴管下端设置有动力装置，所述动力装置上设置有浆轮。轴管与轴套管通过第一轴承、第二轴承相互转动，桨轮通过动力装置与轴管固定，轴套管与需要牵引行走的载体固定时，桨轮相对于载体可以自动调整行走方向，动力装置为桨轮提供行走的动力。
作为优选技术方案，所述动力装置包括外套壳和动力机器，所述外套壳固定在轴管下端，所述动力机器安装在外套壳上；所述桨轮包括桨轮内毂、连接盘、桨轮外毂和防滑板，所述连接盘中部设置有桨轮内毂，所述连接盘外圈设置有桨轮外毂；所述动力机器与桨轮内毂卡和连接，所述桨轮外毂上设置有防滑板。外套壳起到衔接轴管与动力机器的作用，桨轮内毂为动力机器的动体固定件提供放置的地方，并对动体固定件进行保护，连接盘与动力机器固定，为整体桨轮行走提供动力传递，桨轮外毂与湖底污泥接触，保障整体桨轮可以在污泥上行走。
作为优选技术方案，所述第一轴承、第二轴承均包括轴承转动壳片、轴承滚珠、轴承固定壳片、滚珠固定槽，所述轴承转动壳片与轴管固定，所述轴承固定壳片与轴套管固定，所述轴承固定壳片与轴承转动壳片之间设置有滚珠固定槽，所述轴承滚珠设置在滚珠固定槽内，所述轴承转动壳片与轴承固定壳片通过轴承滚珠相互配合转动。轴承转动壳片与轴管固定，轴承固定壳片与轴套管固定，而且轴承转动壳片与轴承固定壳片通过轴承滚珠相互配合转动，通过轴承转动壳片与轴承固定壳片相互配合转动实现轴管与轴套管之间的配合转动。
作为优选技术方案，所述轴承转动壳片靠近滚珠固定槽的一端内径小于轴承固定壳片的内径，所述轴承转动壳片靠近滚珠固定槽的一端的外径小于轴承固定壳片的外径，所述滚珠固定槽开口端朝向轴承固定壳片。轴承转动壳片的外径小于轴承固定壳片的外径，通过外径差形成的梯台可以很好的引导水流在轴承壳片之间流动，减少水中杂质在轴承壳片之间堆积，轴承转动壳片的内径小于轴承固定壳片的内径，轴承转动壳片与轴管固定，轴承固定壳片与轴套管固定，当轴管与轴套管通过轴承转动壳片与轴承固定壳片相互配合转动时，轴承固定壳片与轴管之间就会存在一定的缝隙，通过缝隙可以使杂质随着水流流到其它地方。
作为优选技术方案，所述轴承滚珠为陶瓷材质的滚珠。轴承滚珠的材质为氧化锆陶瓷材质，氧化锆陶瓷材质硬度高而且没有磁性，普通的440不锈钢做滚珠时，因为440不锈钢带有磁性，会很容易吸附水中的铁质碎屑，对滚珠造成磨损，而340不锈钢的材质较软，不适合做滚珠。
作为优选技术方案，所述动力机器的结构分为静体固定件和动体固定件，所述静体固定件与外套壳固定，所述动体固定件与桨轮内毂卡和连接。外套壳与静体固定件固定，为动体固定件提供转动基点，动体固定件与桨轮内毂卡和连接，为动体固定件与连接盘固定提供连接支撑。
作为优选技术方案，所述连接盘靠近桨轮外毂的一端侧面上设置有延伸盘，所述延伸盘朝向轴管的侧端面上设置有延伸助板，所述延伸助板朝向轴管的侧端面上设置有托环，所述延伸盘、伸助板、托环的上端面都与桨轮外毂固定，所述桨轮外毂远离连接盘的一侧设置有外端盖，所述桨轮内毂与桨轮外毂之间设置有肋板，所述肋板与外端盖之间设置有延伸助板。连接盘与动体固定件固定，为整体桨轮行走进行力量传递，延伸盘、延伸助板及肋板提高桨轮整体结构的稳定性，提高桨轮在水下抗压的能力，保证桨轮可水下可以正常行走，托环对延伸助板进行位置固定，外端盖对桨轮内部进行保护，防止水中微生物等对桨轮内部进行破坏。
