CN215211228U - 一种旋转射流式淤泥冲刷助推器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种旋转射流式淤泥冲刷助推器，包括对淤泥冲刷的一助推器装置，所述助推器装置包括一全方位云台结构和射流喷头，所述全方位云台结构包括一水平传动轮盘和驱动水平传动轮盘的水平电机，所述水平传动轮盘上固定有两电机固定板，两所述电机固定板上各设置有一垂直传动盘，两所述垂直传动盘之间设置有垂直电机，所述射流喷头固定设置在垂直电机上。本实用新型通过利用射流喷头扰动流速较小的床面，使泥沙上扬而被上部大流速水体带走，利用全方位云台结构，射流喷头可完成水平360°与垂直180°的旋转，可在任意角度进行定位冲刷，整体结构简单、易于使用的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种淤泥冲刷助推器，具体是一种旋转射流式淤泥冲刷助推器，属于水利应用技术领域。
背景技术
泥沙淤积是水利工程领域普遍存在的问题，如航道、水库、港池及闸室等的泥沙淤积，造成泥沙淤积的主要原因是局部水流的流速和紊动较小，导致泥沙落淤不易起动，经典的流体力学表明，导致泥沙颗粒起动的主要动力为上举力
和拖曳力受力
：
式中：ρ为水体的密度，C l 和C d 为上举力和拖曳力系数，D为泥沙颗粒粒径，U 0为泥沙颗粒粒径高度处的流速。由前述两个公式可知，水流为泥沙起动提供的主要动力取决于U 0，但一般情况下，河道中的流速分布呈对数分布，U 0占平均流速的比重很小。如果以摩阻流速u * 来衡量U 0（一般情况下U 0<u * ），前人统计结果表明u * 约为平均流速的5%，所以即使河道中平均流速很大，床面附近的泥沙颗粒还是较难起动。
为使淤积的泥沙容易起动，必须要使U 0变大，主要有如下两种方法。一种方法是使天然边界（如河道）发生变化，造成床面附近的流速变大，从而导致泥沙起动，这种方法工程量大，较难实施。另一种方法是对泥沙附近的局部流场进行干扰，增强局部紊动从而增大U 0使泥沙起动。现有专利CN2654699Y和专利CN203049650U便是利用第二种方法设计的冲淤装置。专利CN2654699Y采用气动冲淤，通过压气机向布置在床面的冲淤管充气，出流的气泡加速并增强了床面局部水体的紊动，从而使泥沙直接上扬，但此装置的不足之处是，粒径大于0.05mm的泥沙较难起动，冲淤范围仅限于冲淤管附近，且冲淤管上的通气孔可能容易堵塞，专利CN203049650U采用射流冲淤，将高压水管中的高压水流通过冲淤喷嘴喷出，从而造成床面水流剧烈紊动而使泥沙上扬，但此装置的不足在于设备尺寸较大，布设不方便，需要高压水流，且冲淤范围仅限于环形底座内部区域。因此，针对上述问题提出一种旋转射流式淤泥冲刷助推器。
实用新型内容
本实用新型目的在于针对现有技术的不足，提供一种旋转射流式淤泥冲刷助推器，结构轻巧便于安装，无需高压水流即可完成水平360°与垂直180°的全方位冲淤，可广泛应用于解决港口码头、航道、水闸闸门、大型船舶压载舱以及潮汐河口和海岸等的泥沙淤积问题。
本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的，一种旋转射流式淤泥冲刷助推器，包括对淤泥冲刷的一助推器装置，所述助推器装置包括一全方位云台结构和射流喷头；
所述全方位云台结构包括一水平传动轮盘和驱动水平传动轮盘的水平电机，所述水平传动轮盘上固定有两电机固定板，两所述电机固定板上各设置有一垂直传动盘，两所述垂直传动盘之间设置有垂直电机，所述射流喷头固定设置在垂直电机上；
由射流喷头接入河道表层水流或自来水水流，由所述水平电机驱动水平传动轮盘沿水平面360°转动，由垂直电机驱动垂直传动轮盘沿竖直面180°转动，带动射流喷头对淤泥进行冲刷。
优选的，两所述电机固定板平行设置，且两电机固定板均与水平轮转动盘的夹角为90°。
优选的，所述助推器装置还包括工作船和悬挂支架，所述悬挂支架一端连接水平电机，另一端连接工作船。
优选的，所述悬挂支架为长度可调的杆体。
优选的，所述助推器装置还包括埋入支架，所述埋入支架固定于水平电机下方。
优选的，所述埋入支架呈三角型结构，且埋入支架为钢制材质构成。
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型通过由射流喷头接入河道表层水流或自来水水流，由所述水平电机驱动水平传动轮盘沿水平面360°转动，由垂直电机驱动垂直传动轮盘沿竖直面180°转动，带动射流喷头对淤泥进行冲刷，通过利用射流喷头扰动流速较小的床面，使泥沙上扬而被上部大流速水体带走，利用全方位云台结构，射流喷头可完成水平360°与垂直180°的旋转，可在任意角度进行定位冲刷，整体结构简单、易于使用的特点；
2、本实用新型通过将助推器安装在工作船上，便于在长距离范围内灵活调节冲淤位置，避免设备尺寸较大，布设不方便，需要高压水流，且冲淤范围仅限于环形底座内部区域，通过移动埋入支架或将工作船行驶至下一工作位置，可单点配置轻型淤泥冲刷助推器，进而实施大范围的淤泥冲刷作业。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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它的附图。
图1为实施例1中一种旋转射流式淤泥冲刷助推器结构示意图；
