CN111519747A - 河道暗涵污泥收集器及射流组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种河道暗涵污泥收集器，包括用于流通高压介质的射流管、带有中空内腔的负压管、设有进口和出口的吸流管以及用于喷射高压介质的若干射流组件；其中，吸流管的出口连通且对接负压管的内腔，射流组件至少部分处于负压管的内腔中从而通过喷射高压介质使负压管的内腔形成负压状态；同时，射流组件还环绕吸流管的出口处设置且相对出口处的轴线角度可调，使得射流组件彼此相互合拢靠近或远离。本发明具有良好的吸污功能的同时，还能够防止堵塞，可以大大提高吸污效率，使用寿命也较普通的污泥收集器更长。

Description

河道暗涵污泥收集器及射流组件

技术领域

本发明涉及河道污泥处理装置，具体设计一种河道暗涵污泥收集器。

背景技术

随着城市化进程的加剧，许多城市河道的空间不断被侵占、挤压，部分河道被改造为暗涵。当自然流淌的河道被改造为暗涵后，河道本身具有的行洪、排涝、蓄水、景观、人文等多功能仅剩行洪功能，且地上建筑往往偷排污水至暗涵内，此外还由于暗涵长期处于黑暗、密闭的空间，极容易产生厌氧发臭，因此很容易淤泥沉积，河道变成“死河”。因此，对暗涵进行清淤维护是整治暗涵河道的重中之重。然而，河道暗涵污泥的处理却一直是个难题，首先，现有的污泥收集器普遍针对河道淤泥清理，针对河道暗涵则较少；其次，目前的污泥收集器在收集效率上不够高，清淤效果差；再次，还由于河道污泥中藏有瓶子等体积较大的物体，十分容易对污泥收集器造成堵塞，导致设备无法工作或故障损坏。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种可以有效针对河道暗涵污泥进行清淤的污泥收集器，该收集器吸淤效果好且能针对藏在污泥中的大体积物体适应调整以防堵塞损坏。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一方面，提供了一种河道暗涵污泥收集器，包括用于流通高压介质的射流管、带有中空内腔的负压管、设有进口和出口的吸流管以及用于喷射高压介质的若干射流组件；其中，吸流管的出口连通且对接负压管的内腔，射流组件至少部分处于负压管的内腔中从而通过喷射高压介质使负压管的内腔形成负压状态；同时，射流组件还环绕吸流管的出口处设置且相对出口处的轴线角度可调，使得射流组件彼此相互合拢靠近或远离。

本公开的污泥收集器的技术方案，通过设置多个射流组件高速喷射高压介质形成负压实现吸附暗涵中的污泥等脏污。由于射流组件在吸流管出口处环形分布，使得吸流管出口处的负压强、负压流动均匀，能有效提高污泥被收集的效率、污泥不易在吸流管中堆堵；同时，基于这种结构，由于射流组件角度可调，因此可以有效解决对于埋藏在污泥中的大体积垃圾可能会在移动翻转过程中容易堵在多个射流组件围拢形成的空间内的问题，从而保证整个污泥收集器能够持续工作，使用寿命较普通的污泥收集器更长、吸污效果好。

进一步的，负压管固定在射流管的一侧，吸流管穿过射流管与负压管对接，射流组件的端部可转动地设置在吸流管出口附近所在的射流管上。这种设计使各构件之间的结构更加紧凑，有利于减少整个污泥收集器的体积以方便应用于暗涵作业；同时，也能够减少高速喷射高压介质的要求，降低成本。

进一步的，每个射流组件连接有调节组件，角度调节组件包括贯穿射流管管壁且在射流管管壁内具有转动支点的伸缩支撑杆，伸缩支撑杆一端对应地连接有射流组件；伸缩支撑杆转动后调节各自对应的射流组件相对吸流管出口处的轴线角度。这种调节组件的设计，有利于在采用较简单的调节结构前提下良好地控制处于负压管内的射流组件，且与其他部件结构配合紧凑，起到结构简化的效果。

