CN111501873B - 一种水电双供能的小型清淤装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于清淤设备技术领域，具体涉及一种水电双供能的小型清淤装置。该清淤装置通过具备自然势能的水流或水泵供水的水流冲击立式叶轮带动传动轴将淤泥上搅并将淤泥传送至淤泥传送带上，水流冲击前后两个卧式叶轮，卧式叶轮转动通过皮带带动淤泥传送带运动从而将淤泥运至淤泥传送带上并从出料斗中排出；该装置吸泥斗直接深入淤泥中，在清淤过程中不易搅浑上部澄清水层，对上层清水影响小或不影响，可以实现不停水清淤；能对清理的淤泥进行预处理，降低淤泥的含水率，方便后期运输；能够实现电能与水能单独供能或协同供能的作用，节约能源，整体结构简单，体积小，适合小型清淤场所使用，对于圆形漏斗式池底清淤效果更好。

Description

一种水电双供能的小型清淤装置

技术领域

本发明属于清淤设备技术领域，具体涉及一种水电双供能的小型清淤装置。

背景技术

随着经济的发展，城镇化建设突飞猛进，城镇人口逐渐增多，生活垃圾和生活污水的排放量逐渐增加，导致淤泥的排放量也逐渐增加，据统计，我国每年大约产生2500万吨的干淤泥，且每年仍以10%的速度增长，淤积物数量庞大。

在生态文明建设进程中，一系列水环境治理问题不断凸显，迫切需要由“重水轻泥”向“泥水并重”转变，由“污水处理”向“再生利用”转变，使得淤（污）泥的处理以及资源化利用成为科研学者关注的热点问题之一，而淤（污）泥资源化利用的首要工作就是清淤。

目前的清淤设备仍存在很多不足，以污水处理厂为例，在清理淤（污）泥过程中，往往需要用泵先把池里的水抽干并转移至别处后再人工进行清淤，工序复杂，人工成本高，清淤时间长，清淤不彻底，导致污水处理效率低；或是一些大型清淤设备不适用，成本高；亦或是清淤影响大，搅浑上部澄清水层；又或是清淤后的淤（污）泥含水率过高、脏臭，难以运输等问题越发突出，清淤效果不甚理想。

发明内容

针对目前清淤时间长、清淤效率低，大型清淤设备成本高、清淤影响大或清淤效果差的缺陷和问题，本发明提供一种水电双供能的小型清淤装置。

本发明解决其技术问题所采用的方案是：一种水电双供能的小型清淤装置，包括固定支架、输水管道、吸淤机构和淤泥处理机构，在输水管道的下方设置有集水箱，在集水箱的后端上侧设有出料斗；所述输水管道为U型管道，输水管道水平放置于固定支架的上方，包括进水管、衔接管和出水管，衔接管为输水管道的前端，在衔接管的中部设有立式叶轮安装腔，在出水管段设有前后两个卧式叶轮安装腔；所述吸淤机构包括吸泥筒，在吸泥筒的底端一体连接有锥形吸泥斗，在吸泥筒的上端连接有与吸泥筒垂直的传泥筒，传泥筒平行设置于输水管道的下方，在吸泥筒的上端竖向设有立式叶轮，所述立式叶轮安装在衔接管中部的立式叶轮安装腔中，在立式叶轮上设有竖直的传动轴，传动轴位于吸泥筒内，在传动轴上沿圆周方向固定连接有螺旋叶片，在传动轴的底端连接有钻头，所述钻头位于吸泥斗内；所述淤泥处理机构包括前后两个卧式叶轮和淤泥传送机构，前后两个卧式叶轮对应安装在出水管的前个卧式叶轮安装腔内，所述淤泥传送机构包括淤泥传送带、转轴和连接皮带，所述淤泥传送带为网状带，其通过转轴安装在集水箱的两侧壁上，所述转轴的端部通过连接皮带与卧式叶轮连接。

上述的一种水电双供能的小型清淤装置，所述立式叶轮的转轴下设有小轮径的驱动齿轮，驱动齿轮上啮合有大轮径的从动齿轮，驱动齿轮与从动齿轮的传动比为1:5-1:10，所述传动轴与从动齿轮同轴连接。

