智能W形拦污栅系统的制作方法

本实用新型涉及水利工程技术领域，尤其涉及的是一种智能W形拦污栅系统。

背景技术：

水电站、泵站等水利工程的取水口前，中小型城市河道中，经常堆积有大量漂浮物，如水藻，枝叶，生活垃圾等，寒冷地区还有浮冰。对于水电站、泵站等水利工程，其前漂浮物如不及时清理，可能导致拦污栅前后出现较大的水位差，影响水利工程的工作效率，堵塞甚至压垮拦污栅。城市河道中垃圾堆积也会导致河水的发臭、变质等问题，对水生动植物及人类生产生活造成影响。

目前使用的拦污栅大部分为平面式固定拦污栅，其主要依靠人工清污或配合清污机清污。人工清污工作条件恶劣，工作效率低，清理周期长，难度大。由于漂流垃圾来量具有不可预估性，易造成拦污栅前漂浮物的堆积，继而可能造成如下后果：

1、增加拦污栅前后水位差，降低水电站的发电出力和效率。

2、增加水流对拦污栅的作用力，严重时会导致拦污栅结构变形。

3、拦污栅垃圾堵塞严重时，水电站会被迫停机清污，影响电站的正常运行，进而影响经济效益。

现有拦污栅主要有平面式和浮式两种。在建成投入使用后，依然存在许多缺点：

1、平面式拦污栅：结构简单，但清污困难，一般需要配备专门的清理设备才能清除杂物。清理过程中影响泵站、水电站的正常工作，降低水电站、泵站工作效率，易引发机组振动破坏。

2、浮式拦污栅：在一定程度上发挥了拦漂、导漂的作用，缓解拦污栅由于漂浮物堵塞产生的压力。但当漂浮物来量迅速集中，浮式拦污栅易出现断裂的情况。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，本实用新型针对中小型水电站、泵站等水利工程，和中小型城市河道，提供了一种集拦污和清污功能于一体，方便快捷、工作效率高且经济实用的智能W形拦污栅系统，以期达到自动清理漂浮垃圾、清理效果好的目的。

本实用新型的目的是针对现有拦污栅拦污清污过程中存在的问题，设计一种能改善或者解决这些问题的新型W形拦污栅系统。该拦污栅可以避免或减轻中小型水电站、泵站等水利工程和中小型城市河道中拦污栅易被堵塞的问题，同时方便快捷的将漂浮垃圾收集处理，提高工程的运行效率。且W形拦污栅结构较为简单，清污拦污效果理想，节约人力物力，能有效提高经济效益，具有较强的实用价值。

为了实现上述本实用新型的目的，本实用新型采用由以下措施构成的技术方案来实现。

智能W形拦污栅系统,包括拦截收集装置和转运装置,所述拦截收集装置包括依次转动连接的四块栅体,所述四块栅体从左往右依次为第一栅体、第二栅体、第三栅体和第四栅体，所述四块栅体通过其前方的固定框架支撑连接，所述固定框架包括上下平行设置的两个横向导轨，所述第二栅体和第三栅体之间通过中间转轴转动连接，所述中间转轴上下两端分别能沿着所述两个横向导轨左右移动，所述中间转轴通过中间驱动机构驱动其沿着所述两个横向导轨左右移动，所述第一栅体左端与所述两个横向导轨左端转动连接，所述第四栅体右端与所述两个横向导轨的右端转动连接，所述第一栅体在靠近所述第二栅体的一端设有第一栅门，所述第四栅体在靠近所述第三栅体的一端设有第二栅门，所述第一栅门和第二栅门分别通过第一驱动机构和第二驱动机构驱动其向后侧打开或关闭，所述第一栅体和第二栅体之间围成容纳漂浮垃圾的第一垃圾收集空间，所述第三栅体和第四栅体之间围成容纳漂浮垃圾的第二垃圾收集空间，所述拦截收集装置上安装有用于检测第一垃圾收集空间和第二垃圾收集空间内的漂浮垃圾量的检测装置，所述拦截收集装置底部还设置有用于提供浮托力的浮托装置；所述转运装置包括两个，两个转运装置分别设置在第一栅体的左后方和第四栅体的右后方，且两个转运装置分别位于两个转运通道内，所述两个转运通道前端分别与所述第一栅门和第二栅门连通，所述转运装置用于将转运通道内的漂浮垃圾转运至岸上。