进一步的，该污泥收集器还包括锁止组件；锁止组件包括设置在射流管管壁内的滑动腔以及套管、活塞和滚动体；其中，套管套设在伸缩支撑杆的转动支点处，活塞分别设置在滑动腔的两端与对应的活动腔端面形成密封空间，活塞和管套之间连接滚动体；密封空间内通过流道充盈有来自射流管内的高压介质，密封空间内的高压介质的液压可调从而控制活塞对伸缩支撑杆的作用力。这种锁止组件的设计，在配合了伸缩支撑杆对射流组件的角度控制的同时，还能够通过高压介质的液压平衡锁定伸缩支撑杆的角度，也即锁定射流组件彼此之间的间距，结构设计巧妙，与整个污泥收集器中的各部件协同作业，简化该污泥收集器的整体外观，并解决了射流组件因设置在负压管有限空间中难以操控的问题。

进一步的，调节组件还包括可沿吸流管轴向移动的活动座和连杆；伸缩支撑杆另一端伸出于射流管外，通过连杆可转动地固定于活动座上。该调节组件的设计，可以方便作业人员人为地通过调整伸缩支撑杆的角度调节射流组件彼此间距，从而可以灵活适应污泥中不同体积大小物体堵塞的问题，保证污泥收集器的使用寿命和工作效率。

进一步的，锁止组件还包括顶杆；顶杆的一端贯穿其中一密封空间顶于流道与该密封空间的入口处，另一端伸出射流管外并固定于一可沿吸流管轴向移动的活动座上；同时，该活动座还可转动地固定伸缩支撑杆的另一端。该锁止组件的设计，可以在调节射流组件角度的同时同步控制活动腔内高压介质的液压平衡以锁定射流组件的角度，不仅可以简化人工作业，而且可以准确控制射流组件的角度，使用灵活方便。

进一步的，射流组件包括转动设置在射流管上的转动座、设有射流口的支撑板以及连接转动座和支撑板且形成射流组件壳体的伸缩隔膜；射流管内的高压介质通过设置于转动座内的流道流经伸缩隔膜后最终进入射流口被高速喷出。该射流组件的设计，一方面伸缩隔膜围成的中空壳体减轻了射流组件的重量，有利于外界通过调节组件控制；另一方面，流道设置在转动座连通射流管的高压介质且高压介质通过伸缩隔膜后经射流口喷出，同样很好地配合了整体紧凑的结构，使得整个污泥收集器的外观简洁、体积小，方便进入暗涵作业；且最大程度地减少了零部件的设置；同时，伸缩的隔膜可以产生一定的形变，辅助避免异物的堵塞。

进一步的，隔膜为波纹管隔膜，波纹管隔膜的凹弧内设有支撑体，支撑体的直径小于凹弧的直径。该伸缩隔膜的设计，能够增强波纹管隔膜的强度，保证伸缩隔膜的使用寿命。可伸缩隔膜用波纹管隔膜能够容易地实现做矢量喷射，方便改变喷射角度，实现不同负压。

进一步的，射流口的形状为环状或截面面积沿高压介质喷射方向逐渐减小的锥体形。该射流口的环状设计，可以使得射流口射出的介质为管状，这样一来，高压介质所覆盖的面积更大，负压吸引的效果更好。而射流口的锥形设计，则可以使得高压介质在通过射流口时获得挤压力从而使得高速喷出的效果更好，从而增加负压吸引，使污泥连续且顺利地被吸入吸流管中。

另一方面，本发明还提供了一种用于该污泥收集器的射流组件，包括呈筒形的伸缩隔膜、固定连接在伸缩隔膜一端的转动座以及固定在伸缩隔膜另一端的支撑板，从而伸缩隔膜、转动座以及支撑板形成该喷射组件的壳体；支撑板上设有射流口，转动座内设有流道，使得高压介质可以通过转动座流经伸缩隔膜后进入射流口被高速喷射。该喷射组件的技术方案可以有效配合采用负压吸污的污泥收集器，结构简洁合理，无需在射流组件中另设介质流道，且伸缩隔膜形成的壳体可以一定程度地形变，减少污泥杂质被排出时对射流组件的冲击。

