CN220058142U - 一种适合大面积碱渣采挖的绞吸装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种适合大面积碱渣采挖的绞吸装置，涉及绞吸装置领域，其包括：载体，可为具备行驶功能的水上工具；刀臂，设于载体上；刀头，设于刀臂前端；刀臂驱动装置，一端固定在载体上，另一端连接刀臂，控制刀臂相对于载体进行前后移动；刀臂升降机构，固定在载体上，控制刀臂沿圆周运动；吸料装置，吸料装置，布置在刀头后方，用于吸取渣浆；刀头冲刷装置，设于刀臂上，用于冲刷刀头。本实用新型有效解决普通绞吸装置针对粘性碱渣类物质容易造成刀头包裹问题，适用于不同区域不同性质碱渣处理，施工效率高，经济实用；适合于各类粘性碱渣物质，避免刀头被包裹，保证采挖效率；该装置可适当调节渣浆浓度，便于后续工艺处理。

Description

一种适合大面积碱渣采挖的绞吸装置

技术领域

本实用新型涉及绞吸装置的领域，尤其是涉及一种适合大面积碱渣采挖的绞吸装置。

背景技术

碱渣作为制碱工艺中的衍生品，无法较好处理，经过多年的累积，会形成占地面积广阔的碱渣池。它的存在，不仅占用宝贵的土地资源、影响城市形象、对周围环境也产生了不利的影响。随着碱渣治理技术的突破，碱渣治理工程正越来越受到各方的重视。

绞吸式清污船在工作时，需要先将沉积在底部的物质搅动起来，然后利用泥浆泵将这些浑浊的固液混合物抽出，排放到制定的位置。在湖、河、水库等地方底层的淤泥疏浚或清除方面发挥了重要作用。

利用绞吸式清污船进行碱渣采挖，原理上可行，但目前大面积碱渣治理工程较少，缺乏相应的参考资料。

鉴于上述情况，某碱渣治理工程采用常规绞吸船对碱渣进行采挖试验，依据试验结果发现：由于碱渣性质的特殊性，里面不仅含有碳酸钙、镁、铝、硅等物质，还含有一种溶胶物质，具有一定的粘性，导致在工作中绞刀经常被碱渣包裹，极大地影响了出渣量，绞吸效率较低，无法满足大面积长期的碱渣采挖治理要求。

相关现有技术如下：

(1)公开号为CN108894264A的专利公开了一种用于河面清污船的绞吸装置，包括绞吸头及相关连接装置等，可以实现为绞刀齿提供缓冲性能，但无法解决粘性碱渣对刀头的包裹问题；

(2)公开号为CN1112922068A的专利公开了一种圆盘式环保疏浚绞刀，该装置包括转动机构、绞刀本体、绞刀液压驱动等装置，可进行泥质物质的采挖清除，提高挖泥平整度，但依然无法满足碱渣采挖效率提升问题；

(3)公开号为CN115538519A的专利公开了一种适合于宽广水域淤泥清理的绞吸装置，包括绞刀结构和浮箱结构等，能有效保护绞刀结构，绞吸效率有所提升，但针对粘性碱渣物质仍会堵塞吸污口，效率不高。

实用新型内容

鉴于背景技术中三个专利的情况，需要提出一种针对碱渣采挖的绞吸装置，有效解决粘性碱渣包裹绞吸头所导致的绞吸效率低下问题，且可以针对不同粘性的碱渣调节吸入力，无需调节刀头形式，操作简便快捷，满足大面积碱渣治理工程的取渣要求。

本实用新型的目的是提供一种适合大面积碱渣采挖的绞吸装置,有效解决普通绞吸装置针对粘性碱渣类物质容易造成刀头包裹的问题，适用于不同区域不同性质的碱渣处理，施工效率高，经济实用；适合于各类粘性碱渣物质，避免刀头被包裹，保证采挖效率；同时，该装置可适当调节渣浆浓度，便于后续工艺处理。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案提供了一种适合大面积碱渣采挖的绞吸装置，包括：

载体，可为具备行驶功能的水上工具；

刀臂，设于所述载体上；

刀头，设于所述刀臂前端；

刀臂驱动装置，一端固定在所述载体上，另一端连接所述刀臂，控制所述刀臂相对于所述载体进行前后移动；

刀臂升降机构，固定在所述载体上，控制所述刀臂沿圆周运动；

吸料装置，所述吸料装置，布置在所述刀头后方，用于吸取渣浆；

刀头冲刷装置，设于所述刀臂上，用于冲刷所述刀头。

优选的，所述刀臂驱动装置包括对称安装在所述载体两内壁的一对轨道,两个所述轨道内安装可滑动的转轮组件，所述转轮组件与所述刀臂连接，所述转轮组件与双向驱动电机连接，驱动所述刀臂沿所述载体行进方向移动，设置限位挡板控制移动范围。

