CN110907228A - 负压式水底污泥汲取头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了负压式水底污泥汲取头，该底泥吸取装置包括底板、汲水斗、进水管、滑刀，所述汲水斗与底板上端面固定，所述底板下端面与滑刀固定，所述进水管与汲水斗转动连接，本发明科学合理，使用安全方便，底板下端面固定安装有滑刀，通过滑刀的存在有助于将水力冲刷后的水底表面沉积物进行均匀分隔，提高汲取的效率，有助于加快把水底表面沉积物汲取进汲水斗壳内部。

Description

负压式水底污泥汲取头

技术领域

本发明涉及底泥汲取技术领域，具体是负压式水底污泥汲取头。

背景技术

蓝藻在冬季下沉休眠，主要存在于局部湖区的沉积物表层，因此希望研制大型的工程装备在蓝藻复苏季节之前清除湖底蓝藻种源，迟滞来年全湖蓝藻水华发送的规模与时间，同时还能清除蓝藻及死亡残体和“活性沉积物”，对预防局部水域藻源性湖泛、减少底泥营养盐释放有较大益处。

在大型的浅水湖泊中进行湖底越冬蓝藻种源清除作业，需要具备强大的作业能力，处理湖底越冬蓝藻和死亡残体时，汲取效率达到80％以上，并且避免明显的沉积物污染释放。

现有的汲取方法是通过泥浆泵或抓泥斗对湖底污泥进行汲取或抓取，这样不仅会对湖底原生态的结构造成影响，而且还需要消耗大量的人力资源，成本也相对较高，但是用负压的形式对底泥进行汲取，不仅可以高效的对底泥进行汲取，而且还不会对湖底原生态结构造成影响，并且所需要的成本也低。

发明内容

本发明的目的在于提供依靠负压吸取污泥，吸头可以自适应水底变化，并可以对污泥进行水流冲刷及进行分割的汲取头，以解决现有技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：负压式水底污泥汲取头，该水底污泥汲取头包括载体、回流组件、汲取装置、牵引索链、负压舱，所述载体与回流组件固定，所述载体与回流组件固定，所述负压舱设置在载体上，负压舱与汲取装置固定，所述牵引索链一端与汲取装置固定，牵引索链另一端与载体固定。负压舱对汲取装置汲取上来的泥水混合物进行存储，当负压舱内的泥水混合物减少时，负压舱内的水位与湖面形成水位差，并在大气压的作用下，产生汲取装置汲取湖底泥水混合物所需要的负压，载体搭载回流组件，回流组件通过回流的水冲击河底污泥，使污泥再次与河水混合，方便汲取装置汲取污泥，牵引锁链为汲取装置提供前行的动力。

作为优选技术方案，所述的回流组件包括回流水管、喷水管，所述汲取装置包括底板、汲水斗、进水管，所述负压舱设置在载体上，负压舱与所述进水管的一端固定，进水管的另一端设置在汲水斗上，所述汲水斗与底板固定，所述载体外壁设置有索环，所述汲水斗外壁设置有两组索环，所述牵引索链一端与载体上的索环固定，牵引索链另一端与汲水斗上的一组索环固定，所述载体与回流水管固定，所述回流水管与进水管固定，所述喷水管与回流水管一端固定，喷水管设置在底板上。进水管一端与负压舱连接，另一端与汲水斗连接，通过抽取负压舱内的泥水混合物使负压舱与湖面产生水位差，并在大气压的作用下，使泥水混合物通过汲水斗、进水管进入负压舱中，汲水斗与底板固定，使其两者之间形成的汲水舱，当负压舱内的水位下降后，在大气压的作用下，湖底泥水混合物被压入汲水舱中并进水管输送带负压舱中，回流水管与喷水管连接，通过喷水管对回流的水进行简单处理，使回流的水可以均匀的冲击底板前部的污泥，使污泥被汲取的更加彻底，牵引索链一端与载体连接，另一端与汲水斗连接，载体运动时通过牵引索链使汲水斗随着载体一同运动，为汲水斗提供前行的动力。

作为优选技术方案，所述回流组件包括回流水管、喷水管、水泵，所述回流水管与载体固定，回流水管一端与水泵过盈连接，回流水管另一端与喷水管固定，所述水泵设置在载体上，所述喷水管设置在底板上端面，喷水管与底板接触的端面加工有喷水通孔。水泵吸取载体运载的水源为回流水管提供回流水，回流水管与喷水管连接，喷水管加工有喷水通孔，通过喷水管对回流水进行简单处理，使回流水通过喷水通孔可以均匀的冲击底板前部的污泥，提高污泥被汲取的效率。