作为优选技术方案，所述轴管从上到下依次设置有锁紧螺母、转向摇臂、定位螺母、第一轴承、轴套管、第二轴承和限位环，所述轴管上端设置有键槽，所述轴管穿过限位环的下端与外套壳固定。轴管上端锁紧螺母与定位螺母对转向摇臂进行位置固定，定位螺母对上端第一轴承进行位置固定，轴管下端限位环对下端第二轴承进行位置固定，防止下端第二轴承脱落，轴管通过第一轴承、第二轴承可以在轴套管内自由转动，转向摇臂与轴管之间通过平键及键槽加大相互之间的连系，使得转向摇臂与轴管之间不会出现相互转动的情况，使轴管能刚好的跟着转向摇臂一起转动。
作为优选技术方案，所述防滑板为三角形、梯形、长方形或正方形。
作为优选技术方案，所述防滑板为三角形，所述桨轮外毂与防滑板相互配合产生的抓地压力为10000N，所述桨轮在动力机器的动力供应下产生10000N的牵引力，所述桨轮的作业时速为2Km/h。防滑板的形状为三角形，在结构上相对于其他形状比较稳固，虽然梯形比三角形的结构更加稳定，但三角形顶端的压强远大于梯形顶端的压强，所以防滑板设计成三角形可以轻松地插入淤泥中，并通过插入泥中的防滑板可以增加桨轮在水中的抓地力，从而提高桨轮的牵引力，克服在水下行走的阻力，桨轮通过动力机器获得驱动力，动力时速为2Km/h。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.桨轮外毂固定有防滑板，防滑板的形状为三角状，在结构上比较稳固，而且顶部所受到的压力大可以轻松地插入淤泥中，并通过插入泥中的防滑板可以增加桨轮在水中的抓地力，从而提高桨轮的牵引力，克服在水下行走的阻力，而且桨轮通过动力机器获得驱动力，动力时速为2Km/h。
2.轴承滚珠的材质为氧化锆陶瓷材质，氧化锆陶瓷材质硬度高而且没有磁性，并且轴承转动壳片与轴承固定壳片之间存在排泄沟，当轴承滚珠转动时，附着在滚珠表面的杂质就会通过排泄沟跟着水流一起流到其它地方，减少水中杂质对滚珠或轴承壳片造成损伤，此轴承可以直接在水下使用，而且维修也非常方便。
附图说明
图1为本发明一种用于湖底污泥上行走的浆轮的俯视图；
图2为本发明一种用于湖底污泥上行走的浆轮的轴管与轴套管、轴承等部件之间的连接示意图；
图3为本发明一种用于湖底污泥上行走的浆轮的动力装置的结构示意图；
图4为本发明一种用于湖底污泥上行走的浆轮的桨轮前视图；
图5为本发明一种用于湖底污泥上行走的浆轮的桨轮后视图；
图6为本发明一种用于湖底污泥上行走的浆轮的桨轮与动力机器之间连接的结构示意图；
图7为本发明一种用于湖底污泥上行走的浆轮的动力机器的结构示意图；
图8为本发明一种用于湖底污泥上行走的浆轮的轴承转动壳片结构示意图；
图9为本发明一种用于湖底污泥上行走的浆轮的轴承固定壳片结构示意图；
图10为本发明一种用于湖底污泥上行走的浆轮的轴承组装结构示意图；
图11为本发明一种用于湖底污泥上行走的浆轮的轴管与动力装置结构示意图；
图12为本发明一种用于湖底污泥上行走的浆轮的摇臂结构示意图。
