專利名稱：自控升降式船塢供水系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及船塢供水技術，具體地涉及一種自控升降式船塢供水系統。
背景技術：
目前，深井潛水泵使用在落差較大的水源地取水，在水位較高時，水泵浸沒在較深的水位下，因水的壓力造成減速電機電流過載，從而導致水泵的減速電機損壞，不能正常供水，而在低水位時，因液位過低又不能滿足供水；污泥泵揚程較小，不能滿足供水的需要； 離心泵因進水口汽蝕不能保證在落差較大時供水。因此，現有技術中的船塢供水系統并不能適用水位變化，難以保證供水系統的正常運行。

發明內容
有鑒于此，提供一種使用效率高、能耗低且不會因水位的落差變化而影響供水的自控升降式船塢供水系統。一種自控升降式船塢供水系統，其包括定位系統、提升系統、船塢系統、離心泵運行系統以及控制所述提升系統的電氣自控系統。所述定位系統包括多個導向柱以及多個導向滑動裝置，每個導向滑動裝置沿著對應的導向柱滑動，所述船塢系統包括船塢底座，所述船塢底座通過導向滑動裝置與導向柱連接，所述提升系統與導向滑動裝置相接觸并牽引導向滑動裝置沿著導向柱滑動以及牽引船塢底座升降，所述離心泵運行系統置于所述船塢底座上。上述自控升降式船塢供水系統在水位落差變化較大的情況下，通過電氣自控系統自動控制，能夠隨著水位變化，使離心泵運行系統、船塢系統、提升系統隨電氣系統自動控制沿導向柱上升或下降，保證系統供水的正常運行。因此，上述自控升降船塢式供水系統在水位較高時，能夠自動沿導向柱上升；在水位較低時，能夠自動沿導向柱下降。因船塢與水位始終保持在相對位置，不會產生進水口汽蝕，從而保證離心泵在水位落差較大時也能正常運行供水。
以下結合附圖描述本發明的實施例，其中


圖1是本發明實施例提供的自控升降式船塢供水系統結構示意圖； 圖2是圖1中的帶有導向滑動裝置的船塢底座俯視結構示意圖； 圖3是圖1中的轉盤及其支承裝置的結構示意圖； 圖4是圖3中的轉盤側視示意圖； 圖5是圖3中的轉盤主視示意圖； 圖6是圖1中的導向滑動裝置的俯視結構示意圖； 圖7是圖1中的導向滑動裝置的主視結構示意圖； 圖8是圖1中的A部分放大結構示意圖；圖9是圖1中的導向滑動裝置的第二導向輪及其固定架結構示意圖； 圖10是圖6中的導向滑動裝置的第一導向輪的主視結構示意圖； 圖11是圖7中的導向滑動裝置的第一導向輪的側視結構示意圖； 圖12是圖11中第一導向輪的定向輪截面結構示意圖； 圖13是圖11中第一導向輪的滾動組件截面結構示意圖。
具體實施例方式以下基于附圖對本發明的具體實施例進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅作為實例，并不用于限定本發明的保護范圍。請參閱圖1，舉例說明本發明實施例的自控升降式船塢供水系統100，包括定位系統10、提升系統20、船塢系統30、離心泵運行系統40以及控制提升系統20的電氣自控系統，定位系統10包括多個導向柱12和多個導向滑動裝置50，每個導向滑動裝置50沿著對應的導向柱12滑動，船塢系統30包括船塢底座32，船塢底座32通過導向滑動裝置50與導向柱12連接，提升系統20與導向滑動裝置50相接觸并牽引導向滑動裝置50沿著導向柱 12滑動以及牽引船塢底座32升降，離心泵運行系統40置于船塢底座32上。