专利名称：一种气动式吸泥/沙船的制作方法
技术领域：
本实用新型属于船舶技术领域，涉及一种吸泥/沙船，特别是一种气动式吸泥/沙船。
背景技术：
我国的江、河、湖、库等天然水域及饮用水源地下水质日益恶化，尤其是水底淤泥、垃圾等废弃物过多而导致，所以亟待治理。传统的清淤通常有环保和工程两种目的，环保类是为了清除水底的软质淤泥/沙，以降低浑浊度，提高水质。工程类是为了加深水深，拓展航道。这两者都需要使用到吸泥/沙船。对于现有的吸泥/沙船，经检索，发现如中国专利文献公开了一种河道清泥船专利号:ZL200820224316.9 ;授权公告号:CN201305863Y。本实用新型公开了一种河道清泥船，包括船体，船体内安装高压充气机和输泥管，高压充气机通过射流管与输泥管连接，输泥管上安装操作台，操作台上安装支杆和卷扬机，支杆上安装滑轮，输泥管的前端安装连接套，连接套上安装抽泥管，抽泥管与输泥管相通，抽泥管上安装吸头，卷扬机上的绳索绕过滑轮与连接套连接，输泥管 上设置加水口，输泥管的后端安装泥沙分离器，泥沙分离器由分离器壳体、电机座、电动机和叶轮连接构成，分离器壳体上开设出泥口、出水口和泥浆入口，泥浆入口与输泥管的后端连接，分离器壳体内安装电机座，电机座上安装电动机，电动机上安装叶轮，出水口处安装滤网。它可以解决现有技术中存在的问题，可以提高清理河道淤泥的效率。该专利公开的河道清泥船中的高压充气机存在效率不高、散热性能差等技术问题，急需本领域的技术人员研发出一种高效的高压充气机，以提高清泥船处理河道内淤泥和垃圾的效率。
发明内容本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种气动式吸泥/沙船，该吸泥/沙船具有吸泥/沙效率高、散热性能好、成本较低的特点。本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现:一种气动式吸泥/沙船，包括船体，所述的船体处设有吸排管，所述的吸排管下端为吸入端，该吸入端可伸入水中，所述的吸排管上端为排出端，所述的船体上还设有能产生高压气流的空气吸排泵，所述的空气吸排泵包括内部具有泵腔的泵体，所述的泵体上还开设有与泵腔相连通的进气口和排气口，其特征在于，所述的排气口通过一根连接管与上述吸排管的吸入端相连通，所述的泵腔内设有两角转子，所述的两角转子内装有由主轴驱动的偏心轮，所述的主轴两端均穿出所述的泵体，所述的两角转子内壁处固定有具有内齿的大齿轮，所述的主轴上固定有具有外齿的小齿轮，所述的大齿轮与小齿轮相啮合，所述的偏心轮的轴向两端的轮面上各装有轴承，所述的两角转子的两端面与泵体两端面的内壁之间均设有密封圈。本气动式吸泥/沙船的主要工作原理是这样的，吸排灌的吸入端是沉浸在水底下的，排出端是裸露在水面上的，吸排灌下端能够接触到泥/沙上表面；开启空气吸排泵，高压气流由排气口通过连接管输送至吸排管的吸入端，由于连接管的端口朝向吸排管的排出端的，因此，吸排管的吸入端下方能形成负压，从而使吸排管将水底的泥/沙吸入再由排出端排出，排出的泥/沙可以通过其它装载船只进行运输。该吸排管吸入的主要以泥/沙或其它固体物为主，提高了吸泥/沙的效率、使吸泥/沙的效果更好，大大的提高了空气吸排泵的使用效率，节省了燃料，同时也大大减少了使用成本，使本吸泥/沙船更加具有市场竞争力。两角转子的两端面与泵体两端面的内壁之间的密封圈具有提高空气吸排泵里两角转子的散热性的作用。