优选的，所述轨道长度不小于所述载体长度的3/4。

优选的，所述刀臂升降机构包括安装于所述载体的起吊架、安装于所述起吊架内的定滑轮组、安装于所述载体上的卷扬机、以及安装于所述卷扬机及所述刀臂上的吊耳，所述卷扬机的钢绞线绕过所述定滑轮组吊挂在所述吊耳上。

优选的，所述吸料装置包括布置在所述刀头后方的圆柱形进料口，所述圆柱形进料口通过进料软管与渣浆泵连接；所述圆柱形进料口与通过固定在所述刀臂的活动装置可移动。

优选的，所述刀头冲刷装置包括对称布置在所述刀臂两侧的高压喷头，所述高压喷头通过卡件固定在所述刀头后方，通过高压软管与变频清水泵连接，所述清水泵通过软管进行吸水。

优选的，包括配电控制装置，所述配电控制装置与所述刀臂驱动装置、所述刀臂升降机构及所述吸料装置连接。

优选的，所述配电控制装置布置在所述载体固定位置，作为所述刀臂驱动装置、所述刀臂升降机构、所述吸料装置及所述刀头冲刷装置的供电及控制中枢。

优选的，还包括测量装置，布置在所述吸料装置末端，用于对吸取的渣浆的流量及浓度进行测量。

优选的，所述刀头为半圈或锯齿状。

综上所述，本实用新型包括以下有益技术效果：

(1)本实用新型采用刀头冲刷装置，可有效解决传统绞吸装置因碱渣粘性较大导致的刀头包裹问题，提升碱渣采挖效率；

(2)本实用新型采用可调节吸入距离的渣浆吸入装置，可调节吸入口吸力，解决刀头因碱渣粘性导致的包裹问题；同时，通过调整吸力，还可以有效调节渣浆的吸入浓度，满足后续工艺要求；

(3)本实用新型采用刀臂驱动装置，有效解决了传统绞吸船采用定位桩的采挖模式，施工方式更加便捷；

(4)本实用新型采用的绞吸装置，可满足各类刀头的使用要求，适应性强；

(5)本实用新型采用配电控制装置对渣浆流量及浓度进行检测，实时监控，依据监控情况实时调节吸入及冲刷装置强度，便于提高采挖效率；

(6)本实用新型利用所述装置均可拆卸，移动方便，便于实施。

附图说明

图1是本实用新型一种适合大面积碱渣采挖的绞吸装置的示意图；

图2是本实用新型一种适合大面积碱渣采挖绞吸装置的刀臂驱动装置示意图；

图3是本实用新型一种适合大面积碱渣采挖绞吸装置的刀臂提升机构示意图；

图4是本实用新型一种适合大面积碱渣采挖绞吸装置的吸料及刀头冲洗装置示意图。

附图标记：1、载体；2、刀头；3、刀臂；4、刀臂驱动装置；41、轨道；42、转轮组件；43、双向驱动电机；44、限位挡板；5、刀臂升降机构；51、起吊架；52、定滑轮组；53、卷扬机；531、钢绞线；54、吊耳；6、吸料装置；61、圆柱形进料口；62、进料软管；63、渣浆泵；64、活动装置；7、刀头冲刷装置；71、高压喷头；72、清水泵；8、配电控制装置；9、测量装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本实用新型实施例公开一种适合大面积碱渣采挖的绞吸装置，其包括：

载体1，可为任意水上工具，具备行驶功能，多数为船体；

刀头2，金属材质，刀头2形式多样，多为半圈及锯齿状；

刀臂3，刀臂3前端连接刀头2，后端与刀臂驱动装置4连接；

刀臂驱动装置4，刀臂驱动装置4一端对称固定在载体1上，另一端连接刀臂3，刀臂驱动装置4能够带动刀臂3沿载体1行驶方向前后移动；

刀臂升降机构5，刀臂升降机构5固定在载体1上，控制刀臂3沿圆周运动；

吸料装置6，吸料装置6布置在刀头2后方，负责吸取渣浆；

刀头冲刷装置7，刀头冲刷装置7对称固定在刀臂3上，布置在刀头2后方，用于冲刷刀头2包裹的碱渣；

配电控制装置8，布置与载体1上，配电控制装置8与刀臂驱动装置4、刀臂升降机构5及吸料装置6连接，用于各类装置的供电与控制。

测量装置9，布置在吸料装置6后端，用于实时监测渣浆的流量与浓度等数据；

刀臂驱动装置4包括对称安装在载体1两内壁的一对轨道41,两个轨道41内安装可滑动的转轮组件42，转轮组件42与刀臂3连接，转轮组件42与双向驱动电机43连接，驱动刀臂3沿载体1行进方向移动，设置限位挡板44控制移动范围；

