基于河流水能的細沙淤泥物氣動清除裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于淤泥清理領域，具體涉及基于河流水能的細沙淤泥物氣動清除裝置。
【背景技術】
[0002]為推動國民經(jīng)濟的持續(xù)快速穩(wěn)定增長，國務院提出了“依托黃金水道、建設長江經(jīng)濟帶”的發(fā)展戰(zhàn)略，給我國內(nèi)河航運事業(yè)發(fā)展帶來了重大契機。隨著內(nèi)河航運事業(yè)的發(fā)展和船型尺度的加大，對航道尺度的要求也日益提高。三峽工程的建設雖使航道等級大幅提升，為船舶大型化創(chuàng)造了條件，但在消落期變動回水區(qū)局部河段仍會出現(xiàn)水深不足，船舶無法正常通行的情況。這主要是由于水庫蓄水改變了長江上游長期以來水流、泥沙與河床相互作用所形成的自然平衡條件，蓄水前的“洪淤枯沖”、年內(nèi)泥沙沖淤基本平衡規(guī)律被打破，造成泥沙累積性淤積，需要在水庫運行較長時間后才能恢復沖淤平衡。在變動回水區(qū)河段，每年還會存在天然河流與水庫雙重狀態(tài)，由于泥沙累積性淤積，河床有所抬高，消落期部分河段將會出現(xiàn)航道水深、航寬不能滿足船舶正常通行的要求而礙航。解決泥沙淤積對航道影響的主要措施包括以下三種:一是優(yōu)化水庫調(diào)度，二是通過工程措施進行泥沙治理，三是航道維護性疏浚措施。但是第一種方法水庫調(diào)度涉及面廣，合理的水庫調(diào)度方案還需面臨諸多問題；第二種方法三峽水庫運行時間尚短，采取的工程措施還需繼續(xù)進行河道觀測和深入的分析研究；第三種方法主要用挖沙船來實現(xiàn)，但每次作業(yè)的成本和帶來的生態(tài)環(huán)境影響很大。針對這些問題，羅肇森等人最近研究出一種新的沖沙輸沙方法“氣動清淤法”:固定于某一河段，通過外界向河道大量輸送氣體的方式增強水流紊動，從而達到清淤效果，但是該方式制造工藝，運行管理成本較高，且存在著不可移動的弊端。
[0003]在長江的中上游河道，由于修建了很多的水工建筑物，這使得河道淤積變得更加嚴重，但同時也使得淤泥粒徑不斷細化。研究發(fā)現(xiàn)，三峽水庫變動回水區(qū)中絕大部分的淤泥的粒徑都小于0.1_。與其耗費大量的人力物力采用挖沙的方式對河道進行疏浚，不如減少河床底部淤泥的起動流速，使泥沙在較小的水流速度下從水深較淺區(qū)域運動到水深較深區(qū)域，這樣可以達到局部清淤的目的，又能動態(tài)調(diào)整河床，增加低水期有效河流寬度，從而達到改善航道的效果。
[0004]由水力學知識可知，水流流速沿垂線大致呈指數(shù)分布，表面流速大，底部流速小，因而可利用一定流速的氣體把河床泥沙上揚至某一高度，當水流流速大于泥沙起動流速時，泥沙可從淺灘起動輸移至下游深槽。
[0005]為減少能源損耗，可以利用水流的動能為整個裝置提供能量。通過水流的沖擊，帶動螺旋槳轉(zhuǎn)動，通過一系列傳動裝置，帶動充氣筒滑竿工作。結(jié)合充氣筒的工作原理，對空氣進行壓縮，把空氣儲存到一個類似于汽車輪胎的橡膠氣囊里面，為氣動吹沙提供所需的氣體。同時用一個不銹鋼外殼包裹內(nèi)部結(jié)構，外殼兩邊安裝集水器，下面設有排氣管。集水器上安裝有進、排水閥門，氣囊內(nèi)安裝有氣壓測量表，通過往兩邊的集水器注水與排水改變整個裝置的自重，實現(xiàn)其下沉與上浮。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的之一是為解決現(xiàn)有技術中的難題，提供一種效果好、成本低的基于河流水能的細沙淤泥物氣動清除裝置。
