一种利用惯性力和边界层效应的弯道入流式吸鱼泵

技术领域

本发明涉及一种捕捞设备，特别是一种吸鱼泵。

背景技术

目前，海洋渔业由捕捞业为主转换成了养殖业为主，所以用于海洋养殖的网箱养殖技术迅速发展；网箱养殖技术最开始由美国发展起来的，我国的网箱养殖技术起步较晚，网箱养殖的智能化和机械化尚还存在不足；2019年初，农业农村部等10部门印发《关于加快推进水产养殖业绿色发展的若干意见》明确提倡大力发展网箱养殖产业，网箱养殖产业快速发展。网箱养殖在收获鱼货或鱼类分箱养殖时，人工起捕速度慢、对鱼损伤大，且劳动强度大，迫切要求开发高效取鱼方式；在渔业机械化进程中，吸鱼泵是起、卸渔业产品的种先进设备，可以降低劳动强度，提高机械化、自动化水平，大幅度降低起鱼与分拣所需的人工；目前国内外关于吸鱼泵的技术主要由，离心式吸鱼泵、气力式吸鱼泵、真空式吸鱼泵、射流式吸鱼泵；对鱼无损伤的吸鱼泵主要是真空式吸鱼泵和射流式吸鱼泵，真空式吸鱼泵存在间歇性的问题，射流式吸鱼泵抽吸管外的水流喷射到管内，产生的流速较慢，吸鱼效率较低，这两项技术仍然存在效率不高的问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种适应性强、效率高的利用惯性力和边界层效应的弯道入流式吸鱼泵。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种利用惯性力和边界层效应的弯道入流式吸鱼泵，包括吸入管道、输送管道以及连接所述吸入管道和所述输送管道之间内壁为圆管状的转向管道，所述输送管道对应所述吸入管道的一侧同向嵌入安装有抽水支管，所述抽水支管的进水端与所述转向管道相通，所述抽水支管的出水端与所述输送管道相通，所述抽水支管的进水端安装有隔离板，所述隔离板上具有进水孔，所述抽水支管上安装有抽水泵。

所述转向管道的内侧设有安装开口，所述安装开口嵌入安装有连接凸台，所述连接凸台上设有连接凹腔，所述抽水支管的进水端与所述连接凹腔的开口相连，所述连接凹腔对应所述输送管道的一侧设有进水口，所述隔离板安装在所述进水口上。

所述连接凸台的底部设有与所述吸入管道内壁相适应的延伸面，所述延伸面伸至所述转向管道内。

所述吸入管道、输送管道之间的夹角角度为45°～135°。

所述延伸面伸至所述转向管道内的距离为0～D，其中，所述吸入管道、输送管道以及转向管道的内径均为D。

所述抽水泵为轴流泵，所述轴流泵包括轴向安装在所述连接凹腔内的第一叶轮，所述连接凸台外侧安装有第一驱动电机，所述第一驱动电机的转轴驱动所述第一叶轮转动。

所述第一叶轮的轴线距离所述输送管道轴线1/4D～D，在竖直平面上所述转向管道的上表面至所述第一叶轮中心的距离为D～5D，其中，所述吸入管道、输送管道以及转向管道的内径均为D。

所述抽水泵为离心泵，所述离心泵的进水口与所述连接凹腔的开口相连，所述离心泵的出水口与所述抽水支管相连，所述离心泵内安装有第二叶轮，所述连接凸台外侧安装有第二驱动电机，所述第二驱动电机驱动所述第二叶轮转动。

所述第二叶轮的轴线距离所述输送管道轴线1/4D～D，在竖直平面上所述转向管道的上表面至所述第二叶轮中心的距离为D～5D，其中，所述吸入管道、输送管道以及转向管道的内径均为D。

