CN111746727B - 一种用于抢险排水的浮筏系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于抢险排水的浮筏系统，属于工程机械技术领域；包括：n个排水单元；1个排水单元包括浮筒(2)、横梁(5)、升降设备、V型定位块(8)、排水泵(13)；浮筒用于提供浮力；横梁用于固定浮筒；升降设备用于为V型定位块提供升降；V型定位块用于固定排水泵(13)，提供排水泵的升降，使排水泵进水口始终在水面下；排水泵用于排水；2k个浮筒均布于横梁两侧，V型定位块通过升降设备固位于横梁中部，排水泵固位于V型定位块。对比现有技术，本发明降低了抢险排水水下情况复杂，人工涉水搬运排水泵危险及劳动强度大等因素，并通过模块化扩展提高排水流量，降低排水所需时间；大大降低了原人工搬运排水泵的缺点，优化了排水效果。

Description

一种用于抢险排水的浮筏系统
技术领域
本发明涉及一种用于抢险排水的浮筏系统，属于工程机械技术领域。
背景技术
随着资源紧缺，煤矿开采深度加深，水文地质越来越复杂，矿井水害已成为威胁矿井安全生产的灾害之一。近年来，全国发生的各类重大透水事故因抢险救援不及时，救援难度大等，给矿工生命安全造成威胁，给国家财产带来严重损失，已成为煤矿开采过程中的第二大灾害。往往透水事故发生后，我们只能采取传统的抢险方式进行救援，此种方法极易受设备调配，延接管线、水泵跟水，人员涉水搬运水泵，水下情况复杂等因素造成排水间断。导致矿山的劳动强度大，排水设备易损，排水不及时等一系列问题的出现，必将直接影响抢险的效率和效果。
发明内容
本发明的目的是为了克服已有技术的缺陷，为了解决设备调配，延接管线、水泵跟水，人员涉水搬运水泵，水下情况复杂等因素造成排水间断的问题，提出一种用于抢险排水的浮筏系统。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种用于抢险排水的浮筏系统，包括：n个排水单元，n为自然数；1个排水单元包括浮筒2、横梁5、升降设备、V型定位块8、排水泵13；
浮筒2，用于为所述浮筏系统在水中提供浮力；
横梁5，用于固定浮筒2；
升降设备，用于为V型定位块8提供升降的设备；
V型定位块8，用于固定排水泵13，提供排水泵13的升降，使得排水泵13的进水口始终在水面下；
排水泵13，用于排水；
2k个浮筒2均布于横梁5的两侧，k为自然数，V型定位块8通过升降设备固位连接于横梁5中部，排水泵13固位连接于V型定位块8。
作为优选，为提高所述排水单元现场组装的快捷性，所述排水单元还包括浮筒支座1，用于固定所述浮筒2；浮筒支座1固位连接于所述横梁5侧面，所述浮筒2固位连接于浮筒支座1。
作为优选，为加强所述浮筒支座1与所述横梁5的结构，所述排水单元还包括斜梁6，用于连接所述横梁5与所述浮筒支座1，以加强所述浮筒支座1与所述横梁5的结构。
作为优选，为提高所述排水单元现场组装的快捷性，所述排水单元还包括固定座I3和固定座II12，分别用于所述浮筒支座1与所述横梁5和所述斜梁6通过快拆机械销4铰接固定。
作为优选，为提高所述排水泵13的稳固性，在所述排水泵13与所述V型定位块8的接触部位放置橡胶垫。
作为优选，为适应不同型号所述排水泵13的安装，所述排水单元还包括橡胶垫基座11，与所述V型定位块8两侧内壁通过快拆机械销4铰接固定，所述橡胶垫基座11可绕销轴自由转动。
作为优选，所述排水单元还包括拉紧器10，用于当所述排水泵13与所述V型定位块8通过绳类固定时，使用拉紧器10绑紧以紧固所述排水泵13。
