CN112575836A - 空化射流淤泥清理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种空化射流淤泥清理装置，所属水下清理淤泥设备技术领域，包括水下淤泥层，所述的水下淤泥层上设有清淤水下作业车，所述的清淤水下作业车前端设有空化射流淤泥清理机构，所述的空化射流淤泥清理机构与清淤水下作业车间设有机械臂，所述的清淤水下作业车上设有抽吸泵，所述的抽吸泵与空化射流淤泥清理机构间设有延伸出水面的淤泥输送管，所述的抽吸泵侧边设有射流泵，所述的射流泵与空化射流淤泥清理机构间设有射流管。具有结构简单、运行稳定性好、工作效率高和使用寿命长的特点。通过发生器喷嘴出口形成脉冲空化射流并产生水力脉冲和瞬时负压效应，提高了淤泥破碎打散的效果，便于后续的淤泥抽吸工作。
Description
技术领域
本发明涉及水下清理淤泥设备技术领域，具体涉及一种空化射流淤泥清理装置。
背景技术
由于防洪和环保的需要，人们常需要对沉积在江河湖泊、堤坝和其它一些深水水系中的淤泥进行清理。目前，常用的清淤方式有挖泥船、链斗式挖泥船和泵吸式挖泥船等，都需要依靠船载设备进行工作，此类设备结构复杂、操作难度大、使用成本高，且清理深度不能过大。
对于深水淤泥清理方式主要是通过清淤车利用清淤头上的旋转的碎泥刀头对淤泥进行破碎打散，再吸入小车内。这种方式的清淤头是在固液接触面工作，碎泥刀头旋转工作对水体的扰动较大，持续作业容易造成淤泥里的重金属沉淀污染水体，对环境造成污染。水下清淤物成分和淤积地形复杂，一旦碎泥刀头被长物缠绕或陷入硬土中卡住，进而直接对未破碎打散的淤泥直接进行抽吸往往会使抽吸泵的驱动电机因过热而烧坏。
空化空蚀在水力机械中本是一种十分有害的现象，它能产生强烈的冲击和震动，降低设备的寿命、稳定性和效率。将这种具有强烈破坏作用的空化现象人为引入水射流中，变害为利，就产生了空化射流的概念。
发明内容
本发明主要解决现有技术中存在运行稳定性差、工作效率低和使用寿命短的不足，提供了一种空化射流淤泥清理装置，其具有结构简单、运行稳定性好、工作效率高和使用寿命长的特点。通过发生器喷嘴出口形成脉冲空化射流并产生水力脉冲和瞬时负压效应，提高了淤泥破碎打散的效果，便于后续的淤泥抽吸工作。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种空化射流淤泥清理装置，包括水下淤泥层，所述的水下淤泥层上设有清淤水下作业车，所述的清淤水下作业车前端设有空化射流淤泥清理机构，所述的空化射流淤泥清理机构与清淤水下作业车间设有机械臂，所述的清淤水下作业车上设有抽吸泵，所述的抽吸泵与空化射流淤泥清理机构间设有延伸出水面的淤泥输送管，所述的抽吸泵侧边设有射流泵，所述的射流泵与空化射流淤泥清理机构间设有射流管。所述的空化射流淤泥清理机构包括搅吸组件，所述的搅吸组件与机械臂间设有摇臂，所述的摇臂与搅吸组件间设有搅吸连接传动座。
作为优选，所述的搅吸组件包括钻头，所述的钻头上端与搅吸连接传动座间设有与搅吸连接传动座相轴承式嵌套连接的齿圈，所述的钻头内设有空化射流发生器，所述的空化射流发生器与钻头间设有与淤泥输送管相插嵌式套接的衬套，所述的衬套上下两端与钻头内壁间均设有轴承。
作为优选，所述的空化射流发生器包括发生器管体，所述的发生器管体内设有与发生器管体相嵌套的叶轮座，所述的叶轮座内设有与叶轮座相销轴式连接固定的叶轮，所述的叶轮座上端设有与射流管相连通式嵌套的上接母头，所述的叶轮座下端设有与发生器管体相嵌套的自激振荡喷嘴，所述的自激振荡喷嘴内设有与射流管相连通的自激振荡室。