在上述的气动式吸泥/沙船中，所述主轴的一端与一能带动其转动的发动机相连，主轴的另一端上设有平衡飞轮。该平衡飞轮有利于为空气吸排泵减轻震动和重量。在上述的气动式吸泥/沙船中，所述的吸排管吸入端的管壁上开设有一贯穿其管壁的通孔，上述的连接管由该通孔中穿过并与该通孔保持密封，所述的连接管的端部向上弯折并使连接管的端口朝向吸排管的排出端。在上述的气动式吸泥/沙船中，所述的连接管包括连接软管和连接硬管，所述的连接软管一端与上述的排气口相连，连接软管另一端与所述的连接硬管相连通，所述的连接硬管由该通孔中穿过并通过焊接的方式与吸排管保持密封。在上述的气动式吸泥/沙船中，所述的船体上固定有支架，所述的支架另一端伸出所述的船体，上述的吸排管穿过所述的支架，且所述的吸排管能抵靠在所述的支架上。在上述的气动式吸泥/沙船中，所述的船体与吸排管之间设有能使吸排管上下升降的升降机构。作为第一种情况，在上述的气动式吸泥/沙船中，所述的升降机构包括卷扬机、钢绳和滑轮，所述的滑轮固定在船体上，所述的钢绳一端固定在吸排管上，另一端通过所述的滑轮卷绕在卷扬机的卷筒上，所述的钢绳和吸排管的固定点位于所述滑轮的下方。卷扬机的卷筒正转或反转，使钢绳卷绕在卷筒上或由卷筒上松开，从而实现吸排管的上下升降。作为第二种情况，在上述的气动式吸泥/沙船中，所述的升降机构包括滑套、电机、齿条和驱动齿轮，所述的滑套套设在上述的吸排管外，且该滑套固定在所述的船体上，所述的齿条固定在吸排管上，且该齿条沿着吸排管上下方向设置，所述的电机固定在船体上，所述的驱动齿轮固定在电机的输出轴上，且该驱动齿轮与所述的齿条相啮合。电机的卷筒正转或反转，使驱动齿轮正转或反转，驱动齿轮驱动齿条沿其上下移动，从而实现吸排管的上下升降。作为第三种情况，在上述的气动式吸泥/沙船中，所述的升降机构包括气缸和固定杆，所述的气缸的缸体固定在船体上，所述气缸的活塞杆与吸排管大致平行，所述的活塞杆通过固定杆与吸排管固定在一起。气缸的活塞杆伸缩再通过固定杆来实现吸排管的上下升降。与现有技术相比，本气动式吸泥/沙船具有以下优点1、本实用新型通过在两角转子的两端面与泵体两端面的内壁之间设置密封圈，大大提高了两角转子在泵体内的散热性能，保证了空气吸排泵工作的稳定性。2、通过卷扬机或电机或气缸来带动吸排管的上下升降，使本吸泥/沙船可以应用到不同水深的水域，提高了本气动式吸泥/沙船的应用范围。[0019]3、本实用新型使用空气吸排泵来作为动力，降低了使用成本，提高了吸泥/沙效的工作效率。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是图1中A处的放大结构示意图；图3是压板和吸排管装配的结构示意图；图4是实施例一中升降机构的结构示意图；图5是空气吸排泵的结构示意图；图6是图5中C-C的剖视结构示意图；图7是图6中两角转子的侧视结构示意图；图8是偏心轮的侧视结构示意图；图9是图5中D处的放大结构示意图；图10是实施例二中升降机构的结构示意图；图11是实施例三中升降机构的结构示意图。图中，1、船体；2、支架；3、吸排管；3a、吸入端；3b、排出端；4、空气吸排泵；5、连接管；6、压板；6a、牵引部；7、固定环一 ；8、固定环二 ；9、连接绳一 ；10、连接绳二 ；11、固定环三；12、连接绳三；13、卷扬机；14、钢绳；15、滑轮；16、安装架；17、连接环；18、泵体；18a、进气口 ；18b、排气口 ；19、两角转子；20、偏心轮；21、主轴；22、大齿轮；23、小齿轮；24、平衡飞轮；25、皮带轮；26、刮条；27、通气孔；28、轴承；29、滑套；30、电机；31、齿条；32、驱动齿轮；33、气缸；33a、活塞杆；34、固定杆；35、密封圈。