一种管道高效输送泥浆装置

本发明属于管道输送技术领域，涉及一种管道高效输送泥浆装置。

绞吸船输送泥浆原理是通过离心泵产生负压后，将泥浆吸起并经过泥泵增压后， 通过管道将泥浆输送至指定区域；泥浆是由固体泥沙和水相互混合而成，其流量大且浓度 高，在输送过程中，泥浆中的固体颗粒会逐渐分层沉积，聚集在管道的底部，引起泥浆淤积 堵管和管道阻力增大等输送问题。堵管发生后，必须长时间泵送清水，不仅影响正常施工进 度，而且代价极大。

采用管道输送的泥沙，一般为非均质流浆体。在水强度作用下，浆体浓度沿垂直管 轴线表现为上细下粗的分布规律；在输送过程中，泥沙颗粒分别以悬浮、跳跃、滚动和滑动 等多种状态存在，在一定施工流速下，泥浆颗粒以悬移运动形式或推移运动形式运动。泥浆 阻力损失的内在机理在于泥浆运动过程的能量耗散，主要表现为沿程压力下降；泥沙颗粒 越粗，管道阻力越大。

（1）要解决的技术问题

本发明为了克服目前管道运输泥浆存在泥浆淤积堵管、管道阻力增大，堵管后需要长 时间泵送清水、影响施工进度的缺点，本发明要解决的技术问题是提供一种管道高效输送 泥浆装置。

（2）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种管道高效输送泥浆装置，包括有运输 管道、管道连接装置、密封圈、旋转装置和加气装置，管道连接装置包括有外管道、内管道、 清扫片和管道齿圈，外管道两侧设有内管道，外管道与左、右内管道之间均设有密封槽，内 管道连接有清扫片，外管道上设有管道齿圈，旋转装置包括有旋转轴、旋转齿圈和旋转电 机，旋转装置放置在运输管道的后侧，旋转电机设在运输管道左后侧，旋转电机连接有旋转 轴，旋转轴上设有旋转齿圈，旋转齿圈与管道齿圈啮合，加气装置包括有气泵、总气管、分支 气管、进气管、加气总管、加气孔和旋转接头，气泵安装在运输管道的右前侧，气泵连接有总 气管，总气管连接有分支气管，外管道上设有进气管，分支气管通过旋转接头与进气管连 接，外管道、内管道和清扫片上共同设有加气总管，加气总管与进气管连接，清扫片上设有 加气孔，加气孔与加气总管连接。

优选地，还包括有抽水装置，抽水装置包括有抽水泵和抽水阀，抽水泵与总气管连 接，抽水泵与总气管之间设有抽水阀，所述气泵与所述总气管之间还设有气阀。

优选地，还包括有挤压装置，挤压装置包括有油泵、总油管、分支油管、进油管、加 油总管、加油孔、挤压油缸、挤压活塞和旋转油管接头，油泵安装在运输管道的右前侧，油泵 连接有总油管，总油管连接有分支油管，外管道上设有进油管，分支油管通过旋转油管接头 与进油管连接，外管道、内管道和清扫片上共同设有加油总管，加油总管与进油管连接，清 扫片上设有加油孔，加油孔与加油总管连接，清扫片上设有挤压油缸、油缸内设有挤压活 塞，挤压油缸与加油孔连接。

优选地，所述挤压活塞与油缸底部通过弹簧连接。

工作原理：人们首先把运输管道通过管道连接装置连接在一起，然后运输泥浆。运 输泥浆时，旋转电机转动，旋转轴带动旋转齿圈转动，旋转齿圈带动管道齿圈转动，外管道 则旋转起来，这样内管道也带动清扫片转动起来，这样就可以把管壁上淤积的泥浆扰动，避 免泥浆淤积过多而导致管道堵塞。

为了降低管道阻力，可以启动气泵，气泵把高压气体压入总气管，高压气体从总气 管进入进气管，然后从进气管进入加气总管，最后从加气孔进入运输管道。高压气体在运输 管道内壁形成微小气泡，这些微小气泡形成一层气膜，降低了泥浆与管壁间流动阻力。分支 气管通过旋转接头与进气管连接，当管道连接装置旋转时分支气管可以保持不动。

