智能W形攔汙柵系統的製作方法

2024-02-06 19:21:15

本實用新型涉及水利工程技術領域，尤其涉及的是一種智能W形攔汙柵系統。

背景技術：

水電站、泵站等水利工程的取水口前，中小型城市河道中，經常堆積有大量漂浮物，如水藻，枝葉，生活垃圾等，寒冷地區還有浮冰。對於水電站、泵站等水利工程，其前漂浮物如不及時清理，可能導致攔汙柵前後出現較大的水位差，影響水利工程的工作效率，堵塞甚至壓垮攔汙柵。城市河道中垃圾堆積也會導致河水的發臭、變質等問題，對水生動植物及人類生產生活造成影響。

目前使用的攔汙柵大部分為平面式固定攔汙柵，其主要依靠人工清汙或配合清汙機清汙。人工清汙工作條件惡劣，工作效率低，清理周期長，難度大。由於漂流垃圾來量具有不可預估性，易造成攔汙柵前漂浮物的堆積，繼而可能造成如下後果：

1、增加攔汙柵前後水位差，降低水電站的發電出力和效率。

2、增加水流對攔汙柵的作用力，嚴重時會導致攔汙柵結構變形。

3、攔汙柵垃圾堵塞嚴重時，水電站會被迫停機清汙，影響電站的正常運行，進而影響經濟效益。

現有攔汙柵主要有平面式和浮式兩種。在建成投入使用後，依然存在許多缺點：

1、平面式攔汙柵：結構簡單，但清汙困難，一般需要配備專門的清理設備才能清除雜物。清理過程中影響泵站、水電站的正常工作，降低水電站、泵站工作效率，易引發機組振動破壞。

2、浮式攔汙柵：在一定程度上發揮了攔漂、導漂的作用，緩解攔汙柵由於漂浮物堵塞產生的壓力。但當漂浮物來量迅速集中，浮式攔汙柵易出現斷裂的情況。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於克服現有技術的不足，本實用新型針對中小型水電站、泵站等水利工程，和中小型城市河道，提供了一種集攔汙和清汙功能於一體，方便快捷、工作效率高且經濟實用的智能W形攔汙柵系統，以期達到自動清理漂浮垃圾、清理效果好的目的。

本實用新型的目的是針對現有攔汙柵攔汙清汙過程中存在的問題，設計一種能改善或者解決這些問題的新型W形攔汙柵系統。該攔汙柵可以避免或減輕中小型水電站、泵站等水利工程和中小型城市河道中攔汙柵易被堵塞的問題，同時方便快捷的將漂浮垃圾收集處理，提高工程的運行效率。且W形攔汙柵結構較為簡單，清汙攔汙效果理想，節約人力物力，能有效提高經濟效益，具有較強的實用價值。

為了實現上述本實用新型的目的，本實用新型採用由以下措施構成的技術方案來實現。

智能W形攔汙柵系統,包括攔截收集裝置和轉運裝置,所述攔截收集裝置包括依次轉動連接的四塊柵體,所述四塊柵體從左往右依次為第一柵體、第二柵體、第三柵體和第四柵體，所述四塊柵體通過其前方的固定框架支撐連接，所述固定框架包括上下平行設置的兩個橫嚮導軌，所述第二柵體和第三柵體之間通過中間轉軸轉動連接，所述中間轉軸上下兩端分別能沿著所述兩個橫嚮導軌左右移動，所述中間轉軸通過中間驅動機構驅動其沿著所述兩個橫嚮導軌左右移動，所述第一柵體左端與所述兩個橫嚮導軌左端轉動連接，所述第四柵體右端與所述兩個橫嚮導軌的右端轉動連接，所述第一柵體在靠近所述第二柵體的一端設有第一柵門，所述第四柵體在靠近所述第三柵體的一端設有第二柵門，所述第一柵門和第二柵門分別通過第一驅動機構和第二驅動機構驅動其向後側打開或關閉，所述第一柵體和第二柵體之間圍成容納漂浮垃圾的第一垃圾收集空間，所述第三柵體和第四柵體之間圍成容納漂浮垃圾的第二垃圾收集空間，所述攔截收集裝置上安裝有用於檢測第一垃圾收集空間和第二垃圾收集空間內的漂浮垃圾量的檢測裝置，所述攔截收集裝置底部還設置有用於提供浮託力的浮託裝置；所述轉運裝置包括兩個，兩個轉運裝置分別設置在第一柵體的左後方和第四柵體的右後方，且兩個轉運裝置分別位於兩個轉運通道內，所述兩個轉運通道前端分別與所述第一柵門和第二柵門連通，所述轉運裝置用於將轉運通道內的漂浮垃圾轉運至岸上。

