CN220978169U - 一种自带浮力的大方量水下吸泥装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种自带浮力的大方量水下吸泥装置，主要包括格栅、大方量吸泥泵、水下电机、浮力调节装置和牵引机构。该大方量水下吸泥装置通过牵引机构来控制其在水面的水平位置，当到达施工区域后通过浮力调节装置和牵引装置来控制其在水中的深度，并通过水下电机带动吸泥泵工作，同时在大方量吸泥泵的吸口前端设置格栅以阻挡大粒径的颗粒或异物进入大方量吸泥泵。本实用新型所需牵引力小、产量大、且浮体对水下电机有一定的保护，实现了高效又不需要大型牵引装置辅助施工，非常适合搭载于作业空间有限的小型施工船舶。

Description

一种自带浮力的大方量水下吸泥装置

技术领域

本实用新型属于水下吸泥装置领域，特别涉及一种自带浮力的大方量水下吸泥装置。

背景技术

目前，国内的大多数河道、水库、码头泥沙堆积严重，很多的设施均因为泥沙过度堆积而受到影响，水下清淤工程亟待开展。但是，国内的河道、水库、码头包括内陆湖泊等均存在作业空间狭小、施工困难、装备不够灵活等问题。水下吸泥装置是清淤作业的核心装备之一，现有水下吸泥装置大多依赖进口，并且无法同时满足施工量大、重量轻、可以在有限的作业空间里灵活作业等要求。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种小巧轻便、施工作业量大、可灵活控制的自带浮力的大方量水下吸泥装置。该装置在大方量吸泥泵的基础上增加了浮筒，并通过浮筒来控制吸泥泵及整个装置在水下的姿态，从而保证了整个装置在水中良好的施工姿态；同时，还可以通过浮筒的浮力来减少吊机的拉力，从而缩小吊机的规格，减少船舶的整体规格大小，实现了在有限空间内的轻量化作业要求；并且，在遇到高低不平的泥面时，还可以通过调节浮筒内的含水量来调节对地压力，从而调节入土深度，以提高吸泥浓度、增加产量，实现了高效的作业要求。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供一种自带浮力的大方量水下吸泥装置，包括大方量吸泥泵、浮力调节装置、水下电机和牵引机构；所述水下电机的上下两端分别与所述牵引机构和所述大方量吸泥泵连接，并且适于驱动所述大方量吸泥泵作业；所述浮力调节装置设置于所述水下电机的四周，并且其浮心高于所述大方量水下吸泥装置的重心以使其自身浮力产生的力矩大于所述大方量水下吸泥装置的重力产生的力矩，从而使所述大方量水下吸泥装置在力矩作用下保持竖直状态而稳定水下施工姿态。

可选地，该大方量水下吸泥装置还包括安装于所述大方量吸泥泵的吸口位置的格栅，以阻挡大于所述格栅尺寸的异物进入所述大方量吸泥泵。

可选地，所述大方量吸泥泵包括叶轮外径较小并且流量较大的大方量小型高效吸泥泵。

可选地，所述大方量吸泥泵包括叶轮外径不足0.5m并且清水流量达到1000m3/h的吸泥泵。

可选地，所述浮力调节装置包括浮筒；所述浮筒包括两个适于提供浮力的浮体；两个浮体相对设置并相互接合后在其内部形成适于容纳所述水下电机的空腔。

可选地，所述浮力调节装置包括浮筒；所述浮筒的内部具有空腔；所述水下电机位于所述空腔内并且通过其外周侧壁与所述浮筒连接。

可选地，所述浮力调节装置包括浮筒；所述浮筒的内部具有空腔；所述水下电机及所述大方量吸泥泵的至少部分容纳于所述空腔内；沿同一径向方向，所述浮筒的外径大于所述水下电机及所述大方量吸泥泵的最大径向长度，以通过所述浮筒对所述对水下电机和大方量吸泥泵起到防撞效果。

可选地，所述浮力调节装置包括浮筒；所述浮筒的下部设置有进出水口，以调节进入所述浮筒内的水量，并通过所述浮筒内的水量调节所述大方量水下吸泥装置的重力，进而通过所述大方量水下吸泥装置的重力调节其对地压力，从而满足不同土质的施工要求。

可选地，所述水下电机的上端设置有均匀布置的多个吊耳；多个吊耳分别通过拉索与所述牵引机构连接。

可选地，所述浮力调节装置和所述牵引机构相互配合，并且通过所述浮力调节装置减轻所述牵引机构在所述大方量水下吸泥装置满足入水深度时所需的拉力，从而减小吊机和船体的规格，实现轻量型设计。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有有益效果：