当运输管道堵塞时，工作人员将往运输管道内泵送大量的清水进行疏通。此时，工 作人员可以关闭气阀、关闭气泵，然后打开抽水阀和抽水泵，这样运输管道内的一些较为细 小的颗粒泥沙可以经过加气孔、加气总管、进气管、旋转接头、分支气管和总气管这些部件 被抽水泵抽出，这样就可以减轻运输管道内的淤堵现象，可以加快疏通运输管道。

当运输管道堵塞时，启动油泵，液压油经过总油管、分支油管、进油管、加油总管、 加油孔进入挤压油缸，挤压活塞向外移动，可以把堵塞的大块泥沙挤碎一部分，挤碎的泥沙 比较容易被抽水泵抽出。油泵停止泵油后，挤压活塞在管道压力的作用下缩回挤压油缸内。 反复的启动和停止油泵，可以不停的挤压粉碎堵塞的泥沙块，起到了加速疏通运输管道的 作用。

所述挤压活塞与油缸底部通过弹簧连接，加快了挤压活塞的回缩速度，也就加快 了挤压活塞工作的频率，进一步加块疏通运输管道。

（3）有益效果

本发明解决了目前管道运输泥浆存在泥浆淤积堵管、管道阻力增大，堵管后需要长时 间泵送清水、影响施工进度的缺点，本发明达到了不容易淤积堵管、管道阻力小、堵管后可 以迅速疏通的效果。

图1为本发明的俯视剖面结构示意图。

图2为管道连接装置的俯视剖面结构示意图。

图3为管道连接装置的俯视结构示意图。

图4为管道连接装置的左视结构示意图。

图5为旋转装置的结构示意图。

图6为管道连接装置的俯视结构示意图。

图7为管道连接装置的左视结构示意图。

图8为本发明加气装置的结构示意图。

图9为本发明抽水装置的结构示意图。

图10为本发明的俯视剖面结构示意图。

图11为管道连接装置的左视结构示意图。

图12为管道连接装置的俯视结构示意图。

图13为本发明挤压装置的结构示意图。

附图中的标记为：1-运输管道，2-管道连接装置，3-密封圈，4-旋转装置，5-加气装 置，6-抽水装置，21-外管道，22-内管道，23-清扫片，24-管道齿圈，25-密封槽，41-旋转轴， 42-旋转齿圈，43-旋转电机，51-气泵，52-总气管，53-分支气管，54-进气管，55-加气总管， 56-加气孔，57-旋转接头，58-气阀，61-抽水泵，62-抽水阀，71-油泵，72-总油管，73-分支油 管，74-进油管，75-加油总管，76-加油孔，77-挤压油缸，78-挤压活塞，79-旋转油管接头。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

一种管道高效输送泥浆装置，如图1-8所示，包括有运输管道1、管道连接装置2、密封圈 3、旋转装置4和加气装置5，管道连接装置2包括有外管道21、内管道22、清扫片23和管道齿 圈24，外管道21两侧设有内管道22，外管道21与左、右内管道22之间均设有密封槽25，内管 道22连接有清扫片23，外管道21上设有管道齿圈24，旋转装置4包括有旋转轴41、旋转齿圈 42和旋转电机43，旋转装置4放置在运输管道1的后侧，旋转电机43设在运输管道1左后侧， 旋转电机43连接有旋转轴41，旋转轴41上设有旋转齿圈42，旋转齿圈42与管道齿圈24啮合， 加气装置5包括有气泵51、总气管52、分支气管53、进气管54、加气总管55、加气孔56和旋转 接头57，气泵51安装在运输管道1的右前侧，气泵51连接有总气管52，总气管52连接有分支 气管53，外管道21上设有进气管54，分支气管53通过旋转接头57与进气管54连接，外管道 21、内管道22和清扫片23上共同设有加气总管55，加气总管55与进气管54连接，清扫片23上 设有加气孔56，加气孔56与加气总管55连接。