1、轴管；2、轴套管；3、第一轴承；4、第二轴承；5、锁紧螺母；6、转向摇臂；7、压紧螺母；8、限位环；9、外套壳；10、动力机器；11、桨轮；12、桨轮内毂；13、连接盘；14、延伸盘；15、延伸助板；16、托环；17、桨轮外毂；18、外端盖；19、肋板；20、防滑板；21、键槽；22、轴承转动壳片；23、轴承滚珠；24、轴承固定壳片；25、动力装置；26、滚珠固定槽；R13、开口端；101、静体固定件；102、动体固定件。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：如图1-12所示，一种用于湖底污泥上行走的浆轮，该污泥上行走的浆轮包括轴管1、轴套管2、第一轴承3、第二轴承4、桨轮11、动力装置25，轴管1上依次焊接有第一轴承3和第二轴承4，轴套管2两端与第一轴承3和第二轴承4焊接，轴套管2通过第一轴承3、第二轴承4实现与轴管1转动连接；轴管1下端焊接有动力装置25，动力装置25上焊接有浆轮11。
动力装置25包括外套壳9和动力机器10，动力机器10是将电能、势能转换成机械能的机器，如液压马达、电机，外套壳9焊接在轴管1下端，动力机器10的静体固定件101通过固定螺丝固定在外套壳9上；桨轮11包括桨轮内毂12、连接盘13、桨轮外毂17和防滑板20，连接盘13中部焊接有桨轮内毂12，连接盘13外圈焊接有桨轮外毂17；动力机器10的动体固定件102与桨轮内毂12卡和连接，桨轮外毂17上焊接有防滑板20，防滑板20为三角形。
第一轴承3、第二轴承4均包括轴承转动壳片22、轴承滚珠23、轴承固定壳片24、滚珠固定槽26，轴承转动壳片22与轴管1焊接，轴承固定壳片24与轴套管2焊接，轴承固定壳片24与轴承转动壳片22之间设置有滚珠固定槽26，轴承滚珠23放置在滚珠固定槽26内，轴承转动壳片22与轴承固定壳片24通过轴承滚珠23相互配合转动，轴承滚珠23为陶瓷材质的滚珠。
轴承转动壳片22靠近滚珠固定槽26的一端内径小于轴承固定壳片24的内径，轴承转动壳片22靠近滚珠固定槽26的一端的外径小于轴承固定壳片24的外径，滚珠固定槽26开口端R13朝向轴承固定壳片24。
动力机器10的结构分为静体固定件101和动体固定件102，静体固定件101与外套壳9焊接固定，动体固定件102与桨轮内毂12卡和连接。
连接盘13靠近桨轮外毂17的一端侧面上焊接有延伸盘14，延伸盘14朝向轴管1的侧端面上焊接有延伸助板15，延伸助板15朝向轴管1的侧端面上焊接有托环16，延伸盘14、伸助板15、托环16的上端面都与桨轮外毂17焊接，桨轮外毂17远离连接盘13的一侧通过固定螺丝固定有外端盖18，桨轮内毂12与桨轮外毂17之间焊接有肋板19，肋板19与外端盖18之间焊接有延伸助板15。
轴管1从上到下依次设置有锁紧螺母5、转向摇臂6、定位螺母7、第一轴承3、轴套管2、第二轴承4和限位环8，轴管1与锁紧螺母5通过螺纹固定，轴管1与定位螺母7通过螺纹固定，轴管1与转向摇臂6先通过键槽及平键进行位置固定，再通过锁紧螺母5及定位螺母7进行进一步的位置固定，轴管1与第一轴承3焊接，轴管1与第二轴承4焊接，轴管1通过第一轴承3、第二轴承4实现与轴套管2转动连接，轴管1与限位环8焊接，轴管1上端设置有键槽21，轴管1穿过限位环8的下端与外套壳9焊接。
桨轮外毂17与防滑板20焊接后产生的抓地压力为10000N，桨轮11在动力机器10的动力供应下产生10000N的牵引力，所述桨轮11的作业时速为2Km/h。
