一種水動力自淨式攔汙柵和攔汙方法與流程

2023-05-11 05:50:41 6

本發明涉及水動力一種水動力自淨式攔汙柵和攔汙方法。

背景技術：

隨著城鎮化及工業化的發展，工況企業以及城鎮居民排放的汙染物及垃圾日益增多，河渠漂浮物汙染問題日漸突出。水面漂浮物順流而下，聚集在河道和渠道中，不僅對沿河水質、水面景觀、供水、航運等構成不利影響，還會減少水電站的發電效益、對水利樞紐運行安全構成威脅。

攔汙柵的作用是阻止水面垃圾進入輸水流道，防止其進入水輪機或水泵等機械的內部，對水工建築物和水利機械造成危害。目前攔汙柵主要分為平面式和迴轉式兩大類：平面式攔汙柵結構簡單，是固定式的建造在河道中間遮擋來水中攜帶的漂浮物垃圾，需配備專門的清理設備才能清除垃圾，如果長時間不進行柵條清理，則會導致柵門堵塞，造成較大的水頭損失，嚴重時會造成柵條受壓變形及柵門損壞；迴轉式攔汙柵在平面攔汙柵上布置清汙齒，利用清汙齒的旋轉進行清汙，通過清汙齒的旋轉帶動垃圾運動從而達到垃圾的自動清理作用，一定程度上可以有效地進行攔汙和導汙。但對於迴轉式攔汙柵，由於水面汙染物種類多樣，清汙齒的尺寸難以確定，且迴轉式機械易被汙染物卡死而導致停機。現行攔汙柵主要依靠人工配合清汙機進行清汙。人工清汙工作效率低，清理周期長，而且存在安全隱患。攔汙柵和清汙機機械組合清漂，具有一定的清汙效果，但沒有發揮工程及河道天然水力優勢，綜合效率不高。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是提供一種水動力自淨式攔汙柵和攔汙方法，用來解決人工攔汙和清汙工作效率低和清理周期長的問題。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案為：水動力自淨式攔汙柵，包括安裝在輸水流道內攔汙裝置和兩組清汙裝置，攔汙裝置位於清汙裝置上遊；

攔汙裝置包括摺疊柵門、兩組分別設置在輸水流道兩側的直角軌道、兩組分別安裝在輸水流道兩側堤岸上的驅動裝置，摺疊柵門兩端分別連接有一滑杆，兩個滑杆分別安裝在兩個直角軌道內；兩組驅動裝置分別與摺疊柵門兩端滑杆連接，驅動裝置用於驅動摺疊柵門滑杆在兩組直角軌道內移動；

兩組清汙裝置分別設置在輸水流道兩側，所述清汙裝置包括設置在輸水流道內的隔牆，由隔牆與輸水流道內壁之間構成一個排汙通道，在排汙通道中安裝有排汙器，所述排汙器包括兩根分別軸連接在排汙通道上下兩端的轉軸，兩根轉軸通過多根履帶連接，在兩根轉軸之間設置攔汙格柵，多條耙齒條安裝履帶上，位於下端轉軸一端穿出隔牆後與一個葉輪連接。

所述摺疊柵門是由兩塊一端叫相互鉸接的攔汙柵構成，在各攔汙柵背向於水流方向一側均安裝有一組自淨機構，所述自淨機構包括安裝在攔汙柵上端的轉角電機多塊一端鉸接在攔汙柵上的導流板，各個塊導流板上端均鉸接在一根連杆上，轉角電機驅動其中一塊導流板旋轉。

由兩組驅動裝置驅動摺疊柵門交替在兩組直角軌道上滑動，以將柵門攔截的垃圾導入到排汙通道中，由排汙器將垃圾提升到指定地點。

本發明的有益效果是：

1、由兩組驅動裝置驅動摺疊柵門交替在兩組直角軌道上滑動，以將柵門攔截的垃圾導入到排汙通道中，由排汙器將垃圾提升到指定地點，從而實現垃圾自動清理，減少人工操作的工作量。

2、導流板的主要作用在於引導水流衝擊柵門，進而實現柵門清潔功能，並且在摺疊柵門運動的過程中，擴大了迎水面，減少了雜質堵塞柵門的機率。

3、排汙器工作時，是利用天然水流衝擊葉輪，以實現對垃圾的清理，節約了電力資源。

附圖說明

下面結合附圖對本發明做進一步的說明：

圖1為本發明的立體結構示意圖，

圖2為本發明關於排汙器的立體結構示意圖，

圖3為本發明關於攔汙裝置的立體結構示意圖，

圖4為本發明的俯視結構示意圖，

圖5為本發明關於驅動裝置工作遠離圖，

圖6為本在使用時的結構示意圖，

圖7為本在使用時的結構示意圖，

圖8為本在使用時的結構示意圖，

圖9為本在使用時的結構示意圖，

圖10為本發明在利用自淨機構對攔汙柵進行清理時的原理圖示意圖。

圖中：堤岸1、摺疊柵門2、自淨機構3、隔牆4、鐵籃框5、排汙器6、滑杆7、直角軌道8、驅動裝置9、輸水流道11、右側攔汙柵21、左側攔汙柵22、導流板31、連杆32、轉角電機33、排汙通道41、轉軸61、攔汙格柵62、履帶63、耙齒條64、葉輪65、杆件71、滾塊72、第一電機91、第一絲槓92、第一軸座93、第二絲槓94、第二電機95、滑道96、第二軸座97。