所述隔离板上转动安装有若干滚柱。

本发明的有益效果是：本发明通过把抽水支管嵌入安装于输送管道内，并在抽水支管上安装抽水泵，电机通过传动轴对泵体输入功，泵体运行过程中，吸入管道产生的吸力，这股吸力能把吸入管道入口附近的鱼和水一起吸入管道内；水流和鱼往管道运动时做加速运动，在被吸到转向管道处时，在被吸到转向管道处时，水和鱼已经具有一定的速度，并在离心力的作用下使鱼贴近于转向管道靠外侧的壁面，远离并越过内侧泵的吸入口，最后鱼被水流带出输送管道；另外，在抽水支管的下部设置一个连接凸台，连接凸台嵌入安装在转向管道内，连接凸台的底部设有延伸面，水流会在凸台凹腔内与进水口处的空间形成边界层效应并产生回流区，利用回流区减缓横向吸入速度，减少对鱼的吸力，可避免泵的吸力太强，把鱼吸附在隔离板上，同时延伸面延长吸入管道的长度，从而提供足够的速度惯性给鱼和水，运动到靠外侧的壁面；由于叶轮置于管道之中，不是从另外的管道吸水，叶轮旋转时使得管道产生较大的吸力，对鱼和水的吸力也比较大，从而提高了吸鱼的效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明第一个实施例的结构示意图；

图2是本发明第一个实施例的剖面示意图；

图3是本发明第一个实施例的分解示意图；

图4是本发明第二个实施例的结构示意图；

图5是本发明第二个实施例的剖面示意图；

图6是本发明第二个实施例的分解示意图；

图7是连接凸台的结构示意图；

图8是滚柱第一个实施例的剖面示意图；

图9是滚柱第二个实施例的剖面示意图；

图10是应用于图9滚柱的隔离板的剖面示意图；

图11是水流在泵体内的流向示意图；

图12是水流在泵体内的边界层速度梯度示意图。

具体实施方式

参照图1至图12，一种利用惯性力和边界层效应的弯道入流式吸鱼泵，包括吸入管道1、输送管道2以及连接所述吸入管道1和所述输送管道2之间内壁为圆管状的转向管道3，所述吸入管道1、输送管道2和转向管道3可为一体成型，也可以分段接合，在本实施中，所述吸入管道1、输送管道2之间的夹角角度为45°～135°，优选90°～135°，所述输送管道2对应所述吸入管道1的一侧同向嵌入安装有抽水支管4，所述抽水支管4的进水端与所述转向管道3相通，所述抽水支管4的出水端与所述输送管道2相通，所述抽水支管4的进水端安装有隔离板5，所述隔离板5上具有进水孔，所述抽水支管4上安装有抽水泵，通过把抽水支管嵌入安装于输送管道内，并在抽水支管上安装抽水泵，电机通过传动轴对泵体输入功，泵体运行过程中，吸入管道产生的吸力，这股吸力能把吸入管道入口附近的鱼和水一起吸入管道内；水流和鱼往管道运动时做加速运动，在被吸到转向管道处时，水和鱼已经具有一定的速度，并在离心力的作用下使鱼贴近于转向管道靠外侧的壁面，远离并越过内侧泵的吸入口，最后鱼被泵体抽出的水流带出输送管道；由于叶轮置于管道之中，不是从另外的管道吸水，叶轮旋转时使得管道产生较大的吸力，对鱼和水的吸力也比较大，从而提高了吸鱼的效率。

