井用潜水泵的浮动取水装置的制作方法

1.本发明涉及水力机械设备技术领域，特别涉及一种潜水泵的浮动取水装置。


背景技术：

2.目前，对于水库取水工程中，水库水位变幅较大的水库取水，一般都采用浮船式或缆车式取水。
3.浮船式或缆车式取水，要求水位涨落速度不大于2m/h，小型水库调节能力有限，水库水位陡涨陡落，对浮船式或缆车式取水方式带来较大安全隐患；浮船式或缆车式取水，沿出水管需设置若干个接头岔管，接头岔管位置还需装设止回阀，接头岔管间高差在1～2m，当水位变化时，根据变化位置更换接头接口，运行麻烦，工程造价高。


技术实现要素：

4.针对现有技术不足，本发明旨在提供一种井用潜水泵的浮动取水装置，解决现有技术取水装置对于水位陡涨陡落不便取水的问题。
5.为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：一种井用潜水泵的浮动取水装置，包括浮箱、水泵、万向接头、联接管和引水管，所述水泵通过固定支架固定在浮箱底部，水泵的出水管通过万向接头与联接管一端转动连接，联接管另一端通过万向接头与引水管转动连接，所述引水管固定在岸边。
6.本方案的技术原理是：通过设置浮箱并将水泵固定在浮箱底部，当水位发生变化时浮箱也跟随水位变化，从而使得水泵位置跟随水位变化；当水泵位置变化时，通过万向接头与联接管调整水泵与引水管之间的角度，从而保持浮箱水平。
7.本方案产生的有益效果是：1.浮箱可跟随水位变化，自动调整取水高程，无需根据水位变化高度更换接头接口，自动化程度高，使用便捷；2.本方案仅需设置浮箱、固定支架、万向接头与联接管即可实现自动调整取水高程，结构简单、易于实现且成本低廉，设备改造难度低便于推广使用。
8.进一步，还包括设于岸边的镇墩，所述引水管位于镇墩内。通过镇墩来固定压力管道，防止其位移，保障取水工作效率。
9.进一步，万向接头为球形万向接头，万向接头设有四个，水泵的出水管通过两个万向接头与联接管一端转动连接，联接管另一端通过两个万向接头与引水管转动连接。设置多个万向接头提高了水泵的出水管与联接管、联接管与水泵的出水管之间的变化角度，从而令取水高程调节更灵活。
10.进一步，还包括过滤筒，所水泵位于过滤筒内，过滤筒侧面为网状，所述过滤筒与水泵转动连接。通过设置过滤筒滤除水中存在的水草、碎石等杂物，避免进入水泵内部影响水泵工作。
11.进一步，还包括除杂装置，所述除杂装置包括转角机构、传动机构和除杂刀，所述浮箱包括相对于水泵轴向平行的第一侧壁和相对于水泵轴向垂直的第二侧壁；所述转角机
构包括连杆，连杆一端与联接管靠近水泵的一端转动连接，连杆另一端通过销轴与浮箱转动连接，销轴贯穿浮箱第一侧壁且销轴长度大于浮箱侧壁厚度，连杆与销轴位于浮箱外部的一端固定连接，销轴位于浮箱内部的一端固定连接有主动齿轮；传动机构包括转换齿轮、转换传动轮、第一传动轮、第二传动轮、第三传动轮和从动齿轮，第一传动轮、第二传动轮、第三传动轮和从动齿轮相对于主动齿轮垂直，转换齿轮通过第一转轴与浮箱第二侧壁转动连接，第一转轴上套接有第一套筒，转换传动轮通过第一套筒与转换齿轮固定连接且转换齿轮与第转换传动轮同轴；齿柱包括沿箱体竖直设置的滑杆和套接在滑杆上的圆筒齿条，转换齿轮与主动齿轮均为锥齿轮，圆筒齿条转换齿轮与主动齿轮齿合啮合；第一传动轮与浮箱第二侧壁通过销子转动连接并且第一传动轮与齿柱转换传动轮齿合啮合，第二传动轮与第一传动轮啮合，第二传动轮通过第二转轴与浮箱第二侧壁转动连接，第二转轴上套接有第二套筒，第三传动轮通过第二套筒与第二传动轮固定连接且第三传动轮与第二传动轮同轴；所述从动齿轮与过滤筒同轴设置且从动齿轮与过滤筒刚性连接，第三传动轮与从动轮啮合；所述除杂刀与浮箱第二侧壁可拆卸连接，除杂刀的刀口与过滤筒外侧壁相切。
