一种地下排水涵洞检测船的双管式推进器的制作方法

专利查询2022-6-13  95



1.本实用新型属于地下排水涵洞检测技术领域,涉及一种地下排水涵洞检测船的双管式推进器。


背景技术:

2.目前,城市排水管网存在诸多问题,比如雨水管网常常有排污口,污水排入雨水管,导致污水不经污水处理厂而直接排入河中,造成河水严重污染,威胁着人类的身体健康。很多城市需要进行治理,需在雨水涵洞找到排污口位置,再经过雨污分流等措施,从而达到净化河流水质等目的。经过近几年技术发展,管涵勘察有诸多手段,比如通过爬行机器人、蛙人等方法;
3.在水位较高情况下,爬行机器人束手无策,蛙人虽可以通过描绘、记忆获得信息,但信息量有限,水下信息更难获得。涵洞环境恶略,有害气体多,出事频繁,生命安全难以得到保障,利用蛙人记性检测方法很难得到推广。目前,虽然有很多先进仪器设备,但缺少有效载体,设备很难到达检测位置。采用一款能安装检测设备的动力船是一种新思路,但受到诸多技术限制,市场上还没有特别适合地下涵洞的动力船。从动力角度分析,常见的微型船分水动力和气动力两种,均存在一定缺陷。(1)采用水动力在干净的河面或湖面可行,但在地下排水系统内难以实施,原因是水面有大量漂浮物,尤其是类似头发杂物,它们容易缠绕在螺旋桨上,导致螺旋桨无法正常旋转。(2) 利用风动力推动船体前进,可动力小(水的密度为1000kg/m3,空气的密度为1.29kg/m3),要想获得相同推力、流量或喷射速度必须增加到原来水流量的 800倍;我们经过多次试验发现,动力不足,船体运行不稳,难以操控。经过长时间研究,我们研发了一种地下排水涵洞检测船,突破了传统思维模式,应用效果比较好,尤其是推进器,设计巧妙,简单、适用。


技术实现要素:

4.本实用新型的目的是提供一种地下排水涵洞检测船的双管式推进器,解决了现有推进器存在的杂物缠绕螺旋桨、动力小、船体运行不稳、方向难以操控的问题。
5.本实用新型所采用的技术方案是,一种地下排水涵洞检测船的双管式推进器,包括并排设置的两个柱形空心管,两个所述柱形空心管一端设置有马达a,所述柱形空心管另一端设置有马达b,所述马达a和马达b的主轴与柱形空心管同轴,两个所述柱形空心管端部的马达a的主轴上分别连接有正反螺旋桨,马达b的主轴上连接有一字型刀片,其中柱形空心管设置马达b 的一端端部还设置有锥形过滤网,柱形空心管设置马达a的一端端部还设置有圆形过滤网;
6.本实用新型的特点还在于:
7.其中马达a和马达b外侧均套设有柱形护浆管,马达a外侧绕马达a 轴线设置有多个长方体支架a,马达b外侧绕马达b轴线分别设置有多个长方体支架b,马达a和马达b分别通过长方体支架a和长方体支架b与柱形护浆管固定连接,柱形护浆管与柱形空心管同轴连
接;
8.其中多个所述长方体支架a和长方体支架b分别为三个,三个支架相邻两个支架夹角为120
°