刀臂升降机构5包括安装于载体1的起吊架51，安装于起吊架51内的定滑轮组52、安装于载体1上的卷扬机53，以及安装于卷扬机53及刀臂3上的吊耳54，卷扬机53的钢绞线531绕过定滑轮组52吊挂在吊耳54上。

吸料装置6包括布置在刀头2后方的圆柱形进料口61，圆柱形进料口61通过PVC进料软管62与渣浆泵63连接；圆柱形进料口61与通过固定在刀臂3的活动装置64小范围移动；渣浆泵63通过镀锌钢管与吸料管连接。

刀头冲刷装置7包括对称布置在刀臂3两侧的高压喷头71，高压喷头71通过卡件固定在刀头2后方一定距离处，通过高压软管与变频清水泵72连接，清水泵72通过软管进行吸水；变频清水泵72一侧通过高压软管与高压喷头71连接，另一侧通过软管吸水。

配电控制装置8布置在载体1固定位置，作为刀臂驱动装置4、刀臂升降机构5、吸料装置6及刀头冲刷装置7的供电及控制中枢；配电控制装置8包括配电柜、控制柜及相关电缆，与各用电装置通过电缆连接。

还包括测量装置9，布置在吸料装置6末端，用于对吸取的渣浆的流量及浓度进行测量；测量装置9包括流量计、浓度计等测量仪表，各类仪表布置在吸料装置6后端，用于反馈各类数据，作为控制系统的输入。

在进行大面积碱渣采挖作业时，为了保证碱渣采挖效率，避免受粘性碱渣影响所导致的刀头2包裹问题，保证施工连续，如图1-图4所示，本实用新型提供一种适合大面积碱渣采挖的绞吸装置。本碱渣采挖的绞吸装置包括载体1、刀头2、刀臂3、刀臂驱动装置4、刀臂升降机构5、吸料装置6、刀头冲刷装置7、配电控制装置8和测量装置9。

其中，刀臂驱动装置4固定在载体1上，能够带动刀臂3前后移动，刀臂3前端连接刀头2；刀臂升降机构5能够带动刀臂3沿圆周运转；吸料装置6负责将刀头2绞吸后产生的渣浆吸入；刀头冲刷装置7布置在刀头2后方，负责清除刀头2上的包裹的碱渣；配电控制装置8布置在载体1上，负责各装置的供电与控制；测量装置9布置在吸料装置6后端，提供测量数据。

进一步地，载体1两侧对称安装轨道41，轨道41与转轮组件42连接，刀臂3连接在转轮组件42上，通过双向驱动电机43驱动，使刀臂3沿船体行进方向上做前后移动；轨道41上设有限位挡板44，用以控制转轮组件42的行程；轨道41长度及限位挡板44安装位置可依据采挖实际要求进行调整，满足施工需求，建议轨道41长度不小于载体1长度的3/4；

进一步地，载体1上安装起吊架51，定滑轮组52安装在起吊架51上，通过布置在载体1上的卷扬机53控制刀臂3沿圆周方向运转，钢绞线531连接上述装置；为便于拆卸，上述布置在载体1上的设备的固定方式可采用螺栓连接或焊接，在此不做过多限定，满足施工需要即可；刀臂升降机构5所能达到的采挖深度受刀臂3长度影响，可依据现场实际情况进行调整；

进一步地，圆柱形进料口61布置在刀头2后方，并可通过安装在刀臂3上的活动装置64调节与刀头2的距离，通过调整距离可改变刀头2处的吸入强度，进而达到改变进料量的作用；同时，吸入强度的改变也可辅助解决刀头2被粘性碱渣包裹的问题，进而提升采挖效率；吸入后的渣浆通过进料软管62输送至渣浆泵63，进料软管62的材质可采用PVC材料，渣浆泵63可依据渣浆的腐蚀程度选取不同的泵组；

进一步地，高压喷头71布置在刀头2后方，通过卡扣固定在刀臂3上，应对称布置，数量可依据施工情况进行调整，建议安装4只为宜；清水泵72吸水后，通过高压软管为高压喷头71供水，供水压力可依据碱渣粘性进行调整；

进一步地，配电控制装置8布置在载体1内固定空间内，为所有用电设备供电，接收来自测量装置9的各类电信号，实时处理，发出控制信号，控制各类装置的运行状态；供电控制装置所配备的配电柜、控制柜及相关电缆均为标准设备，在此不做过多限定，满足基本要求即可；

