可伸缩选择性取水装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种可伸缩选择性取水装置，包括位于取水塔的悬臂起吊装置和格栅取水装置，在格栅取水装置连接有伸缩套筒；伸缩套筒最底部和与坠块相连的锥形管相连，悬臂起吊装置连接有固定钢绞线和起吊钢绞线，由固定钢绞线和坠块固定伸缩套筒，并由卷扬机带动上下动作。伸缩套筒最外侧设有由法兰连接的钢制短管，伸缩套筒最外节的钢制短管连接与对接装置的钢制短管中间由法兰连接有软管，对接装置将其上的钢制短管与伸缩套筒的开口严密贴合。取水高度调节方便，多数工作在工厂加工完成，安装方便，不受时间及水位的限制。
【专利说明】可伸缩选择性取水装置
【技术领域】
[0001]本发明属于水库取水【技术领域】，具体是一种可在已建成取水塔的水库安装的用于增加取水可靠性的可伸缩选择性取水装置。
【背景技术】
[0002]近年来，随着城镇化快速发展，城市人口的增加，使供水日益紧张，不少城市地下水开采过量，地面发生沉陷，水质恶化等现象时常发生。为了满足日益增长的生活生产用水量，人们把眼光转向大江大河，从湖库中取水。实践证明，水库不同深度的水层中具有不同的水质，有害的水质不但会给人、畜生活用水带来危害，也会给工农业生产带来重大影响。
[0003]水库蓄水后形成庞大的水域，在太阳辐射等多种因素作用下，导致了蓄水的物理、化学和生物变化，引起水库水质的分层，因此从不同高程的泄流建筑物排放的水质就有所不同。对于大深型水库，不同深度的水体的热能传输不均，冷、热水体密度的差异导致水体的物理分层，进而产生不同水团化学性质的差异，这种差异决定了水库内水化学变化、物质地球化学循环、水生生物作用的时空分布等重要湖沼学过程。
[0004]随着环保意识的提高、国民经济的发展、社会的进步，水质对我们的生活、生产变得至关重要。为了进一步发挥取水效益，需要研究如何在不同季节从水库中提取分别适用于人畜饮用、工农业生产、下游河道水生生物生长、防止污染等的水源。水中有害的物质会给人类、动植物和工农业生产带来危害，故需要辅以合理的工程措施来避免危害。
[0005]固定式机控取水塔是目前国内外最常见的深水型湖库分层取水构筑物。早期建成的取水塔上一般设置I?3个取水口，通过卷扬机调控取水口闸门的开启，取得库底以上固定高度范围内原水，但在使用过程存在如下的不足:
[0006](I)当水库建成蓄水后，将深孔取水设施改建为分层取水则受水库水位、地质地形、施工、水库功能需要等限制，因而困难重重。国外成功改造经验表明工程费用大，难以有效推广。
[0007](2)传统取水构筑物的取水口是固定的，其只能取得固定高度上的水，水库分层是随季节、水位和入流等因素影响而改变，I?3个固定取水口与湖库水质分层特性变化不相适应，经常出现难以取得湖库某一深度上的优质水。
【发明内容】
[0008]针对已建成的取水塔难以取得水库的优质水，且以钢筋混凝土为主体，改造困难的问题。本发明的目的在于，提供一种结构简单、主体现场外加工运输、可在建成湖库现场方便安装的用于取水塔改造的可伸缩选择性取水装置。
[0009]为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案:
[0010]一种可伸缩选择性取水装置，其特征在于，包括位于取水塔的悬臂起吊装置和格栅取水装置，在格栅取水装置连接有伸缩套筒；
[0011]所述的悬臂起吊装置连接有固定钢绞线和起吊钢绞线，其中，固定钢绞线用于贯穿整个伸缩套筒，即依次穿过每节伸缩套筒内的定位钢环与伸缩套筒最底部连接；起吊钢绞线负责与其相连的格栅取水装置的升降，并由连接法兰连接的伸缩套筒的最内节，依次带动伸缩套筒进行伸缩，伸缩套筒底部由钢绞线与坠块相连，在伸缩套筒最外节设有开口，该开口上连接有第一钢制短管，在第一钢制短管上有第一连接法兰，第一连接法兰与软管相连，软管另一端通过第二连接法兰与对接装置上的第二钢制短管相连；
[0012]所述的对接装置由前夹板、后夹板、紧固装置和张紧钢线构成，其中，前夹板带有方形垫圈；
[0013]在前夹板和后夹板上下各有两根工字钢，前夹板四角开有正螺纹孔，后夹板上开有反螺纹孔；该正螺纹孔与带正螺纹的钢杆一端通过螺纹连接，带正螺纹的钢杆另一端与紧固装置固定，紧固装置上绕有张紧钢线，紧固装置另一端与带反螺纹的钢杆固定，带反螺纹的钢杆另一端与通过通过反螺纹孔与后夹板连接，张紧钢线向上收时带动张紧装置旋转，同时张紧装置带动与其相连的带正螺纹的钢杆和带反螺纹的钢杆转动，将前夹板与后夹板固定在取水塔上。