例如，本实用新型提供的自带浮力的大方量水下吸泥装置，在大方量吸泥泵的基础上增加了浮筒，并通过浮筒来控制吸泥泵及整个装置在水下的姿态，从而保证了整个装置在水中良好的施工姿态；同时，还可以通过浮筒的浮力来减少吊机的拉力，从而缩小吊机的规格，减少船舶的整体规格大小，实现了在有限空间内的轻量化作业要求；并且，在遇到高低不平的泥面时，还可以通过调节浮筒内的含水量来调节对地压力，从而调节入土深度，以提高吸泥浓度、增加产量，实现了高效的作业要求。

又例如，本实用新型提供的自带浮力的大方量水下吸泥装置，搭载有高效的大方量水下吸泥装置和浮力调节装置，在保证大方量的前提下又能实现整套装置的轻量化，同时还具备一定的防撞效果，对核心部件可以起到一定的保护作用。

又例如，本实用新型提供的自带浮力的大方量水下吸泥装置，在遇到现场工况较为特殊时，还可以根据现场工况要求设计浮筒，以满足不同环境条件、不同施工工况、及不同船舶条件的需求，且搭配灵活，普适性较高。

又例如，本实用新型提供的自带浮力的大方量水下吸泥装置，针对不同的土质，还可以采用浮筒的进出水口来调节浮筒内部的含水量，从而通过改变整个装置的重力来调节对地压力，以此满足施工所需的入土深度，提升大方量吸泥泵进口位置的吸泥量和吸泥浓度。

附图说明

图1为本实用新型实施例中自带浮力的大方量水下吸泥装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例中自带浮力的大方量水下吸泥装置的剖视图；

图3为本实用新型实施例中自带浮力的大方量水下吸泥装置的一种局部结构示意图，未示出浮力调节装置和牵引机构；

图4为本实用新型实施例中自带浮力的大方量水下吸泥装置的另一种局部结构示意图，未示出牵引机构。

附图标记说明：

1格栅，2大方量吸泥泵，3浮力调节装置，3-1浮筒，3-2进出水口，3-3连接螺栓组件，4水下电机，4-1定位螺栓，4-2吊耳，5牵引机构(吊机未示出)。

具体实施方式

目前，现有水下吸泥装置都无法同时满足施工量大、重量轻、以及可以在有限的作业空间里灵活作业等的要求。

不同于现有技术，本实用新型提供一种自带浮力的大方量水下吸泥装置，主要包括格栅、大方量吸泥泵、水下电机、浮力调节装置和牵引机构。该大方量水下吸泥装置通过牵引机构来控制其在水面的水平位置，当到达施工区域后通过浮力调节装置和牵引装置来控制其在水中的深度，并通过水下电机带动吸泥泵工作，同时在大方量吸泥泵的吸口前端设置格栅以阻挡大粒径的颗粒或异物进入大方量吸泥泵。本实用新型所需牵引力小、产量大、且浮体对水下电机有一定的保护，实现了高效又不需要大型牵引装置辅助施工，非常适合搭载于作业空间有限的小型施工船舶。

为使本实用新型的目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。可以理解的是，以下所描述的具体实施方式仅仅用于解释本实用新型，而非是对本实用新型的限定。并且，图中可能使用相同、类似的标号指代不同实施例中相同、类似的元件，也可能省略不同实施例中相同、类似的元件的描述以及现有技术元件、特征、效果等的描述。

如图1和图2所示，本实用新型实施例提供了一种自带浮力的大方量水下吸泥装置，包括格栅1、大方量吸泥泵2、浮力调节装置3、水下电机4和牵引机构5。该装置通过浮力调节装置3和牵引机构5的作用到达目标施工区域，开启水下电机4带动大方量吸泥泵2开始作业。格栅1则安装于大方量吸泥泵2的吸口位置，以阻止大型异物进入大方量吸泥泵2内堵塞大方量吸泥泵2。