如圖1和2所示，船塢底座32由交織成網狀的鋼架34組成，離心泵運行系統40 包括多個水泵42，每個水泵42連接有一進水管44和用于連接外部供水管道的供水管46， 船塢底座32上設有浸入水中的過濾網36，每個進水管44伸入到一過濾網36中將水吸入水泵42，然后水由供水管46供給需要的地方。如圖1所示，提升系統20置于一井架(或高于船塢底座32的平臺)11的頂部。井架11設有出水管道47，用于與供水管46連接。優選地，提升系統20包括減速電機22和牽引繩M，減速電機22帶動牽引繩M升降，導向滑動裝置50 —端滾動支撐于所述牽引繩 24上。具體地，牽引繩M —端固定于船塢底座32上，例如固定于一個拉環33上，牽引繩 24另一端卷繞于一個通過減速電機22驅動的轉盤沈上。在本實施中，牽引繩M有四組， 每兩組牽引繩M相向地卷繞于一個轉盤沈上，因此有兩個轉盤沈(圖只示出一個轉盤沈和兩組牽引繩24，另一轉盤和另兩組牽引繩由于視角重疊被遮擋)，兩個轉盤沈通過傳動軸連接，同步轉動，因而采用一個減速電機22同步控制兩個轉盤沈的轉動，從而使得四組牽引繩M同步升降。井架11頂部設置有四個定滑輪27，每條牽引繩M滑動地架設于定滑輪27上并在牽拉時在定滑輪27上滑過，定滑輪27起到固定牽引繩M的作用，防止船塢在風浪較大時牽引繩M出現移位，另外，通過定滑輪27的作用，使得牽引繩M在轉盤沈水平卷繞而大致垂直地牽引導向滑動裝置50滑動，從而便于通過一個轉盤沈配合兩組牽引繩對運作，省力方便。如圖3所示，轉盤沈通過一主軸23架設于支承座25上，主軸23固定于支承座25 的一支架四上，兩組牽引繩M相向地大致水平從轉盤沈上端和下端伸出。如圖4和5所示，分別顯示轉盤沈未裝繩時和裝繩時的結構。轉盤沈包括軸承 261和套設于軸承261外周的兩個圓盤沈2，兩個圓盤262沿軸向平行且間隔排列，兩組牽引繩M互不影響地纏繞于軸承261上并位于兩個圓盤262之間。軸承的外表面在未設有圓盤262的另一端凸設有卡環沈5，即能增加該端軸承的厚度，又能抵住圓盤沈2。 軸承261的內表面設有一定位凹槽沈4，通過定位凹槽264與圖3中的主軸23定位連接，當
5減速電機22驅動主軸轉動時，帶動圓盤262轉動，從而達到卷放兩組牽引繩M的效果。如圖6和7所示，分別顯示導向滑動裝置50的俯視和主視圖。導向滑動裝置50包括兩個平行設置且垂直于導向柱12的牽引架51和設置于牽引架51上的導向滑動機構，每個牽引架51 —端通過導向滑動機構滾動支撐于牽引繩M上且隨牽引繩M升降，每個牽引架51的另一端通過導向滑動機構與導向柱12相連且沿導向柱12升降。兩個牽引架51之間通過連桿53連接，例如，如圖所示，每兩個牽引架51之間通過兩個平行的連桿53連接， 構成井形框架。每個導向滑動機構包括分別樞軸連接于牽引架51兩端的第一導向輪52、 第二導向輪M，第一導向輪52滑動置于導向柱12上，第二導向輪M滾動支撐于牽引繩M 上并隨牽引繩M上升或下降。每個牽引架51設置有第二導向輪M的端部伸出于連桿53， 以便設置第二導向輪54，同樣，每個牽引架51設置有第一導向輪52的端部伸出于連桿53， 以便設置第一導向輪52。如圖8和9所示，牽引架51的末端512具有一固定架M2，第二導向輪M通過一個軸543樞軸連接于該固定架542上，固定架542為U形結構、“匚”形或框架結構，軸543 設于固定架討2的兩個固定邊框544上。