淺談活絡接頭的開發與應用

袁 斌 奚蘭美 馬正明

（江蘇河海給排水成套設備有限公司，江蘇 泰興 225403）

目前，取水泵船在江河湖泊或山區水庫邊取水被廣泛應用，主要是建站簡單方便，周期短，造價低；取水效率高，水質好，不受水位變化、漲落頻率變化等因素的影響。取水泵船的設計難點在于如何解決水位漲落變化時對聯接船體與岸邊支墩的輸水管影響。目前多采用以下兩種方法：

第一，輸水管與船體和岸邊支墩聯接處各安裝一根金屬軟管，當水位發生變化使船體發生移動和擺動時金屬軟管產生彎曲。此方案的缺點：當輸水管通徑超過400mm，長度有限制時，金屬軟管的彎曲度很難達到要求。

第二，輸水管與船體和岸邊支墩聯接處各安裝一只球型接頭，當水位發生變化時球型接頭轉動調整船體的平衡。當輸水管直徑大，船體搖擺幅度大時，球型接頭也不適用。

為解決大口徑輸水管船體和岸邊支墩的聯接隨水位變化自動調整的問題，我們開發設計了活絡接頭，在船上和岸上分別安裝一只，實現取水浮船隨水位的漲落而上下擺動。

1 活絡接頭的結構

活絡接頭的結構見圖1。

它由座筒12上面裝豎直旋轉套筒7，兩構件為間隙配合，在兩構件配合處加密封填料10，再用填料壓蓋8將填料壓緊，這樣當船體有水平旋轉時，船體引活絡接頭豎直軸線AB旋轉不會漏水。座筒12上面裝旋轉支承6、轉輪支架9，在旋轉支承6上裝有水平套筒接頭13，水平套筒接頭13兩側裝兩根水平旋轉套筒2，水平旋轉套筒2與水平套筒接頭間加密封填料1進行密封，填料用填料壓蓋3加以壓緊。水平旋轉套筒2由支座5支承固定在豎直旋轉套筒7上，水平旋轉套筒2在水平套筒接頭13內能引水平軸線BC周向旋轉但不能作軸向位移。水平旋轉套筒2端面焊有法蘭，用于與輸水管兩端法蘭連接。

圖1

圖2

2 活絡接頭的工作原理

在浮船和岸邊支墩上各安裝一個活絡接頭，搖臂輸水管兩端通過法蘭與浮船和岸支墩上的活絡接頭相連，見輸水管工況示意圖2。

活絡接頭2與船體1焊牢，活絡接頭4與岸邊支墩5固定牢固，輸水管3兩端分別對稱焊接兩根彎管，彎管的端面焊接法蘭，通過法蘭將輸水管與船上和岸邊支礅上的活絡接頭連接。當泵船所在河床水位上升或下降時，泵船繞岸邊支墩活絡接頭水平旋轉套管軸線CD作圓周運動，與船端聯接的輸水管繞船上活絡接頭水平旋轉套管軸線CD旋轉，使船體達到平衡。當船體由于水流受到水平推力時，船體將繞船上活絡接頭豎直旋轉套管軸線AB旋轉，由于活絡接頭上安裝有轉輪支架，上面安裝有數個滾輪，滾輪使船體繞豎直旋轉套管軸線AB旋轉靈活，又加強了活絡接頭的強度，當船體由于風浪發生擺動時，滾輪化解應力。這種設計解決了泵船因水流變化、風浪顛簸、水位漲落而產生垂直、水平方向的移動、擺動和轉動。產品成本低、加工簡單、故障少、使用性能好，值得推廣使用。

3 設計、操作注意事項

第一，根據輸水量要求確定輸水管的直徑大小，一般輸水管中水流速不大于2m/s,再根據輸水管的長度確定管的壁厚，如果管的壁厚太薄，不能承受水流對船體的推力給輸水管產生力矩，則輸水管變形。

第二，組裝活絡接頭時通過調整轉輪支架9來調整滾輪11在豎向套筒接頭12環槽內的間隙，要確保間隙相等，這樣豎向旋轉套筒的中軸線與豎向套筒接頭的中軸線重合，活絡接頭水平轉動靈活可靠。

第三，定期更換水平旋轉套筒及豎向旋轉套筒處的密封填料，確保旋轉靈活且不滲濾。

結語

活絡接頭成功的開發與應用，解決了大型浮船取水泵站的難題，使用效果較好。盡管如此我們還需努力，不斷開發新產品，為我國的給排水工程多作貢獻。

[1]中國市政工程西南設計院.給排水設計手冊[Z].