9.其中柱形空心管两端分别同轴设置有大小管转换接头a和大小管转换接头b,所述柱形护浆管分别嵌入大小管转换接头a和大小管转换接头b 内与大小管转换接头a和大小管转换接头b同轴连接;
10.其中大小管转换接头a和大小管转换接头b分别包括两个同轴连接的空心圆柱管,两个所述空心圆柱管大头外径是小头内径1.5倍,大小管转换接头a和大小管转换接头b的较小直径空心圆柱管伸入柱形空心管的端部与柱形空心管固定连接,柱形护浆管伸入大小管转换接头a和大小管转换接头b的较大直径空心圆柱管内;
11.其中两个柱形空心管通过螺杆进行固定,柱形空心管管身中心顶部开设有孔,所述孔内插入进气管,所述进气管两端与柱形空心管管身位于同一平面;
12.其中柱形空心管顶部位于孔的一侧还架设有排气孔;
13.其中进气管位于柱形空心管内,且进气管位于柱形空心管内底部的一端密封,所述进气管靠近密封端的管身均匀开设有多个小圆孔。
14.本实用新型的有益效果是:
15.本实用新型的一种地下排水涵洞检测船的双管式推进器行进方向稳定、动力十足、体积小、转弯灵活,适宜在涵洞狭小空间,可在水面有很多杂物的恶劣环境工作,在排水涵洞水位较高的工况下通过船载设备检测提供了一种有效的方法,解决了地下排水涵洞检测技术难题。
附图说明
16.图1是本实用新型的一种地下排水涵洞检测船的双管式推进器的结构示意图;
17.图2是本实用新型的一种地下排水涵洞检测船的双管式推进器中分解图;
18.图3是本实用新型的一种地下排水涵洞检测船的双管式推进器中马达a 的安装结构示意图;
19.图4是本实用新型的一种地下排水涵洞检测船的双管式推进器中马达b 的装配结构示意图;
20.图5是本实用新型的一种地下排水涵洞检测船的双管式推进器中柱形空心管装配完成的结构示意图。
21.图中,1.马达a,2.长方体支架a,3.柱形护浆管,4.大小管转换接头a, 5.圆形过滤网,6.马达b,7.长方体支架b,8.大小管转换接头b,9.锥形过滤网,10.柱形空心管,11.螺杆,12.进气管,13.排气孔,14.进气管插入口, 15.螺丝a,16.螺丝b,17.螺丝c,18.螺丝d。
具体实施方式
22.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
23.本实用新型提供了一种地下排水涵洞检测船的双管式推进器,如图1所示,包括并排设置的两个柱形空心管10,两个所述柱形空心管10一端设置有马达a1,所述柱形空心管10另一端设置有马达b6,所述马达a1和马达 b6的主轴与柱形空心管10同轴,两个所述柱形
空心管10端部的马达a1的主轴上分别连接有正反螺旋桨,柱形空心管10设置马达a1的一端端部还设置有圆形过滤网5,马达b6的主轴上连接有一字型刀片10,柱形空心管10 设置马达b6的一端端部还设置有锥形过滤网9;两个柱形空心管10通过螺杆11进行固定,柱形空心管10管身中心顶部开设有孔,所述孔内插入进气管12,所述进气管12两端与柱形空心管10管身位于同一平面,柱形空心管 10顶部位于孔的一侧还架设有排气孔,进气管12位于柱形空心管10内,且进气管12位于柱形空心管10内底部的一端密封,所述进气管12靠近密封端的管身均匀开设有多个小圆孔;
24.如图3和图4所示,马达a1和马达b6外侧均套设有柱形护浆管3,马达a1外侧绕马达a1轴线设置有多个长方体支架a2,马达b6外侧绕马达 b6轴线分别设置有多个长方体支架b7,马达a1和马达b6分别通过长方体支架a2和长方体支架b7与柱形护浆管3固定连接,柱形护浆管3与柱形空心管10同轴连接,多个所述长方体支架a2和长方体支架b7分别为三个,三个支架相邻两个支架夹角为120
°

