連續衝洗型輸水明渠攔汙裝置的製作方法

2023-07-24 20:22:26

本發明涉及一種輸水明渠攔汙裝置，是一種用於攔截輸水明渠水中的藻類及漂浮物並實現自動衝洗和除汙的自動化機械裝置。

背景技術：

我國最大的水渠引水項目——南水北調工程正相繼開工建設，其中的東線、中線工程已相繼投入使用，但在使用過程中，水中會滋生出一些水草、藻類植物，這些雜物會隨著水流方向逐步流向下遊，嚴重汙染水質。針對這種情況，目前廣泛採用的兩種攔汙方式為：將多節浮橋連接在一起，橫跨輸水明渠兩壩體中央並漂浮在水面上，浮橋寬度方向上的一側設有鋼架或安置槽。一種方式是將若干個攔汙網片的上端依次用繩索直接懸掛在浮橋的鋼架上，在水中的攔汙網片因水流的衝力呈一定的傾斜角度進行攔汙；另一種方式是將若干個攔汙網片依次插入浮橋的安置槽內進行攔汙。每隔一段時間，由人工將攔汙網片拖到指定的地點進行衝洗，衝洗完成後再將攔汙網片放回原處。每次需要將所有攔汙網片衝洗一遍，每天衝洗四至五次，每次需要1-2個小時。這兩種方式費工、費時、費力，工作效率低，而且還存在因提網、下網不及時連續而造成的攔汙效果欠佳等諸多問題，同時還因浮橋晃動使得工作人員工作時存在安全隱患。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種連續衝洗型輸水明渠攔汙裝置，該裝置不僅能夠高效攔汙、清汙、排汙，而且還能夠減少人力、物力和財力，大大節約運行成本。

本發明所採用的技術方案是：一種連續衝洗型輸水明渠攔汙裝置，其包括浮橋、設置在浮橋上表面一端的的固定架、設置在浮橋上表面另一端的滑移架、設置在固定架上的電機、與電機傳動連接的第一牽引裝置以及設置在牽引裝置上的攔汙網片。

本發明所述第一牽引裝置包括設置在固定架上端的鏈輪Ⅴ、設置在固定架下端的鏈輪Ⅵ、設置在滑移架上端的鏈輪Ⅶ、設置在滑移架下端的鏈輪Ⅷ以及與所述鏈輪Ⅴ、鏈輪Ⅶ、鏈輪Ⅵ、鏈輪Ⅷ分別連接的鏈條Ⅲ，所述鏈輪Ⅴ與電機的輸出軸傳動連接，所述攔汙網片懸掛在鏈條Ⅲ上。

本發明在所述第一牽引裝置的一側設置有第二牽引裝置，所述第二牽引裝置與第一牽引裝置結構相同，所述第一牽引裝置與第二牽引裝置通過傳動裝置相連接，所述傳動裝置包括設置在電機輸出軸上的鏈輪Ⅰ、設置在固定架上的傳動軸、設置在傳動軸一端的鏈輪Ⅱ、設置在傳動軸另一端的鏈輪Ⅲ以及與第二牽引裝置的鏈輪Ⅴ通過軸傳動連接的鏈輪Ⅳ，所述鏈輪Ⅱ與鏈輪Ⅰ通過鏈條Ⅰ傳動連接，所述鏈輪Ⅲ與鏈輪Ⅳ通過鏈條Ⅱ傳動連接，所述攔汙網片設置在兩條所述鏈條Ⅲ之間。

本發明在所述浮橋上設置有導軌，所述滑移架設置在導軌之上，在所述滑移架上設置有張緊裝置，所述張緊裝置包括與滑移架固定連接的牽拉件、一端與所述牽拉件固定連接的絲槓以及固定在浮橋上上並且在牽拉件一側的張緊支架；在所述張緊支架上設置有過孔，所述絲槓的另一端穿過過孔通過絲母與張緊支架連接。

本發明在兩條所述鏈條Ⅲ之間設置有兩個以上牽引軸，在牽引軸兩端設置有導向輪，在兩條所述鏈條Ⅲ的外側設置有對應的主導軌，所述導向輪設置在主導軌內。

本發明所述攔汙網片包括框架、設置在框架內的網芯以及設置在框架上方並且垂直於框架的耳環套，所述攔汙網片間隔交錯設置在鏈條Ⅲ兩側。

本發明所述攔汙網片包括框架、設置在框架內的網芯以及設置在框架上方並且垂直於框架的耳環套，所述耳環套與框架連接點偏離耳環套的軸向中點，所述耳環套套置在牽引軸上，所述耳環套在牽引軸上正反間隔設置。