上述的一种水电双供能的小型清淤装置，输水管道的进水管管口连接有三通管，三通管的一个管口通过控制阀连接有水泵，三通管的另一个管口与具有自然势能或动能的水流连通。

上述的一种水电双供能的小型清淤装置，所述吸泥斗上沿圆周方向上均匀分布有近乎四口。

上述的一种水电双供能的小型清淤装置，所述钻头上沿圆周方向均匀分布有切刀，切刀数量为2-5个。

上述的一种水电双供能的小型清淤装置，所述集水箱的下方设有排水口，集水箱的底部设有滚轮。

本发明的有益效果：本发明的小型清淤装置，通过水流冲击立式叶轮带动传动轴将淤泥上搅并将淤泥传送至淤泥传送带上，水流冲击前后两个卧式叶轮，卧式叶轮转动通过皮带带动淤泥传送带运动从而将淤泥运至淤泥传送带上并从出料斗中排出。

（1）该清淤装置在吸泥筒的底端设置吸泥斗可以有效防止清淤过程中的扰动作用；在吸泥斗上设置进水口能够稀释淤积物，提高清淤效果。

（2）该清淤装置的吸泥斗直接深入淤泥中，在清淤过程中不易搅浑上部澄清水层，对上层清水影响小或不影响。

（3）淤泥传送带为网状带，能够将淤泥中的水分沥至集水箱中，淤泥传送过程中传送带能够起到初步过滤作用，对清理的淤（污）泥进行预处理，降低淤（污）泥的含水率，方便后期运输。

（4）通过设置驱动齿轮和从动齿轮，使立式水轮带动驱动齿轮进而带动从动齿轮，可以增大传动轴的搅动力度，提高清淤效率。

（5）该清淤装置能够利用具有自然势能或动能的水流作为水驱动力驱动叶轮转动，能够在污水厂正常运行过程中进行淤积物清理，实现不停水清淤。

（6）在输水管道的进水管管口通过三通分别与自然势能的水流和水泵连接，能够实现电能与水能单独供能或协同供能的作用，节约能源。

（7）利用水轮机原理，以自然势能的水流带动水轮为本装置提供动力作用，符合节能的要求；装置整体结构简单，体积小，搬运安装灵活，适合小型清淤场所使用，对于圆形漏斗式池底清淤效果更好。

附图说明

图1为本发明小型清淤装置的内部结构示意图。

图2为本发明小型清淤装置的外观结构示意图。

图3为本发明小型清淤装置的整体结构示意图。

图4为本发明小型清淤装置的俯视结构示意图。

图5为本发明传动轴与立式叶轮的连接结构示意图。

图中标号：1为吸泥斗、2为输水管道、3为吸泥筒、4为螺旋叶片、5为传动轴、6为立式叶轮、7为转轴一、8为钻头、9为出泥口、10为轴承、11为淤泥传送带、12为皮带、13为卧式叶轮、14为输水管道、15为出料斗、16为集水箱、17为固定支架、18为滚轮、19为转轴二、20为转轴三、21为传泥筒、22为立式叶轮安装腔、23为卧式叶轮安装腔、24为驱动齿轮、25为从动齿轮、26为三通管、27为控制阀一、28为控制阀二、29为进水管、30为衔接管、31为出水管、32为支腿、33为横向支撑板、34为进水口、35为切刀、A为具有自然势能或动能的水流、B为水泵供水水流。

具体实施方式

针对目前在清理淤（污）泥过程中，需要停工后把水抽干然后人工清淤，存在清淤时间长、导致污水处理效率低的问题；或是一些大型清淤设备不适用，成本高；或是清淤影响大，搅浑上部澄清水层；或是清淤后淤（污）泥含水率过高、脏臭难以运输等问题。本发明提供一种能够实现不停水清淤的小型清淤装置，下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例1：本实施例提供一种水电双供能的小型清淤装置，如图1-4所示，该小型清淤装置包括固定支架17、输水管道2、吸淤机构以及淤泥处理机构，输水管道2的下方设有集水箱16，集水箱的下方设有排水口、底部设有滚轮18；其中固定支架包括支腿32和横向支撑板33，输水管道为U型管道，其水平放置在固定支架17的横向支撑板33上；输水管道2包括三部分，分别为进水管29、衔接管30和出水管31，衔接管30为整个输水管道2的前端，在衔接管30的中部设有一个立式水轮安装腔22，在出水管段设有前后两个卧式叶轮安装腔23；其中进水管29的端部连接有三通管26，三通管的三个接口分别与进水管29、水泵出水端和具有自然势能或动能的水流连通，其中与水泵出水端和具有自然势能或动能的水流连通的两个管口处均安装有控制阀一27和控制阀二28以控制供能方式的转换。