作为优选技术方案，所述汲取装置包括底板、滑刀、侧护板、进水口、喷水口、活结外环、限位环、汲水斗、竖板、进水管、索链；

所述进水管一端与负压舱固定，进水管另一端由内往外依次设置有活结外环、限位环，所述竖板加工有通孔，竖板通过通孔实现与进水管转动连接，竖板与汲水斗固定，所述底板上端面固定有汲水斗，底板下端面设置有滑刀，所述底板由后往前依次设置有有进水口、喷水口，所述进水口位于汲水斗下方，所述喷水口位于喷水管下方，所述底板侧端面、汲水斗侧端面均与侧护板固定，所述侧护板与汲水斗、底板三者固定形成对湖底泥水混合物进行汲取的汲水舱，所述汲水舱在负压舱内的水位下降并低于水平面时开始对湖底泥水混合物进行汲取并通过进水管将泥水混合物输送到负压舱中，所述进水管外壁上设置有索环，所述索链一端与进水管上的索环固定，索链另一端与汲水斗上的另一组索环固定。活结外环、限位环与进水管转动连接，限位环对活结外环进行位置固定，通过活结外环、限位环使进水管与汲水斗之间的力量传递效率提高，并同时增加进水管与汲水斗之间的密封性，使进水管更好的通过汲水斗从湖底对泥水混合物进行汲取，竖板与汲水斗固定，进水管又与竖板转动连接，相当于进水管与汲水斗转动连接，进水管相对于汲水斗可以上下转动，以适应水深变化和地形变化引起的进水管和汲水斗之间的角度变化，不会影响底板与河底之间的接触力度，底板下端面设置有滑刀，滑刀的存在有助于将水力冲刷后的河底污泥进行均匀分割并汲取进入汲水斗壳内部，提高汲取效率，通过进水口使河底污泥进入汲水斗壳内部，通过喷水口使回流水喷出并对河底污泥进行冲击，汲水斗与底板固定，侧护板与其两者侧端面固定，使其三者者之间形成汲水舱，当负压舱内的水位下降并低于湖水水平面时，汲水舱在大气压的作用下对湖底泥水混合物进行汲取，并通过进水管将泥水混合物输送到负压舱中，以此方式循环不断的对湖底污泥进行汲取不仅效率高而且不会破坏湖底的原生态结构，进水管设置有索环，索链一端与进水管连接，另一端与汲水斗连接，通过索链可以防止出现水深变化或地形变化引起的进水管和汲水斗之间的角度变化过大的问题。

作为优选技术方案，所述底板一端设计成弧形，所述滑刀一端设计成弧形，所述滑刀呈三角状。底板与滑刀一端设计成弧形，有助于降低底板及滑刀在河底滑行的阻力，提高整体汲取头的工作稳定性，滑刀设计成三角状，一是三角状使滑刀的结构更加的稳固，不易被河底硬物破坏，二是使滑刀更容易对河底污泥进行分割。

作为优选技术方案，所述进水管为一种T型三通管结构的进水管，所述进水管的T型端与活结外环接触的端面设置有梯台，所述活结外环与进水管接触的端面设置有梯台，所述进水管的T型端有部分结构位于竖板内部，所述限位环位于活结外环和竖板之间。进水管设计成三通管形状，“T”型接口与汲水斗之间以可以转动的无丝***结方式连接，使进水管与汲水斗之间可以更灵活转动，进水管T型端的外表面往内加工有梯台，活结外环内表面往外加工有梯台，通过两者之间的梯台相互作用，使活结外环停留在进水管T型端某一位置，并通过限位环对活结外环进行位置固定，通过活结外环及限位环的作用，使进水管与汲水斗之间的力量传递更加稳定、更加高效，进水管T型端有部分结构位于竖板内部，使进水管与汲水斗之间的转动连接更加方便。

作为优选技术方案，所述底板上端面设置有导流块，所述底板上端面两端设置有气囊。通过导流块以减轻扰流对河底的冲击，通过底板前端的气囊以调节底板对河底的压力，底板后端的气囊必要时充气，使整体汲取头上升便于检修。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.载体搭载负压舱，通过抽取负压舱内的泥水混合物使负压舱中的水位下降并与湖面产生水位差，在大气压的作用下，使湖底泥水混合物被以负压的形式吸进汲取头中，并通过进水管抽提至负压舱中，以此方式循环汲取湖底底泥，不仅不会破坏湖底原生态结构，而且对底泥的汲取效率高。