本發明還包括衝洗裝置，所述衝洗裝置包括集水板以及水槍，所述集水板與水槍分別設置在攔汙網片兩側。

本發明在所述衝洗裝置下方設置有排汙裝置，所述排汙裝置包括設置在集水板下方的集水槽、設置在集水槽內的水泵以及與水泵相連通的排汙管，所述集水槽設置在浮橋上。

本發明還包括控制系統，所述控制系統用於控制電機、水槍以及水泵的開閉。

本發明的積極效果為：本發明通過鏈輪傳動鏈條轉動，在鏈條上設置攔汙網片自動循環進行攔汙工作，自動實現攔汙工作，省去人工勞動，節約攔汙工作成本。鏈輪Ⅶ和鏈輪Ⅷ設置在位置可調整的滑移架上，滑移架連接張緊裝置，可以實現鏈條Ⅲ的同步張緊；本發明還設置有衝洗裝置，可以對攔汙網片進行衝洗，同時，在衝洗裝置的下方設置有排汙裝置，可以自動將攔汙網片上的汙物衝下，然後通過排汙裝置排出，自動實現清汙、排汙的工作，進一步減少勞動力，節約運行成本。

附圖說明

圖1 是本發明的總體結構示意圖；

圖2 是本發明的鏈輪Ⅴ結構示意圖；

圖3 是本發明的第一牽引裝置與第二牽引裝置結構示意圖；

圖4 是本發明的衝洗裝置結構示意圖；

圖5 是本發明的張緊裝置結構示意圖；

圖6 是本發明的攔汙網片結構示意圖；

圖7 是本發明的牽引軸與攔汙網片裝配關係結構示意圖。

在附圖中：1.輸水明渠；2.浮橋；3.攔汙網片；3-1.網芯；3-2.框架；4.鏈輪Ⅵ；5.固定架；6.鏈輪Ⅴ；7.鏈輪Ⅳ；8.鏈條Ⅱ；9.鏈輪Ⅲ；10.鏈條Ⅲ；11.導向輪；12.主導軌；13.水槍；14.集水板；15.集水槽；16.水泵；17.鏈輪Ⅶ；18.滑移架；19.鏈輪Ⅷ；20.張緊裝置；20-1.牽拉件；20-2.張緊支架；20-3.絲母；20-4.絲槓；21.傳動軸Ⅰ；22.鏈輪Ⅰ；23.鏈輪Ⅱ；24.鏈條Ⅰ；25.電機；26.驅動軸Ⅰ；27.導軌；28.耳環套；29.配重；30.控制系統；31.牽引軸；32.排汙管。

具體實施方式

如附圖1-3所示，本發明包括設置在輸水明渠1內的浮橋2、設置在浮橋2上表面一端的的固定架5、設置在浮橋2上表面另一端的滑移架18、設置在固定架5上的電機25與電機25傳動連接的第一牽引裝置以及設置在牽引裝置上的攔汙網片3；所述浮橋2由多個浮箱節通過剛性連接而成，其長度可以調整，以適應水面寬度變化。

所述第一牽引裝置包括設置在固定架5上端的鏈輪Ⅴ6、設置在固定架5下端的鏈輪Ⅵ4、設置在滑移架18上端的鏈輪Ⅶ17、設置在滑移架18下端的鏈輪Ⅷ19以及與所述鏈輪Ⅴ6、鏈輪Ⅶ17、鏈輪Ⅵ4、鏈輪Ⅷ19分別連接的鏈條Ⅲ10，所述鏈輪Ⅴ6與電機25的輸出軸傳動連接，所述攔汙網片3懸掛在鏈條Ⅲ10上。4個鏈輪帶動鏈條Ⅲ傳動，進而帶動設置在Ⅲ上的攔汙網片3循環運動，不斷實現攔汙工作。

在所述第一牽引裝置的一側設置有第二牽引裝置，所述第二牽引裝置與第一牽引裝置結構相同，所述第一牽引裝置與第二牽引裝置通過傳動裝置相連接，所述傳動裝置包括設置在電機25輸出軸上的鏈輪Ⅰ22、設置在固定架5上的傳動軸21、設置在傳動軸21一端的鏈輪Ⅱ23、設置在傳動軸21另一端的鏈輪Ⅲ9以及與第二牽引裝置的鏈輪Ⅴ連接的鏈輪Ⅳ7，所述鏈輪Ⅱ23與鏈輪Ⅰ22通過鏈條Ⅰ24傳動連接，所述鏈輪Ⅲ9與鏈輪Ⅳ7通過鏈條Ⅱ8傳動連接，所述攔汙網片3設置在兩條所述鏈條Ⅲ10之間。兩個牽引裝置均通過電機25驅動其同步運動。採用兩組牽引裝置共同帶動攔汙網片3運動，工作更加平穩，使用壽命更長。