所述轉運裝置包括一個傾斜設置的傳送帶，所述傳送帶上設有擋齒。

所述中間驅動機構為液壓系統，所述液壓系統包括液壓泵和液壓缸，所述液壓缸包括缸筒和活塞杆，所述液壓缸位於所述橫嚮導軌上，所述活塞杆沿著所述橫嚮導軌的長度方向延伸，所述活塞杆外端與所述中間轉軸固定連接，通過所述液壓缸驅動所述活塞杆來回移動，從而帶動所述中間轉軸沿著所述兩個橫嚮導軌左右移動。

所述第一驅動機構和第二驅動機構均為液壓馬達。

所述浮託裝置為氣囊。

所述固定框架還包括兩個立柱，所述兩個立柱分別與所述兩個橫嚮導軌的左右兩端固定連接，在岸上對應所述兩個立柱的位置分布安裝有豎嚮導軌，所述立柱能在所述豎嚮導軌內上下移動。

所述轉運通道為流線形，所述轉運通道由內側牆和外側牆圍成，所述外側牆前端延伸到所述第一柵體左端位置處，所述內側牆前端與所述第一柵體右端留有間隙，且所述第一柵門向後側打開時正好搭接在所述內側牆前端。

本實用新型與現有技術相比具有以下的特點及有益技術效果：

1、本實用新型的攔截收集裝置主要採用W形柵體的結構，可用於有效攔截收集河水中漂浮垃圾，安裝在柵體的檢測裝置實時監控漂浮垃圾的量，由漂浮垃圾的量控制垃圾轉運速率，打破傳統攔汙柵人工打撈或定時清理所不能達到的效果，通過自動收縮清汙，改變了傳統攔汙柵只攔不清的缺點，實現自動化攔汙清汙，減少人力物力的投入，達到最及時有效的清汙效果。

2、本實用新型採用浮託裝置19，浮託裝置19設置在攔汙柵的底部，可提供浮託力，保持攔汙柵吃水深度不變，適用於季節性水量變化大的河道，使攔汙柵系統避免水位變化的影響，可進行最時有效的攔汙清汙。浮託裝置19提供的浮託力使攔汙柵與河道底部有一定的安全距離，能緩解攔汙柵對水流的阻塞，減小水頭損失，增加攔汙柵系統後方發電站和泵站的經濟效益。

3、本實用新型W形柵體，第一柵體1和第二柵體2之間圍成容納漂浮垃圾的第一垃圾收集空間15，第三柵體3和第四柵體4之間圍成容納漂浮垃圾的第二垃圾收集空間16，在形成收集空間時，柵體之間傾斜放置，形成角度。傾斜放置的柵體具有導流作用，當第一柵門5或第二柵門6打開時，在水流的衝擊和柵面導流的作用下，攔汙柵的收集效率顯著提高。本實用新型由於能夠控制攔截收集裝置前漂浮物的數量，並及時有效清理，避免不及時清理垃圾大面積堆積形成巨大衝擊力，減小了攔汙柵損壞的可能性，同時避免柵前漂浮物堆積對水利工程設施工作效率的影響。

4、本實用新型由於結構相對簡單，實施方便，工作效率高，對於大多數的中小型河道都適用，可方便有效的解決因河道漂浮垃圾過多不能及時有效所帶來的問題，根據具體情況，選擇滿其需要和適用環境的設計方案。

附圖說明

圖1是本實用新型創造的俯視圖；

圖2是本實用新型創造的初始工作示意圖；

圖3是本實用新型創造的結束工作示意圖；

圖4是本實用新型創造攔汙柵部分立體結構圖；

圖5是攔汙柵柵面結構示意圖；

圖6是一個液壓系統的示意圖；

圖中標號：1、第一柵體；2、第二柵體；3、第三柵體；4、第四柵體；5、第一柵門；6；第二柵門；7、上橫嚮導軌；8、下橫嚮導軌；9、左立柱；10、右立柱；11、中間轉軸；12、中間驅動機構；13、第一驅動機構；14、第二驅動機構；15、第一垃圾收集空間；16、第二垃圾收集空間；17、第一空間檢測裝置；18、第二空間檢測裝置；19、浮託裝置；20、轉運通道；22、傳送帶；24、垃圾收集箱；27、液壓缸；28活塞杆。