2.进水管与汲水斗之间转动连接，进水管相对于汲水斗可以上下转动，以适应水深变化和地形变化引起的进水管和汲水斗之间的角度变化，不会影响底板与河底之间的接触力度，底板下端面设置有滑刀，滑刀的存在有助于将水力冲刷后的河底污泥进行均匀分割并汲取进入汲水斗壳内部，提高汲取效率。

3.进水管设置有索环，索环一端与进水管连接，另一端与汲水斗连接，通过索环可以防止出现水深变化或地形变化引起的进水管和汲水斗之间的角度变化过大的问题。

4.水泵吸取载体运载的水源为回流水管提供回流水，回流水通过喷水口冲击底板前行方向上的污泥，提高污泥被汲取的效率。

附图说明

图1为本发明负压式水底污泥汲取头的整体结构示意图；

图2为本发明负压式水底污泥汲取头的牵引索链、索链与汲水斗的连接示意图；

图3为本发明负压式水底污泥汲取头的底板与汲水斗、侧护板等位置连接示意图；

图4为本发明负压式水底污泥汲取头的汲水斗、底板及滑刀连接示意图；

图5为本发明负压式水底污泥汲取头的进水管与活结外环、限位环、竖板连接示意图；

图6为本发明负压式水底污泥汲取头的汲取装置附加气囊的俯视图；

图7为本发明负压式水底污泥汲取头的竖板左视图。

1、载体；4、牵引索链；5、回流水管；6、喷水管；7、水泵；9、底板；10、滑刀；11、侧护板；12、进水口；13、喷水口；14、活结外环；15、限位环；17、汲水斗；18、竖板；19、进水管；20、索链；21、索环；22、负压舱；23、导流块；24、气囊；25、通孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例：如图1-7所示，负压式水底污泥汲取头，该水底污泥汲取头包括载体1、回流组件2、汲取装置3、牵引索链4、负压舱22，载体1与回流组件2通过固定螺丝固定，载体1后端焊接有负压舱22，载体1与牵引索链4一端通过索环21及绳扣固定，负压舱22与汲取装置3通过焊接固定，汲取装置3与牵引索链4另一端通过索环21及绳扣固定。

回流组件2包括回流水管5、喷水管6，汲取装置3包括底板9、汲水斗17、进水管19，载体1与回流水管5通过固定螺丝固定，载体1后端左右位置焊接有索环21，载体1上的索环21与牵引索链4一端通过绳扣固定，载体1后端焊接有负压舱22，负压舱22的形状为斗状，负压舱22的底部与进水管19一端焊接固定，进水管19另一端与汲水斗17通过竖板18转动连接，汲水斗17与底板9焊接固定，汲水斗17外表面前端焊接有两组索环21，汲水斗17上的一组索环21与牵引索链4另一端通过绳扣固定，回流水管5与进水管19通过钢丝固定，回流水管5一端与喷水管6过盈连接，并通过钢丝再次固定，喷水管6与底板9焊接固定。

回流组件2包括回流水管5、喷水管6、水泵7，载体1前端通过固定螺丝固定有水泵7，水泵7与回流水管5一端过盈连接，并通过钢丝再次固定，回流水管5与载体1通过固定螺丝固定，回流水管5另一端与喷水管6过盈连接，并通过钢丝再次固定，喷水管6与底板9焊接固定，喷水管6与底板9接触的端面加工有喷水通孔。

汲取装置3包括底板9、滑刀10、侧护板11、进水口12、喷水口13、活结外环14、限位环15、汲水斗17、竖板18、进水管19、索链20；

进水管19为一种T型三通管结构的进水管，进水管19一端与负压舱22焊接固定，进水管19T型端由内往外依次穿过活结外环14、限位环15，进水管19的T型端与活结外环14接触的外表面向内切割有梯台，活结外环14与进水管19接触的内表面向外加工有梯台，限位环15位于活结外环14与竖板18之间，竖板18加工有通孔25，进水管19T型端与竖板18通过通孔25实现转动连接，进水管19的T型端有部分结构通过通孔位于竖板18内部，竖板18与汲水斗17焊接固定，汲水斗17与底板9上端面焊接固定，底板9下端面先通过固定螺丝固定滑刀10，再通过焊接再次固定滑刀10，底板9由后往前依次加工有进水口12、喷水口13，底板9侧端面、汲水斗17侧端面分别与侧护板11焊接，底板9、汲水斗17和侧护板11三者连接形成汲水舱26，进水管1焊接有索环21，进水管19上的索环21与索链20一端通过绳扣固定，索链20另一端与汲水斗17上的另一组索环21通过绳扣固定，进水口12位于汲水斗17下方，喷水口13位于喷水管6下方，竖板18加工有通孔。