进一步地，测量装置9应包括流量计、浓度计等能反应所采挖渣浆性质的测量仪器，所采集的信号应通过信号线能反馈至配电控制装置8，实时监控采挖情况。

本碱渣采挖绞吸装置的实施过程如下：

(1)载体1行驶至采挖适当位置；

(2)刀臂3驱动机构4调整刀臂3位置；

(3)刀臂升降机构5调整刀臂3至水下适当采挖位置；

(4)刀头2开始绞吸；

(5)吸料装置6及刀头冲刷装置7运转；

(6)配电控制装置8接收来自测量装置9的信号，对各类机构进行控制；

(7)区域采挖完成，重新确定采挖区域，执行(2)-(6)工序；

(8)施工完成后，移除相应设备。

本实用新型能有效解决传统绞吸船在碱渣大面积采挖过程中，由于碱渣的粘性导致的刀头被包裹影响采挖效率的问题；同时，本实用新型可满足在渣浆泵功率一定的情况下，满足不同区域性质不同的碱渣进行采挖的要求，无需更换设备，具有费用低、安装使用方便的特性。

本实用新型能有效解决大面积碱渣采挖过程中，由于粘性碱渣所导致的绞吸刀头被包裹，采挖效率较低的问题；同时，本实用新型所有设备均可拆卸，安装简便，便于实施。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。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。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种适合大面积碱渣采挖的绞吸装置，其特征在于，包括：

载体(1)，可为具备行驶功能的水上工具；

刀臂(3)，设于所述载体(1)上；

刀头(2)，设于所述刀臂(3)前端；

刀臂驱动装置(4)，一端固定在所述载体(1)上，另一端连接所述刀臂(3)，控制所述刀臂(3)相对于所述载体(1)进行前后移动；

刀臂升降机构(5)，固定在所述载体(1)上，控制所述刀臂(3)沿圆周运动；

吸料装置(6)，所述吸料装置(6)，布置在所述刀头(2)后方，用于吸取渣浆；

刀头冲刷装置(7)，设于所述刀臂(3)上，用于冲刷所述刀头(2)。

2.根据权利要求1所述的一种适合大面积碱渣采挖的绞吸装置，其特征在于，所述刀臂驱动装置(4)包括对称安装在所述载体(1)两内壁的一对轨道(41),两个所述轨道(41)内安装可滑动的转轮组件(42)，所述转轮组件(42)与所述刀臂(3)连接，所述转轮组件(42)与双向驱动电机(43)连接，驱动所述刀臂(3)沿所述载体(1)行进方向移动，设置限位挡板(44)控制移动范围。

3.根据权利要求2所述的一种适合大面积碱渣采挖的绞吸装置，其特征在于，所述轨道(41)长度不小于所述载体(1)长度的3/4。

4.根据权利要求1所述的一种适合大面积碱渣采挖的绞吸装置，其特征在于，所述刀臂升降机构(5)包括安装于所述载体(1)的起吊架(51)、安装于所述起吊架(51)内的定滑轮组(52)、安装于所述载体(1)上的卷扬机(53)、以及安装于所述卷扬机(53)及所述刀臂(3)上的吊耳(54)，所述卷扬机(53)的钢绞线(531)绕过所述定滑轮组(52)吊挂在所述吊耳(54)上。

5.根据权利要求1所述的一种适合大面积碱渣采挖的绞吸装置，其特征在于，所述吸料装置(6)包括布置在所述刀头(2)后方的圆柱形进料口(61)，所述圆柱形进料口(61)通过进料软管(62)与渣浆泵(63)连接；所述圆柱形进料口(61)与通过固定在所述刀臂(3)的活动装置(64)可移动。

6.根据权利要求1所述的一种适合大面积碱渣采挖的绞吸装置，其特征在于，所述刀头冲刷装置(7)包括对称布置在所述刀臂(3)两侧的高压喷头(71)，所述高压喷头(71)通过卡件固定在所述刀头(2)后方，通过高压软管与变频清水泵(72)连接，所述清水泵(72)通过软管进行吸水。

7.根据权利要求1所述的一种适合大面积碱渣采挖的绞吸装置，其特征在于，包括配电控制装置(8)，所述配电控制装置(8)与所述刀臂驱动装置(4)、所述刀臂升降机构(5)及所述吸料装置(6)连接。

8.根据权利要求7所述的一种适合大面积碱渣采挖的绞吸装置，其特征在于，所述配电控制装置(8)布置在所述载体(1)固定位置，作为所述刀臂驱动装置(4)、所述刀臂升降机构(5)、所述吸料装置(6)及所述刀头冲刷装置(7)的供电及控制中枢。

9.根据权利要求1所述的一种适合大面积碱渣采挖的绞吸装置，其特征在于，还包括测量装置(9)，布置在所述吸料装置(6)末端，用于对吸取的渣浆的流量及浓度进行测量。

10.根据权利要求1所述的一种适合大面积碱渣采挖的绞吸装置，其特征在于，所述刀头(2)为半圈或锯齿状。