叶轮高速旋转连续改变流道面积，产生脉冲扰动。自激振荡室对叶轮产生的源脉冲放大并产生流体谐振，当其通过自激振荡室出口收缩截面进入自激振荡喷嘴时，产生压力波动，这种压力波动又反射回谐振腔形成反馈压力振荡，从而在自激振荡室内产生流体声谐共振，在流体出口段产生强烈脉动脉冲空化涡环流，在涡环中心出现低压区，从而产生空化现象。自激振荡喷嘴产生的空化射流以波动的形式冲击淤泥，空化产生的气泡与淤泥发生冲撞破裂，对淤泥进行破碎打散，加速泥浆的内部分离，使其产生块状固液两相流。
作为优选，所述的上接母头与叶轮座间设有与发生器管体相嵌套的导流体，所述的导流体与上接母头间设有弹性挡圈。射流管通过射流泵加压，使得带压力的液流通过导流体，导流体起到改变射流流动方向和速度，对叶轮产生切向力促使叶轮连续不断高速旋转。
作为优选，所述的搅吸连接传动座上设有与摇臂相连接固定且与齿圈相齿形啮合传动的驱动电机。
作为优选，所述的摇臂下端设有姿态调整螺旋浆，所述的姿态调整螺旋浆与驱动电机间设有与摇臂下端相连接固定的固体浮力块，所述的固体浮力块前端设有水下摄像头。
作为优选，所述的钻头外壁上设有与钻头呈一体化的螺旋槽。
本发明能够达到如下效果：
本发明提供了一种空化射流淤泥清理装置，与现有技术相比较，具有结构简单、运行稳定性好、工作效率高和使用寿命长的特点。通过发生器喷嘴出口形成脉冲空化射流并产生水力脉冲和瞬时负压效应，提高了淤泥破碎打散的效果，便于后续的淤泥抽吸工作。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的空化射流淤泥清理机构的结构示意图。
图3是本发明的搅吸组件的结构剖视图。
图4是本发明的空化射流发生器的结构剖视图。
图中：空化射流淤泥清理机构1，射流管2，机械臂3，淤泥输送管4，射流泵5，抽吸泵6，清淤水下作业车7，水下淤泥层8，搅吸组件9，搅吸连接传动座10，摇臂11，水下摄像头12，姿态调整螺旋浆13，固体浮力块14，驱动电机15，钻头16，齿圈17，轴承18，空化射流发生器19，衬套20，螺旋槽21，发生器管体22，上接母头23，弹性挡圈24，导流体25，叶轮26，叶轮座27，自激振荡室28，自激振荡喷嘴29。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：如图1-4所示，一种空化射流淤泥清理装置，包括水下淤泥层8，水下淤泥层8上设有清淤水下作业车7，清淤水下作业车7前端设有空化射流淤泥清理机构1，空化射流淤泥清理机构1与清淤水下作业车7间设有机械臂3，清淤水下作业车7上设有抽吸泵6，抽吸泵6与空化射流淤泥清理机构1间设有延伸出水面的淤泥输送管4，抽吸泵6侧边设有射流泵5，射流泵5与空化射流淤泥清理机构1间设有射流管2。空化射流淤泥清理机构1包括搅吸组件9，搅吸组件9与机械臂3间设有摇臂11，摇臂11与搅吸组件9间设有搅吸连接传动座10。搅吸连接传动座10上设有与摇臂11相连接固定且与齿圈17相齿形啮合传动的驱动电机15。摇臂11下端设有姿态调整螺旋浆13，姿态调整螺旋浆13与驱动电机15间设有与摇臂11下端相连接固定的固体浮力块14，固体浮力块14前端设有水下摄像头12。
搅吸组件9包括钻头16，钻头16外壁上设有与钻头16呈一体化的螺旋槽21。钻头16上端与搅吸连接传动座10间设有与搅吸连接传动座10相轴承式嵌套连接的齿圈17，钻头16内设有空化射流发生器19，空化射流发生器19包括发生器管体22，发生器管体22内设有与发生器管体22相嵌套的叶轮座27，叶轮座27内设有与叶轮座27相销轴式连接固定的叶轮26，叶轮座27上端设有与射流管2相连通式嵌套的上接母头23，上接母头23与叶轮座27间设有与发生器管体22相嵌套的导流体25，导流体25与上接母头23间设有弹性挡圈24。叶轮座27下端设有与发生器管体22相嵌套的自激振荡喷嘴29，自激振荡喷嘴29内设有与射流管2相连通的自激振荡室28。空化射流发生器19与钻头16间设有与淤泥输送管4相插嵌式套接的衬套20，衬套20上下两端与钻头16内壁间均设有轴承18。