[0014]所述的伸缩套筒有上卡板和下卡板，在上卡板和下卡板上设有密封垫圈，在每节伸缩套筒内有十字形的支撑，支撑中间有由固定钢绞线穿过的定位钢环。
[0015]本发明的可伸缩选择性取水装置，其效果显著，取水高度方便调节，建构简单，尤其对已建成取水塔的水库来说，安装方便，施工过程短。具体为:
[0016](I)能够取到湖库优质水层的原水。利用便携式水质现场分析仪器或分层取样实验室分析水质，确定湖库优质水层高度，通过卷扬机带动伸缩套筒伸缩，即可在一定范围内的取湖库任意高度上优质水层水。如在夏秋季，湖库表层藻类较高，而下层污染物和浊质浓度较高，下沉调节水箱及取水管及套筒伸缩，可取湖库中间层的优质原水；在洪水期，洪水潜流入湖库，导致湖库一定范围内中间层污染物及浊质浓度很高，降雨同时也使表层藻类下沉，可上浮调节水箱及取水管及套筒伸缩，取表层原水。
[0017](2)安装简单且不受时间限制。现有水库的机控取水塔一般与水库大坝同期建成。在建成水库或湖泊中建设水下混凝土取水设施，施工过程复杂且受时间限制。本发明的可伸缩选择性取水装置，结构简单，可实现装置分段加工，现场组装，在湖库不同高度水位条件下，均可在湖库表面从装置底部一混凝土锚固墩依次向上分段组装和逐渐下沉等安装设备，并完成与已建成取水塔的对接。施工过程简单快捷，不需要围堰或排水，不受施工时间、季节等影响。
[0018](3)不需要重新布置管路。本装置安装过程中不需要重新布置管路，将伸缩套筒与原有取水塔对接后，利用原有取水塔的管路系统，节省大量资金以及施工时间。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本发明的可伸缩选择性取水装置的结构示意图。
[0020]图2是伸缩套筒上行密封工况示意图。
[0021]图3是伸缩套筒下行密封工况示意图。
[0022]图4伸缩套筒平面示意图。
[0023]图5是对接装置结构示意图
[0024]图中的标号分别表示:1、悬臂起吊装置，2、固定钢绞线，3、起吊钢绞线，4、格栅取水装置，5、连接法兰，6、伸缩套筒，7、上卡板，8、下卡板，9、坠块，10、钢制短管，11、连接法兰，12、软管，13、连接法兰，14、钢制短管，15、工字钢，16、紧固装置，17、张紧钢线，18、取水塔，19、密封垫圈，20、伸缩筒壁，21、支撑，22、定位钢环，23、前夹板，24、方形密封垫圈，25、带正螺纹的钢杆，26、后夹板，27、带反螺纹的钢杆，28、正螺纹孔，29、反螺纹孔。
[0025]下面结合附图对本发明的结构和工作原理作进一步说明。
【具体实施方式】
[0026]参见图1，图1是一种具体的可伸缩选择性取水装置结构示意图，包括位于取水塔18的悬臂起吊装置I，格栅取水装置4，在格栅取水装置4连接有伸缩套筒6，悬臂起吊装置
I连接有固定钢绞线2和起吊钢绞线3，固定钢绞线2贯穿整个伸缩套筒6，并依次穿过每节伸缩套筒内的定位钢环22与套筒最底部连接，起吊钢绞线3负责与其相连的格栅取水装置4的升降，并带动由连接法兰5连接的伸缩套筒6的最内节，依次带动伸缩套筒6进行伸缩，伸缩套筒6底部由钢绞线与坠块9相连，伸缩套筒6最外节设有开口，该开口上连接有第一钢制短管10，在第一钢制短管10上有第一连接法兰11，第一连接法兰11与软管12相连，软管12另一端通过第二连接法兰13与对接装置上的第二钢制短管14相连。
[0027]参见图5，所述的对接装置由前夹板23、后夹板26、紧固装置16和张紧钢线17构成，其中，前夹板23带有方形垫圈24。
[0028]在前夹板23上下各有两根工字钢15，前夹板23四角开有正螺纹孔28，该正螺纹孔28与带正螺纹的钢杆25 —端通过螺纹连接，带正螺纹的钢杆25另一端与紧固装置16固定，紧固装置16上绕有张紧钢线17，紧固装置16另一端与带反螺纹的钢杆27固定，带反螺纹的钢杆27另一端与开有反螺纹孔29的后夹板26通过螺纹连接，后夹板26上固定有工字钢15，张紧钢线17向上收时带动张紧装置16旋转，同时张紧装置16带动与其相连的带正反螺纹钢杆(25、27)转动，将前夹板23与后夹板26同时固定在取水塔18上。