具體實施方式

下面對本實用新型的實施例作詳細說明，本實施例在以本實用新型技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本實用新型的保護範圍不限於下述的實施例。

參見圖1至圖6，本實施例公開了一種智能W形攔汙柵系統。包括攔截收集裝置和轉運裝置,攔截收集裝置包括依次轉動連接的四塊柵體,四塊柵體從左往右依次為第一柵體1、第二柵體2、第三柵體3和第四柵體4。四塊柵體通過其前方的固定框架支撐連接，固定框架包括上下平行設置的兩個橫嚮導軌，兩個橫嚮導軌分別為上橫嚮導軌7和下橫嚮導軌8，第二柵體2和第三柵體3之間通過中間轉軸11轉動連接，中間轉軸11上下兩端分別能沿著兩個橫嚮導軌左右移動，中間轉軸11通過中間驅動機構12驅動其沿著兩個橫嚮導軌左右移動，第一柵體1左端與兩個橫嚮導軌左端轉動連接，第四柵體4右端與兩個橫嚮導軌的右端轉動連接，第一柵體1在靠近第二柵體2的一端設有第一柵門5，第四柵體4在靠近第三柵體5的一端設有第二柵門6，第一柵門5和第二柵門7分別通過第一驅動機構13和第二驅動機構14驅動其向後側打開或關閉，第一柵體1和第二柵體2之間圍成容納漂浮垃圾的第一垃圾收集空間15，第三柵體3和第四柵體4之間圍成容納漂浮垃圾的第二垃圾收集空間16，攔截收集裝置上安裝有用於檢測第一垃圾收集空間15和第二垃圾收集空間16內的漂浮垃圾量的第一空間檢測裝置17、第二空間檢測裝置18，攔截收集裝置底部還設置有用於提供浮託力的浮託裝置19；轉運裝置包括兩個，兩個轉運裝置分別設置在第一柵體1的左後方和第四柵體4的右後方，且兩個轉運裝置分別位於所述轉兩個轉運通道20內，兩個轉運通道20前端分別與第一柵門5和第二柵門6連通，轉運裝置用於將轉運通道內的漂浮垃圾轉運至岸上。

所述轉運裝置包括一個傾斜設置的傳送帶22，所述傳送帶上設有擋齒。在轉運通道20的末尾設有傳送帶22。傳送帶22底端設在水面以下，另一端設在河岸上。傳送帶22具有透水孔，透水孔保證了轉運通道20內傳送帶前的表面水具有一定的流動速度，以防止漂浮垃圾雜物由於轉運通道20表面水靜止而無法被排送到傳送帶22上。傳送帶22上間隔一段距離設有擋齒，當垃圾運送到傳送帶上，擋齒防止其落回水中。此外，擋齒也具有打撈流水道中垃圾的作用。在傳送帶22連接河岸的一端，接有垃圾收集箱24。垃圾隨傳送帶22運送至岸上可以自動落入垃圾收集箱24中。最後可定期清理垃圾收集箱24。

所述中間驅動機構12為液壓系統，所述液壓系統包括液壓泵和液壓缸27，所述液壓缸27包括缸筒和活塞杆28，所述液壓缸27位於所述橫嚮導軌7上，所述活塞杆28沿著所述橫嚮導軌7的長度方向延伸，所述活塞杆28外端與所述中間轉軸11固定連接，通過所述液壓缸27驅動所述活塞杆28來回移動，從而帶動所述中間轉軸11沿著所述兩個橫嚮導軌左右移動。當垃圾的量達到設定值，計算機控制系統發出信號，通過所述液壓缸27驅動所述活塞杆28來回移動，帶動攔汙柵收縮，完成垃圾的收集與轉運過程。

所述第一驅動機構13和第二驅動機構14均為液壓馬達。當垃圾堆積的量達到設定值，攔汙柵柵體在活塞杆28的帶動下開始收縮，當柵體收縮到一定位置時，第一柵門5或第二柵門6打開，驅動第一柵門5或第二柵門6的機構為液壓馬達，一個液壓馬達設置在第一柵體1與第二柵體2相接的立柱上，另一個液壓馬達設置在第三柵體3與第四柵體4相接的立柱上。