25.柱形空心管10两端分别同轴设置有大小管转换接头a4和大小管转换接头b8,所述柱形护浆管3分别嵌入大小管转换接头a4和大小管转换接头 b8内与大小管转换接头a4和大小管转换接头b8同轴连接;大小管转换接头a4和大小管转换接头b8分别包括两个同轴连接的空心圆柱管,两个所述空心圆柱管大头外径是小头内径1.5倍,大小管转换接头a4和大小管转换接头b8的较小直径空心圆柱管伸入柱形空心管10的端部与柱形空心管 10固定连接,柱形护浆管3伸入大小管转换接头a4和大小管转换接头b8 的较大直径空心圆柱管内。
26.本实用新型的装配过程为:如图2所示:
27.1.截取两根柱形管作为导流管10;
28.2.尼龙类材料加工一个大小管转换接头4,小头外径与导流管10内径相同,大头外径是小头内径1.5倍。
29.3.选一款合适的防水带螺旋桨的马达a1,用尼龙类材料加工一个护浆管 3,护浆管3为一空心管,其外壁与大小管转换接头的大口端内壁相同。用尼龙类材料加工三个长方体支架a2,把马达a1固定在护浆管内,形成一个推进装置;
30.4.加工一个圆形过滤网5,外径与护浆管3外壁相同,孔隙率约1:2。把圆形过滤网5堵在护浆管3左端并固定,然后把该结构体装入大小管转换接头a4大口端内部,保持圆形过滤网5与大小管转换接头a4左端位于一个平面,最后用三个螺丝a15把护浆管3与大小管转换接头a4固定,三个螺丝a15应拧入三个长方体支架a2上。
31.5.尼龙类材料加工一个锥形过滤网9,外径与大小管转换接头b8大口端内径相同,孔隙率约1:2。
32.6.选一款合适的防水带一字形刀片的马达b6。用尼龙类材料加工一个护浆管3,其外壁与大小管转换接头b8的大口端内壁相同。用尼龙类材料加工三个长方体支架b7,把马达b6固定在护浆管内,形成一个切碎机装置。把切碎机装置装入锥形过滤网9内,护浆管3与锥形过滤网9固定,然后把其装入大小管转换接头b8大口端,用螺丝d18固定。
33.7.把装配好的大小管转换接头a4和大小管转换接头b8小口端分别插入导流管10两端,分别用螺丝b16和螺丝c17将两个结构体固定在导流管 10上,完成单管推进器制作,如图5所示。
34.8.重复2-7,再加工一根单管推进器。
35.9.取两根进气管12,近底端开多个小孔,底端口封死。
36.10.把两根单管推进器并排,用两根螺杆及螺丝将两根单管推进器固定,分别在两根导流管10中间位置沿圆周方向略外开一小孔,插入进气管12,再在两根导流管10中间位置朝上开一排气孔13,最后完成双管式推进器制作。
37.从本实用新型的结构解释本实用新型的优点:
38.(1)“双管式”水体导向装置
39.水体从中间流过,在进水端对推进器有拉力作用,在出水端对推进器有推力作用,呈前拉后推工作方式,双管有4个力作用点,能有效控制推进器前进方向;两个马达(分别安装正反向螺旋桨)反向旋转时实现前进和后退功能,同向旋转时实现转弯功能;
40.(2)过滤网
41.安装在柱形空心管1进水端,可以有效阻止杂物进入导向管,有效保护螺旋桨及马达;
42.(3)大小管转换接头
43.可以减小进水口流水速度,降低杂物被吸进导向管能力,有效保护螺旋桨及马达;
44.(4)一字形微型切碎器
45.一字形微型切碎器,用于绞碎线形物体,比如头发、杂草等,有效保护螺旋桨及马达;
46.(5)进气管
47.管口被封端开有多个微小圆孔(孔径1mm),可以把空气引入导向管,形成水和气泡混合,提高了动力性能。
48.(6)排气孔
49.当双管式推进器放入水中时,管两端侵入水中,气体被憋在管内,造成动力不足,导致起步慢,在管中部开一个排气孔,可以排除气体,提高起步速度。
50.本实用新型的管式推进器放入水中后,通过排气孔迅速排除管内气体;通过遥控器+线控方式实现左转、右转、前进、后退功能(在漂浮物多的情况下不宜长时间后退,可以通过拖拽信号线方式实现船体后退);即给马达外接电源和遥控设备,控制马达的转动,两个正反螺旋桨同时向尾端排水,推动推进器前进,同时水从有过滤网端吸入,在管前端产生吸力,推进器受到4个点(4个管口)同向力的作用,从而比较平稳;较大漂浮物被档在过滤网外,部分被吸入管内的细长杂物被切碎器切碎,保障螺旋桨不被缠绕;采用大小管转换接头增大了进水口面积,减小进水口流水速度,降低杂物被吸进导向管能力,从而减少过滤网上杂物,长时间前进时,过滤网上难免有杂物,通过2秒左右后退方式除去过滤网上杂物;当遥控转弯时,每根管首、尾部作用力同向,两根管作用力反向,从而实现转弯功能。通过改变正负极可实现左转弯和右转弯。

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