[發明專利]虹吸式水庫清淤與篩分設備及其使用方法

有效

• 申請號: 201310179658.9
• 申請日: 2013-05-15
• 公開（公告）號: CN103410185A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 汪哲蓀;王宗志;趙君;周玉良;金菊良;蔣尚明;潘爭偉;張明;吳成國;張禮兵;劉麗;沈時興;陳雰
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: E02F5/28
• 分類號: E02F5/28;E02F3/88;E02F3/90;E02F3/92;E02F7/06
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

1.一種虹吸式水庫清淤與篩分設備，包括擺動攪吸泥嘴、吸泥狀態傳感器、水力淤積料篩分設備，其特征在于：在水庫大壩的上游壩坡、壩頂、下游壩坡上，垂直于壩軸線設置有一排等距間隔的鎮墩，在所述鎮墩上并排安裝有吸水管、吸泥管，在水庫水面的一排浮船上載有吸泥軟管，在一條機動船船頭的扒桿吊頂部有吸泥狀態傳感器，與該吸泥狀態傳感器連接的有定滑輪，扒桿吊的一根鋼絲繩穿過該定滑輪吊起擺動攪吸泥嘴，將擺動攪吸泥嘴沉于水庫庫底的淤積層，所述的吸水管在下游壩腳處與水力淤積料篩分設備的水輪機連接，且在上游壩坡處伸入水庫水面以下，吸水管在與所述的水輪機連接處、上游壩坡的入水處分別安裝有節流閥，吸水管在壩頂處安裝有進水閥、進氣閥，吸水管的進水口處安裝有過濾罩，從上游至下游依次有過濾罩、水下的吸水管、節流閥、上游壩坡的吸水管、壩頂的進水閥和進氣閥、下游壩坡的吸水管、節流閥、水輪機形成虹吸清水的通道，所述的吸泥管在下游壩腳處與水力淤積料篩分設備的多層振動篩連接，以及在上游壩坡處與搭載于浮船上的吸泥軟管連接，吸泥管在與所述的多層振動篩連接處，以及在所述機動船處的吸泥軟管上分別安裝有泥漿閥，吸泥管在壩頂處安裝有進水閥、進氣閥，所述的吸泥軟管的進水口處安裝有所述的擺動攪吸泥嘴，從上游至下游依次有擺動攪吸泥嘴、水下的吸泥軟管、泥漿閥、機動船上的吸泥軟管、浮船上的吸泥軟管、上游壩坡的吸泥管、壩頂的進水閥和進氣閥、下游壩坡的吸泥管、泥漿閥、多層振動篩形成虹吸清淤的通道。

2.根據權利要求1所述的虹吸式水庫清淤與篩分設備，其特征是：所述的擺動攪吸泥嘴機殼為圓管形狀，該機殼頂面后部的中心有吊環，機殼前端的底部有平衡重塊，機殼內相對的側壁上各有一只銷軸座，一根與水平軸線呈α角度的銷軸的兩端分別活動置于所述的銷軸座內，該銷軸的中間段上安置有擺板，擺板的部分露在機殼外；所述的擺板為矩形板，該擺板以所述的銷軸為界分為長擺板段與短擺板段兩段，且長擺板段全部位于機殼內，在機殼外露的擺板是短擺板段的一部分，當擺動攪吸泥嘴被鋼絲繩懸吊吸泥工作時，其進水口朝下，吸入的泥水推動所述的擺板來回擺動，并且帶動擺動攪吸泥嘴來回晃動。