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。实施例一如图1所示，一种气动式吸泥/沙船，包括船体1，在船体I上固定有支架2，支架2另一端伸出所述的船体1，在支架2上穿设过有一根吸排管3，吸排管3的管壁能抵靠在所述的支架2上，吸排管3下端为吸入端3a，该吸入端3a可伸入水中，吸排管3上端为排出端3b。在船体I上还设有能产生高压气流的空气吸排泵4，空气吸排泵4的排气口 18b通过一根连接管5与吸排管3的吸入端3a相连通，且连接管5的端口朝向吸排管3的排出端3b，船体I与吸排管3之间设有能使吸排管3上下升降的升降机构。如图1和图2所示，在吸排管3吸入端3a的管壁上开设有一贯穿其管壁的通孔，上述的吸排管3由该通孔中穿过并固定在该通孔的孔壁上，连接管5的端部向上弯折并使连接管5的端口朝向吸排管3的排出端3b。连接管5包括连接软管和连接硬管，所述的连接软管一端与上述的排气口 18b相连，连接软管另一端与所述的连接硬管相连通，连接硬管由该通孔中穿过并通过焊接的方式与吸排管3保持密封。如图3所示，吸排管3的吸入端3a上固定有压板6，所述的吸排管3的吸入端3a贯穿所述的压板6，所述的压板6上开设有与吸排管3相配合的安装孔，吸排管3的吸入端3a穿设在该安装孔内，且所述的吸排管3固定在所述的压板6上；压板6 —端具有向上翘起的牵引部6a，压板6另一端到压板6牵引部6a的方向与船体I的前进方向相同，牵引部6a的截面呈弧状，牵引部6a的两侧壁上分别固定有固定环一 7和固定环二 8，所述的固定环一 7和固定环二 8上分别固定有长度相同的连接绳一 9和连接绳10，所述的连接绳一 9和连接绳二 10的另一端固定在固定环三11上，所述的固定环三11通过连接绳三12与上述的船体I相固连。当压板6接触到水底的障碍物如大石头、木桩等时，由于牵引部6a向上翘起呈弧状的，这样使压板6能顺利的通过这些障碍物。固定环一 7、固定环二 8和固定环三11之间形成一个三角形，使压板6的受力更均匀，使压板6能移动更加顺畅，连接绳一
9、连接绳二 10和连接绳三12也采用钢质材料制成，提高使用寿命和稳定性。压板6、固定环一 7、固定环二 8和固定环三11均采用钢质材料制成，固定环一 7和固定环二 8通过焊接固定在压板6牵引部6a上。吸排管3通过焊接的方式固定在压板6上，当也可以在吸排管3上先焊接一个法兰，再通过螺栓将法兰固定在压板6上，这样使吸排管3和压板6连接更加稳定。在本实施例一中，如图4所示，升降机构包括卷扬机13、钢绳14和滑轮15，在船体I上还固定有安装架16，安装架16的上端位于船体I的上方，该滑轮15固定在安装架16的上端上；钢绳14 一端固定在吸排管3上，具体的，吸排管3的吸入端3a上固定有连接环17，钢绳14固定在该连接环17上，钢绳14另一端通过所述的滑轮15卷绕在卷扬机13的卷筒上，钢绳14和吸排管3的固定点位于滑轮15的下方，即连接环17处于滑轮15的下方。卷扬机13的卷筒正转或反转，使钢绳14卷绕在卷筒上或由卷筒上松开，从而实现吸排管3的上下升降。