吸淤机构包括吸泥筒3，在吸泥筒的底端一体连接有锥形吸泥斗1，吸泥斗上沿圆周方向均匀开设有进水口34，可以用于吸取时淤积物时进入水对淤积物进行稀释，提高吸取效率；在吸泥筒3的上端一体连接有与吸泥筒垂直的传泥筒21，传泥筒与吸泥筒的衔接段为弧形，传泥筒21平行设置于输水管道2的下方。在吸泥筒3的上端设有立式叶轮6，立式叶轮安装在衔接管中部的立式叶轮安装腔22中，在立式叶轮的下方设有与立式叶轮转轴同轴的传动轴5，传动轴垂直位于吸泥筒3中，在传动轴5上沿圆周方向固定连接有螺旋叶片4，在传动轴5的底端连接有钻头8，钻头位于吸泥斗1内，在钻头上安装有多个切刀35，吸淤时切刀对淤泥进行搅动，可以有效吸附淤积物且可以防止淤泥扰动传动轴。当输水管道不间断进水时，水流不断冲击立式叶轮使立式叶轮持续转动，从而带动传动轴持续转动，传动轴带动螺旋叶片产生携沙涌流，将吸泥斗中的淤泥螺旋上搅并挤入传泥筒21中。

淤泥处理机构包括前后两个卧式叶轮13和淤泥传送机构，前后两个卧式叶轮对应安装在出水管31段的前后两个卧式叶轮安装腔23内；淤泥传送机构包括淤泥传送带11、转轴19和连接皮带12，其中淤泥传送带为网状带，网状带上的网格目数允许水分滤过但不允许淤泥通过；淤泥传送带11通过转轴19安装在集水箱16的两侧壁上，转轴的端部通过连接皮带12与卧式叶轮13的转轴连接。当水流流至输水管道2的出水管31段时，水流冲击卧式叶轮旋转通过连接皮带带动淤泥传送机构的转轴从而使淤泥传送带向前转动，运输淤泥至出料斗15进而收集至收集箱中，随后对淤泥进行后续处理。淤泥传送带为网格带能够对吸取上来的淤泥进行初步过滤处理，将淤泥中的部分水分沥至集水箱16中，能够降低淤泥中的含水率，利于后期处理淤泥；而且转轴的大小可调，通过调节转轴大小可以调节水轮的转动速度和传送带的转动速度。

本实施例的清淤装置，在前端设置吸淤机构，在清淤过程中将吸泥筒插入淤泥中，当水轮持续转动时带动传动轴转动，钻头搅动淤泥，通过进水口34向吸泥斗中进入少量水以稀释淤积物，提高清淤效果，螺旋叶片搅动淤积物带动淤积物向上并被挤入传泥筒中；该装置能够在清淤过程中直接深入淤泥中，不易搅浑上部的澄清水层，对上层清水影响小或不影响，即使在污水处理厂这种场所也能够在不影响污水处理工作的同时进行清淤工作。

本实施例的清淤装置，当用于具有自然势能的场所（如小型水库等野外场所）进行清淤工作时，开启控制阀一27、关闭控制阀二28，利用水库高水头的水流作为动力水流，可以单独利用水能为该清淤装置提供动力驱动水轮转动从而实现清淤工作。当为污水厂或其他市政清淤场所这类不具有自然势能的水流场所进行清淤时，开启控制阀二28、关闭控制阀一27，在控制阀二的管口处接通水泵，通过通电带动水泵工作为清淤装置提供动力水，可以单独利用电能实现清淤工作。同时也可在具备自然势能的水流但水流不足时接通水泵，实现水能与电能协同供能，符合节能要求。