固定架M2、第二導向輪M和牽引架51的末端 512三者之間形成空間M6，牽引繩M穿過該空間546并與第二導向輪M可相對滑動地接觸，這樣，第二導向輪M可作一定程序的相對牽引繩M的滾動，例如牽引繩M未繃緊或繃得更緊時會在牽引繩M上略微滾動，直到達到新的平衡位置，一旦處于平衡位置，第二導向輪M支撐于牽引繩M并隨著牽引繩M同步升降。如圖1所示，牽引繩M先架設于定滑輪27再繞過第二定向輪M，定滑輪27的軸心與導向柱12之間的距離為Li，拉環33與導向柱12之間的距離為L3，如圖6所示，軸543 的軸心與導向柱12之間的距離為L2。優選地，Ll與L3相等或者L1>L3 ；進一步，L2<L3。通過這樣的距離關系，使得第二導向輪M始終處于受到牽引繩M的壓迫狀態(如圖9所示)， 也使牽引繩M始終處于繃緊狀態。而且，第二導向輪M與牽引繩M的接觸點距離拉環33 具有一定的距離，該距離與牽引架51相對船塢底座32的高度基本相同，使得牽引架51在升降中保持水平，并平行于船塢底座32表面。在本實施例中，導向柱12包括四個工字形柱子12 (圖1中只顯示兩個，另兩個與圖1中兩個重疊而未顯示)，如圖10和11所示，導向柱12穿過第一導向輪52，每個工字形柱子12具有兩個沿著柱子12長度方向延伸的槽形軌道14，每個工字形柱子12上滑動地設置有一個該第一導向輪52。同時參考圖6和7，每個牽引架51在連接有第一導向輪52的一端設有支架陽，每個第一導向輪52包括樞軸連接于支架55上的兩個滾動組件56、分別置于支架52兩端的兩個定向組件58，每個滾動組件56置于一槽形軌道14中并沿著槽形軌道14滾動，每個定向組件58置于一槽形軌道14中并沿著槽形軌道14升降。具體地，如圖10和11所示，支架55的兩端分別設有與導向柱12的兩個槽形軌道 14相對的兩個定向支撐板552，定向支承板552與支架55的端部構成U形或“匚”形結構。 每個定向組件58包括兩個所述定向支撐板552以及分別軸接于所述兩個定向支撐板552 上的兩個定向輪580，工字形柱子12穿過兩個定向輪580之間的間隙。每個定向輪580通過一個定向輪軸582軸接于對應一定向支撐板552上。如圖12所示，定向輪580為大致輪形，其截面形狀與槽形軌道14的截面形狀相對應，例如為沿著軸向半徑漸縮的輪盤形狀。支架55兩端的同一側的定向支撐板552通過一橫梁5M相連，兩個滾動組件56分別樞軸連接于橫梁陽4的兩端并與定向組件58相間隔，即兩個滾動組件56間隔分布于兩個定向組件58之間。再結合參閱圖13，每個滾動組件56包括分別固定于支架55兩側橫梁 554上的兩個滾輪支撐板562和分別樞軸連接于兩個滾輪支撐板562上的兩個滾輪560，工字形柱子12穿過兩個滾輪560之間并讓兩個滾輪560沿著槽形軌道14滾動，而且兩個滾輪560與槽形軌道14直接接觸。每個滾輪支撐板562呈U形或“匚”形結構，滾輪560即通過一個滾輪軸566架設于U形或“匚”形結構的滾輪支撐板562中。由圖11可知，每個滾輪560的軸線(即滾輪軸566的軸線)分別與對應一側的定向輪580的軸線(即定向輪軸 582的軸線)異面垂直，優選地，從圖11的重疊投影上看，每個滾輪560的軸線和定向輪580 的軸線相互平均分割，交點在各自中點上，而且，兩個軸線的連線平行于導向柱12，S卩，在系統100使用時，第一導向輪52沿著該連線作線性升降運動。