附图说明

图1为发明的剖面结构示意图。

图2为本发明附图1中锁止组件的局部放大图。

图3为本发明附图1中顶杆的局部放大图。

图4为本发明附图1中射流组件转动座的局部放大图。

图5为本发明附图1中射流组件伸缩隔膜的局部放大图。

图6为本发明附图1中射流组件射流口的局部放大图。

图7为本发明锁止组件的局部剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述。

参照附图。本发明的污泥收集器设有内部流动有高压介质的射流管1、横向贯穿该射流管1的吸流管2以及内部中空的负压管3。高压介质通过进流口100进入射流管1中。其中，吸流管2的进口200裸露在射流管1外，出口210对接且连通负压管3。负压管3设置在射流管1的一侧且与射流管1之间密封连接。在射流管1上处于吸流管出口200处设有若干射流组件4，这些射流组件端部固定在射流管1上且环形地围绕吸流管的出口210分布并处于负压管3内。射流管1中的高压介质通过射流组件被高速喷出，使得负压管1内的空间呈负压状态，从而实现暗涵污泥从吸流管进口200被连续吸入实现污泥的收集。

其中，射流组件4包括嵌入固定在射流管1上的转动座5、波纹管隔膜7以及带有射流口160的支撑板16。波纹管隔膜7呈筒状设置，开口的两端分别连接转动座5和支撑板16。具体的，波纹管隔膜7的端部边缘径向地向内延伸且为第一环状凸起，该环状凸起卡嵌在支撑板外侧面边缘的对应的环形凹槽内并通过一压板压紧，压板与支撑板焊接从而将第一环状凸起固定在支撑板16上，实现支撑板16在波纹管隔膜7端部的连接。同样地，波纹管隔膜7的另一端边缘径向向外延伸且为第二环状凸起，该第二环状凸起紧贴于转动座5朝向射流口一侧表面外边缘的凹槽内，并通过一压紧圈将第二环状凸起压紧，最后同样通过焊接加强固定。

转动座5的外表面为弧形球面结构，相应地，转动座5位置所在的射流管1上开设有与之形状相配合的球形腔104内，从而转动座5可以转动连接于球形腔104。此外，转动座5上还具有供射流管内的高压介质流过的流道。该流道连接波纹管隔膜7，即高压介质从射流管1经过转动座5的流道后再经过波纹管隔膜7最后进入射流口160被高速喷出。

为了加强波纹隔膜管7的强度，在波纹管隔膜7的凹形弧槽内还设有支撑体17。该支撑体17优选为金属材质，其横截面为直径小于凹形弧槽直径的圆形，从而不影响波纹管隔膜7的伸缩。为了提高高压介质喷出形成的负压效果，射流口160呈环状或截面面积沿高压介质喷射方向逐渐减小的锥体形。这种设计的好处就是射流口射出的介质为管状，所覆盖的面积更大，所以负压吸引的效果更好。

而由于射流组件设置在吸流管的出口周边、负压管的负压腔内，因此污泥中埋藏的一些异形或体积较大的物体，例如瓶子等在移动翻动过程中就很容易被卡在射流组件围成的空间内，从而造成堵塞影响污泥收集器的工作运行。因此，本实施例还具有对射流组件进行角度调整的调节组件以及控制射流组件角度的锁止组件。

具体的，该调节组件包括一贯穿射流管管壁且在射流管管壁内具有转动支点的伸缩支撑杆6以及设置在吸流管进口端外壁上的活动座，活动座可沿着吸流管的轴向往复移动。伸缩支撑杆6的一端穿过转动座固定连接于支撑板16，另一端伸出射流管外通过连杆18与活动座转动连接。其中，转动座5的中部固定连接第一滑套15，伸缩支撑杆6滑动连接于第一滑套15；射流管1的朝向吸流管进口一侧的管壁上开设有通孔110，伸缩支撑杆6从该通孔110上的套管14中穿出。因此，当活动座向吸流管出口200方向移动时，伸缩支撑杆6转动带动射流组件相对吸流管2轴线角度张开，射流组件4彼此远离从而增加射流组件4之间的空间，从而堵塞在之间的杂物可以顺利掉落排出；当活动座向吸流管进口210处移动时，伸缩支撑杆6转动带动射流组件4彼此靠拢，重新调整射流组件相对吸流管轴线的角度，保证高压介质喷出方向有利于负压的形成。