作为优选，所述升降设备为手摇丝杆升降机7。
作为优选，所述手摇丝杆升降机7通过快拆机械销4铰接固定于所述V型定位块8。
一种用于抢险排水的浮筏系统，包括：n个排水单元，n为自然数；1个排水单元包括浮筒支座1、浮筒2、固定座I3、快拆机械销4、横梁5、斜梁6、手摇丝杆升降机7、V型定位块8、橡胶垫9、拉紧器10、橡胶垫基座11、固定座II12、排水泵13；
浮筒支座1为一筒状零件，用于固定浮筒2、固定座I3、固定座II12；
浮筒2为囊性结构，用于在水中提供浮力；
固定座I3和固定座II12，分别用于浮筒支座1与横梁5和斜梁6通过快拆机械销4铰接固定；
快拆机械销4，用于不同零件间的固位活动连接；
横梁5，用于与浮筒支座1组成支撑排水泵13的框架结构；
斜梁6，用于加强横梁5与浮筒支座1的结构；
手摇丝杆升降机7，用于为V型定位块8提供升降的结构；
V型定位块8，用于固定排水泵13，提供排水泵13的升降，使得排水泵13的进水口始终在水面下；
橡胶垫9，与V型定位块8固定链接，用于固定排水泵13；
拉紧器10，用于使排水泵13紧固于V型定位块8；
橡胶垫基座11，用于固定不同型号大小的排水泵13；
浮筒支座1安装在浮筒2的凹槽位置；
浮筒支座1与固定座I3、固定座II12焊接固位；
横梁5与固定座I3通过快拆机械销4铰接固定；
斜梁6与横梁5、固定座II12通过快拆机械销4铰接固定；
手摇丝杆升降机7与横梁5通过螺栓固定；
手摇丝杆升降机7与V型定位块8通过快拆机械销4铰接固定；
橡胶垫基座11与橡胶垫9通过螺钉固定；
橡胶垫基座11与V型定位块8通过快拆机械销4铰接固定；
排水泵13与V型定位块8通过钢丝绳固定，再用拉紧器10绑紧。
有益效果
与现有技术相比，本发明采用浮筏与排水泵相结合的结构方式，加之升降机构，使得排水泵进水口不管水面深浅都能够始终稳定的处于水面下工作，实现持续排水；同时，通过进一步的模块化设计，可实现根据不同情况采用单个或多个排水泵同时工作，增强排水效果；以及，通过零件的组件化设计，提高了生产效率，浮筏系统的组装拆装效率。将本发明用于矿井抢险排水场景，降低了水下情况复杂，人工涉水搬运排水泵危险及劳动强度大等因素，并通过模块化扩展提高排水流量，降低排水所需时间；大大降低了原人工搬运排水泵的缺点，优化了排水效果。
附图说明
图1为未安装排水泵浮筏系统示意图；
图2为装有单个排水泵浮筏系统示意图；
图3为装有两个排水泵浮筏系统示意图；
图4为浮筒示意图；
图5为浮筒支座示意图；
图6为固定座I3结构示意图；
图7为固定座II12结构示意图；
图8为横梁5示意图；
图9为斜梁6示意图；
图10为橡胶垫基座11示意图；
图11为V型定位块8示意图；
图12为手摇丝杆升降机7示意图。
附图标记：1-浮筒支座；2-浮筒；3-固定座I；4-快拆机械销；5-横梁；6-斜梁；7-手摇丝杆升降机；8-V型定位块；9-橡胶垫；10-拉紧器；11-橡胶垫基座；12-固定座II；13-排水泵。
具体实施方式
为对本发明实施例的目的、技术方案和优点进行说明，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。
实施例1
如图2-3所示，为本发明组成结构示意图，一种用于抢险排水的浮筏系统，包括：n个排水单元，n为自然数；图2为装有单个排水泵的浮筏系统，即由1个排水单元构成的浮筏系统；图3为装有两个排水泵浮筏系统，即由2个排水单元构成的浮筏系统；以此类推，由k个排水单元构成的浮筏系统，只要由k-1个排水单元构成的浮筏系统，向外扩展一个横梁框架结构和一个排水泵及一个浮筒就可以了。
