CN210658505U - 用于水力冲挖抽排渣浆的自动调频装置及具有其的设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水力冲挖施工技术领域，具体涉及一种用于水力冲挖抽排渣浆的自动调频装置及具有其的设备，用于水力冲挖抽排渣浆的自动调频装置包括：箱体，内部盛放有渣浆；检测结构，包括漂浮在箱体的渣浆上的浮子、与浮子相连的转向机构以及与转向机构连接的动力传输机构，转向机构至少部分设于浮子的下方，用于将浮子的上下运动转化为动力传输机构的往复运动；调频机，分别与动力传输机构和渣浆泵连接，渣浆泵的输入端连接至箱体的进口，动力传输机构在往复运动时对调频机的控制阀施加正向或反向旋转的动力，以控制渣浆泵的流量。本实用新型提供了一种频率调节准确、及时性好、成本低的用于水力冲挖抽排渣浆的自动调频装置及具有其的设备。

Description

用于水力冲挖抽排渣浆的自动调频装置及具有其的设备

技术领域

本实用新型涉及水力冲挖施工技术领域，具体涉及一种用于水力冲挖抽排渣浆的自动调频装置及具有其的设备。

背景技术

随着调频机的发展，在水力冲挖施工工艺中，调频机作为抽排渣浆的控制工具，应用越来越广泛。因中转水箱中渣浆由多个冲挖区渣浆供应，水位受冲挖区水力冲挖情况影响，中转水箱的水位过低会造成渣浆泵空转，或者渣浆浓度增大，抽排高浓度渣浆会造成渣浆泵电机烧坏或爆管，影响水力冲挖工作，水位溢出则会造成工作面淹没，引发用电、设备安全事故。常规使用中，需要指派专人根据中转水箱的水位及时对调频机的频率进行调整，以增大或减小与其连接的电机的功率输入，从而改变渣浆泵的运转速率，实现对中转水箱的水位调节，占用人工的同时，频率的调节也不准确，需多次调节。

如在河北丰宁抽水蓄能电站下水库清淤施工中，清淤深度在4m左右，拟投入12套水力冲挖设备，2套中转接力泵。12套水力冲挖设备按工程量平均分布在水力冲填施工区域，水力冲挖施工顺序遵循从上游向下游侧推进、先中间库区后边坡刷坡施工。施工程序为潜水泵供水至高压泵→高压泵通过高压水枪把土冲制成渣浆→渣浆经过渣浆泵输送至接力泵→接力泵将渣浆输送至清淤充填场，接力泵出来的两根Φ350mm排泥管沿施工便道安放。施工过程中，由于抽入至中转水箱的渣浆流量变化较频繁，需要工人频繁调整调频机。这样一方面会造成施工工期的滞后和人工的浪费，同时还会增加设备的维修成本。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的水力冲挖抽排渣浆过程中调频机频率调节不准确、及时性差、成本高的缺陷，从而提供一种频率调节准确、及时性好、成本低的用于水力冲挖抽排渣浆的自动调频装置及具有其的设备。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于水力冲挖抽排渣浆的自动调频装置，包括：

箱体，内部盛放有渣浆；

检测结构，包括漂浮在所述箱体的渣浆上的浮子、与所述浮子相连的转向机构以及与所述转向机构连接的动力传输机构，所述转向机构至少部分设于所述浮子的下方，用于将所述浮子的上下运动转化为所述动力传输机构的往复运动；

调频机，分别与所述动力传输机构和渣浆泵连接，所述渣浆泵的输入端连接至所述箱体的进口，所述动力传输机构在往复运动时对所述调频机的控制阀施加正向或反向旋转的动力，以控制所述渣浆泵的流量。

所述的用于水力冲挖抽排渣浆的自动调频装置，所述转向机构包括设于所述浮子下方的至少一个第一转轮、设于所述箱体外部的至少一个第二转轮，以及依次连接所述浮子、第一转轮、第二转轮和所述动力传输机构的绳索。