特别的，在本实施例中，活动座包括与吸流管2螺纹连接的转盘内圈8和转动套接于转盘内圈8外的转盘外圈9，连杆18活动连接在转盘外圈9上，吸流管进口端的外壁上设有螺纹。在转盘内圈8和转盘外圈9通过多个设置的第二滚动体19转动连接，第二滚动体19为滚珠，第二滚动体19通过保持架设置于转盘内圈8与转盘外圈9之间，转盘内圈8、转盘外圈9、第二滚动体19和保持架构成常规的轴承结构。因此，通过手动或机器转动转盘内圈8，转盘内圈8由于螺纹作用带动转盘外圈9往前移动，由于转盘外圈9与转盘内圈8具有转动连接关系，因此转盘外圈9并不会转动，此时转盘外圈9带动连杆18和伸缩支撑杆6移动，从而带动射流组件的旋转。

具体的，锁止组件包括开设在朝向吸流管进口一侧射流管管壁内的滑动腔101以及套管14、活塞10和第一滚动体11。其中，通孔110贯穿连通于滑动腔101中部，伸缩支撑杆6滑动穿设于该套管14内。活塞10分别活动连接于滑动腔的两端部，其中，滑动腔的两端相对较窄从而配合截面呈T字形的活塞在滑动腔的两端分别形成密封空间21，具体来说，是从滑动腔的端面到活塞端面之间的空间。滑动腔101开设的方向，对应活塞10沿吸流管2径向滑动。活塞10和管套14之间连接第一滚动体11，第一滚动体11与活塞10转动连接，第一滚动体11为圆柱结构。在射流管1上还设有用于流通高压介质的第一流道102和第二流道103。第一流道102分别与密封空间21连接，滑动腔靠近吸流管的一端与射流管的内腔之间开设连通第二流道103，从而密封空间21内充盈有来自射流管内的高压介质。

其中，在滑动腔101靠近吸流管2的一端还固定设有第二滑套20，第二滑套20滑动插接用于堵住第二流道103的顶杆12。顶杆12的尾部伸出第二滑套20外与转盘外圈9固定连接，顶杆12上还套设用于顶住顶杆12的顶紧弹簧13。具体的，顶紧弹簧15处于滑动腔靠近吸流管的端部内，一端与顶杆12的头部相抵，另一端与第二滑套20相抵。顶杆12的头部为圆锥形，能够堵住第二流道103。套管4、两个对应的活塞10以及两个对应的第一滚动体11为浮动设置，依靠流入滑动腔101两端的密封空间内的高压介质压紧两个活塞，使活塞10、套管14、第一滚动体11固定住，从而通过高压介质的液压控制活塞10平衡，使伸缩支撑杆6在该处形成转动支点。此外，还可以在滑动腔101的两端设置弹簧，压紧活塞，起到与介质一样的作用。两个第一滚动体11与对应的活塞、套管14之间设置相应的密封件，防止介质外流。

本技术方案的工作原理：

往射流管1内通入高压介质，高压介质经射流管1的内腔来到波纹管隔膜7内，再经由射流口1600射入负压管3的负压腔300内，高速喷射的介质在负压腔300内形成负压，使得吸引管2前端的污泥被吸入吸引管2并经负压管3排到收集装置中。当污泥中含有瓶罐等体积较大的物品时，其在移动翻转过程中容易堵在多个波纹管隔膜7所围拢形成的空间内，此时通过手动或机器转动转盘内圈8，转盘内圈8由于螺纹作用带动转盘外圈9往吸流管的进口方向移动，由于转盘外圈9与转盘内圈8具有转动连接关系，因此转盘外圈9不会转动，此时转盘外圈9带动连杆18和伸缩支撑杆6一起朝吸流管进口方向移动，在这个过程中伸缩支撑杆6的连接转盘外圈9的一端会朝内转动，缩支撑杆6的连接射流组件的一端朝外转动，进而带动波纹管隔膜7相对吸流管轴线朝外转动，从而堵塞物摆脱波纹管隔膜7的束缚，继续移动，避免堵塞。

当不存在堵塞状况时，利用顶杆12堵住第二流道103，使介质不再流入滑动腔101内，通过液压平衡实现活塞10自锁，使伸缩支撑杆6保持固定，这样可以保证本发明稳定的抽吸污泥。出现堵塞状态需要摆动伸缩支撑杆6时，转盘外圈9在朝进口方向移动过程中会带动顶杆12朝进口方向移动，使顶杆12不在堵住第二流道103，使滑动腔101内的介质与射流管2中的介质流通，实现活塞的解锁，进而使伸缩支撑杆6顺利摆动。