這樣，導向滑動裝置50的兩端通過第一導向輪52和第二導向輪M支持在導向柱12和牽引繩M之間，并且導向滑動裝置50能在導向柱12和牽引繩M之間處于相對平衡狀態，導向滑動裝置50相對導向柱12 升降，但相對于牽引繩M位置不變或者說與牽引繩M同步升降；而且，導向滑動裝置50通過第二導向輪M滾動支撐于牽引繩M上，第一導向輪52順著導向柱12滑動(依靠定向輪 580)及滾動(通過滾輪560)升降。其中，導向滑動裝置50以及導向柱12起到導向作用，導向柱12是獨立于船塢系統30外單獨固定，例如固定于海底或地面等。導向滑動裝置50依靠第一導向輪52和第二導向輪M支撐，可以與船塢底座32無連接，當然也可以與船塢底座32有關聯。進一步地，電氣自控系統包括感測水位變化的液位感應器，該液位感應器是安裝于船塢底座上，液位感應器感測液位變化，然后通過控制減速電機22的開啟運作，帶動牽引繩M的升降，從而實現整個船塢底座32及其上的各個裝置的升降。本實施例的支架、框架、船塢底座、支承板、導向柱等都為鋼材組成的鋼架結構，可以是槽鋼或鋼板，例如導向柱為工字鋼。由上可知，在本實施例的每個導向滑動機構中，第二導向輪M為一個，第一導向輪52包括兩個滾動組件56和兩個定向組件58，即第一導向輪52為線滑動(或兩點滾動)不是單點滑動，結合第二導向輪M滾動支撐于牽引繩M上(可看作相對于牽引繩M固定的支點)，整個導向滑動機構形成面移動，而且，導向滑動裝置50包括兩個平行牽引架51和連接兩個牽引架51的兩個連桿53，四者構成導向滑動裝置50的框架，大致呈井形，在兩個平行牽引架51的兩端共有兩個導向滑動機構，形成非常穩定的保持水平的導向機構，在牽引繩M的牽引以及導向柱12的作用下，使得船塢底座32及其上的設備能夠平衡地升降。需要升降時，通過減速電機22驅動轉盤沈帶動四組牽引繩M升降，牽引繩M的升降帶動船塢底座32的升降并在第一導向輪52的輔助下沿著導向柱12升降，此時，兩個滾動組件56 和兩個定向組件58沿著導向柱12滾動和滑動。在實際應用中，液位感應器監測水位的變化，水位高時，開啟減速電機，使離心泵運行系統40、船塢系統30、提升系統20沿導向柱12上升；當液位感應器監測水位低時，開啟減速電機，使離心泵運行系統40、船塢系統30、提升系統20沿導向柱12下降。因船塢與水位始終保持在相對位置，不會產生進水口汽蝕，從而保證離心水泵42在水位落差較大也正常運行供水。以上僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種自控升降式船塢供水系統，其特征在于，包括定位系統、提升系統、船塢系統、離心泵運行系統、以及控制所述提升系統的(請確認提升系統(如電機)是否由電氣自控系統控制)電氣自控系統，所述定位系統包括多個導向柱以及多個導向滑動裝置，每個導向滑動裝置沿著對應的導向柱滑動，所述船塢系統包括船塢底座，所述船塢底座通過導向滑動裝置與導向柱連接，所述提升系統與導向滑動裝置相接觸并牽引導向滑動裝置沿著導向柱滑動以及牽引船塢底座升降，所述離心泵運行系統置于所述船塢底座上。
2.如權利要求1所述的自控升降式船塢供水系統，其特征在于，所述提升系統包括減速電機和牽引繩，所述減速電機帶動所述牽引繩升降，所述導向滑動裝置一端滾動支撐于所述牽引繩上。
3.如權利要求1所述的自控升降式船塢供水系統，其特征在于，所述電氣自控系統包括感測水位變化的液位感應器，所述電氣自控系統通過液位感應器感測水位變化而控制所述減速電機的運作。