如图5至图9所示，空气吸排泵4包括内部具有泵腔的泵体18，泵体18上还开设有与泵腔相连通的进气口 18a和排气口 18b，所述的泵腔内设有两角转子19，所述的两角转子19内装有由主轴21驱动的偏心轮20，所述两角转子19的转动轨迹由偏心轮20轮面转动轨迹限定，所述的主轴21两端均穿出所述的泵体18并由轴承28配合，盖板内可安装机械密封，以保证泵腔的气密性。两角转子19内壁处固定有具有内齿的大齿轮22，主轴21上固定有具有外齿的小齿轮23，所述的大齿轮22与小齿轮23相啮合，小齿轮23和大齿轮22的齿数之比为2 :1，所述的偏心轮20的轴向两端的轮面上各装有轴承28，所述偏心轮20通过轴承28驱动两角转子19转动，所述主轴21的一端设有皮带轮25，皮带轮25与一能带动其转动的发动机相连，主轴21的另一端上设有平衡飞轮24，在两角转子19的两端面与泵体18两端面的内壁之间均设有密封圈35。在本实施例一中，发动机为柴油发动机。空气吸排泵4的泵腔基本上呈椭圆形，两角转子19为具有两侧盖板的空腔结构，两侧盖板中至少有一侧盖板开有通气孔27，在本实施例一中，两侧盖板上均开有四个通气孔27，对称的分布在盖板上。两侧盖板中还至少有一侧设有一用橡胶材料制成的环形密封圈35。在两侧盖板上各设有一环形凹槽，环形密封圈35分别安装在这两个环形凹槽中，提高了空气吸排泵4中转子的散热性能，且采用橡胶材料制成的密封圈35生产成本低，加工生产方便。偏心轮20的中部主轴21远端的轮体径向取空，偏心轮20轴向未取空的轮面上各装有轴承28，该偏心轮20承装轴承28偏心轮20轴向两端距主轴21远端的轮体轴向取空，该径向取空、轴向取空和平衡飞轮24均为减轻震动和重量所设计。轴承28的外壁与转子的内壁紧贴，使偏心轮20可驱动转子偏心转动。在偏心轮20运转过程中，尽管偏心轮20轴向两端的轮面上各装有轴承28，发热现象还是得到一定的改善，但转子腔内仍不可避免地会产生热量，由于转子盖板上安装的环形密封圈35，偏心轮20的转动，会迫使腔内的热空气从一部分通气孔27中排出并被输送物料带走，从另一部分通气孔27吸入腔外温度较低的空气，从而保证转子限定在一定的工作温度之下。为保证真空度，在转子的两角端及转子上下曲面轴向嵌装六根对称设置能够拆装的橡胶或聚氨酯材料制成的刮条26，刮条26的截面呈T形，也可采用正三角形。本气动式吸泥/沙船的主要工作原理是这样的，通过卷扬机13使固定在吸排管3上的压板6下降到水底，压板6接触到泥/沙上表面；开启空气吸排泵4，高压气流由排气口 18b通过连接管5输送至吸排管3的吸入端3a,由于连接管5的端口朝向吸排管3的排出端3b的，因此，吸排管3的吸入端3a下方能形成负压，从而使吸排管3将水底的泥/沙吸入再由排出端3b排出，排出的泥/沙吸可以通过其它装载船只进行运输，船体I再驱动吸排管3移动，使吸排管3不断的将水底的各处的泥/沙吸入再由排出端3b排出。由于在吸排管3的吸入端3a上固定有压板6，压板6直接压在泥/沙上表面，压板6本身具有较大的重力和面积，当压板6压在泥/沙上表面时，能将压板6和泥/沙之间的水排除掉，使河水/海水无法直接进入到吸入端3a中，有效降低吸排管3吸入河水/海水的可能性，使吸排管3吸入的以泥/沙或其它固体物为主，提高吸泥/沙效率高、吸泥/沙效果更好，大大的提高了空气吸排泵4的使用效率，节省了燃料，大大减少了使用成本，使本吸泥/沙船更加具有市场竞争力。通过在两角转子19的两端面与泵体18两端面的内壁之间设置密封圈35，大大提高了两角转子19在泵体18内的散热性能，保证了空气吸排泵4工作的稳定性。