应当指出，上述描述了本发明的实施例。然而，本领域技术的技术人员应该理解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明范围的前提下本发明还会有多种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (10)

1.河道暗涵污泥收集器，其特征在于包括用于流通高压介质的射流管、带有中空内腔的负压管、设有进口和出口的吸流管以及用于喷射所述高压介质的若干射流组件；其中，所述吸流管的出口连通且对接所述负压管的内腔，所述射流组件至少部分处于所述负压管的内腔中从而通过喷射所述高压介质使所述负压管的内腔形成负压状态；同时，所述射流组件还环绕所述吸流管的出口处设置且相对所述出口处的轴线角度可调，使得所述射流组件彼此相互合拢靠近或远离。

2.如权利要求1所述的河道暗涵污泥收集器，其特征在于所述负压管固定在所述射流管的一侧，所述吸流管穿过所述射流管与所述负压管对接，所述射流组件的端部可转动地设置在所述吸流管出口附近所在的所述射流管上。

3.如权利要求1或2所述的河道暗涵污泥收集器，其特征在于每个所述射流组件连接有调节组件，所述角度调节组件包括贯穿所述射流管管壁且在射流管管壁内具有转动支点的伸缩支撑杆，所述伸缩支撑杆一端对应地连接有所述射流组件；所述伸缩支撑杆转动后调节各自对应的所述射流组件相对所述吸流管出口处的轴线角度。

4.如权利要求3所述的河道暗涵污泥收集器，其特征在于还包括锁止组件；所述锁止组件包括设置在所述射流管管壁内的滑动腔以及套管、活塞和滚动体；其中，所述套管套设在所述伸缩支撑杆的转动支点处，所述活塞分别设置在所述滑动腔的两端与对应的所述活动腔端面形成密封空间，所述活塞和所述管套之间连接所述滚动体；所述密封空间内通过流道充盈有来自所述射流管内的所述高压介质，所述密封空间内的高压介质的液压可调从而控制所述活塞对所述伸缩支撑杆的作用力。

5.如权利要求3所述的河道暗涵污泥收集器，其特征在于所述调节组件还包括可沿所述吸流管轴向移动的活动座和连杆；所述伸缩支撑杆另一端伸出于所述射流管外，通过所述连杆可转动地固定于所述活动座上。

6.如权利要求4所述的河道暗涵污泥收集器，其特征在于所述锁止组件还包括顶杆；所述顶杆的一端贯穿其中一所述密封空间顶于所述流道与该密封空间的入口处，另一端伸出所述射流管外并固定于一可沿所述吸流管轴向移动的活动座上；同时，该所述活动座还可转动地固定所述伸缩支撑杆的另一端。

7.如权利要求1所述的河道暗涵污泥收集器，其特征在于所述射流组件包括转动设置在所述射流管上的转动座、设有射流口的支撑板以及连接所述转动座和所述支撑板且形成所述射流组件壳体的伸缩隔膜；所述射流管内的高压介质通过设置于所述转动座内的流道流经所述伸缩隔膜后最终进入所述射流口被高速喷出。

8.如权利要求7所述的河道暗涵污泥收集器，其特征在于所述伸缩隔膜为波纹管隔膜，所述波纹管隔膜的凹弧内设有支撑体，所述支撑体的直径小于所述凹弧的直径。

9.如权利要求7所述的河道暗涵污泥收集器，其特征在于所述射流口的形状为环状或截面面积沿所述高压介质喷射方向逐渐减小的锥体形。

10.一种用于如权利要求1所述的河道污泥收集器的射流组件，其特征在于包括呈筒形的伸缩隔膜、固定连接在所述伸缩隔膜一端的转动座以及固定在所述伸缩隔膜另一端的支撑板，从而所述伸缩隔膜、所述转动座以及所述支撑板形成该喷射组件的壳体；所述支撑板上设有射流口，所述转动座内设有流道，使得高压介质可以通过所述转动座流经所述伸缩隔膜后进入所述射流口被高速喷射。

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