1个排水单元包括浮筒2、横梁5、升降设备、V型定位块8、排水泵13；
浮筒2，用于为所述浮筏系统在水中提供浮力；
横梁5，用于固定浮筒2；
升降设备，用于为V型定位块8提供升降的设备；
V型定位块8，用于固定排水泵13，提供排水泵13的升降，使得排水泵13的进水口始终在水面下；
排水泵13，用于排水；
2k个浮筒2分别均分固位连接于横梁5的两侧，k为自然数，V型定位块8通过升降设备固位连接于横梁5中部，排水泵13固位连接于V型定位块8。图2所示为两个浮筒2分别连接于横梁5的两侧，不限于此，可以是横梁5的两侧分别连接2个浮筒2，或横梁5的两侧分别连接3个浮筒2，以此类推。
较优的，为提高排水单元现场组装的快捷性，所述排水单元还包括浮筒支座1，用于固定所述浮筒2；浮筒支座1固位连接于所述横梁5侧面，所述浮筒2固位连接于浮筒支座1。图2所示为3个横梁5两侧各连接3个浮筒支座1，3个浮筒支座1固位一个浮筒2；不限于此，可以有多种变化形式，如1个或多个横梁5两侧连接一个浮筒支座1，每个浮筒支座1固位1个或多个浮筒2；或，1个或多个横梁5两侧连接多个浮筒支座1，多个浮筒支座1固位1个或多个浮筒2。
作为优选，为适应不同的抢险排水环境，加强所述浮筒支座1与所述横梁5的结构，所述排水单元还包括斜梁6，用于连接所述横梁5与所述浮筒支座1，以加强所述浮筒支座1与所述横梁5的结构。图中所示横梁5与斜梁6为1：2的关系，即浮筒支座1与斜梁6为1：1的关系，当然，不限于此，只要总体结构均衡，能够加强所述浮筒支座1与所述横梁5的结构即可。
作为优选，为提高所述排水单元现场组装的快捷性，所述排水单元还包括固定座I3和固定座II12，分别用于所述浮筒支座1与所述横梁5和所述斜梁6通过快拆机械销4铰接固定。
较优的，为提高所述排水泵13的稳固性，在所述排水泵13与所述V型定位块8的接触部位放置橡胶垫9。
较优的，为适应不同型号所述排水泵13的安装，所述排水单元还包括橡胶垫基座11，与所述V型定位块8两侧内壁通过快拆机械销4铰接固定，所述橡胶垫基座11可绕销轴自由转动。当所述排水泵13直径较小时，由2个橡胶垫基座11以及V型定位块8底部构成的对排水泵13的夹持展角将小于V型定位块8现有的角度，增强对排水泵13紧抱力；当所述排水泵13直径较大时，由2个橡胶垫基座11以及V型定位块8底部构成的对排水泵13的夹持展角将大于V型定位块8现有的角度，实现对大规格排水泵13的固位。对于不同规格型号的适应，通过橡胶垫基座11在销轴上的自由转动实现。
较优的，所述排水单元还包括拉紧器10，用于当所述排水泵13与所述V型定位块8通过绳类固定时，如钢丝绳，使用所述拉紧器10绑紧以紧固排水泵13。当然本领域技术人员知道，排水泵13与V型定位块8之间的紧固连接，不限于通过绳类，还可以通过其他方式，如焊接，螺栓，法兰等。
较优的，所述升降设备为手摇丝杆升降机7。当然本领域技术人员知道，升降设备不限于此，还可以是其他能够实现升降功能的设备，如液压升降机，丝杆升降机，电动升降机等。
较优的，为实现浮筏系统的快速组装，所述手摇丝杆升降机7通过快拆机械销4铰接固定于所述V型定位块8。
较优的，本例中，为满足抢险排水复杂的现场环境使用要求，保证浮筏系统的强度，所述浮筏系统的零部件除浮筒2和橡胶垫9外均采用硬质金属材料制成。当然，在满足强度、防水和生产成本要求的情况下，也可采用其他材料制成。
实施例2