在一些实施例中，格栅1设置于大方量吸泥泵2的吸口前端，并且通过螺栓与大方量吸泥泵2连接。

在一些实施例中，格栅1还可以呈圆形分布，并且间隔一定距离例如50-100mm设置，以有效减少大型异物进入大方量吸泥泵2内。

在一些实施例中，该大方量吸泥泵2可以采用小巧轻便且吸泥量大的吸泥泵，例如可以采用叶轮外径较小并且流量较大的大方量小型高效吸泥泵。

在一些实施例中，该大方量吸泥泵2可以采用叶轮外径不足0.5m并且清水流量可达1000m³/h的吸泥泵。

在具体实施中，该大方量吸泥泵2位于水下电机4的下方并且与水下电机4连接，通过水下电机4驱动其工作。

如图3所示，水下电机4上设置有定位螺栓4-1和吊耳4-2。其中，定位螺栓4-1位于水下电机4的周侧并且适于与浮力调节装置3连接，吊耳4-2位于水下电机4的上端并且适于通过拉索与牵引机构5连接。

如图4所示，浮力调节装置3包括浮筒3-1。

在一些实施例中，浮筒3-1可以包括两个适于提供浮力的浮体，且两个浮体左右相对设置并通过连接螺栓组件3-3进行连接。如此，通过模块化组装浮筒3-1，不但使得该浮力调节装置3拆卸方便，而且便于运输。

在具体实施中，还可以根据不同的作业环境和工况选用不同结构形式、大小以及材料的浮筒。

在具体实施中，两个浮体通过连接螺栓组件3-3连接后可在浮筒3-1内部形成空腔。水下电机4套设于浮筒3-1的空腔内部，同时大方量吸泥泵2的吸口暴露于两个浮筒3-1的下方。

在一些实施例中，水下电机4上可设置有沿其周侧均匀分布的多个定位螺栓4-1例如至少四个定位螺栓4-1，并且多个定位螺栓4-1分别与两个浮体的内侧连接，以将水下电机4安装于浮筒3-1的内部。

在一些实施例中，浮筒3-1可以布置于水下电机4的四周并具有防撞作用，以保护水下电机4和大方量吸泥泵2的泵体。

在一些实施例中，沿同一径向方向，浮筒3-1的外径可以大于水下电机4及大方量吸泥泵2的最大径向长度，以对水下电机4和大方量吸泥泵2起到一定的防撞效果，从而保护水下电机4和大方量吸泥泵2。

在一些实施例中，组成浮筒3-1的两个浮体的下部均设置有进出水口3-2，用于调节浮筒3-1内的水量，并通过浮筒3-1内的水量调节整个装置的重力，进而通过整个装置的重力灵活调节整个装置的对地压力以满足不同土质的施工要求。

在具体实施中，浮筒3-1的浮力和整个装置的重力之间存在差值，以使得整个装置在牵引机构5的较小的拉力作用下向下运动。

在一些实施例中，牵引机构5可以包括依次连接的小型吊机、吊钩和拉索，并且通过拉索与水下电机4连接。

在一些实施例中，水下电机4的上端可以均匀布置多个吊耳4-2例如至少三个吊耳4-2，并且多个吊耳4-2分别通过拉索与牵引机构5连接，以更好地约束整个装置在水中的姿态，从而使整个装置在水下牵引的过程中保持稳定。

在本实用新型实施例中，通过浮力调节装置3和牵引机构5相互配合，利用浮力调节装置3来减轻牵引机构5在水中控制该装置入水深度所需的拉力，一定程度上减小了吊机和船体的规格，实现了轻量型设计。

在本实用新型实施例中，由于浮筒3-1本身的浮力和整个装置的重力作用，可以让整个装置产生一种类似“不倒翁”的效果，从而确保整个装置在水中的垂向姿态。

具体而言，当该装置的浮筒3-1浸入水中后，由于浮筒3-1本身的浮力和整个装置的重力作用，会使得该装置逐渐下沉；当该装置下沉到达泥面后，若发生倾斜，由于浮筒3-1的浮心高于整个装置的重心，浮筒3-1的浮力产生的力矩将大于该装置的重力产生的力矩，会使得该装置类似“不倒翁”在力矩作用下重新回到竖直状态，从而使该装置可以在水中保持良好的施工姿态。

本实用新型实施例还提供一种该自带浮力的大方量水下吸泥泵装置的工作方式。具体如下：

通过水下电机4带动大方量吸泥泵2开始吸泥作业，吸的泥浆被格栅1过滤后，部分较大的杂质被过滤掉，留下不会堵塞泵和管路的泥浆流入大方量吸泥泵2内并进一步通过管路排除；在泥浆排除过程中，整个装置会因为泥浆的作用力向着一个方向被拖拽，此时整个装置会有所倾斜，但由于浮筒3-1的作用，即浮筒3-1的浮心高于整个装置的重心，浮筒3-1的浮力产生的力矩将大于该装置的重力产生的力矩，会使得该装置类似“不倒翁”在力矩作用下重新回到竖直状态，从而使该装置可以在水中保持良好的施工姿态。