底板9一端设计成弧形，滑刀10一端设计成弧形，滑刀10呈三角状。

底板9后端上端面焊接有导流块23，底板9上端面前后两端通过固定螺丝固定有气囊24。

本发明的工作原理：载体1后端焊接有负压舱22，负压舱22与进水管19的一端焊接，负压舱22内的水位下降时，会与湖面形成水位差，在大气压的作用下，湖底泥水混合物被以负压的形式吸进汲水舱中，并通过进水管19抽提至负压舱22中，进水管19为一种T型三通管结构的进水管，进水管19的T型端由内往外依次穿过活结外环14、限位环15，进水管19的T型端与活结外环14接触的外表面向内切割有梯台，活结外环14与进水管19接触的内表面向外加工有梯台，限位环15位于活结外环14与竖板18之间，限位环15通过竖板18得到固定支撑，并对活结外环14进行位置固定，竖板18加工有通孔25，进水管19的T型端与竖板18通过通孔25可以转动，竖板18与汲水斗17焊接固定，所以进水管19通过竖板18实现与汲水斗17相互转动，以适应水深变化和地形变化引起的进水管和汲水斗之间的角度变化，不会影响底板与河底之间的接触力度。

进水管19一端与负压舱连接，进水管19另一端与汲水舱26连接，汲水舱26底部有进水口12，进水管19在与汲水斗17连接的位置外侧安装有活结外环14和限位环15，进水管19通过活结外环14和限位环15增加了与汲水斗17之间的密封性，使进水管19只能通过汲水舱26获取泥水混合物，当负压舱22内的泥水混合物被抽取时，负压舱22内的水位就会与湖水平面形成水位差，并在大气压的作用下，使湖底泥水混合物从进水口12进入到汲水舱26中，并再次通过进水管输19送到负压舱22中，然后负压舱22中的泥水混合物再次被抽取，以此负压的方式不断从湖底抽取泥水混合物，不仅不会对湖底原生态结构造成破坏，而且对泥水混合物的汲取效率也高。

底板9一端设计成弧形，滑刀10一端设计成弧形，滑刀10呈三角状，底板9下端面先通过固定螺丝固定滑刀10，再通过焊接再次固定滑刀10，底板9与滑刀10一端设计成弧形，有助于降低底板9及滑刀10在河底滑行的阻力，提高整体汲取头的工作稳定性，滑刀10设计成三角状，一是三角状使滑刀的结构更加的稳固，不易被河底硬物破坏，二是使滑刀更容易对河底污泥进行分割。

载体1前端固定有水泵7，水泵7与回流水管5的一端连接在一起，回流水管5有部分固定在载体1上，回流水管5另一端与喷水管6固定，喷水管6与底板9焊接固定，喷水管6与底板9接触的端面加工有喷水通孔，底板9上加工有喷水口13，喷水口13的位置处于喷水管6的下方，回流水管5把水泵7抽上来的水传动喷水管6中，喷水管6再通过喷水口13把水喷出去，通过喷水管6喷出的水对底板9前行方向上的污泥进行冲刷，方便滑刀10对其分割，并方便汲水舱进行汲取。

载体1后端左右位置焊接有索环21，载体1上的索环21与牵引索链4一端通过绳扣固定，牵引索链4另一端通过绳扣与汲水斗17上的一组索环21固定，汲水斗17外表面前端焊接有两组索环21，进水管1焊接有索环21，进水管19上的索环21与索链20一端通过绳扣固定，索链20另一端与汲水斗17上的另一组索环21通过绳扣固定，底板9后端上端面焊接有导流块23，底板9上端面前后两端通过固定螺丝固定有气囊24，牵引索链4一端与载体1连接，另一端与汲水斗17连接，载体1运动时通过牵引锁链4使汲水斗17随着载体1一同运动，为汲水斗17提供前行的动力，索环20一端与进水管19连接，另一端与汲水斗17连接，通过索环20可以防止出现水深变化或地形变化引起的进水管19和汲水斗17之间的角度变化过大的问题，通过导流块23以减轻扰流对河底的冲击，通过底板9前端的气囊24以调节底板9对河底的压力，底板9后端的气囊24必要时充气，使整体汲取头上升便于检修。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (7)