4.如權利要求3所述的自控升降式船塢供水系統，其特征在于，所述牽引繩一端固定于所述船塢底座上，另一端卷繞于一通過所述減速電機驅動的轉盤上。
5.如權利要求3所述的自控升降式船塢供水系統，其特征在于，所述導向滑動裝置包括兩個平行設置且垂直于導向柱的牽引架和設置于牽引架上的導向滑動機構，每個牽引架一端通過所述導向滑動機構滾動支撐于牽引繩上且隨牽引繩升降，每個牽引架的另一端通過所述導向滑動機構與所述導向柱相連且沿導向柱升降，兩個牽引架之間通過連桿連接。
6.如權利要求5所述的自控升降式船塢供水系統，其特征在于，所述導向滑動機構包括分別樞軸連接于牽引架兩端的第一導向輪、第二導向輪，所述第一導向輪滑動置于導向柱上，所述第二導向輪滾動支撐于牽引繩上并隨牽引繩上升或下降。
7.如權利要求6所述的自控升降式船塢供水系統，其特征在于，每個所述牽引繩架設于一個定滑輪后繞過第二定向輪，再固定于所述船塢底座上，所述定滑輪與導向柱的距離設為Li，所述第二定向輪與導向柱的距離設為L2，所述牽引繩在船塢底座上的固定點與導向柱的距離設為L3，其中L1、L2、L3滿足Ll彡L3且L2<L3，使得所述第二定向輪處于受牽引繩的壓迫狀態。
8.如權利要求6所述的自控升降式船塢供水系統，其特征在于，所述多個導向柱包括四個工字形柱子，每個工字形柱子具有兩個沿著柱子長度方向延伸的槽形軌道，每個工字形柱子上滑動地設置有一個所述第一導向輪，每個牽引架在連接有第一導向輪的一端設有支架，每個所述第一導向輪包括樞軸連接于所述支架上的兩個滾動組件、分別置于所述支架兩端的兩個定向組件，每個滾動組件置于一槽形軌道中并沿著所述槽形軌道滾動，每個定向組件置于一槽形軌道中并沿著所述槽形軌道升降。
9.如權利要求8所述的自控升降式船塢供水系統，其特征在于，所述支架的兩端分別設有與導向柱的兩個槽形軌道相對的兩個定向支撐板，每個定向組件包括兩個所述定向支撐板以及分別軸接于所述兩個定向支撐板上的兩個定向輪，所述工字形柱子穿過兩個定向輪之間的間隙。
10.如權利要求9所述的自控升降式船塢供水系統，其特征在于，所述支架兩端的同一側的定向支撐板通過一橫梁相連，所述兩個滾動組件分別樞軸連接于所述橫梁兩端并與定向組件相間隔，每個滾動組件包括分別固定于支架兩側橫梁上的兩個滾輪支撐板和分別樞軸連接于兩個滾輪支撐板上的兩個滾輪，所述工字形柱子穿過兩個滾輪之間并讓兩個滾輪沿著所述槽形軌道滾動。
全文摘要
本發明涉及一種自控升降式船塢供水系統，其包括定位系統、提升系統、船塢系統、離心泵運行系統以及控制所述提升系統的電氣自控系統，所述定位系統包括多個導向柱以及多個導向滑動裝置，每個導向滑動裝置沿著對應的導向柱滑動，所述船塢系統包括船塢底座，所述船塢底座通過導向滑動裝置與導向柱連接，所述提升系統與導向滑動裝置相接觸并牽引導向滑動裝置沿著導向柱滑動以及牽引船塢底座升降，所述離心泵運行系統置于所述船塢底座上。該系統通過電氣自控系統自動控制，能夠隨著水位變化，使離心泵運行系統、船塢系統、提升系統隨電氣系統自動控制沿導向柱上升或下降，保證系統供水的正常運行。
文檔編號E03B5/00GK102383464SQ201110260620
公開日2012年3月21日 申請日期2011年9月5日 優先權日2011年9月5日
發明者周長明, 董清世, 郜國順 申請人:信義節能玻璃(蕪湖)有限公司