12.通过转角机构将联接管与浮箱之间的角度变化传输到传动机构，通过传动机构带动过滤筒转动，从而令过滤筒转动时侧壁经过刮刀时便将附着在过滤筒外壁的杂物刮除；实现自动化间歇性清除过滤筒外壁杂物，保证过滤筒工作效果，减少因为过滤筒堵塞导致水泵工作效率降低的问题出现；同时当过滤筒转动时可带动周围水体转动，可甩出部分附着在过滤筒外壁的杂物，水体转动变化也可随着水流推开位于过滤筒附近水体的杂物。
13.进一步，除杂刀刀口向上设置，除杂刀下方设有挡板，所述挡板一端与浮箱的底板内壁固定连接，挡板另一端与除杂刀可拆卸连接，所述挡板靠近除杂刀的一端侧壁固定连接有第一挂钩，所述第一侧壁内壁上设有第二挂钩，所述第一挂钩、第二挂钩上挂有收集袋。通过收集袋收集除杂刀刮下的杂物，进行杂物回收，减少杂物再次回流入水中增加过滤筒工作负担。
14.进一步，收集袋采用无纺纱布制成。无纺纱布针线密集度较低，制成收集袋排水效果好。
15.进一步，挡板靠近过滤筒的一面设有毛刷，通过毛刷刷除滤网内的细小杂物，如水藻、砂砾等。
16.进一步，浮箱通过两根缆绳牵引与岸边。当对浮箱和联接管进行拆卸时，可通过缆绳将浮箱拉回；在进行设备组装时也可通过缆绳控制浮箱浮动范围。
17.进一步，还包括有充气机构，充气机构包括滑动箱和上端开口的气筒，滑动箱与气筒通过滑杆与滑槽滑动连接，滑杆与滑动箱通过螺栓固定连接，滑槽设在气筒侧壁，滑杆两侧固定连接有波纹收缩带，波纹收缩带嵌入滑槽内且波纹收缩带远离滑杆的一端与滑槽固定连接；气筒位于滑动箱与浮箱之间，气筒与浮箱远离传动机构的第一侧壁固定连接，气筒靠近浮箱的一侧下端设有进气孔，进气孔贯穿气筒和浮箱侧壁，进气孔内设有仅供气体从气筒进入浮箱内的单向进气阀；气筒内设有活塞，活塞上设有仅供气体从活塞上方进入活塞下方的活塞单向阀，滑杆延伸入气筒内与活塞固定连接。
18.当水面波动时，滑动箱随着水面波动而沿着滑槽上下滑动，从而带动活塞在气筒内上下往复滑动，当活塞向上运动时外部气体通过活塞单向阀进入活塞下方，当活塞向下运动时压缩气筒空气，从而将活塞下方气筒内气体经过气孔压人浮箱内，从而保持浮箱内
部气压防止浮箱下沉；滑槽内波纹收缩带可随着滑杆运动方向收缩或拉伸，降低气体从滑槽泄漏，从而保持气筒气密性。
附图说明
19.图1为本方案实施例随水位变化示意图。
20.图2为本方案实施例2示意图。
21.图3为图2沿a
‑
a面剖视图。
22.图4为图3中b部分放大图。
具体实施方式
23.下面通过具体实施方式进一步详细说明：
24.说明书附图中的附图标记包括：浮箱1、水泵2、支架3、过滤筒4、弯管5、万向接头6、连杆7、联接管8、引水管9、镇墩10、销轴11、主动齿轮12、转换齿轮13、转换传动轮14、第一传动轮15、第二传动轮16、第三传动轮17、从动轮18、第一侧壁19、第二侧壁20、除杂刀21、挂钩22、挡板23、收集袋24、毛刷25、条形槽26、气筒27、活塞28、进气孔29、滑动箱30。