尽管上文已经描述了具体实施方案，但这些实施方案并非要限制本实用新型公开的范围，即使仅相对于特定特征描述单个实施方案的情况下也是如此。本实用新型公开中提供的特征示例意在进行例示，而非限制，除非做出不同表述。在具体实施中，可根据实际需求，在技术上可行的情况下，将一项或者多项从属权利要求的技术特征与独立权利要求的技术特征进行组合，并可通过任何适当的方式而不是仅通过权利要求书中所列举的特定组合来组合来自相应独立权利要求的技术特征。

虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种自带浮力的大方量水下吸泥装置，其特征在于，包括大方量吸泥泵(2)、浮力调节装置(3)、水下电机(4)和牵引机构(5)；所述水下电机(4)的上下两端分别与所述牵引机构(5)和所述大方量吸泥泵(2)连接，并且适于驱动所述大方量吸泥泵(2)作业；所述浮力调节装置(3)设置于所述水下电机(4)的四周，并且其浮心高于所述大方量水下吸泥装置的重心以使其自身浮力产生的力矩大于所述大方量水下吸泥装置的重力产生的力矩，从而使所述大方量水下吸泥装置在力矩作用下保持竖直状态而稳定水下施工姿态。

2.根据权利要求1所述的大方量水下吸泥装置，其特征在于，还包括安装于所述大方量吸泥泵(2)的吸口位置的格栅(1)，以阻挡大于所述格栅(1)尺寸的异物进入所述大方量吸泥泵(2)。

3.根据权利要求1或2所述的大方量水下吸泥装置，其特征在于，所述大方量吸泥泵(2)包括叶轮外径较小并且流量较大的大方量小型高效吸泥泵。

4.根据权利要求3所述的大方量水下吸泥装置，其特征在于，所述大方量吸泥泵(2)包括叶轮外径不足0.5m并且清水流量达到1000m³/h的吸泥泵。

5.根据权利要求1或2所述的大方量水下吸泥装置，其特征在于，所述浮力调节装置(3)包括浮筒(3-1)；所述浮筒(3-1)包括两个适于提供浮力的浮体；两个浮体相对设置并相互接合后在其内部形成适于容纳所述水下电机(4)的空腔。

6.根据权利要求1或2所述的大方量水下吸泥装置，其特征在于，所述浮力调节装置(3)包括浮筒(3-1)；所述浮筒(3-1)的内部具有空腔；所述水下电机(4)位于所述空腔内并且通过其外周侧壁与所述浮筒(3-1)连接。

7.根据权利要求1或2所述的大方量水下吸泥装置，其特征在于，所述浮力调节装置(3)包括浮筒(3-1)；所述浮筒(3-1)的内部具有空腔；所述水下电机(4)及所述大方量吸泥泵(2)的至少部分容纳于所述空腔内；沿同一径向方向，所述浮筒(3-1)的外径大于所述水下电机(4)及所述大方量吸泥泵(2)的最大径向长度，以通过所述浮筒(3-1)对所述对水下电机(4)和大方量吸泥泵(2)起到防撞效果。

8.根据权利要求1或2所述的大方量水下吸泥装置，其特征在于，所述浮力调节装置(3)包括浮筒(3-1)；所述浮筒(3-1)的下部设置有进出水口(3-2)，以调节进入所述浮筒(3-1)内的水量，并通过所述浮筒(3-1)内的水量调节所述大方量水下吸泥装置的重力，进而通过所述大方量水下吸泥装置的重力调节其对地压力，从而满足不同土质的施工要求。

9.根据权利要求1或2所述的大方量水下吸泥装置，其特征在于，所述水下电机(4)的上端设置有均匀布置的多个吊耳(4-2)；多个吊耳(4-2)分别通过拉索与所述牵引机构(5)连接。

10.根据权利要求1或2所述的大方量水下吸泥装置，其特征在于，所述浮力调节装置(3)和所述牵引机构(5)相互配合，并且通过所述浮力调节装置(3)减轻所述牵引机构(5)在所述大方量水下吸泥装置满足入水深度时所需的拉力，从而减小吊机和船体的规格，实现轻量型设计。