在实际工作时，首先将清淤装置安装至需要清淤的场所，使吸泥斗1接触淤积物，然后安装固定支架17，使输水管道水平放置在固定支架上，传动轴以及吸泥筒保持垂直状态，然后根据场地情况选择水能或电能或水电协同向输水管道2中供水，水流从进水管端持续接入。当水流通过立式叶轮时，带动立式叶轮6转动，然后驱动传动轴5转动，传动轴带动螺旋叶片4和钻头8，随即清淤装置开始吸附淤积物，水流通过叶轮6后继续向前，依次通过前后两个卧式叶轮13，卧式叶轮转动，带动连接皮带12，连接皮带12带动转轴19，随即淤泥处理机构开始工作，淤泥从传泥筒21流出后，经过皮带12初步滤水并同时转动运输至出料斗15，再通过转运小车或其他方式将淤泥进行转运，过滤水最后汇集至集水箱，待集水箱近满时开启集水箱底部排水口的阀门开关，使收集的过滤水从排水口流出。

实施例2：本实施例与实施例1的相同之处不再赘述，不同之处在于，如图5所示，为了进一步保证吸淤机构的吸淤效果，在立式叶轮6的转轴20下设有小轮径的驱动齿轮24，在驱动齿轮的侧边啮合有大轮径的从动齿轮25，传动轴5与从动齿轮25同轴连接，驱动齿轮与从动齿轮的传动比控制在1:5-1:10之间。当立式水轮6经水流冲击转动时，通过小轮径的驱动齿轮带动大轮径的从动齿轮，带动传动轴转动，可以增大传动轴的搅动力，增强传动轴搅动效果，保证吸泥斗中的淤泥能够在传动轴和螺旋叶片的持续作用下进入传泥筒，进而进入淤泥传送机构，保证清淤效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不限制本发明，凡在本发明的精神和原则范围内所做的任何修改、等同替换和改进，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种水电双供能的小型清淤装置，其特征在于：包括固定支架、输水管道、吸淤机构和淤泥处理机构，在输水管道的下方设置有集水箱，在集水箱的后端上侧设有出料斗；所述输水管道为U型管道，输水管道水平放置于固定支架的上方，包括进水管、衔接管和出水管，衔接管为输水管道的前端，在衔接管的中部设有立式叶轮安装腔，在出水管段设有前后两个卧式叶轮安装腔；所述吸淤机构包括吸泥筒，在吸泥筒的底端一体连接有锥形吸泥斗，在吸泥筒的上端连接有与吸泥筒垂直的传泥筒，传泥筒平行设置于输水管道的下方，在吸泥筒的上端竖向设有立式叶轮，所述立式叶轮安装在衔接管中部的立式叶轮安装腔中，在立式叶轮上设有竖直的传动轴，传动轴位于吸泥筒内，在传动轴上沿圆周方向固定连接有螺旋叶片，在传动轴的底端连接有钻头，所述钻头位于吸泥斗内；所述淤泥处理机构包括前后两个卧式叶轮和淤泥传送机构，前后两个卧式叶轮对应安装在出水管的前个卧式叶轮安装腔内，所述淤泥传送机构包括淤泥传送带、转轴和连接皮带，所述淤泥传送带为网状带，其通过转轴安装在集水箱的两侧壁上，所述转轴的端部通过连接皮带与卧式叶轮连接。

2.根据权利要求1所述的一种水电双供能的小型清淤装置，其特征在于：所述立式叶轮的转轴下设有小轮径的驱动齿轮，驱动齿轮上啮合有大轮径的从动齿轮，驱动齿轮与从动齿轮的传动比为1:5-1:10，所述传动轴与从动齿轮同轴连接。

3.根据权利要求1所述的一种水电双供能的小型清淤装置，其特征在于：输水管道的进水管管口连接有三通管，三通管的一个管口通过控制阀连接有水泵，三通管的另一个管口与具有自然势能或动能的水流连通。

4.根据权利要求1所述的一种水电双供能的小型清淤装置，其特征在于：所述吸泥斗上沿圆周方向上均匀分布有进水口。

5.根据权利要求1所述的一种水电双供能的小型清淤装置，其特征在于：所述钻头上沿圆周方向均匀分布有切刀，切刀数量为2-5个。

6.根据权利要求1所述的一种水电双供能的小型清淤装置，其特征在于：所述集水箱的下方设有排水口，集水箱的底部设有滚轮。

Images