浅谈活络接头的开发与应用

袁 斌 奚兰美 马正明

（江苏河海给排水成套设备有限公司，江苏 泰兴 225403）

目前，取水泵船在江河湖泊或山区水库边取水被广泛应用，主要是建站简单方便，周期短，造价低；取水效率高，水质好，不受水位变化、涨落频率变化等因素的影响。取水泵船的设计难点在于如何解决水位涨落变化时对联接船体与岸边支墩的输水管影响。目前多采用以下两种方法：

第一，输水管与船体和岸边支墩联接处各安装一根金属软管，当水位发生变化使船体发生移动和摆动时金属软管产生弯曲。此方案的缺点：当输水管通径超过400mm，长度有限制时，金属软管的弯曲度很难达到要求。

第二，输水管与船体和岸边支墩联接处各安装一只球型接头，当水位发生变化时球型接头转动调整船体的平衡。当输水管直径大，船体摇摆幅度大时，球型接头也不适用。

为解决大口径输水管船体和岸边支墩的联接随水位变化自动调整的问题，我们开发设计了活络接头，在船上和岸上分别安装一只，实现取水浮船随水位的涨落而上下摆动。

1 活络接头的结构

活络接头的结构见图1。

它由座筒12上面装竖直旋转套筒7，两构件为间隙配合，在两构件配合处加密封填料10，再用填料压盖8将填料压紧，这样当船体有水平旋转时，船体引活络接头竖直轴线AB旋转不会漏水。座筒12上面装旋转支承6、转轮支架9，在旋转支承6上装有水平套筒接头13，水平套筒接头13两侧装两根水平旋转套筒2，水平旋转套筒2与水平套筒接头间加密封填料1进行密封，填料用填料压盖3加以压紧。水平旋转套筒2由支座5支承固定在竖直旋转套筒7上，水平旋转套筒2在水平套筒接头13内能引水平轴线BC周向旋转但不能作轴向位移。水平旋转套筒2端面焊有法兰，用于与输水管两端法兰连接。

图1

图2

2 活络接头的工作原理

在浮船和岸边支墩上各安装一个活络接头，摇臂输水管两端通过法兰与浮船和岸支墩上的活络接头相连，见输水管工况示意图2。

活络接头2与船体1焊牢，活络接头4与岸边支墩5固定牢固，输水管3两端分别对称焊接两根弯管，弯管的端面焊接法兰，通过法兰将输水管与船上和岸边支礅上的活络接头连接。当泵船所在河床水位上升或下降时，泵船绕岸边支墩活络接头水平旋转套管轴线CD作圆周运动，与船端联接的输水管绕船上活络接头水平旋转套管轴线CD旋转，使船体达到平衡。当船体由于水流受到水平推力时，船体将绕船上活络接头竖直旋转套管轴线AB旋转，由于活络接头上安装有转轮支架，上面安装有数个滚轮，滚轮使船体绕竖直旋转套管轴线AB旋转灵活，又加强了活络接头的强度，当船体由于风浪发生摆动时，滚轮化解应力。这种设计解决了泵船因水流变化、风浪颠簸、水位涨落而产生垂直、水平方向的移动、摆动和转动。产品成本低、加工简单、故障少、使用性能好，值得推广使用。

3 设计、操作注意事项

第一，根据输水量要求确定输水管的直径大小，一般输水管中水流速不大于2m/s,再根据输水管的长度确定管的壁厚，如果管的壁厚太薄，不能承受水流对船体的推力给输水管产生力矩，则输水管变形。

第二，组装活络接头时通过调整转轮支架9来调整滚轮11在竖向套筒接头12环槽内的间隙，要确保间隙相等，这样竖向旋转套筒的中轴线与竖向套筒接头的中轴线重合，活络接头水平转动灵活可靠。

第三，定期更换水平旋转套筒及竖向旋转套筒处的密封填料，确保旋转灵活且不渗滤。

结语

活络接头成功的开发与应用，解决了大型浮船取水泵站的难题，使用效果较好。尽管如此我们还需努力，不断开发新产品，为我国的给排水工程多作贡献。

[1]中国市政工程西南设计院.给排水设计手册[Z].