本发明的工作原理：第一轴承3、第二轴承4均包括轴承转动壳片22、轴承滚珠23、轴承固定壳片24、滚珠固定槽26，轴管1上端焊接有轴承转动壳片22，下端焊接有轴承转动壳片22，上下两端的轴承转动壳片22开口方向相对，轴套管2上端焊接轴承固定壳片24，下端焊接轴承固定壳片24，上下两端的开口方向相反，轴承固定壳片24与轴承转动壳片22之间设置有滚珠固定槽26，轴承滚珠23放置在滚珠固定槽26内，轴承转动壳片22与轴承固定壳片24通过轴承滚珠23相互配合转动，轴套管2通过第一轴承3、第二轴承4实现与轴管1转动连接，轴管1从上到下依次安装有锁紧螺母5、转向摇臂6、定位螺母7、第一轴承3、轴套管2、第二轴承4和限位环8，轴管1与锁紧螺母5通过螺纹固定，轴管1与定位螺母7通过螺纹固定，轴管1与转向摇臂6先通过键槽及平键进行位置固定，再通过锁紧螺母5及定位螺母7进行进一步的位置固定，轴管1与限位环8焊接，轴管1下端穿过限位环8与外套壳9焊接。
轴承转动壳片22靠近滚珠固定槽26的一端内径小于轴承固定壳片24的内径，轴承转动壳片22靠近滚珠固定槽26的一端的外径小于轴承固定壳片24的外径，滚珠固定槽26开口端R13朝向轴承固定壳片24，轴承转动壳片22的外径小于轴承固定壳片24的外径，通过外径差形成的梯台可以很好的引导水流在轴承壳片之间流动，减少水中杂质在轴承壳片之间堆积，轴承转动壳片22的内径小于轴承固定壳片24的内径，轴承转动壳片22与轴管1固定，轴承固定壳片24与轴套管2固定，当轴管1与轴套管2通过轴承转动壳片22与轴承固定壳片24相互配合转动时，轴承固定壳片24与轴管1之间就会存在一定的缝隙，通过缝隙可以使杂质随着水流流到其它地方。
连接盘13中部焊接有桨轮内毂12，连接盘13外圈焊接有桨轮外毂17，连接盘13靠近桨轮外毂17的一端侧面上焊接有延伸盘14，延伸盘14朝向轴管1的侧端面上焊接有延伸助板15，延伸助板15朝向轴管1的侧端面上焊接有托环16，延伸盘14、伸助板15、托环16的上端面都与桨轮外毂17焊接，桨轮外毂17远离连接盘13的一侧通过固定螺丝固定有外端盖18，桨轮外毂17上焊接有防滑板20，桨轮内毂12与桨轮外毂17之间焊接有肋板19，肋板19与外端盖18之间焊接有延伸助板15。
动力机器10的静体固定件101在外套壳9上，动力机器10的动体固定件102与桨轮内毂12卡和连接，并与连接盘13固定在一起,通过动力机器10为桨轮11行走提供动力。
桨轮外毂17与防滑板20焊接后产生的抓地压力为10000N，桨轮11在动力机器10的动力供应下产生10000N的牵引力，所述桨轮11的作业时速为2Km/h，防滑板20的形状为三角形，在结构上相对于其他形状比较稳固，虽然梯形比三角形的结构更加稳定，但三角形顶端的压强远大于梯形顶端的压强，所以防滑板20设计成三角形可以轻松地插入淤泥中，并通过插入泥中的防滑板20可以增加桨轮11在水中的抓地力，从而提高桨轮11的牵引力，克服在水下行走的阻力，桨轮11通过动力机器10获得驱动力，动力时速为2Km/h。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (10)
1.一种用于湖底污泥上行走的浆轮，其特征在于：该污泥上行走的浆轮包括轴管(1)、轴套管(2)、第一轴承(3)、第二轴承(4)、桨轮(11)、动力装置(25)，所述轴管(1)上依次套接有第一轴承(3)、轴套管(2)和第二轴承(4)，所述轴套管(2)通过第一轴承(3)、第二轴承(4)实现与轴管(1)转动连接；所述轴管(1)下端设置有动力装置(25)，所述动力装置(25)上设置有浆轮(11)。