所述转向管道3的内侧设有安装开口6，所述安装开口6嵌入安装有连接凸台7，所述连接凸台7上设有连接凹腔8，所述抽水支管4的进水端与所述连接凹腔8的开口相连，所述连接凹腔8对应所述输送管道2的一侧设有进水口9，所述隔离板5安装在所述进水口9上，所述连接凸台7的底部设有与所述吸入管道1内壁相适应的延伸面10，所述延伸面10伸至所述转向管道3内，在本实施例中，吸入管道1、输送管道2以及转向管道3的内径均为D，所述延伸面10伸至所述转向管道3内的距离为0～D，优选1/4D～1/2D，所述延伸面10伸至所述转向管道3内的距离即为连接凸台7的嵌入安装距离，在抽水支管的下部设置一个连接凸台，连接凸台嵌入安装在转向管道内，连接凸台的底部设有延伸面，水流会在凸台凹腔内与进水口处的空间形成边界层效应并产生回流区，利用回流区减缓横向吸入速度，减少对鱼的吸力，可避免泵的吸力太强，把鱼吸附在隔离板上，同时延伸面可延长吸入管道的长度，从而提供足够的速度惯性给鱼和水，运动到靠外侧的壁面。

所述抽水泵具有以下两种实施方式：

第一种实施方式是所述抽水泵为轴流泵，所述轴流泵包括轴向安装在所述连接凹腔8内的第一叶轮11，所述连接凸台7外侧安装有第一驱动电机12，所述第一驱动电机12的转轴驱动所述第一叶轮11转动，在本实施例中，所述第一驱动电机12的转轴采用斜齿轮驱动所述第一叶轮11转动，所述第一叶轮11的轴线距离所述输送管道2轴线1/4D～D，叶轮在竖直平面上的安装高度从转向管道3的上表面至叶轮中心的距离为D～5D，其中，所述吸入管道、输送管道以及转向管道的内径均为D，所述抽水支管4的出水端设有导向斜面13，抽水支管4上半部分以一定的角度向输送管道2过渡，减小了水流与管道之间的阻力，减少水流的能量损失，此外，所述抽水支管4整体可以呈直立形、出水口收缩形或扩大型，出水口收缩形可在相同流量下，可以增加流速。

第二种实施方式是所述抽水泵为离心泵，所述离心泵的进水口与所述连接凹腔8的开口相连，所述离心泵的出水口与所述抽水支管4相连，所述离心泵内安装有第二叶轮14，所述连接凸台7外侧安装有第二驱动电机15，所述第二驱动电机15驱动所述第二叶轮14转动，在本实施例中，所述第二叶轮14的轴线距离所述输送管道2轴线1/4D～D，在竖直平面上所述转向管道3的上表面至所述第二叶轮14中心的距离为D～5D，其中，所述吸入管道1、输送管道2以及转向管道3的内径均为D，所述离心泵的泵体出水口可以是圆形、椭圆形、半圆形等；此外两种泵体都是使用密封圈和螺栓连接。

所述隔离板5采用网状结构的刚性材料制成，且靠近所述转向管道3内壁的一侧表面光滑，可通过喷涂防护材料，使表面光滑，防止鱼体经过隔离板5表面时发生摩擦导致损伤，可在所述隔离板5上转动安装有若干滚柱16，滚柱型结构在原有基础上设置有滚柱，滚柱的内壁安装有轴承17，滚柱可以自由转动，鱼被吸附在上面时，由于管道内流速向上，鱼受到向上的力向上运动，滚柱可以滚动，把鱼送往出口处；此外，滚柱还可以采用电动驱动的方式，主动滚动将吸附在隔离板上的鱼输送上去，一种方式是在滚柱16与轴承17之间安装正负极的磁铁18，并在隔离板上设有导线管，导向管内安装双向导线19，待导线通过后可驱动滚柱16转动，另一种方式是在隔离板上安装辊轴，滚柱固定安装在辊轴上，辊轴的一端连接驱动电机，通过电机转动驱动滚柱转动；所述隔离板5平行于所述输送管道2的轴线，隔离板焊接在连接凸台的进水口，确保鱼顺利经过转向管道3并产生足够的速度向上输送，避免在转向前收到泵体吸力影响。

以上的实施方式不能限定本发明创造的保护范围，专业技术领域的人员在不脱离本发明创造整体构思的情况下，所做的均等修饰与变化，均仍属于本发明创造涵盖的范围之内。