所述的用于水力冲挖抽排渣浆的自动调频装置，所述第一转轮为设于所述箱体底部的两个，两个所述第一转轮的轴线分别和所述浮子、所述第二转轮的轴线重合。

所述的用于水力冲挖抽排渣浆的自动调频装置，一个所述第一转轮和所述第二转轮的轴心连接线垂直于所述第二转轮与所述动力传输机构的轴心连接线。

所述的用于水力冲挖抽排渣浆的自动调频装置，还包括套设在所述绳索外的套管。

所述的用于水力冲挖抽排渣浆的自动调频装置，所述转向机构还包括位于所述套管内部，且设于所述第二转轮与所述动力传输机构之间的动滑轮组。

所述的用于水力冲挖抽排渣浆的自动调频装置，所述动力传输机构包括与所述转向机构连接的齿条和与所述齿条啮合连接的齿轮，所述齿轮与所述调频机的控制阀同步转动。

所述的用于水力冲挖抽排渣浆的自动调频装置，还包括与所述齿条连接的弹性件，所述弹性件的形变方向与所述齿条的运动方向一致。

还提供了一种水力冲挖抽排渣浆设备，包括所述的自动调频装置。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的用于水力冲挖抽排渣浆的自动调频装置，当箱体中的渣浆量较大、水位较高时，浮子上浮，带动转向机构和动力传输机构同步运动，从而驱动调频机的控制阀向增大频率的方向转动，使得渣浆泵的流量增大，从而将较多的渣浆抽出，进而降低箱体中的水位；反之，控制阀向减小频率的方向转动，使得渣浆泵的流量减小，从而提高箱体中的水位。由于本装置完全暴露在大气环境中，仅依靠浮子受到的浮力调节调频机的频率，因此可靠性更高，结构简单，易于实现；且转向机构的至少部分位于浮子的下方，从而将浮子受到的向上的浮力转化为向下的拉力，进而使得动力传输机构受到足够大的作用力驱动控制阀的旋转，保证整个装置的可靠性。

2.本实用新型提供的用于水力冲挖抽排渣浆的自动调频装置，第一转轮和第二转轮的设置可以将浮子受到的浮力转变为动力传输机构运动的动力，以便于动力传输机构和调频机的设置，提高装置的灵活性。

3.本实用新型提供的用于水力冲挖抽排渣浆的自动调频装置，第二转轮与动力传输机构之间动滑轮组的设置，可以延长绳索的运动行程，从而更精准地控制调频机控制阀的转动。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的用于水力冲挖抽排渣浆的自动调频装置示意图；

图2为本实用新型提供的用于水力冲挖抽排渣浆的设备的示意图。

附图标记说明：

1－箱体；2－调频机；3－渣浆泵；4－浮子；5－转向机构；6－动力传输机构；7－套管；8－弹性件；21－控制阀；51－第一转轮；52－第二转轮；53－绳索；54－动滑轮组；61－齿条；62－齿轮。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1所示的水力冲挖抽排渣浆的自动调频装置的一种具体实施方式，包括内部盛放有渣浆的箱体1、检测结构、调频机2和渣浆泵3。箱体1的体积一般较大，重量较重，放置在地基比较稳固的地方。检测结构包括漂浮在所述箱体1的渣浆上的浮子4、与所述浮子4相连的转向机构5以及与所述转向机构5 连接的动力传输机构6，所述转向机构5至少部分设于所述浮子4的下方，用于将所述浮子4的上下运动转化为所述动力传输机构6的往复运动，转向机构设于浮子4下方的部分可以固定在箱体1的底壁上。调频机2分别与所述动力传输机构6和渣浆泵3连接，所述渣浆泵3的输入端连接至所述箱体1的进口，所述动力传输机构6在往复运动时对所述调频机2的控制阀21施加正向或反向旋转的动力，以控制所述渣浆泵3的流量，从而调节箱体1中的水位。

作为一种具体的实施方式，所述转向机构5包括设于所述浮子4下方的两个第一转轮51、设于所述箱体1外部的一个第二转轮52，以及依次连接所述浮子4、第一转轮51、第二转轮52和所述动力传输机构6的绳索53。两个所述第一转轮51均设于所述箱体1的底部，且两个所述第一转轮51的轴线分别和所述浮子4、所述第二转轮52的轴线重合。第二转轮52设于箱体1的开口处，可以通过支架固定在箱体1的侧壁上，或者固定在地面上。具体的，一个所述第一转轮51和所述第二转轮52的轴心连接线垂直于所述第二转轮52与所述动力传输机构6的轴心连接线。即，动力传输机构6的运动方向为水平方向。

为了保证绳索53的运动方向以及防止长时间浸泡渣浆对绳索53的腐蚀，在所述绳索53外还套设有套管7。套管7可以为不锈钢管，沿绳索53的延伸方向布置，可以焊接或通过支架固定在箱体1的内部及外部。

为了精准控制调频机2的频率，所述转向机构5还包括位于所述套管7内部，且设于所述第二转轮52与所述动力传输机构6之间的动滑轮组54。动滑轮组54包括设于套管7内部的两个动滑轮，绳索53依次缠绕在两个动滑轮上，以增大绳索53的运动行程，这是由于箱体1的体积一般较大，浮子4在箱体1 中上下浮动的位移也较大，而调频机2的控制阀21的旋转角则相应较小，因此需要绳索53具有相应的行程，以使得二者通过动滑轮的设置相互匹配。

作为一种具体的实施方式，所述动力传输机构6包括与所述转向机构5连接的齿条61和与所述齿条61啮合连接的齿轮62，所述齿轮62与所述调频机2 的控制阀21同步转动。或者在调频机2的控制阀21外周设置相应的轮齿，使其与齿条61相互啮合，进而在齿条61的带动下控制阀21正向或反向转动，实现频率大小的调节。