2.根据权利要求1所述的一种用于湖底污泥上行走的浆轮，其特征在于：所述动力装置(25)包括外套壳(9)和动力机器(10)，所述外套壳(9)固定在轴管(1)下端，所述动力机器(10)安装在外套壳(9)上；所述桨轮(11)包括桨轮内毂(12)、连接盘(13)、桨轮外毂(17)和防滑板(20)，所述连接盘(13)中部设置有桨轮内毂(12)，所述连接盘(13)外圈设置有桨轮外毂(17)；所述动力机器(10)与桨轮内毂(12)卡和连接，所述桨轮外毂(17)上设置有防滑板(20)。
3.根据权利要求1所述的一种用于湖底污泥上行走的浆轮，其特征在于：所述第一轴承(3)和所述第二轴承(4)均包括轴承转动壳片(22)、轴承滚珠(23)、轴承固定壳片(24)、滚珠固定槽(26)，所述轴承转动壳片(22)与轴管(1)固定，所述轴承固定壳片(24)与轴套管(2)固定，所述轴承固定壳片(24)与轴承转动壳片(22)之间设置有滚珠固定槽(26)，所述轴承滚珠(23)设置在滚珠固定槽(26)内，所述轴承转动壳片(22)与轴承固定壳片(24)通过轴承滚珠(23)相互配合转动。
4.根据权利要求3所述的一种用于湖底污泥上行走的浆轮，其特征在于：所述轴承转动壳片(22)靠近滚珠固定槽(26)的一端内径小于轴承固定壳片(24)的内径，所述轴承转动壳片(22)靠近滚珠固定槽(26)的一端的外径小于轴承固定壳片(24)的外径，所述滚珠固定槽(26)开口端(R13)朝向轴承固定壳片(24)。
5.根据权利要求3所述的一种用于湖底污泥上行走的浆轮，其特征在于：所述轴承滚珠(23)为陶瓷材质的滚珠。
6.根据权利要求2所述的一种用于湖底污泥上行走的浆轮，其特征在于：所述动力机器(10)的结构分为静体固定件(101)和动体固定件(102)，所述静体固定件(101)与外套壳(9)固定，所述动体固定件(102)与桨轮内毂(12)卡和连接。
7.根据权利要求2所述的一种用于湖底污泥上行走的浆轮，其特征在于：所述连接盘(13)靠近桨轮外毂(17)的一端侧面上设置有延伸盘(14)，所述延伸盘(14)朝向轴管(1)的侧端面上设置有延伸助板(15)，所述延伸助板(15)朝向轴管(1)的侧端面上设置有托环(16)，所述延伸盘(14)、伸助板(15)、托环(16)的上端面都与桨轮外毂(17)固定，所述桨轮外毂(17)远离连接盘(13)的一侧设置有外端盖(18)，所述桨轮内毂(12)与桨轮外毂(17)之间设置有肋板(19)，所述肋板(19)与外端盖(18)之间设置有延伸助板(15)。
8.根据权利要求2所述的一种用于湖底污泥上行走的浆轮，其特征在于：所述轴管(1)从上到下依次设置有锁紧螺母(5)、转向摇臂(6)、定位螺母(7)、第一轴承(3)、轴套管(2)、第二轴承(4)和限位环(8)，所述轴管(1)上端设置有键槽(21)，所述轴管(1)穿过限位环(8)的下端与外套壳(9)固定。
9.根据权利要求2所述的一种用于湖底污泥上行走的浆轮，其特征在于：所述防滑板(20)为三角形、梯形、长方形或正方形。
10.根据权利要求2所述的一种用于湖底污泥上行走的浆轮，其特征在于：所述防滑板(20)为三角形，所述桨轮外毂(17)与防滑板(20)相互配合产生的抓地压力为10000N，所述桨轮(11)在动力机器(10)的动力供应下产生10000N的牵引力，所述桨轮(11)的作业时速为2Km/h。
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