压板6直接作用在泥/沙层上，并沿着泥/沙层滑行，直接抽取泥/沙，水份含量少，工作效率明显提高，吸排管3垂直安装在船尾，高压气体直接由吸排管3的底部进入，利用射流作用将泥/沙吸上来，中间损耗小，排泥/沙量大，提高工作效率。当然，本气动式吸泥/沙船也可以将水底的各种垃圾吸入再由排出端3b中排出，从而实现清理水中垃圾的目的。实施例二 本实施例二中的内容与实施例一中的内容大致相同，所不同的是如图10所示，升降机构包括滑套29、电机30、齿条31和驱动齿轮32，所述的滑套29套设在上述的吸排管3夕卜，且该滑套29固定在所述的船体I上，所述的齿条31固定在吸排管3上，且该齿条31沿着吸排管3上下方向设置，所述的电机30固定在船体I上，所述的驱动齿轮32固定在电机30的输出轴上，且该驱动齿轮32与所述的齿条31相啮合。电机30的卷筒正转或反转，使驱动齿轮32正转或反转，驱动齿轮32驱动齿条31沿其上下移动，从而实现吸排管3的上下升降。实施例三本实施例三中的内容与实施例一中的内容大致相同，所不同的是如图11所示，升降机构包括气缸33和固定杆34，所述的气缸33的缸体固定在船体I上，所述气缸33的活塞杆33a与吸排管3大致平行，所述的活塞杆33a通过固定杆34与吸排管3固定在一起。气缸33的活塞杆33a伸缩再通过固定杆34来实现吸排管3的上下升降。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。尽管本文较多地使用了1、船体；2、支架；3、吸排管；3a、吸入端；3b、排出端；4、空气吸排泵；5、连接管；6、压板；6a、牵引部；7、固定环一 ；8、固定环二 ；9、连接绳一 ；10、连接绳二 ；11、固定环三；12、连接绳三；13、卷扬机；14、钢绳；15、滑轮；16、安装架；17、连接环；18、泵体；18a、进气口 ；18b、排气口 ；19、两角转子；20、偏心轮；21、主轴；22、大齿轮；23、小齿轮；24、平衡飞轮；25、皮带轮；26、刮条；27、通气孔；28、轴承；29、滑套；30、电机；31、齿条；32、驱动齿轮；33、气缸；33a、活塞杆；34、固定杆；35、密封圈等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。
权利要求1.一种气动式吸泥/沙船，包括船体(I )，所述的船体(I)处设有吸排管(3)，所述的吸排管(3)下端为吸入端(3a)，该吸入端(3a)可伸入水中，所述的吸排管(3)上端为排出端(3b)，所述的船体(I)上还设有能产生高压气流的空气吸排泵(4)，所述的空气吸排泵(4)包括内部具有泵腔的泵体(18)，所述的泵体(18)上还开设有与泵腔相连通的进气口( 18a)和排气口(18b)，其特征在于，所述的排气(18b)通过一根连接管(5)与上述吸排管(3)的吸入端(3a)相连通，所述的泵腔内设有两角转子(19)，所述的两角转子(19)内装有由主轴(21)驱动的偏心轮(20)，所述的主轴(21)两端均穿出所述的泵体(18)，所述的两角转子(19)内壁处固定有具有内齿的大齿轮(22)，所述的主轴(21)上固定有具有外齿的小齿轮(23)，所述的大齿轮(22)与小齿轮(23)相啮合，所述的偏心轮(20)的轴向两端的轮面上各装有轴承(28)，所述的两角转子(19)的两端面与泵体(18)两端面的内壁之间均设有密封圈(35)。