如附圖5所示，本發明在所述浮橋2上設置有導軌27，所述滑移架18設置在導軌27之上，在所述滑移架18上設置有張緊裝置20，所述張緊裝置20包括與滑移架18固定連接的牽拉件20-1、一端與所述牽拉件20-1固定連接的絲槓20-4以及固定在浮橋上2上並且在牽拉件20-1一側的張緊支架20-2；在所述張緊支架20-2上設置有過孔，所述絲槓20-4的另一端穿過過孔通過絲母20-3與張緊支架20-2固定連接。

如附圖7所示，在兩條所述鏈條Ⅲ10之間設置有多個牽引軸31，在牽引軸31兩端設置有導向輪11，在兩條所述鏈條Ⅲ10的外側設置有對應的主導軌12，所述導向輪11設置在主導軌12內。牽引軸31的兩端分別定位穿入並排的兩條鏈條Ⅲ10的外耳並與鏈條Ⅲ10一起運行，牽引軸31兩端分別安裝有導向輪11，可在主導軌12槽中運行，以減小工作阻力。

如附圖6所示，所述攔汙網片3包括框架3-2、設置在框架3-2內的網芯3-1以及設置在框架3-2上方並且垂直於框架3-2的耳環套28，當只有一組牽引裝置時，攔汙網片3交錯設置在鏈條Ⅲ10兩側。當有兩組牽引裝置時，所述耳環套28與框架3-2連接點不在耳環套28的軸向中點，所述耳環套28在牽引軸31上正反間隔設置。可以有效避免相鄰攔汙網片3在提升、下放的過程中以及在拐彎弧線軌跡處因間距變化而相互幹涉。

如附圖4所示，本發明還包括衝洗裝置，所述衝洗裝置包括集水板14以及水槍13，所述集水板14與水槍13分別設置在攔汙網片3的兩側。當攔汙網片3通過鏈條Ⅲ10牽引高出水面後，衝洗裝置中的水槍13正對攔汙網片3，並將攔汙網片3上的汙物衝下，實現自動清汙。

在所述衝洗裝置的下方設置有排汙裝置，所述排汙裝置包括設置在集水板14下方的集水槽15、設置在集水槽15內的水泵16以及與水泵16相連通的排汙管32，所述集水槽15設置在浮橋2上。由衝洗裝置衝下的汙物通過排汙裝置排出，實現自動清汙功能。

如附圖2所示，本發明還包括控制系統30，所述控制系統30用於控制電機25、水槍13以及水泵16。控制系統30可實現三種功能：其一是控制電機25的轉速，並根據季節溫度變化而引起輸水明渠水中滋生漂浮物的多少對電機25進行自動調速，進而提高攔汙效果；其二是控制水槍13工作，當攔汙網片3經過衝洗裝置時，水槍13自動噴水衝洗；其三是控制水泵16啟停，當集水槽15中的水位上升到設定高度時，水泵16自動開啟工作，當集水槽15中的水位下降到設定高度時，水泵16自動停止工作。

為平衡攔汙網片3沿水流垂直方向運行攔汙工作而形成的切割水流方向以及水流方向的兩個反轉力矩，在攔汙網片3下方設置配重29或者加設輔助導軌加以克服；主導軌12為封閉環狀結構，主要用於為牽引軸31提供導向並承擔攔汙網片3的自重和攔水阻力以及鏈條Ⅲ10的自重。

本發明的工作原理是：

在控制系統30的控制下，電機25驅動驅動軸Ⅰ26，經兩級鏈傳動使兩個主動鏈輪Ⅴ6同時獲得動力和運動，兩個主動鏈輪Ⅴ6的旋轉驅動兩條鏈條Ⅲ10經從動鏈輪Ⅵ4、從動鏈輪Ⅶ17、從動鏈輪Ⅷ19在浮橋2橫跨輸水明渠1寬度方向上循環運行，懸掛在兩條鏈條Ⅲ10下方之間的攔汙網片3就會沿主導軌12循環運行。位於鏈條Ⅲ10下鏈上的攔汙網片3處於攔汙工作狀態；位於鏈條Ⅲ10下鏈向上鏈過渡一端上的攔汙網片3處於提升狀態；位於鏈條Ⅲ10上鏈上的攔汙網片3由固定在浮橋2上的衝洗裝置中的水槍13和集水板14在控制系統30的控制下進行自動衝洗，衝洗後的汙物及汙水存入集水槽15，隨後由排汙系統中的水泵16及排汙管32在控制系統30的控制下自行處理；位於鏈條Ⅲ10上鏈向下鏈過渡另一端上的攔汙網片3處於下放入水狀態。

懸掛在並排、對稱兩條鏈條Ⅲ10下方之間的攔汙網片3，在電機25、傳動裝置、鏈傳動的驅動下實現循環作業，整個攔汙—提升—衝洗—下放循環工作，由控制系統30控制自動完成，省去了人工除汙操作，大大節約了運行成本。