[0029]格栅式取水装置4下端通过连接法兰5与伸缩套筒6的最内节连接，上端为法兰封头，且与悬臂起吊装置I的起吊钢绞线3连接。起吊钢绞线3由控制机房内的卷扬机控制。伸缩套筒6最下端为锥形管，该锥形管的尖端内外均有钢环，管内的钢环与固定钢绞线2连接，管外的钢环与坠块9连接，伸缩套筒6的底部即由坠块9和向上的固定钢绞线2固定。
[0030]伸缩套筒6的每节下端有十字形的支撑21，支撑21中间有由固定钢绞线2穿过的定位钢环22。
[0031]本发明的可伸缩选择性取水装置有2个运行工况:
[0032]第一种工况:当格栅取水装置4低于湖库的最优水层时，由卷扬机带动起吊钢绳3，带动格栅取水装置4向上移动并依次带动伸缩套筒6，使得格栅取水装置4的取水位置达到最优水层的高度。
[0033]第二种工况:当格栅取水装置4高于湖库的最优水层时，释放起吊钢绳3的锁死装置，由伸缩套筒6的外层依次带动伸缩套筒6收缩，使得格栅取水装置4的位置达到湖库的
最优水层高度。
[0034]该可伸缩选择性取水装置可在建成的湖库安装，不需要围堰或排水，不受水位、施工时间、季节等影响，关键的安装步骤如下:[0035]在湖库水面上组装本发明的可伸缩选择性取水装置的水面安装平台，现场将对接装置和伸缩套筒6的开口上的连接法兰11用软管12和钢制短管14上的连接法兰13连接成一体，并将带螺纹钢杆(25、27)与带正反螺纹的钢杆(28、29)以螺纹连接，并保持一定裕度使得对接装置可以正常下沉。伸缩套筒6与对接装置同步下沉，伸缩套筒6由最底部的坠块9开始依次安装并下沉。直至对接装置达到格栅取水装置4需要的取水位置高度，向上拉紧四根张紧钢绳钢绳17使得对接装置与取水塔18相固定。当坠块9达到湖库底部时，向上张紧定位钢绞线2使得伸缩套筒6位置固定。整个装置安装完成。
【权利要求】
1.一种可伸缩选择性取水装置，其特征在于，包括位于取水塔(18)的悬臂起吊装置(1)和格栅取水装置(4)，在格栅取水装置(4 )连接有伸缩套筒(6 ); 所述的悬臂起吊装置(I)连接有固定钢绞线(2)和起吊钢绞线(3)，其中，固定钢绞线(2)用于贯穿整个伸缩套筒(6)，即依次穿过每节伸缩套筒内的定位钢环(22)与伸缩套筒(6)最底部连接；起吊钢绞线(3)负责与其相连的格栅取水装置(4)的升降，并由连接法兰(5)连接的伸缩套筒(6)的最内节，依次带动伸缩套筒(6)进行伸缩，伸缩套筒(6)底部由钢绞线与坠块(9)相连，在伸缩套筒(6)最外节设有开口，该开口上连接有第一钢制短管(10)，在第一钢制短管(10)上有第一连接法兰(11 )，第一连接法兰(11)与软管(12)相连，软管(12)另一端通过第二连接法兰(13)与对接装置上的第二钢制短管(14)相连； 所述的对接装置由前夹板(23)、后夹板(26)、紧固装置(16)和张紧钢线(17)构成，其中，前夹板(23)带有方形垫圈(24)； 在前夹板(23 )和后夹板(26 )上下各有两根工字钢(15 )，前夹板(23 )四角开有正螺纹孔(28)，后夹板(26)上开有反螺纹孔(29);带正螺纹孔(28)与带正螺纹的钢杆(25)—端通过螺纹连接，带正螺纹的钢杆(25)另一端与紧固装置(16)固定，紧固装置(16)上绕有张紧钢线(17)，紧固装置(16)另一端与带反螺纹的钢杆(27)固定，带反螺纹的钢杆(27)另一端与通过通过反螺纹孔(29)与后夹板(26)连接，张紧钢线(17)向上收时带动张紧装置(16)旋转，同时张紧装置(16)带动与其相连的带正螺纹的钢杆(25)和带反螺纹的钢杆(27)转动，将前夹板(23 )与后夹板26固定在取水塔(18 )上。
2.如权利要求1所述的可伸缩选择性取水装置，其特征在于，所述的伸缩套筒(6)有上卡板(7)和下卡板(8)，在上卡板(7)和下卡板(8)上设有密封垫圈(19)，在每节伸缩套筒(6)内有十字形的支撑(21)，支撑(21)中间有由固定钢绞线(2)穿过的定位钢环(22)。
【文档编号】E03B3/04GK103526799SQ201310496648
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年10月21日 优先权日:2013年10月21日
【发明者】卢金锁, 吴迪, 王峰慧 申请人:西安建筑科技大学