[发明专利]一种深水域气动清淤泵装备及动态平衡方法

权利要求书

1.一种深水域气动清淤泵装备的动态平衡方法，其特征在于：所述气动清淤泵装备包括气动清淤泵和牵引船，所述气动清淤泵上的框架通过第一牵引绳连接所述牵引船船尾的吊臂，所述第一牵引绳通过四根绳索连接所述框架顶部的四个直角，所述框架内安装有四个罐体，所述罐体包括第一罐体、第二罐体、第三罐体和第四罐体，所述第一罐体、所述第二罐体、所述第三罐体和所述第四罐体呈直线分布或矩形分布，所述第一罐体、所述第二罐体、所述第三罐体和所述第四罐体的顶部之间通过分流管道连通，所述分流管道通过吸泥管道连接位于所述框架前侧的铲泥罩，所述铲泥罩上的耳板通过第二牵引绳连接所述牵引船的船头，所述第一罐体、所述第二罐体、所述第三罐体和所述第四罐体的底部之间通过排泥管连通，所述排泥管通过汇流管连接排泥管道，所述第一罐体、所述第二罐体、所述第三罐体和所述第四罐体的顶部均设置有输气管接口，所述输气管接口通过输气管道连接所述牵引船上的储气罐，通过控制所述第一牵引绳和所述第二牵引绳的拉力，实现对所述气动清淤泵的动态平衡控制；包括以下步骤：

1)首先通过牵引船上的第一牵引绳和第二牵引绳将气动清淤泵放入深水域中，使气动清淤泵下沉至深水域的底部；

2)然后通过第一罐体开始吸泥，随着第一罐体内淤泥的增加，第一罐体的重力逐步增大，导致第一罐体向下移动，第二罐体向上翘起，此时增大靠近第一罐体一侧的绳索拉力，同时减小靠近第二罐体一侧的绳索拉力，保证整个气动清淤泵受力平衡；

3)待第一罐体加速吸泥时，第二罐体开始吸泥，此时靠近第二罐体一侧的绳索拉力随着第二罐体重力的增大而逐渐增大，当达到时间T1时，由于第一罐体内的液位达到设定高度位置，液位保持不变，此过程中第一罐体的液位上方为负压状态，通过压缩空气管向第一罐体内注入压缩空气，使其负压抵消，该负压的抵消时间为T1-T2，靠近第一罐体一侧的绳索拉力保持不变，而第二罐体继续快速吸泥，其相应一侧的绳索拉力随着第二罐体重力的增大而逐渐增大；

4)当达到时间T2时，第三罐体开始吸泥，此时靠近第三罐体一侧的绳索拉力随着第三罐体重力的增大而逐渐增大，当第二罐体继续加速吸泥，直至第二罐体内的液位达到设定高度位置，此过程中靠近第二罐体一侧的绳索拉力也随之增大，直至拉力达到最大值，而第一罐体开始排放淤泥，随着第一罐体的重力减小，靠近第一罐体一侧的绳索拉力也逐渐减小；

5)当第二罐体内的液位达到设定高度位置，液位保持不变，此过程中第二罐体的液位上方为负压状态，通过压缩空气管向第二罐体内注入压缩空气，使其负压抵消，靠近第二罐体一侧的绳索拉力保持不变，当第二罐体内的负压完全抵消后，开始排放淤泥，直至达到时间T3，随着第二罐体重力的减小，靠近第二罐体一侧的拉力逐渐减小，第一罐体则继续排放淤泥至结束，同时相应一侧的绳索拉力逐渐减小，第三罐体则继续吸泥，随着第三罐体重力的增大，其相应一侧的绳索拉力逐渐增大，此时第四罐体开始吸泥，随着第四罐体重力的增大，靠近第四罐体一侧的绳索拉力逐渐增大；

6)从时间T3开始，第一罐体内部都是压缩空气，通过放气管对压缩空气进行放气处理，到达时间T4后，第一罐体重新开始吸泥，此过程中第一罐体的重力不变，靠近第一罐体一侧的绳索拉力不变，第二罐体继续排放淤泥，随着第二罐体重力的减小，相应一侧的绳索拉力逐渐减小，第三罐体则内的液位达到设定高度位置，液位保持不变，此过程中第三罐体的液位上方为负压状态，通过压缩空气管向第三罐体内注入压缩空气，使其负压抵消，靠近第三罐体一侧的绳索拉力保持不变，第四罐体则继续加速吸泥，靠近第四罐体一侧的绳索拉力随着第四罐体重力的增大而逐渐增大；

7)循环上述四个罐体的吸排淤泥过程，实现淤泥的连续吸排，使气动清淤泵达到动态平衡。

2.根据权利要求1所述的一种深水域气动清淤泵装备的动态平衡方法，其特征在于：所述第一罐体、所述第二罐体、所述第三罐体和所述第四罐体呈直线分布时，所述第一罐体和所述第二罐体位于两侧，所述第三罐体和所述第四罐体位于所述第一罐体和所述第二罐体之间，且所述第三罐体靠近所述第二罐体，所述第四罐体靠近所述第一罐体。

3.根据权利要求1所述的一种深水域气动清淤泵装备的动态平衡方法，其特征在于：所述第一罐体、所述第二罐体、所述第三罐体和所述第四罐体呈矩形分布时，所述第一罐体和所述第二罐体沿所述矩形的对角线设置，所述第三罐体和所述第四罐体沿所述矩形的对角线设置。