2.根据权利要求1所述的气动式吸泥/沙船，其特征在于，所述主轴(21)的一端与一能带动其转动的发动机相连，主轴(21)的另一端上设有平衡飞轮(24)。
3.根据权利要求1或2所述的气动式吸泥/沙船，其特征在于，所述的吸排管(3)吸入端(3a)的管壁上开设有一贯穿其管壁的通孔，上述的连接管(5)由该通孔中穿过并与该通孔保持密封，所述的连接管(5)的端部向上弯折并使连接管(5)的端口朝向吸排管(3)的排出端(3b )。
4.根据权利要求3所述的气动式吸泥/沙船，其特征在于，所述的连接管(5)包括连接软管和连接硬管，所述的连接软管一端与上述的排气口( 18b)相连，连接软管另一端与所述的连接硬管相连通，所述的连接硬管由该通孔中穿过并通过焊接的方式与吸排管(3)保持密封。
5.根据权利要 求1或2所述的气动式吸泥/沙船，其特征在于，所述的船体(I)上固定有支架(2)，所述的支架(2)另一端伸出所述的船体(1)，上述的吸排管(3)穿过所述的支架(2 )，且所述的吸排管(3 )能抵靠在所述的支架(2 )上。
6.根据权利要求1或2所述的气动式吸泥/沙船，其特征在于，所述的船体(I)与吸排管(3)之间设有能使吸排管(3)上下升降的升降机构。
7.根据权利要求6所述的气动式吸泥/沙船，其特征在于，在上述的气动式吸泥/沙船中，所述的升降机构包括卷扬机(13)、钢绳(14)和滑轮(15)，所述的滑轮(15)固定在船体(I)上，所述的钢绳(14) 一端固定在吸排管(3)上，另一端通过所述的滑轮(15)卷绕在卷扬机(13)的卷筒上，所述的钢绳(14)和吸排管(3)的固定点位于所述滑轮(15)的下方。
8.根据权利要求6所述的气动式吸泥/沙船，其特征在于，所述的升降机构包括滑套(29)、电机(30)、齿条(31)和驱动齿轮(32)，所述的滑套(29)套设在上述的吸排管(3)外，且该滑套(29)固定在所述的船体(I)上，所述的齿条(31)固定在吸排管(3)上，且该齿条(31)沿着吸排管(3)上下方向设置，所述的电机(30)固定在船体(I)上，所述的驱动齿轮(32)固定在电机(30)的输出轴上，且该驱动齿轮(32)与所述的齿条(31)相啮合。
9.根据权利要求6所述的气动式吸泥/沙船，其特征在于，所述的升降机构包括气缸(33)和固定杆(34)，所述的气缸(33)的缸体固定在船体(I)上，所述气缸(33)的活塞杆(33a)与吸排管(3)大致平行，所述的活塞杆(33a)通过固定杆(34)与吸排管(3)固定在一起。
专利摘要本实用新型提供了一种气动式吸泥/沙船，属于船舶技术领域。它解决了现有河道清泥船中的高压充气机存在效率不高、散热性能差等技术问题。本气动式吸泥/沙船，包括船体，船体处设有吸排管，吸排管有吸入端且可伸入水中，吸排管上端为排出端，船体上还设有空气吸排泵，空气吸排泵包括泵体，泵体上还开设有进气口和排气口，排气口与吸入端相连通，泵腔内设有两角转子，两角转子内装有偏心轮，主轴两端均穿出泵体，两角转子内壁处固定有具有内齿的大齿轮，主轴上固定有小齿轮，大齿轮与小齿轮相啮合，偏心轮的轴向两端的轮面上各装有轴承，两角转子的两端面与泵体两端面的内壁之间均设有密封圈。本实用新型具有散热性好，使用成本低等优点。
文档编号E02F3/92GK202913436SQ20122019364
公开日2013年5月1日 申请日期2012年4月28日 优先权日2012年4月28日
发明者朱知富, 崔秀桃, 叶小玲 申请人:朱知富, 崔秀桃, 叶小玲