一种高可靠性应急排涝车技术领域
本发明属于救援车辆技术领域,具体涉及一种高可靠性应急排涝车。
背景技术
随着近年来城市建设步伐的加快,市政排涝管网的建设不足或者个别管路的排水
不畅而导致城市低洼地方大面积积水的现象时有发生。众所周知,这些年城市规模发展很
快,但相应的公共设施建设却没有跟上。道路被水泥和柏油大面积覆盖,所建设的各样工程
改变了地形地貌,城市硬质化,排水管网老化,大大降低了城市排水功能,而留下的少有的
排水口及管路也频频堵塞,特别是在低洼的铁路涵洞、立交桥下,在雨水不大没有发生大面
积积水时,由于地势低洼便产生积水,偏偏这种地方的排水管道也是最脆弱的,这样一来导
致交通堵塞、瘫痪。这时就需要一种即方便快捷又省时省力的排水设备来解决了,通常的做
法是拖一台移动式的小型柴油排污泵,然后人工连接进、出水管路把水管铺设出去,在抽水
时由于水位的下降还要频繁的移动水泵,使用时由于各个部分部件多,检修/维修都很复
杂。由于积水往往由频繁的降雨造成,积水区域内还夹杂一些垃圾等,且窨井盖处伴随有旋
涡,因此积水易溶解较多的空气,抽水使用中泵体极易发生噪音并引起震动,长期使用下来
容易泵体容易受到损坏。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷,提供一种各装置集成于底盘上,不需
移动抽水泵,检维修方便的;抽水泵中水流稳定,使用过程中泵体运作安静且平稳,无噪音
无振动,抽水泵使用寿命长的高可靠性应急排涝车。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种高可靠性应急排涝车,其包括
车舱,车舱内的底部安装有底盘,底盘上安装有抽水泵、文丘里喷射器、空压机和真空泵,并
且车舱内放置有能够移置于车舱外部的蓄水罐,蓄水罐的底部设有抽水口和多个进水口,
抽水口通过第一软管连通抽水泵的进口,抽水泵的出口通过排水管路连通至车舱外部;
排水管路的一侧通过第一支路连通真空泵的进口;蓄水罐的顶部设有抽气口,抽
气口通过第二软管连通文丘里喷射器的混合室,文丘里喷射器的高压气进口与空压机连
通,文丘里喷射器的喷射口通过喷射管路连通至车舱外部。
首先,停车打开后车门,将蓄水罐移置积水区域,积水从进水口进入罐中。然后,打
开空压机,使文丘里喷射器的混合室中产生微负压;由于第二软管通过抽气口与蓄水罐连
通,因此蓄水罐中会产生微负压,使罐中的空气溶解度降低,甚至趋近于零。接着,打开真空
泵一段时间,促使蓄水罐中的积液进入抽水泵;最后,关闭真空泵,再打开抽水泵,积水即可
顺利通过排水管路排至车舱外部的一侧。各装置集成于底盘上,不需移动抽水泵,检维修方
便。由于文丘里喷射器的作用,所以,此时通过抽水泵的积水中的气体含量几乎为零,因此
抽水泵中水流稳定,使用过程中泵体运作安静且平稳,无噪音无振动,抽水泵使用寿命长,
可靠性高。
具体地,排水管路中设有第一阀门,第一支路和排水管路的连通口位于第一阀门
和抽水泵之间;第一支路中设有第二阀门;第二软管通过第二支路与文丘里喷射器的混合
室连通,第二支路中设有第三阀门。
本发明的各阀门具体操作是:在打开空压机之后,接着打开第三阀门;在打开真空
泵之后,接着打开第二阀门,在打开抽水泵之后,接着打开第一阀门;至一定时间后,积液完
全进入抽水泵并可排出后,再依次关闭第二阀门和真空泵。通过各阀门的控制,便于保证各
设备的使用寿命,增强可靠性。由于在系统启动时,管路常常为空管,没有管阻压力,忽然启
动设备,这样会造成设备在一定转速下启动时的开始短时间内由于没有阻力,会偏大流量
运转,常常出现振动、噪声,甚至电机超负荷运转,将电机烧毁。各阀预先为关闭状态时,等
于人为设置管阻压力,随设备正常运转后,缓慢启动阀门,让设备沿其性能曲线规律逐步正
常工作,便于维持设备使用寿命,增强可靠性。
进一步地,第一阀门、第二阀门和第三阀门均为电磁阀;高可靠性应急排涝车还包
括控制器,蓄水罐的罐顶安装有液位计和压力传感器,液位计和压力传感器分别电连接控
制器的输入端,控制器的输出端分别与第一阀门、第二阀门、第三阀门、真空泵、空压机和抽
水泵电连接。
自控操作为:当液位计感应到积液液位时,控制器依次启动空压机、第三阀门、真
空泵、第二阀门、抽水泵和第一阀门,接着依次关闭第二阀门和真空泵,排水过程操作原理
如前所述,此处不作详述。当液位计感应到液位过高或压力传感器感应到负压过低时,传递
信号给控制器,控制器控制第三阀门和空压机依次关闭。从而在液位过高或负压过低的情