25.实施例1基本如附图1所示：一种井用潜水泵2的浮动取水装置，包括浮箱1、水泵2、万向接头6、联接管8、弯管5、引水管9和镇墩10，水泵2通过固定支架3固定在浮箱1底部，水泵2的出水管与弯管5一端连接，弯管5另一端通过两个球形万向接头6与联接管8一端转动连接，联接管8另一端通过两个球形万向接头6与引水管9转动连接，设置多个万向接头6提高了水泵2的出水管与联接管8、联接管8与水泵的出水管之间的变化角度，从而令取水高程调节更灵活；镇墩10设于岸边，引水管9通过镇墩10固定在岸边，以防止引水管9位移，影响取水效率；联接管8采用钢管制成，采用钢管使用寿命长，可承受较大水压，延长使用寿命。浮箱1通过两根缆绳牵引于岸边，当对浮箱和联接管进行拆卸时，可通过缆绳将浮箱拉回；在进行设备组装时也可通过缆绳控制浮箱浮动范围。
26.通过设置浮箱1并将水泵2固定在浮箱1底部，当水位发生变化时浮箱1也跟随水位变化，从而使得水泵2位置跟随水位变化；当水泵2位置变化时，通过万向接头6与联接管8调整水泵2与引水管9之间的角度，从而保持浮箱1水平。浮箱1可跟随水位变化，自动调整取水高程，无需根据水位变化高度更换接头接口，自动化程度高，使用便捷；仅需设置浮箱1、固定支架3、万向接头6与联接管8即可实现自动调整取水高程，结构简单、易于实现且成本低廉，设备改造难度低便于推广使用。
27.实施例2基本如附图2和附图3所示：与实施例1相同部分不再赘述，还设有过滤筒4，过滤筒4侧面为网状，过滤筒4两端设有直径大于水泵2且小于过滤筒4内径的圆形开口，过滤筒4套设在水泵2从而可相对于水泵2转动；还包括除杂装置，除杂装置包括转角机构、传动机构、充气机构和除杂刀21，浮箱1包括顶板、底板和相对于水泵2轴向平行的第一侧壁19和相对于水泵2轴向垂直的第二侧壁20，第一侧壁19和第二侧壁20均平行对称设有两个，浮箱1底板开有方形口，方形口可供过滤筒4通过；转角机构包括连杆7，联接管8靠近水泵2的一端设有条形槽26，连杆7一端通过插销与联接管8靠近水泵2的一端转动连接，插销嵌入条形槽26内，插销可沿条形槽滑动，连杆7另一端通过销轴11与浮箱1转动连接，销轴11贯穿浮箱1第一侧壁19且销轴11长度大于浮箱1侧壁厚度，连杆7与销轴11位于浮箱1外部的一端
通过单向轴承连接，销轴11位于浮箱1内部的一端固定连接有主动齿轮12。
28.传动机构包括转换齿轮13、转换传动轮14、第一传动轮15、第二传动轮16、第三传动轮17和从动齿轮，第一传动轮15、第二传动轮16、第三传动轮17和从动齿轮相对于主动齿轮12垂直，转换齿轮13通过第一转轴与浮箱1第二侧壁20转动连接，第一转轴上套接有第一套筒，转换传动轮14通过第一套筒与转换齿轮13固定连接且转换齿轮13与第转换传动轮14同轴；，转换齿轮13与主动齿轮12均为锥齿轮，转换齿轮13与主动齿轮12啮合；第一传动轮15与浮箱1第二侧壁20通过销子转动连接并且第一传动轮15与转换传动轮14啮合，第二传动轮16与第一传动轮15啮合，第二传动轮16通过第二转轴与浮箱1第二侧壁20转动连接，第二转轴上套接有第二套筒，第三传动轮17通过第二套筒与第二传动轮16固定连接且第三传动轮17与第二传动轮16同轴；从动齿轮与过滤筒4同轴设置且从动齿轮与过滤筒4通过膨胀螺栓刚性连接，第三传动轮17与从动轮18啮合；所述除杂刀21与浮箱1第二侧壁20通过螺栓可拆卸连接，除杂刀21的刀口与过滤筒4外侧壁相切。