3.根據權利要求1所述的虹吸式水庫清淤與篩分設備，其特征是：所述的吸泥狀態傳感器器殼為圓盒形狀，該器殼內由上而下依次有導向座、拉桿、壓板、壓簧，所述的導向座中心有拉桿沿豎向活動的導向孔，所述的拉桿為圓斷面的直桿，該拉桿穿過器殼底板中心孔的外伸段上安置有掛環，在所述導向座與壓板之間的拉桿上，安置有“Γ”形磁鐵塊架，該磁鐵塊架的架端上安置有磁鐵塊，與磁鐵塊架相應位置的器殼內壁上沿豎向安置有磁敏元件架，該磁敏元件架上沿豎直方向等距安置有n只磁敏元件，該些磁敏元件與所述的磁鐵塊之間有等寬的間隙，所述的壓簧外圍有圓筒形的防護罩，所述的器殼的頂面中心安置有連接環，器殼的側面上有電池盒門、電源開關，以及豎直方向的狀態指示器架，該狀態指示器架上有等距的n只狀態指示器，該些狀態指示器與所述的磁敏元件數量相同；當所述的掛環上掛有重物時，壓簧受力變形，所述的拉桿帶著磁鐵塊架沿豎向移動，磁鐵塊架上的磁鐵塊由上而下切割著磁敏元件架上磁敏元件的磁場，被切割磁場的磁敏元件向電路板輸出信號，使與被切割磁場磁敏元件對應的狀態指示器亮；當磁鐵塊由上而下移至第1只磁敏元件時，使第1只狀態指示器亮；當磁鐵塊移至第4只磁敏元件時，使第1～4只狀態指示器均亮；以此類推，磁鐵塊由上而下從第1只移至第n只磁敏元件，相應的第1～n只狀態指示器均亮；當所述的掛環上的重物減輕，磁鐵塊由下而上從第4只磁敏元件返回移至第3只磁敏元件時,只有第1～3只狀態指示器亮，而第4只狀態指示器不亮，以此類推，磁鐵塊由下而上從第n只移至第n-1只磁敏元件，相應的第1～n-1只狀態指示器均亮。

4.一種虹吸式水庫清淤與篩分設備的使用方法，其特征在于：該方法依次按以下步驟進行：

（1）在大壩下游壩腳處修建料場、基礎、沉淀池、引水閘、引水渠，在大壩的壩頂、上游壩坡、下游壩坡上修建鎮墩；

（2）在基礎上安裝水力淤積料篩分設備，在水輪機的進水口處安裝節流閥后，依次在鎮墩上安裝下游壩坡的吸水管、壩頂的進水閥和進氣閥、上游壩坡的吸水管、節流閥、水下的吸水管、過濾罩，形成虹吸清水的通道；

（3）在水力淤積料篩分設備的多層振動篩進料口處安裝泥漿閥后，依次在鎮墩上安裝下游壩坡的吸泥管、壩頂的進水閥和進氣閥、上游壩坡的吸泥管，接著把上游壩坡的吸泥管與水中浮船上的吸泥軟管對接，將浮船上的吸泥軟管與機動船上的吸泥軟管對接，然后在機動船的吸泥軟管上安裝泥漿閥，以及在吸泥軟管進水口處安裝擺動攪吸泥嘴，形成虹吸清淤的通道；

（4）在機動船的扒桿吊頂部安裝吸泥狀態傳感器，把定滑輪與吸泥狀態傳感器的掛環連接后，由扒桿吊的鋼絲繩穿過定滑輪把擺動攪吸泥嘴吊入水庫庫底；

（5）關閉吸水管上、下游的兩個節流閥，打開壩頂吸水管上的進水閥、進氣閥，從壩頂的進水閥向吸水管內灌水，直至把吸水管內灌滿水后，再把壩頂吸水管上的進水閥、進氣閥關緊；

（6）關閉吸泥管、吸泥軟管上的兩個泥漿閥，打開壩頂吸泥管上的進水閥、進氣閥，從壩頂的進水閥向吸泥管內灌水，直至把吸泥管內灌滿水后，再把壩頂吸泥管上的進水閥、進氣閥關緊；

在多層振動篩的篩料出口處安裝通向料場的皮帶運輸機，打開吸泥狀態傳感器的電源開關，做好清淤的準備；

（7）打開吸水管上、下游的兩個節流閥，在虹吸水流的作用下，上游高水位的水流流入水輪機，水輪機帶動多層振動篩工作；

（8）打開吸泥管、吸泥軟管上的兩個泥漿閥，在虹吸水流的作用下，庫底的淤積物由擺動攪吸泥嘴吸入，通過吸泥軟管、泥漿管輸送到多層振動篩，經多層振動篩的篩分，不同粒徑的淤積物由皮帶輸送機送入料場，泥水流入沉淀池，沉淀后的水經引水閘流入引水渠；

（9）在機動船上視扒桿吊頂部吸泥狀態傳感器上狀態指示器的指示，及時調整擺動攪吸泥嘴的高度、位置，進行水庫庫底的清淤工作；

若要停止清淤工作，只要提起擺動攪吸泥嘴離開庫底的淤積層，吸入清水把吸泥管內的淤積物清除干凈后，打開壩頂處吸泥管、吸水管上的進氣閥，讓空氣進入吸泥管、吸水管，便可。