况下,停止了罐内负压氛围,避免了气流夹带积液进入文丘里喷射器,防止造成噪音过大,
避免汽沫冲击。当液位计感应不到积液的液位后,发送信号给控制器,控制器依次关闭第三
阀门、空压机、第一阀门和抽水泵。本发明采用自动控制,实施方便,不需人为操作,排水效
率高。
具体地,蓄水罐的下部周向均布有多个进水口,进水口呈圆通孔状,并且安装有丝
网筛。可避免积水区域的生活垃圾、树枝、树叶或石子等杂物进入蓄水罐内,防止损坏抽水
泵等装置,过滤性能好;且蓄水罐的下部周向均布有多个进水口,进水能力强,加快了排水
效率。
进一步地,丝网筛的筛孔尺寸为50-200目,过滤性能更好。
具体地,蓄水罐为圆筒形罐体,蓄水罐的罐底为平底封头,且罐顶为椭圆封头。由
于蓄水罐的顶部为负压腔,椭圆封头在外压作用下,封头底边和过渡区易产生周向拉伸应
力,具有“趋扁”现象,因此这些部位在外压作用下,不会发生周向失稳状况,稳定性比平底
封头好,而性价比及成本比球形封头好。此外,封头底边即过渡区径向扩张,因此对与之衔
接的蓄水罐的圆筒形罐体起到一种径向支撑的加强作用,相当于一个加强结构。另外,蓄水
罐的罐底为平底封头,由于罐底常积蓄积液,为常压容器,使用平底封头较为经济。
进一步地,蓄水罐的筒形外圆面上靠近罐顶焊缝线位置处固定有加强圈,进一步
加强蓄水罐的外压区域,避免发生失稳。
进一步地,蓄水罐的一侧设有人孔,蓄水罐的罐顶内安装有丝网除沫器,抽气口设
于丝网除沫器的上方。人孔方便蓄水罐内部检维修;丝网除沫器避免负压下产生的气流带
走过多的积液汽沫,否则积液汽沫进入文丘里喷射器,冲击力较大,长期下来易损坏文丘里
喷射器。
具体地,底盘上固设有第一轮架和第二轮架,第一轮架上转动连接有第一工字轮,
第二轮架上转动连接有第二工字轮,第一软管缠绕于第一工字轮上,第二软管缠绕于第二
工字轮上;车舱内的顶部安装有吊架,吊架上安装有卷扬机,吊架朝向车舱后门的前端面上
固定有油缸和管套,油缸的缸体和管套上均固定有用于固接于车舱顶部的拉杆;管套中套
装有伸缩臂,伸缩臂和油缸的活塞杆的伸缩方向均朝向车舱后门,伸缩臂远离吊架的一端
上固定有联架,油缸的活塞杆的伸出端固定于联架上,卷扬机的钢丝绳通过安装于联架上
的滑轮组吊接蓄水罐的顶部,联架上安装有声光警示器。
第一工字轮和第二工字轮方便蓄水罐的移动至车舱外部,且方便收集和整理第一
软管和第二软管,节约空间。排水之前,当需要将车内的蓄水罐移至车外时,首先启动油缸,
通过油缸的活塞杆和伸缩臂驱使联架伸出车外;然后打开卷扬机,通过滑轮组和钢丝绳使
蓄水罐降至积水区域,结构简单,可通过类似控制行车的遥控器进行控制,实施方便,避免
手动搬运蓄水罐,省时省力;同时在车内时,蓄水罐始终处于吊置于车顶,节约了车箱的底
盘上的空间。
具体地,排水管路位于第一阀门的一侧连通有旁路,旁路中设有备用电磁阀,第一
阀门的进出口分别连通有截止阀,两个截止阀均位于旁路和排水管路连通的两个节点之
间。可在对第一阀门进行检维修时,使用旁路,而不影响正常排水。正常情况下,备用电磁阀
为关闭状态,两个截止阀和第一阀门均为开启状态;在排水过程中,需检维修第一阀门时,
关闭两个截止阀,打开第一阀门,此时可第一阀门的更换和检修,不影响正常的排水,排水
效率高,操作方便。
本发明的一种高可靠性应急排涝车的有益效果是:各装置集成于底盘上,不需移
动抽水泵,检维修方便;由于文丘里喷射器的作用,所以此时通过抽水泵的积水中的气体含
量几乎为零,因此抽水泵中水流稳定,使用过程中泵体运作安静且平稳,无噪音无振动,抽
水泵使用寿命长,可靠性高。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的一种高可靠性应急排涝车的示意图;
图2是本发明的一种高可靠性应急排涝车的排水工艺流程图;
图3是本发明的一种高可靠性应急排涝车的吊架及其附属结构的总成的俯视图。
其中:1.车舱;2.抽水泵;3.文丘里喷射器;4.空压机;5.蓄水罐;6.抽水口;7.进水
口;8.第一软管;9.底盘;10.真空泵;11.排水管路;12.第一支路;13.抽气口;14.第二软管;
15.喷射管路;16.第一阀门;17.第二阀门;18.第二支路;19.第三阀门;20.液位计;21.压力
传感器;22.加强圈;23.人孔;24.丝网除沫器;25.第一轮架;26.第二轮架;27.第一工字轮;
28.第二工字轮;29.吊架;30.卷扬机;31.油缸;32.管套;33.拉杆;34.伸缩臂;35.联架;36.
