淺談活絡接頭的開發(fā)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(qū)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(zhì)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(lián)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(lián)接處各安裝一根金屬軟管，當水位發(fā)生變化使船體發(fā)生移動和擺動時金屬軟管產(chǎn)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(lián)接處各安裝一只球型接頭，當水位發(fā)生變化時球型接頭轉動調(diào)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(lián)接隨水位變化自動調(diào)整的問題，我們開發(fā)設計了活絡接頭，在船上和岸上分別安裝一只，實現(xiàn)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(nèi)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(lián)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(shù)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(fā)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(chǎn)生垂直、水平方向的移動、擺動和轉動。產(chǎn)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(jù)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(jù)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(chǎn)生力矩，則輸水管變形。

第二，組裝活絡接頭時通過調(diào)整轉輪支架9來調(diào)整滾輪11在豎向套筒接頭12環(huán)槽內(nèi)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(fā)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(fā)新產(chǎn)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].