[0007]本發(fā)明提供基于河流水能的細沙淤泥物氣動清除裝置，包括:螺旋槳、金屬外殼、固定裝置、傳動機構、充氣筒、T型傳氣管道、外殼、集水器、集氣囊及吹沙管道；所述外殼為膠囊狀；所述外殼表面中部設有所述金屬外殼；所述外殼兩端設有兩個半球形所述集水器；所述金屬外殼連接表面彎曲的所述固定裝置；所述傳動機構、充氣加壓部件及集氣囊設于所述外殼內(nèi)部；
[0008]所述T型傳氣管道水平管道兩端分別連接一組由充氣筒、傳動機構及螺旋槳依次連接的機構；所述T型傳氣管道的垂直管道通過一壓力表連接所述集氣囊；
[0009]所述傳動機構包括:螺旋槳連接齒輪、軸承及圓盤狀傳動軸；
[0010]所述圓盤狀傳動軸包括一圓盤及從所述圓盤圓心一側(cè)突出的圓盤連桿，所述圓盤連桿頂端設有傳動齒輪，所述圓盤另一側(cè)固定有杠桿，所述杠桿超出所述圓盤一端為中空結(jié)構；
[0011]所述軸承兩端均設有傳動齒輪，其中一端連接所述螺旋槳連接齒輪，另一端連接所述圓盤連桿；
[0012]所述杠桿超出圓盤一端中空部分連接有充氣筒的滑竿；所述充氣筒另一端連接所述T型傳氣管道；
[0013]所述吹沙管道設于所述外殼底部；并通過一導管伸入所述外殼連接所述集氣囊。
[0014]進一步的，所述螺旋槳葉片直徑為1.5m。
[0015]進一步的，所述外殼內(nèi)部裝有壓強感應器，可以隨時監(jiān)控集氣囊的氣壓變化，通過壓強感應器來控制儲水器的工作狀態(tài)。
[0016]進一步的，所述吹沙管道是由PVC管材料組成，頂部包括兩條呈X狀設置的主清淤管；所述主清淤管上均勻設有若干細管。
[0017]本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明提供的基于河流水能的細沙淤泥物氣動清除裝置直接利用水流作為能量來源。利用河道水流的動能，并將動能轉(zhuǎn)化大氣壓能，再利用高壓氣體對淤積河道進行清淤，以達到清淤的目的。在河道中移動靈活，不存在閑置浪費，利用效率高、適應性強。本裝置適用于多種河道的淤積情況，且受外界條件影響小。采用了高壓氣體清淤的方法，而這種方法較傳統(tǒng)沖沙方式效果更加明顯，且對河道造成影響較小。該裝置有壓力感應裝置，當內(nèi)部氣體壓強減小到限定值時，它會自動上浮，降低了人工成本。
【附圖說明】
[0018]圖1所示為本發(fā)明基于河流水能的細沙淤泥物氣動清除裝置的正剖面圖。
[0019]圖2所示為本發(fā)明基于河流水能的細沙淤泥物氣動清除裝置的側(cè)視圖。
[0020]圖3所示為本發(fā)明中吹沙管道的主視圖。
[0021]圖4所示為本發(fā)明中充氣筒的主視圖。
[0022]圖5所示為本發(fā)明中的杠桿的主視圖。
[0023]圖6所示為本發(fā)明中螺旋槳的主視圖。
[0024]圖7所示為本發(fā)明中氣囊的側(cè)視圖。
[0025]圖8所示為本發(fā)明中圓盤狀傳動軸的主視圖。
[0026]圖9所示為本發(fā)明中軸承的側(cè)視圖。
[0027]圖10所示為本發(fā)明軸承的主視圖。
【具體實施方式】
[0028]下文將結(jié)合具體附圖詳細描述本發(fā)明具體實施例。應當注意的是，下述實施例中描述的技術特征或者技術特征的組合不應當被認為是孤立的，它們可以被相互組合從而達到更好的技術效果。
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