为了实现齿条61的复位，所述齿条61的另一端连接有弹性件8，例如弹簧，所述弹性件8的形变方向与所述齿条61的运动方向一致，以在齿条61向左运动时被拉伸蓄能，而后在弹簧的弹性力作用下向右运动，反向旋转控制阀 21。

当箱体1中的水位上升时，浮子4在浮力作用下随之上升，与浮子4相连的绳索53被拉紧，并通过两个第一转轮51和一个第二转轮52对位于箱体1 外部的齿条61施加水平向左的拉力，此时弹簧被拉伸，在啮合作用下，齿轮 62带动调频机2的控制阀21同步逆时针转动，从而增大调频机2的频率，进而增大渣浆泵3的流量，将箱体1中的渣浆及时抽出，使得水位下降。当水位下降时，浮子4随之下落，与浮子4相连的绳索53的拉伸力消失，齿条61在弹簧的自身弹性恢复力的作用下水平向右运动，齿轮62带动调频机2的控制阀 21同步顺时针转动，从而减小调频机2的频率，进而减小渣浆泵3的流量。

作为替代的实施方式，第二转轮52、动滑轮组54、齿轮62、齿条61和弹性件8可以沿箱体1的高度方向依次设置，即齿条61上下运动驱动齿轮62正向或反向转动。

如图2所示的水力冲挖抽排渣浆设备的一种具体实施方式，包括所述的自动调频装置。渣浆泵3可以为并列设置的多个，多个渣浆泵3均通过管道连接至箱体1的进口，以同时对箱体1中的渣浆进行抽吸，多个渣浆泵3分别与多个调频机2相连，每一调频机2的控制阀21均与齿条61啮合，这样就可以同步控制多个调频机2的频率，同时改变多个渣浆泵3的流量，提高工作效率。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种用于水力冲挖抽排渣浆的自动调频装置，其特征在于，包括：

箱体(1)，内部盛放有渣浆；

检测结构，包括漂浮在所述箱体(1)的渣浆上的浮子(4)、与所述浮子(4)相连的转向机构(5)以及与所述转向机构(5)连接的动力传输机构(6)，所述转向机构(5)至少部分设于所述浮子(4)的下方，用于将所述浮子(4)的上下运动转化为所述动力传输机构(6)的往复运动；

调频机(2)，分别与所述动力传输机构(6)和渣浆泵(3)连接，所述渣浆泵(3)的输入端连接至所述箱体(1)的进口，所述动力传输机构(6)在往复运动时对所述调频机(2)的控制阀(21)施加正向或反向旋转的动力，以控制所述渣浆泵(3)的流量。

2.根据权利要求1所述的用于水力冲挖抽排渣浆的自动调频装置，其特征在于，所述转向机构(5)包括设于所述浮子(4)下方的至少一个第一转轮(51)、设于所述箱体(1)外部的至少一个第二转轮(52)，以及依次连接所述浮子(4)、第一转轮(51)、第二转轮(52)和所述动力传输机构(6)的绳索(53)。

3.根据权利要求2所述的用于水力冲挖抽排渣浆的自动调频装置，其特征在于，所述第一转轮(51)为设于所述箱体(1)底部的两个，两个所述第一转轮(51)的轴线分别和所述浮子(4)、所述第二转轮(52)的轴线重合。

4.根据权利要求3所述的用于水力冲挖抽排渣浆的自动调频装置，其特征在于，一个所述第一转轮(51)和所述第二转轮(52)的轴心连接线垂直于所述第二转轮(52)与所述动力传输机构(6)的轴心连接线。

5.根据权利要求2所述的用于水力冲挖抽排渣浆的自动调频装置，其特征在于，还包括套设在所述绳索(53)外的套管(7)。

6.根据权利要求5所述的用于水力冲挖抽排渣浆的自动调频装置，其特征在于，所述转向机构(5)还包括位于所述套管(7)内部，且设于所述第二转轮(52)与所述动力传输机构(6)之间的动滑轮组(54)。

7.根据权利要求1－6任一项所述的用于水力冲挖抽排渣浆的自动调频装置，其特征在于，所述动力传输机构(6)包括与所述转向机构(5)连接的齿条(61)和与所述齿条(61)啮合连接的齿轮(62)，所述齿轮(62)与所述调频机(2)的控制阀(21)同步转动。

8.根据权利要求7所述的用于水力冲挖抽排渣浆的自动调频装置，其特征在于，还包括与所述齿条(61)连接的弹性件(8)，所述弹性件(8)的形变方向与所述齿条(61)的运动方向一致。

9.一种水力冲挖抽排渣浆设备，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的自动调频装置。

Images