如图1-3所示，一种用于抢险排水的浮筏系统，包括：n个排水单元，n为自然数；1个排水单元包括浮筒支座1、浮筒2、固定座I3、快拆机械销4、横梁5、斜梁6、手摇丝杆升降机7、V型定位块8、橡胶垫9、拉紧器10、橡胶垫基座11、固定座II12、排水泵13；
如图5所示，浮筒支座1为一筒状零件，用于固定浮筒2、固定座I3；
如图4所示，浮筒2为囊性结构，用于在水中提供浮力；为满足强度及轻质要求，本例采用高强工业聚酯纤维材料制成，其上设有用于浮筒支座1的凹槽；
如图6和图7所示，固定座I3和固定座II12，为一异形零件，分别用于浮筒支座1与横梁5和斜梁6通过快拆机械销4铰接固定；
快拆机械销4为一棒料件，用于不同零件间的固位活动连接；
如图8所示，横梁5为一不锈钢矩形管件，用于与浮筒支座1组成支撑排水泵13的框架结构；
如图9所示，斜梁6为一不锈钢矩形管件，用于加强横梁5与浮筒支座1的结构；
当然，本领域技术人员知道，横梁5和斜梁6不限于矩形，可以是圆柱形或其他形状，可以是管件，也可以是实心件，由硬制金属材料或其他满足框架结构强度的材料制成均可；
如图12所示，手摇丝杆升降机7为一异形部件，用于为V型定位块8提供升降的结构；
如图11所示，V型定位块8，用于固定排水泵13，提供排水泵13的升降，使得排水泵13的进水口始终在水面下；
橡胶垫9，与V型定位块8固位连接，用于固定排水泵13；
拉紧器10，用于使排水泵13紧固于V型定位块8；
如图10所示，橡胶垫基座11，用于固定不同型号大小的排水泵13；
浮筒支座1安装在浮筒2的凹槽位置；
浮筒支座1与固定座3焊接固位；
横梁5与固定座I3通过快拆机械销4铰接固定；
斜梁6与横梁5、固定座II12通过快拆机械销4铰接固定；
手摇丝杆升降机7与横梁5通过螺栓固定；
手摇丝杆升降机7与V型定位块8通过快拆机械销4铰接固定，使V型定位块8具有升降功能；
橡胶垫基座11与橡胶垫9通过螺钉固定；
橡胶垫基座11与V型定位块8通过快拆机械销4铰接固定；用于实现13排水泵的限位；
排水泵13与V型定位块8通过钢丝绳固定，再用拉紧器10绑紧。
较优的，为保证浮筏系统的强度，所述浮筏系统的零部件除浮筒2和橡胶垫9外均采用硬质金属材料制成。当然，在满足强度、防水和生产成本要求的情况下，也可采用其他材料制成。
本发明通过调节手摇丝杆升降机7，使排水泵处于合适位置，保证通过起吊设备或人工推入水中完成工作时，浮筏在水中受到浮力和重力的作用，保证泵的吸水口始终在水面以下。
本发明解决了人员涉水搬运排水泵，水下情况复杂等因素造成排水间断的问题，并实现了浮筏系统的模块化扩展能力，提高了排水效果；以及实现了浮筏系统的零件化拆分及快速组装，提高了快速生产、方便运输及快速组装拆装能力。
为了说明本发明的内容及实施方式，本说明书给出了具体实施例。在实施例中引入细节的目的不是限制权利要求书的范围，而是帮助理解本发明所述内容。本领域的技术人员应理解：在不脱离本发明及其所附权利要求的精神和范围内，对最佳实施例步骤的各种修改、变化或替换都是可能的。因此，本发明不应局限于最佳实施例及附图所公开的内容。

Claims (8)

1.一种用于抢险排水的浮筏系统，其特征在于：包括：n个排水单元，n为自然数；1个排水单元包括浮筒(2)、横梁(5)、升降设备、V型定位块(8)、排水泵(13)；
浮筒(2)，用于为所述浮筏系统在水中提供浮力，为囊性结构；
横梁(5)，用于固定浮筒(2)；
升降设备，用于为V型定位块(8)提供升降的设备；
V型定位块(8)，用于固定排水泵(13)，提供排水泵(13)的升降，使得排水泵(13)的进水口始终在水面下；
排水泵(13)，用于排水；