工作原理：人们首先把运输管道1通过管道连接装置2连接在一起，然后运输泥浆。 运输泥浆时，旋转电机43转动，旋转轴41带动旋转齿圈42转动，旋转齿圈42带动管道齿圈24 转动，外管道21则旋转起来，这样内管道22也带动清扫片23转动起来，这样就可以把管壁上 淤积的泥浆扰动，避免泥浆淤积过多而导致管道堵塞。

为了降低管道阻力，可以启动气泵51，气泵51把高压气体压入总气管52，高压气体 从总气管52进入进气管54，然后从进气管54进入加气总管55，最后从加气孔56进入运输管 道1。高压气体在运输管道1内壁形成微小气泡，这些微小气泡形成一层气膜，降低了泥浆与 管壁间流动阻力。分支气管53通过旋转接头57与进气管54连接，当管道连接装置2旋转时分 支气管53可以保持不动。

实施例2

一种管道高效输送泥浆装置，如图1-9所示，包括有运输管道1、管道连接装置2、密封圈 3、旋转装置4和加气装置5，管道连接装置2包括有外管道21、内管道22、清扫片23和管道齿 圈24，外管道21两侧设有内管道22，外管道21与左、右内管道22之间均设有密封槽25，内管 道22连接有清扫片23，外管道21上设有管道齿圈24，旋转装置4包括有旋转轴41、旋转齿圈 42和旋转电机43，旋转装置4放置在运输管道1的后侧，旋转电机43设在运输管道1左后侧， 旋转电机43连接有旋转轴41，旋转轴41上设有旋转齿圈42，旋转齿圈42与管道齿圈24啮合， 加气装置5包括有气泵51、总气管52、分支气管53、进气管54、加气总管55、加气孔56和旋转 接头57，气泵51安装在运输管道1的右前侧，气泵51连接有总气管52，总气管52连接有分支 气管53，外管道21上设有进气管54，分支气管53通过旋转接头57与进气管54连接，外管道 21、内管道22和清扫片23上共同设有加气总管55，加气总管55与进气管54连接，清扫片23上 设有加气孔56，加气孔56与加气总管55连接。

还包括有抽水装置6，抽水装置6包括有抽水泵61和抽水阀62，抽水泵61与总气管 52连接，抽水泵61与总气管52之间设有抽水阀62，所述气泵51与所述总气管52之间还设有 气阀58。

工作原理：人们首先把运输管道1通过管道连接装置2连接在一起，然后运输泥浆。 运输泥浆时，旋转电机43转动，旋转轴41带动旋转齿圈42转动，旋转齿圈42带动管道齿圈24 转动，外管道21则旋转起来，这样内管道22也带动清扫片23转动起来，这样就可以把管壁上 淤积的泥浆扰动，避免泥浆淤积过多而导致管道堵塞。

为了降低管道阻力，可以启动气泵51，气泵51把高压气体压入总气管52，高压气体 从总气管52进入进气管54，然后从进气管54进入加气总管55，最后从加气孔56进入运输管 道1。高压气体在运输管道1内壁形成微小气泡，这些微小气泡形成一层气膜，降低了泥浆与 管壁间流动阻力。分支气管53通过旋转接头57与进气管54连接，当管道连接装置2旋转时分 支气管53可以保持不动。

当运输管道1堵塞时，工作人员将往运输管道1内泵送大量的清水进行疏通。此时， 工作人员可以关闭气阀58、关闭气泵51，然后打开抽水阀62和抽水泵61，这样运输管道1内 的一些较为细小的颗粒泥沙可以经过加气孔56、加气总管55、进气管54、旋转接头57、分支 气管53和总气管52这些部件被抽水泵61抽出，这样就可以减轻运输管道1内的淤堵现象，可 以加快疏通运输管道1。