1.负压式水底污泥汲取头，其特征在于：该水底污泥汲取头包括载体(1)、回流组件(2)、汲取装置(3)、牵引索链(4)、负压舱(22)，所述载体(1)与回流组件(2)固定，所述负压舱(22)设置在载体(1)上，负压舱(22)与汲取装置(3)固定，所述牵引索链(4)一端与汲取装置(3)固定，牵引索链(4)另一端与载体(1)固定。

2.根据权利要求1所述的负压式水底污泥汲取头，其特征在于：所述回流组件(2)包括回流水管(5)、喷水管(6)，所述汲取装置(3)包括底板(9)、汲水斗(17)、进水管(19)，所述负压舱(22)设置在载体(1)上，负压舱(22)与所述进水管(19)的一端固定，进水管(19)的另一端设置在汲水斗(17)上，所述汲水斗(17)与底板(9)固定，所述载体(1)外壁设置有索环(21)，所述汲水斗(17)外壁设置有两组索环(21)，所述牵引索链(4)一端与载体(1)上的索环(21)固定，牵引索链(4)另一端与汲水斗(17)上的一组索环(21)固定，所述载体(1)与回流水管(5)固定，所述回流水管(5)与进水管(19)固定，所述喷水管(6)与回流水管(5)一端固定，喷水管(6)设置在底板(9)上。

3.根据权利要求2所述的负压式水底污泥汲取头，其特征在于：所述回流组件(2)包括回流水管(5)、喷水管(6)、水泵(7)，所述回流水管(5)与载体(1)固定，回流水管(5)一端与水泵(7)过盈连接，回流水管(5)另一端与喷水管(6)固定，所述水泵(7)设置在载体(1)上，所述喷水管(6)设置在底板(9)上端面，喷水管(6)与底板(9)接触的端面加工有喷水通孔。

4.根据权利要求2所述的负压式水底污泥汲取头，其特征在于：所述汲取装置(3)包括底板(9)、滑刀(10)、侧护板(11)、进水口(12)、喷水口(13)、活结外环(14)、限位环(15)、汲水斗(17)、竖板(18)、进水管(19)、索链(20)；

所述进水管(19)一端与负压舱(22)固定，进水管(19)另一端由内往外依次设置有活结外环(14)、限位环(15)，所述竖板(18)加工有通孔(25)，竖板(18)通过通孔(25)实现与进水管(19)转动连接，竖板(18)与汲水斗(17)固定，所述底板(9)上端面固定有汲水斗(17)，底板(9)下端面设置有滑刀(10)，所述底板(9)由后往前依次设置有有进水口(12)、喷水口(13)，所述进水口(12)位于汲水斗(17)下方，所述喷水口(13)位于喷水管(6)下方，所述底板(9)侧端面、汲水斗(17)侧端面均与侧护板(11)固定，所述侧护板(11)与汲水斗(17)、底板(9)三者固定形成对湖底泥水混合物进行汲取的汲水舱(26)，所述汲水舱(26)在负压舱(22)内的水位下降并低于水平面时开始对湖底泥水混合物进行汲取并通过进水管(19)将泥水混合物输送到负压舱(22)中，所述进水管(19)外壁上设置有索环(21)，所述索链(20)一端与进水管(19)上的索环(21)固定，索链(20)另一端与汲水斗(17)上的另一组索环(21)固定。

5.根据权利要求4所述的负压式水底污泥汲取头，其特征在于：所述底板(9)一端设计成弧形，所述滑刀(10)一端设计成弧形，所述滑刀(10)呈三角状。

6.根据权利要求4所述的负压式水底污泥汲取头，其特征在于：所述进水管(19)为一种T型三通管结构的进水管，所述进水管(19)的T型端与活结外环(14)接触的端面设置有梯台，所述活结外环(14)与进水管(19)接触的端面设置有梯台，所述进水管(19)的T型端有部分结构位于竖板(18)内部，所述限位环(15)位于活结外环(14)和竖板(18)之间。

7.根据权利要求4所述的负压式水底污泥汲取头，其特征在于：所述底板(9)上端面设置有导流块(23)，所述底板(9)上端面两端设置有气囊(24)。

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