具體實施方式

如圖1到4所示，水動力自淨式攔汙柵，包括安裝在輸水流道11內攔汙裝置和兩組清汙裝置，攔汙裝置位於清汙裝置上遊；

攔汙裝置包括摺疊柵門2、兩組分別設置在輸水流道11兩側的直角軌道8、兩組分別安裝在輸水流道11兩側堤岸1上的驅動裝置9，摺疊柵門2兩端分別連接有一滑杆7，兩個滑杆7分別安裝在兩個直角軌道8內；兩組驅動裝置9分別與摺疊柵門2兩端滑杆7連接，驅動裝置9用於驅動摺疊柵門2滑杆7在兩組直角軌道8內移動；每組直角軌道8是由上下間隔布置的兩個滑道96構成；滑杆7包括固定在摺疊柵門2端部的杆件71和兩塊分別鉸接在杆件71上下兩端的滾塊72，杆件71位於兩個滑道96之間，兩個滾塊72位於兩個滑道81內；輸水流道11是由兩個間隔設置堤岸1構成，兩組驅動裝置9分別安裝在兩個堤岸1上；

如圖5所示，驅動裝置9包括第一驅動組件和第二驅動組件，第一驅動組件包括安裝在堤岸1上的第一電機91和第一軸座93，在第一電機91輸出軸上固定連接有第一絲槓92，第一絲槓92遠離第一電機91一端軸連接的第一軸座93上；第二驅動組件包括第二電機95、螺紋連接在第一絲槓92上的第二軸座97，軸連接在第二軸座97上的第二絲槓94，第一絲槓92與第二絲槓94之間呈十字交叉布置，第二絲槓94一端與第二電機95輸出軸固定連接，第二絲槓94另外一端與摺疊柵門2上端滾塊72螺紋連接，在堤岸1上設有一條與第一絲槓92相平行的滑槽96，第二電機95在滑槽96內上下移動；摺疊柵門2一端滑杆7由第二驅動組件驅動其橫向平移，由第一驅動組件驅動其縱向平移。

如圖2所示，兩組清汙裝置分別設置在輸水流道11兩側，所述清汙裝置包括設置在輸水流道11內的隔牆4，由隔牆4與輸水流道11內壁之間構成一個排汙通道41，在排汙通道41中安裝有排汙器6，所述排汙器6包括兩根分別軸連接在排汙通道41上下兩端的轉軸61，兩根轉軸61通過多根履帶63連接，在兩根轉軸61之間設置攔汙格柵62，多條耙齒條64安裝履帶63上，位於下端轉軸61一端穿出隔牆4後與一個葉輪65連接。

所述摺疊柵門2是由兩塊一端叫相互鉸接的攔汙柵構成，在各攔汙柵背向於水流方向一側均安裝有一組自淨機構3，所述自淨機構3包括安裝在攔汙柵上端的轉角電機33多塊一端鉸接在攔汙柵上的導流板31，各個塊導流板31上端均鉸接在一根連杆32上，並且各塊導流板31相互平行，轉角電機33驅動其中一塊導流板31旋轉。

為了方便描述，將圖6到8中的兩塊攔汙柵分別設為左側攔汙柵22和右側攔汙柵21。

在使用時，如圖6所示，常狀態時，左側攔汙柵22橫跨整個輸水流道11攔截汙物；當左側攔汙柵22前汙物較多時，開始清理汙物；如圖7所示，首先由堤岸1中的左岸驅動裝置9帶動左側攔汙柵22滑杆7沿直角軌道8下移到下限位置；如圖8所示，再由右岸驅動裝置9驅動右側攔汙柵21滑杆7上移，經過此運動後垃圾被導入到左岸排汙通道41中，而右側攔汙柵21開設持續攔汙，當右側攔汙柵21堆積蠻汙物後，可以採用上述同樣的方面對汙物進行清理，如此反覆循環，實現對輸水流道11的持續攔汙和排汙。由此可見，本發明在對輸水流道11中的汙物進行排汙時，始終可以保持一面攔汙柵擋在輸水流道11中，實現了攔汙柵的持續排汙。

如圖3、4和10，在攔汙柵由水平轉動至豎直後，可以啟動轉角電機33，由轉角電機33驅動其中一塊導流板31旋轉一個角度，該導流板31通過連杆32驅動其他導流板31轉動，當水流由上到下衝擊導流板31時，導流板31能夠將衝擊下來的水流引向攔汙柵，利用水流來衝洗攔汙柵中的柵條23，以實現對攔汙柵的清洗，同時在使用時，可以利用轉角電機33驅動導流板31來迴轉動，以實現對柵條23的多角度衝洗。

如圖1和2所示，當垃圾被攔汙裝置導入到排汙通道41中後，排汙器6對垃圾進行提升，其工作過程為：輸水流道11中的水流衝擊葉輪65旋轉，旋轉的葉輪65帶動轉軸61旋轉，兩根轉軸61使得兩根履帶63旋轉，兩根履帶63著耙齒條64運動，利用向上運動的耙齒條64帶走排汙通道41中的垃圾，在實施時，可以在排汙器6背向於水流的一面放置一個鐵籃框5，由鐵籃框5收集排汙器6收集的垃圾。