29.如图3所示，充气机构包括滑动箱30和上端开口的气筒27，滑动箱30与气筒27通过滑杆与滑槽滑动连接，滑杆与滑动箱30通过螺栓固定连接，滑槽设在气筒27侧壁，滑杆两侧固定连接有波纹收缩带，波纹收缩带嵌入滑槽内且波纹收缩带远离滑杆的一端与滑槽固定连接；气筒27位于滑动箱30与浮箱1之间，气筒27与浮箱1远离传动机构的第一侧壁固定连接，气筒27靠近浮箱1的一侧下端设有进气孔29，进气孔29贯穿气筒和浮箱侧壁，进气孔29内设有仅供气体从气筒27进入浮箱1内的单向进气阀；气筒内设有活塞28，活塞28上设有仅供气体从活塞上方进入活塞下方的活塞单向阀，滑杆延伸入气筒内与活塞通过螺栓固定连接。
30.当水位变化带动浮箱1位置变化时，联接管8与浮箱1之间的角度发生变化，使得连杆7在联接管8带动下转动，由于连杆7转动且销轴11与连杆7通过单向轴承连接，从而连杆7带动销轴11单向转动，从而使得位于浮箱1内部的主动齿轮12轮转动，主动齿轮12通过齿柱带动第一传动轮15转动，第一传动轮15转动带动第二传动轮16转动，由于第二传动轮16与第三传动轮17同轴设置且通过套筒固定连接，第二传动轮16带动第三传动轮17转动使得从动齿轮转动，从而令过滤筒4转动；当过滤筒4转动时侧壁经过除杂刀时便将附着在过滤筒4外壁的杂物刮除，由于销轴与连杆通过单向轴承连接，从而令传动机构各齿轮转动方向不变，使得过滤筒单向转动，从而令除杂刀可对过滤筒整个侧壁进行除杂。
31.当水面波动时，滑动箱30随着水面波动而沿着滑槽上下滑动，从而带动活塞28在气筒27内上下往复滑动，当活塞28向上运动时外部气体通过活塞单向阀进入活塞28从而保持浮箱1内部气压防止浮箱1下沉；滑槽内波纹收缩带可随着滑杆运动方向收缩或拉伸，降低气体从滑槽泄漏，从而保持气筒27气密性。
32.通过转角机构将联接管8与浮箱1之间的角度变化传输到传动机构，通过传动机构带动过滤筒4转动，从而令过滤筒4转动时侧壁经过刮刀时便将附着在过滤筒4外壁的杂物刮除；实现自动化间歇性清除过滤筒4外壁杂物，保证过滤筒4工作效果，减少因为过滤筒4堵塞导致水泵2工作效率降低的问题出现；同时当过滤筒4转动时可带动周围水体转动，可甩出部分附着在过滤筒4外壁的杂物，水体转动变化也可随着水流推开位于过滤筒4附近水体的杂物。
33.如图4所示，除杂刀21刀口向上设置，除杂刀21下方设有挡板23，挡板23一端与浮
箱1的底板内壁固定连接，挡板23另一端与除杂刀21可拆卸连接，挡板23靠近除杂刀21的一端侧壁固定连接有第一挂钩22，第一侧壁19内壁上设有第二挂钩22，第一挂钩22、第二挂钩22上挂有收集袋24。除杂刀21刮下的杂物顺着除杂刀21刀身落入收集袋24中，通过收集袋24收集除杂刀21刮下的杂物，进行杂物回收，减少杂物再次回流入水中增加过滤筒4工作负担。挡板23靠近过滤筒的一面设有毛刷25，通过毛刷25刷除滤网上的细小杂物，如水藻、砂砾等。
34.以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。