综上所述，该空化射流淤泥清理装置，具有结构简单、运行稳定性好、工作效率高和使用寿命长的特点。通过发生器喷嘴出口形成脉冲空化射流并产生水力脉冲和瞬时负压效应，提高了淤泥破碎打散的效果，便于后续的淤泥抽吸工作。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。
Claims (7)
1.一种空化射流淤泥清理装置，包括水下淤泥层（8），所述的水下淤泥层（8）上设有清淤水下作业车（7），其特征在于：所述的清淤水下作业车（7）前端设有空化射流淤泥清理机构（1），所述的空化射流淤泥清理机构（1）与清淤水下作业车（7）间设有机械臂（3），所述的清淤水下作业车（7）上设有抽吸泵（6），所述的抽吸泵（6）与空化射流淤泥清理机构（1）间设有延伸出水面的淤泥输送管（4），所述的抽吸泵（6）侧边设有射流泵（5），所述的射流泵（5）与空化射流淤泥清理机构（1）间设有射流管（2）；所述的空化射流淤泥清理机构（1）包括搅吸组件（9），所述的搅吸组件（9）与机械臂（3）间设有摇臂（11），所述的摇臂（11）与搅吸组件（9）间设有搅吸连接传动座（10）。
2.根据权利要求1所述的空化射流淤泥清理装置，其特征在于：所述的搅吸组件（9）包括钻头（16），所述的钻头（16）上端与搅吸连接传动座（10）间设有与搅吸连接传动座（10）相轴承式嵌套连接的齿圈（17），所述的钻头（16）内设有空化射流发生器（19），所述的空化射流发生器（19）与钻头（16）间设有与淤泥输送管（4）相插嵌式套接的衬套（20），所述的衬套（20）上下两端与钻头（16）内壁间均设有轴承（18）。
3.根据权利要求2所述的空化射流淤泥清理装置，其特征在于：所述的空化射流发生器（19）包括发生器管体（22），所述的发生器管体（22）内设有与发生器管体（22）相嵌套的叶轮座（27），所述的叶轮座（27）内设有与叶轮座（27）相销轴式连接固定的叶轮（26），所述的叶轮座（27）上端设有与射流管（2）相连通式嵌套的上接母头（23），所述的叶轮座（27）下端设有与发生器管体（22）相嵌套的自激振荡喷嘴（29），所述的自激振荡喷嘴（29）内设有与射流管（2）相连通的自激振荡室（28）。
4.根据权利要求3所述的空化射流淤泥清理装置，其特征在于：所述的上接母头（23）与叶轮座（27）间设有与发生器管体（22）相嵌套的导流体（25），所述的导流体（25）与上接母头（23）间设有弹性挡圈（24）。
5.根据权利要求2所述的空化射流淤泥清理装置，其特征在于：所述的搅吸连接传动座（10）上设有与摇臂（11）相连接固定且与齿圈（17）相齿形啮合传动的驱动电机（15）。
6.根据权利要求5所述的空化射流淤泥清理装置，其特征在于：所述的摇臂（11）下端设有姿态调整螺旋浆（13），所述的姿态调整螺旋浆（13）与驱动电机（15）间设有与摇臂（11）下端相连接固定的固体浮力块（14），所述的固体浮力块（14）前端设有水下摄像头（12）。
7.根据权利要求2所述的空化射流淤泥清理装置，其特征在于：所述的钻头（16）外壁上设有与钻头（16）呈一体化的螺旋槽（21）。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210330 |