所述浮託裝置19為氣囊。氣囊由特製橡膠材料製成，在河水水位發生變化時，通過氣囊保持攔汙柵的吃水深度恆定，在不同水位下調整攔汙柵的整體高度，解決了在水位，水域面積等變化時，固定攔汙柵所不能解決的問題，有效的進行河道水面漂浮物的攔截。氣囊提供的浮託力使攔汙柵與河道底部有一定的安全距離，能緩解攔汙柵對水流的阻塞，減小水頭損失，增加攔汙柵系統後方發電站和泵站的經濟效益。

所述固定框架還包括兩個立柱，兩個立柱分別為左立柱9和右立柱10，所述兩個立柱分別與所述兩個橫嚮導軌的左右兩端固定連接，在岸上對應所述兩個立柱的位置分布安裝有豎嚮導軌，所述立柱能在所述豎嚮導軌內上下移動。當河道水位發生變化時，由於浮體氣囊的作用，攔汙柵整體可隨著河道水位變化，實現對漂浮垃圾進行及時有效的處理。

所述轉運通道20為流線形，所述

轉運通道20由內側牆和外側牆圍成，所述外側牆前端延伸到所述第一柵體1左端位置處，所述內側牆前端與所述第一柵體1右端留有間隙，且所述第一柵門5向後側打開時正好搭接在所述內側牆前端。主河道兩側各設有一個流線形的轉運通道20，流線形轉運通道20呈耳形，前後與主河道相通。這兩條轉運通道20的位置滿足第一柵門5、第二柵門6的完全打開以及第一柵門5、第二柵門6打開後可以順利的搭載在轉運通道20的一翼，並且搭在轉運通道20一翼的第一柵門5、第二柵門6不會影響到轉運通道20通過漂浮垃圾的水面寬度。

工作過程：水電站、泵站等水利工程的取水口前，中小型城市河道中，經常堆積有大量漂浮物，如水藻，枝葉，生活垃圾等，寒冷地區還有浮冰。當這些漂浮垃圾隨著河流從上遊而來，被橫跨在河道上的攔汙柵攔截裝置所攔截，在第一垃圾收集空間15、第二垃圾收集空間16內不斷積累，當垃圾積累量達到設定值，安裝在柵體上的第一空間檢測裝置17、第二空間檢測裝置18監控到信號，計算機控制系統分析信號，使攔汙柵開始在中間驅動機構12的作用下沿著長度方向開始運動，進行垃圾的收集轉運。中間驅動機構12為液壓系統，液壓系統包括液壓泵和液壓缸27，液壓缸27包括缸筒和活塞杆28，液壓缸27位於所述上橫嚮導軌上，所述活塞杆28沿著所述橫嚮導軌的長度方向延伸，活塞杆28外端與所述中間轉軸11固定連接，通過液壓缸27驅動所述活塞杆28來回移動，從而帶動中間轉軸11沿著所述兩個橫嚮導軌左右移動。當垃圾的量達到設定值，計算機控制系統發出信號，通過所述液壓缸27驅動所述活塞杆28來回移動，帶動攔汙柵收縮，完成垃圾的收集與轉運過程。中間驅動12當攔汙柵運動到既定位置，第一柵門5或第二柵門6在液壓馬達的作用下迅速打開，在水流衝擊和柵體的導流作用下，垃圾進入轉運通道20。漂浮垃圾進入轉運通道20中後部被傳送帶22阻擋，由於水流的衝擊，漂浮垃圾被壓向傳送帶22，傳送帶22可以把垃圾運送至岸上的垃圾收集箱24內，實現漂浮垃圾及時有效地清理。在攔汙柵的底部安裝有浮體氣囊，氣囊由特製橡膠材料製成，在河水水位發生變化時，通過氣囊保持攔汙柵的吃水深度恆定，在不同水位下調整攔汙柵的整體高度，解決了在水位，水域面積等變化時，固定攔汙柵所不能解決的問題，有效的進行河道水面漂浮物的攔截。氣囊提供的浮託力使攔汙柵與河道底部有一定的安全距離，能緩解攔汙柵對水流的阻塞，減小水頭損失，增加攔汙柵系統後方發電站和泵站的經濟效益。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。