声光警示器;37.旁路;38.备用电磁阀;39.截止阀。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以
示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-图3所示的本发明的一种高可靠性应急排涝车的具体实施例,其包括车舱
1,车舱1内的底部安装有底盘9,底盘9上安装有抽水泵2、文丘里喷射器3、空压机4和真空泵
10,并且车舱1内放置有能够移置于车舱1外部的蓄水罐5,蓄水罐5的底部设有抽水口6和多
个进水口7,抽水口6通过第一软管8连通抽水泵2的进口,抽水泵2的出口通过排水管路11连
通至车舱1外部;
排水管路11的一侧通过第一支路12连通真空泵10的进口;蓄水罐5的顶部设有抽
气口13,抽气口13通过第二软管14连通文丘里喷射器3的混合室,文丘里喷射器3的高压气
进口与空压机4连通,文丘里喷射器3的喷射口通过喷射管路15连通至车舱1外部。
首先,停车打开后车门,将蓄水罐5移置积水区域,积水从进水口7进入罐中。然后,
打开空压机4,使文丘里喷射器3的混合室中产生微负压;由于第二软管14通过抽气口13与
蓄水罐5连通,因此蓄水罐5中会产生微负压,使罐中的空气溶解度降低,甚至趋近于零。接
着,打开真空泵10一段时间,促使蓄水罐5中的积液进入抽水泵2;最后,关闭真空泵10,再打
开抽水泵2,积水即可顺利通过排水管路11排至车舱1外部的一侧。各装置集成于底盘9上,
不需移动抽水泵2,检维修方便。由于文丘里喷射器3的作用,所以,此时通过抽水泵2的积水
中的气体含量几乎为零,因此抽水泵2中水流稳定,使用过程中泵体运作安静且平稳,无噪
音无振动,抽水泵2使用寿命长,可靠性高。
具体地,排水管路11中设有第一阀门16,第一支路12和排水管路11的连通口位于
第一阀门16和抽水泵2之间;第一支路12中设有第二阀门17;第二软管14通过第二支路18与
文丘里喷射器3的混合室连通,第二支路18中设有第三阀门19。
本实施例的各阀门具体操作是:在打开空压机4之后,接着打开第三阀门19;在打
开真空泵10之后,接着打开第二阀门17,在打开抽水泵2之后,接着打开第一阀门16;至一定
时间后,积液完全进入抽水泵2并可排出后,再依次关闭第二阀门17和真空泵10。通过各阀
门的控制,便于保证各设备的使用寿命,增强可靠性。由于在系统启动时,管路常常为空管,
没有管阻压力,忽然启动设备,这样会造成设备在一定转速下启动时的开始短时间内由于
没有阻力,会偏大流量运转,常常出现振动、噪声,甚至电机超负荷运转,将电机烧毁。各阀
预先为关闭状态时,等于人为设置管阻压力,随设备正常运转后,缓慢启动阀门,让设备沿
其性能曲线规律逐步正常工作,便于维持设备使用寿命,增强可靠性。
进一步地,第一阀门16、第二阀门17和第三阀门19均为电磁阀38;高可靠性应急排
涝车还包括控制器,蓄水罐5的罐顶安装有液位计20和压力传感器21,液位计20和压力传感
器21分别电连接控制器的输入端,控制器的输出端分别与第一阀门16、第二阀门17、第三阀
门19、真空泵10、空压机4和抽水泵2电连接。
自控操作为:当液位计20感应到积液液位时,控制器依次启动空压机4、第三阀门
19、真空泵10、第二阀门17、抽水泵2和第一阀门16,接着依次关闭第二阀门17和真空泵10,
排水过程操作原理如前所述,此处不作详述。当液位计20感应到液位过高或压力传感器21
感应到负压过低时,传递信号给控制器,控制器控制第三阀门19和空压机4依次关闭。从而
在液位过高或负压过低的情况下,停止了罐内负压氛围,避免了气流夹带积液进入文丘里
喷射器3,防止造成噪音过大,避免汽沫冲击。当液位计20感应不到积液的液位后,发送信号