图2为实施例2中一种旋转射流式淤泥冲刷助推器结构示意图；
图3为本实用新型中全方位云台结构示意图；
图4为河道对数流速分布及泥沙分布示意图。
图中：1、埋入支架；2、全方位云台结构；2-1、水平电机；2-2、水平传动轮盘；2-3、电机固定板；2-4、垂直传动轮盘；2-5、垂直电机；3、射流喷头；4、悬挂支架；5、工作船。
具体实施方式
为使得本实用新型的实用新型目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
实施例1：一种旋转射流式淤泥冲刷助推器，包括对淤泥冲刷的一助推器装置，助推器装置包括一全方位云台结构2和射流喷头3；
全方位云台结构2包括一水平传动轮盘2-2和驱动水平传动轮盘2-2的水平电机2-1，水平传动轮盘2-2上固定有两电机固定板2-3，两电机固定板2-3上各设置有一垂直传动盘，两垂直传动盘之间设置有垂直电机2-5，射流喷头3固定设置在垂直电机2-5上；
由射流喷头3接入河道表层水流或自来水水流，由水平电机2-1驱动水平传动轮盘2-2沿水平面360°转动，由垂直电机2-5驱动垂直传动轮盘2-4沿竖直面180°转动，带动射流喷头3对淤泥进行冲刷。
在本实例中，两电机固定板2-3平行设置，且两电机固定板2-3均与水平轮转动盘的夹角为90°。
在本实例中，助推器装置还包括埋入支架1，埋入支架1固定于水平电机2-1下方。
在本实例中，埋入支架1呈三角型结构，且埋入支架1为钢制材质构成。
实施例2：本实施例中，其余结构与实施例1完全相同，不同之处仅在于助推器装置安装放置的地方，本实施例中放置位置安装在河床上定点冲刷，使用工作船5更为灵活，适应性更强。
本实施例中，助推器装置还包括工作船5和悬挂支架4，悬挂支架4一端连接水平电机2-1，另一端连接工作船5。
在本实施例中，悬挂支架4为长度可调的杆体。
首先，基于上述，本助推器基于射流冲淤与河道流速对数分布原理，通过射流扰动流速较小的床面，使泥沙上扬而被上部大流速水体带走，可以根据冲淤情况和任务选择实施例1或实施例2中冲刷淤泥的助推器装置的方案，埋入支架1河床定点安装或者在工作船5上悬挂安装，依据待冲刷点的淤泥分布情况，调节全方位云台结构2，垂直电机2-5驱动垂直传动轮盘2-4沿竖直面180°转动，带动射流喷头3对淤泥进行冲刷，通过利用射流喷头3扰动流速较小的床面，使泥沙上扬而被上部大流速水体带走，利用全方位云台结构2，射流喷头3可完成水平360°与垂直180°的旋转，可在任意角度进行定位冲刷，整体结构简单、易于使用的特点，设定水平旋转角度和垂直旋转角度，进行定角度或者旋转式射流冲刷，即通过射流扰动流速较小的床面，使泥沙上扬并被上部大流速水体带走，当该工作点范围内淤泥冲刷任务结束，移动埋入支架1或将工作船5行驶至下一工作位置，通过本实用新型即可机械化实现，再单点配置轻型淤泥冲刷助推器，进而实施大范围的淤泥冲刷作业。
以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种旋转射流式淤泥冲刷助推器，其特征在于，包括对淤泥冲刷的一助推器装置，所述助推器装置包括一全方位云台结构和射流喷头；
所述全方位云台结构包括一水平传动轮盘和驱动水平传动轮盘的水平电机，所述水平传动轮盘上固定有两电机固定板，两所述电机固定板上各设置有一垂直传动盘，两所述垂直传动盘之间设置有垂直电机，所述射流喷头固定设置在垂直电机上；
由射流喷头接入河道表层水流或自来水水流，由所述水平电机驱动水平传动轮盘沿水平面360°转动，由垂直电机驱动垂直传动轮盘沿竖直面180°转动，带动射流喷头对淤泥进行冲刷。
2.根据权利要求1所述的一种旋转射流式淤泥冲刷助推器，其特征在于，两所述电机固定板平行设置，且两电机固定板均与水平轮转动盘的夹角为90°。
3.根据权利要求1所述的一种旋转射流式淤泥冲刷助推器，其特征在于，助推器装置还包括工作船和悬挂支架，所述悬挂支架一端连接水平电机，另一端连接工作船。
4.根据权利要求3所述的一种旋转射流式淤泥冲刷助推器，其特征在于，所述悬挂支架为长度可调的杆体。
5.根据权利要求1所述的一种旋转射流式淤泥冲刷助推器，其特征在于，助推器装置还包括埋入支架，所述埋入支架固定于水平电机下方。
6.根据权利要求5所述的一种旋转射流式淤泥冲刷助推器，其特征在于，所述埋入支架呈三角型结构，且埋入支架为钢制材质构成。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114382129A (zh) * | 2022-01-24 | 2022-04-22 | 中铁十六局集团有限公司 | 一种多喷头的水下排气冲沙系统 |
| CN115857565A (zh) * | 2023-03-02 | 2023-03-28 | 交通运输部天津水运工程科学研究所 | 一种高桩码头智能清淤系统及其控制方法 |
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2021
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| WO2024179290A1 (zh) * | 2023-03-02 | 2024-09-06 | 交通运输部天津水运工程科学研究所 | 一种高桩码头智能清淤系统及其控制方法 |
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