深水挖溝機大流量隔板式噴沖裝置制造方法
【專利摘要】一種特殊用途的挖掘機領域的深水挖溝機大流量隔板式噴沖裝置，包括：兩臺并聯的軸流泵、連接管、噴水管和噴嘴，其中：兩臺軸流泵的泵體中心線與垂向為傾斜設置，底座固定于挖掘機本體框架上，出口分別由連接管與噴水管相連，噴水管的末端與噴嘴相連；連接管包括：主管和兩個分流管，其中：主管有兩個進水口且分別與兩臺軸流泵的出口連接，中部的出水口垂直向下與噴水管連接，主管的中部位于噴水管的兩側處設有兩個分流出水口且分別由兩個分流管與挖溝機的噴射推進控位系統的進水口相連。本發明能高效地實現海底挖溝作業，形成較平整和足夠深度的構形。
【專利說明】深水挖溝機大流量隔板式噴沖裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及的是一種特殊用途的挖掘機領域的裝置，具體是一種深水挖溝機大流量隔板式噴沖裝置。
【背景技術】
[0002]海底管道是海陸之間海洋油氣輸送最為經濟有效的方式，為了保證運行安全，需要對其進行挖溝埋設，防止管線漂浮或側移。對于目前國內絕大部分埋管作業區域的水深條件和土壤強度，水力沖射式挖溝機具有相對較高的作業效率和較低的制造成本，得到了較為廣泛的應用。射流噴沖裝置是通過產生高速射流沖擊海底床面，形成管線所需溝形，是影響水力沖射式挖溝機作業效率和溝形質量的關鍵技術之一。
[0003]經過對現有技術的檢索發現，中國專利文獻號CN103114620，
【公開日】2013_05_22，記載了一種大功率潛水射流前后噴沖氣舉海底管線挖溝機及挖溝工藝。其特點是包含有呈左右設置的滑橇，兩個滑橇之間通過主梁連接，兩根主梁之間連接有左右兩根調節縱梁，上述兩根調節縱梁之間連接有前后兩根橫梁，有兩個挖溝機噴沖泵架設于橫梁上，所述位于前方的主梁上豎向安裝有射水管道前導向架，所述射水管道前導向架上安裝多個噴嘴。但該技術的挖溝機噴沖泵直接連接噴嘴出口，且采用常規圓筒狀噴嘴，大流量時出口流場不夠平順、湍流程度大，對溝形和施工作業效果有一定影響。
【發明內容】
[0004]本發明針對現有技術存在的上述不足，提供一種深水挖溝機大流量隔板式噴沖裝置，能高效地實現海底挖溝作業，形成較平整和足夠深度的構形。
[0005]本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括:兩臺并聯的軸流泵、連接管、噴水管和噴嘴，其中:兩臺軸流泵的泵體中心線與垂向為傾斜設置，底座固定于挖掘機本體框架上，出口分別由連接管與噴水管相連，噴水管的末端與噴嘴相連；連接管包括:主管和兩個分流管，其中:主管有兩個進水口且分別與兩臺軸流泵的出口連接，中部的出水口垂直向下與噴水管連接，主管的中部位于噴水管的兩側處設有兩個分流出水口且分別由兩個分流管與挖溝機的噴射推進控位系統的進水口相連。
[0006]所述的各臺軸流泵的長度為4.6m, 5.5m揚程時的最大流量為40000m3/h，34400m3/h流量時的最大揚程為6.5m。
[0007]所述的噴嘴包括:直管、錐管和隔板，其中:直管和錐管相互焊接，隔板為平板結構且焊接于直管和錐管的內部中間斷面上，將兩者的內部空間平均分為兩部分。
[0008]所述的錐管的收縮角小于等于60°。
[0009]所述的噴嘴的出口流速為O?lOm/s。噴嘴可拆卸，可通過增加加長節調節噴嘴的總長度，用以防止泥沙沖刷的影響。
[0010]所述的軸流泵與主管的連接處、噴水管與噴嘴的連接處、分流管與挖溝機的噴射推進控位系統的進水口的連接處均由法蘭連接，主管與噴水管之間、主管與分流管之間相互焊接。
[0011]本發明可以單獨或者多套安裝在挖溝機上，根據不同的作業條件和挖溝機結構，而布置成多種構形。軸流泵需根據轉動方向和挖溝機整體布置要求進行合理分布，以盡量減小裝置本身產生的對挖溝機的不穩定力和力矩。
技術效果
[0012]1、本發明是大功率、大流量的噴沖裝置，采用了在噴嘴內加裝隔板，在噴嘴入口處起到了導流的作用，使得噴嘴內的湍流程度下降，流場更加平順，更多的壓力能轉變成射流動能，使得噴嘴出口流速比無隔板時有所增加。
[0013]2、本發明采用了分流管，可用于連接噴射推進控位系統，可以對噴沖裝置的姿態進行調整。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明的主視圖；
[0015]圖2是本發明的左視圖；
[0016]圖3是本發明的噴嘴結構局部示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面對本發明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。