2k个浮筒(2)均布于横梁(5)的两侧，k为自然数，V型定位块(8)通过升降设备固位连接于横梁(5)中部，排水泵(13)固位连接于V型定位块(8)；
所述排水单元还包括浮筒支座(1)，用于固定所述浮筒(2)；浮筒支座(1)固位连接于所述横梁(5)侧面，所述浮筒(2)固位连接于浮筒支座(1)；
所述排水单元还包括固定座I(3)，用于所述浮筒支座(1)与所述横梁(5)通过快拆机械销(4)铰接固定。
2.根据权利要求1所述的浮筏系统，其特征在于：所述排水单元还包括斜梁(6)，用于连接所述横梁(5)与所述浮筒支座(1)，以加强所述浮筒支座(1)与所述横梁(5)的结构。
3.根据权利要求1所述的浮筏系统，其特征在于：在所述排水泵(13)与所述V型定位块(8)的接触部位放置橡胶垫(9)。
4.根据权利要求3所述的浮筏系统，其特征在于：所述排水单元还包括橡胶垫基座(11)，与所述V型定位块(8)两侧内壁通过快拆机械销(4)铰接固定，所述橡胶垫基座(11)可绕销轴自由转动。
5.根据权利要求1所述的浮筏系统，其特征在于：所述排水单元还包括拉紧器(10)，用于当所述排水泵(13)与所述V型定位块(8)通过绳类固定时，使用拉紧器(10)绑紧以紧固所述排水泵(13)。
6.根据权利要求1-5任一所述的浮筏系统，其特征在于：所述升降设备为手摇丝杆升降机(7)。
7.根据权利要求6所述的浮筏系统，其特征在于：所述手摇丝杆升降机(7)通过快拆机械销(4)铰接固定于所述V型定位块(8)。
8.一种用于抢险排水的浮筏系统，其特征在于：包括：n个排水单元，n为自然数；1个排水单元包括浮筒支座(1)、浮筒(2)、固定座I(3)、快拆机械销(4)、横梁(5)、斜梁(6)、手摇丝杆升降机(7)、V型定位块(8)、橡胶垫9、拉紧器(10)、橡胶垫基座(11)、固定座II(12)、排水泵(13)；
浮筒支座(1)为一筒状零件，用于固定浮筒(2)、固定座I(3)、固定座II(12)；
浮筒(2)为囊性结构，用于在水中提供浮力；
固定座I(3)和固定座II(12)，分别用于浮筒支座(1)与横梁(5)和斜梁(6)通过快拆机械销(4)铰接固定；
快拆机械销(4)，用于不同零件间的固位活动连接；
横梁(5)，用于与浮筒支座(1)组成支撑排水泵(13)的框架结构；
斜梁(6)，用于加强横梁(5)与浮筒支座(1)的结构；
手摇丝杆升降机(7)，用于为V型定位块(8)提供升降的结构；
V型定位块(8)，用于固定排水泵(13)，提供排水泵(13)的升降，使得排水泵(13)的进水口始终在水面下；
橡胶垫(9)，与V型定位块(8)固定链接，用于固定排水泵(13)；
拉紧器(10)，用于使排水泵(13)紧固于V型定位块(8)；
橡胶垫基座(11)，用于固定不同型号大小的排水泵(13)；
浮筒支座(1)安装在浮筒(2)的凹槽位置；
浮筒支座(1)与固定座I(3)、固定座II(12)焊接固位；
横梁(5)与固定座I(3)通过快拆机械销(4)铰接固定；
斜梁(6)与横梁(5)、固定座II(12)通过快拆机械销(4)铰接固定；
手摇丝杆升降机(7)与横梁(5)通过螺栓固定；
手摇丝杆升降机(7)与V型定位块(8)通过快拆机械销(4)铰接固定；
橡胶垫基座(11)与橡胶垫(9)通过螺钉固定；
橡胶垫基座(11)与V型定位块(8)通过快拆机械销(4)铰接固定；
排水泵(13)与V型定位块(8)通过钢丝绳固定，再用拉紧器(10)绑紧。
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