实施例3

一种管道高效输送泥浆装置，如图1-13所示，包括有运输管道1、管道连接装置2、密封 圈3、旋转装置4和加气装置5，管道连接装置2包括有外管道21、内管道22、清扫片23和管道 齿圈24，外管道21两侧设有内管道22，外管道21与左、右内管道22之间均设有密封槽25，内 管道22连接有清扫片23，外管道21上设有管道齿圈24，旋转装置4包括有旋转轴41、旋转齿 圈42和旋转电机43，旋转装置4放置在运输管道1的后侧，旋转电机43设在运输管道1左后 侧，旋转电机43连接有旋转轴41，旋转轴41上设有旋转齿圈42，旋转齿圈42与管道齿圈24啮 合，加气装置5包括有气泵51、总气管52、分支气管53、进气管54、加气总管55、加气孔56和旋 转接头57，气泵51安装在运输管道1的右前侧，气泵51连接有总气管52，总气管52连接有分 支气管53，外管道21上设有进气管54，分支气管53通过旋转接头57与进气管54连接，外管道 21、内管道22和清扫片23上共同设有加气总管55，加气总管55与进气管54连接，清扫片23上 设有加气孔56，加气孔56与加气总管55连接。

还包括有抽水装置6，抽水装置6包括有抽水泵61和抽水阀62，抽水泵61与总气管 52连接，抽水泵61与总气管52之间设有抽水阀62，所述气泵51与所述总气管52之间还设有 气阀58。

还包括有挤压装置，挤压装置包括有油泵71、总油管72、分支油管73、进油管74、加 油总管75、加油孔76、挤压油缸77、挤压活塞78和旋转油管接头79，油泵71安装在运输管道1 的右前侧，油泵71连接有总油管72，总油管72连接有分支油管73，外管道21上设有进油管 74，分支油管73通过旋转油管接头79与进油管74连接，外管道21、内管道22和清扫片23上共 同设有加油总管75，加油总管75与进油管74连接，清扫片23上设有加油孔76，加油孔76与加 油总管75连接，清扫片23上设有挤压油缸77、油缸内设有挤压活塞78，挤压油缸77与加油孔 76连接。

所述挤压活塞78与油缸底部通过弹簧连接。

工作原理：人们首先把运输管道1通过管道连接装置2连接在一起，然后运输泥浆。 运输泥浆时，旋转电机43转动，旋转轴41带动旋转齿圈42转动，旋转齿圈42带动管道齿圈24 转动，外管道21则旋转起来，这样内管道22也带动清扫片23转动起来，这样就可以把管壁上 淤积的泥浆扰动，避免泥浆淤积过多而导致管道堵塞。

为了降低管道阻力，可以启动气泵51，气泵51把高压气体压入总气管52，高压气体 从总气管52进入进气管54，然后从进气管54进入加气总管55，最后从加气孔56进入运输管 道1。高压气体在运输管道1内壁形成微小气泡，这些微小气泡形成一层气膜，降低了泥浆与 管壁间流动阻力。分支气管53通过旋转接头57与进气管54连接，当管道连接装置2旋转时分 支气管53可以保持不动。

当运输管道1堵塞时，工作人员将往运输管道1内泵送大量的清水进行疏通。此时， 工作人员可以关闭气阀58、关闭气泵51，然后打开抽水阀62和抽水泵61，这样运输管道1内 的一些较为细小的颗粒泥沙可以经过加气孔56、加气总管55、进气管54、旋转接头57、分支 气管53和总气管52这些部件被抽水泵61抽出，这样就可以减轻运输管道1内的淤堵现象，可 以加快疏通运输管道1。

当运输管道1堵塞时，启动油泵71，液压油经过总油管72、分支油管73、进油管74、 加油总管75、加油孔76进入挤压油缸77，挤压活塞78向外移动，可以把堵塞的大块泥沙挤碎 一部分，挤碎的泥沙比较容易被抽水泵61抽出。油泵71停止泵油后，挤压活塞78在管道压力 的作用下缩回挤压油缸77内。反复的启动和停止油泵71，可以不停的挤压粉碎堵塞的泥沙 块，起到了加速疏通运输管道1的作用。

所述挤压活塞78与油缸底部通过弹簧连接，加快了挤压活塞78的回缩速度，也就 加快了挤压活塞78工作的频率，进一步加块疏通运输管道1。

以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并 不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发 明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。