實施例1
[0018]如圖1、圖2和圖3所示，本實施例包括:軸流泵1、連接管2、噴水管3、噴嘴4、法蘭5、墊片6、螺栓7、螺母8、墊圈9，其中:2臺轉向相同的軸流泵I并聯組成噴沖的動力裝置，軸流泵I出口經過連接管2，在連接管2中部匯合后垂直向下引出噴水管3，噴水管3末端連接大型可拆卸噴嘴4。軸流泵I泵體中心線與垂向傾斜設置，根據不同的作業條件和挖溝機框架結構而改變夾角和構形。
[0019]每臺軸流泵I都有一個底座，可以用來固定在挖溝機本體框架上，以保證作業時軸流泵的穩定。
[0020]本實施例所使用的軸流泵I的長度為4.6m, 5.5m揚程時的最大流量為40000m3/h，34400m3/h流量時的最大揚程為6.5m。
[0021]所述的連接管2包括主管2-1和分流管2-2,主管2_1有2個進水口，管端有法蘭5，分別和挖溝機工作軸流泵I出口連接。主管2-1中部出口垂直向下引出噴水管3，噴水管3和噴嘴4相連接。在主管2-1中部噴水管3的兩側有2個分流出水口，分流出水口有兩個分流管2-2，用于連接挖溝機噴射推進控位系統的進水口，控位系統的噴嘴出口流量通過液動蝶閥進行快速控制，產生的推力可以調整挖溝機的艏向和側向位移，使其滿足艏向和側向位置穩定，以保證挖溝機的平穩作業。
[0022]所述的噴嘴4包括直管10、錐管11、隔板12，直管10和錐管11通過焊接連接，直管10和法蘭5相互焊接，隔板12為平板，焊接在直管10和錐管11內部中間斷面上，將噴嘴4內部空間平均分成兩部分。直管10、錐管11和隔板12的厚度相同。錐管11的收縮角不大于60°。噴嘴4出口最大流速為lOm/s，噴嘴4可拆卸，可通過增加加長節調節噴嘴4的總長度，用以防止泥沙沖刷的影響。
[0023]所述的軸流泵I和主管2-1、噴水管3和噴嘴4、噴射推進控位系統接口和分流管2-2都是通過法蘭5連接，法蘭5之間有墊片密封，同時用用螺栓7、螺母8和墊圈9緊固。主管2-1和噴水管3、主管2-1和分流管2-2之間通過焊接連接。
[0024]所述的連接管2用以改變管路方向，以適應挖溝機的整體結構布置要求，連接管
2、噴水管3和噴嘴4的長度和直徑等尺寸參數可根據不同挖溝機的具體要求而定。
[0025]所述的墊片6材質為耐海水橡膠板。
[0026]本發明可以單獨或者多套安裝在挖溝機上，根據不同的作業條件和挖溝機結構，而布置成多種構形。軸流泵需根據轉動方向和挖溝機整體布置要求進行合理分布，以盡量減小裝置本身產生的對挖溝機的不穩定力和力矩。
[0027]本發明對噴嘴4結構要求較高，焊前鋼材進行預處理，焊后焊縫處不得有滲漏現象，焊后消除應力后再加工，符合焊接件通用技術要求。
【權利要求】
1.一種深水挖溝機大流量隔板式噴沖裝置，其特征在于，包括:兩臺并聯的軸流泵、連接管、噴水管和噴嘴，其中:兩臺軸流泵的泵體中心線與垂向為傾斜設置，底座固定于挖掘機本體框架上，出口分別由連接管與噴水管相連，噴水管的末端與噴嘴相連；連接管包括:主管和兩個分流管，其中:主管有兩個進水口且分別與兩臺軸流泵的出口連接，中部的出水口垂直向下與噴水管連接，主管的中部位于噴水管的兩側處設有兩個分流出水口且分別由兩個分流管與挖溝機的噴射推進控位系統的進水口相連。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征是，所述的各臺軸流泵的長度為4.6m, 5.5m揚程時的最大流量為40000m3/h，34400m3/h流量時的最大揚程為6.5m。
3.根據權利要求1所述的裝置，其特征是，所述的噴嘴包括:直管、錐管和隔板，其中:直管和錐管相互焊接，隔板為平板結構且焊接于直管和錐管的內部中間斷面上，將兩者的內部空間平均分為兩部分。
4.根據權利要求3所述的裝置，其特征是，所述的錐管的收縮角小于等于60°。
5.根據權利要求3或4所述的裝置，其特征是，所述的噴嘴的出口流速為O?lOm/s。
6.根據權利要求1-4任一項所述的裝置，其特征是，所述的軸流泵與主管的連接處、噴水管與噴嘴的連接處、分流管與挖溝機的噴射推進控位系統的進水口的連接處均由法蘭連接，主管與噴水管之間、主管與分流管之間相互焊接。
【文檔編號】E02F5/14GK103758167SQ201410062407
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年2月24日 優先權日:2014年2月24日
【發明者】葛彤, 王旭陽, 李翔, 趙敏, 張樹森, 吳超, 莊廣膠, 王猛 申請人:上海交通大學