给控制器,控制器依次关闭第三阀门19、空压机4、第一阀门16和抽水泵2。本实施例采用自
动控制,实施方便,不需人为操作,排水效率高。
具体地,蓄水罐5的下部周向均布有多个进水口7,进水口7呈圆通孔状,并且安装
有丝网筛。可避免积水区域的生活垃圾、树枝、树叶或石子等杂物进入蓄水罐5内,防止损坏
抽水泵2等装置,过滤性能好;且蓄水罐5的下部周向均布有多个进水口7,进水能力强,加快
了排水效率。
进一步地,丝网筛的筛孔尺寸为50-200目,过滤性能更好。
具体地,蓄水罐5为圆筒形罐体,蓄水罐5的罐底为平底封头,且罐顶为椭圆封头。
由于蓄水罐5的顶部为负压腔,椭圆封头在外压作用下,封头底边和过渡区易产生周向拉伸
应力,具有“趋扁”现象,因此这些部位在外压作用下,不会发生周向失稳状况,稳定性比平
底封头好,而性价比及成本比球形封头好。此外,封头底边即过渡区径向扩张,因此对与之
衔接的蓄水罐5的圆筒形罐体起到一种径向支撑的加强作用,相当于一个加强结构。另外,
蓄水罐5的罐底为平底封头,由于罐底常积蓄积液,为常压容器,使用平底封头较为经济。
进一步地,蓄水罐5的筒形外圆面上靠近罐顶焊缝线位置处固定有加强圈22,进一
步加强蓄水罐5的外压区域,避免发生失稳。
进一步地,蓄水罐5的一侧设有人孔23,蓄水罐5的罐顶内安装有丝网除沫器24,抽
气口13设于丝网除沫器24的上方。人孔23方便蓄水罐5内部检维修;丝网除沫器24避免负压
下产生的气流带走过多的积液汽沫,否则积液汽沫进入文丘里喷射器3,冲击力较大,长期
下来易损坏文丘里喷射器3。
具体地,底盘9上固设有第一轮架25和第二轮架26,第一轮架25上转动连接有第一
工字轮27,第二轮架26上转动连接有第二工字轮28,第一软管8缠绕于第一工字轮27上,第
二软管14缠绕于第二工字轮28上;车舱1内的顶部安装有吊架29,吊架29上安装有卷扬机
30,吊架29朝向车舱1后门的前端面上固定有油缸31和管套32,油缸31的缸体和管套32上均
固定有用于固接于车舱1顶部的拉杆33;管套32中套装有伸缩臂34,伸缩臂34和油缸31的活
塞杆的伸缩方向均朝向车舱1后门,伸缩臂34远离吊架29的一端上固定有联架35,油缸31的
活塞杆的伸出端固定于联架35上,卷扬机30的钢丝绳通过安装于联架35上的滑轮组吊接蓄
水罐5的顶部,联架35上安装有声光警示器36。
第一工字轮27和第二工字轮28方便蓄水罐5的移动至车舱1外部,且方便收集和整
理第一软管8和第二软管14,节约空间。排水之前,当需要将车内的蓄水罐5移至车外时,首
先启动油缸31,通过油缸31的活塞杆和伸缩臂34驱使联架35伸出车外;然后打开卷扬机30,
通过滑轮组和钢丝绳使蓄水罐5降至积水区域,结构简单,可通过类似控制行车的遥控器进
行控制,实施方便,避免手动搬运蓄水罐5,省时省力;同时在车内时,蓄水罐5始终处于吊置
于车顶,节约了车箱1的底盘上的空间。
具体地,排水管路11位于第一阀门16的一侧连通有旁路37,旁路37中设有备用电
磁阀38,第一阀门16的进出口分别连通有截止阀39,两个截止阀39均位于旁路37和排水管
路11连通的两个节点之间。可在对第一阀门16进行检维修时,使用旁路37,而不影响正常排
水。正常情况下,备用电磁阀38为关闭状态,两个截止阀39和第一阀门16均为开启状态;在
排水过程中,需检维修第一阀门16时,关闭两个截止阀39,打开第一阀门16,此时可第一阀
门16的更换和检修,不影响正常的排水,排水效率高,操作方便。
应当理解,以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。由
本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。