所述转运装置包括一个倾斜设置的传送带，所述传送带上设有挡齿。

所述中间驱动机构为液压系统，所述液压系统包括液压泵和液压缸，所述液压缸包括缸筒和活塞杆，所述液压缸位于所述横向导轨上，所述活塞杆沿着所述横向导轨的长度方向延伸，所述活塞杆外端与所述中间转轴固定连接，通过所述液压缸驱动所述活塞杆来回移动，从而带动所述中间转轴沿着所述两个横向导轨左右移动。

所述第一驱动机构和第二驱动机构均为液压马达。

所述浮托装置为气囊。

所述固定框架还包括两个立柱，所述两个立柱分别与所述两个横向导轨的左右两端固定连接，在岸上对应所述两个立柱的位置分布安装有竖向导轨，所述立柱能在所述竖向导轨内上下移动。

所述转运通道为流线形，所述转运通道由内侧墙和外侧墙围成，所述外侧墙前端延伸到所述第一栅体左端位置处，所述内侧墙前端与所述第一栅体右端留有间隙，且所述第一栅门向后侧打开时正好搭接在所述内侧墙前端。

本实用新型与现有技术相比具有以下的特点及有益技术效果：

1、本实用新型的拦截收集装置主要采用W形栅体的结构，可用于有效拦截收集河水中漂浮垃圾，安装在栅体的检测装置实时监控漂浮垃圾的量，由漂浮垃圾的量控制垃圾转运速率，打破传统拦污栅人工打捞或定时清理所不能达到的效果，通过自动收缩清污，改变了传统拦污栅只拦不清的缺点，实现自动化拦污清污，减少人力物力的投入，达到最及时有效的清污效果。

2、本实用新型采用浮托装置19，浮托装置19设置在拦污栅的底部，可提供浮托力，保持拦污栅吃水深度不变，适用于季节性水量变化大的河道，使拦污栅系统避免水位变化的影响，可进行最时有效的拦污清污。浮托装置19提供的浮托力使拦污栅与河道底部有一定的安全距离，能缓解拦污栅对水流的阻塞，减小水头损失，增加拦污栅系统后方发电站和泵站的经济效益。

3、本实用新型W形栅体，第一栅体1和第二栅体2之间围成容纳漂浮垃圾的第一垃圾收集空间15，第三栅体3和第四栅体4之间围成容纳漂浮垃圾的第二垃圾收集空间16，在形成收集空间时，栅体之间倾斜放置，形成角度。倾斜放置的栅体具有导流作用，当第一栅门5或第二栅门6打开时，在水流的冲击和栅面导流的作用下，拦污栅的收集效率显著提高。本实用新型由于能够控制拦截收集装置前漂浮物的数量，并及时有效清理，避免不及时清理垃圾大面积堆积形成巨大冲击力，减小了拦污栅损坏的可能性，同时避免栅前漂浮物堆积对水利工程设施工作效率的影响。

4、本实用新型由于结构相对简单，实施方便，工作效率高，对于大多数的中小型河道都适用，可方便有效的解决因河道漂浮垃圾过多不能及时有效所带来的问题，根据具体情况，选择满其需要和适用环境的设计方案。

附图说明

图1是本实用新型创造的俯视图；

图2是本实用新型创造的初始工作示意图；

图3是本实用新型创造的结束工作示意图；

图4是本实用新型创造拦污栅部分立体结构图；

图5是拦污栅栅面结构示意图；

图6是一个液压系统的示意图；

图中标号：1、第一栅体；2、第二栅体；3、第三栅体；4、第四栅体；5、第一栅门；6；第二栅门；7、上横向导轨；8、下横向导轨；9、左立柱；10、右立柱；11、中间转轴；12、中间驱动机构；13、第一驱动机构；14、第二驱动机构；15、第一垃圾收集空间；16、第二垃圾收集空间；17、第一空间检测装置；18、第二空间检测装置；19、浮托装置；20、转运通道；22、传送带；24、垃圾收集箱；27、液压缸；28活塞杆。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

参见图1至图6，本实施例公开了一种智能W形拦污栅系统。包括拦截收集装置和转运装置,拦截收集装置包括依次转动连接的四块栅体,四块栅体从左往右依次为第一栅体1、第二栅体2、第三栅体3和第四栅体4。四块栅体通过其前方的固定框架支撑连接，固定框架包括上下平行设置的两个横向导轨，两个横向导轨分别为上横向导轨7和下横向导轨8，第二栅体2和第三栅体3之间通过中间转轴11转动连接，中间转轴11上下两端分别能沿着两个横向导轨左右移动，中间转轴11通过中间驱动机构12驱动其沿着两个横向导轨左右移动，第一栅体1左端与两个横向导轨左端转动连接，第四栅体4右端与两个横向导轨的右端转动连接，第一栅体1在靠近第二栅体2的一端设有第一栅门5，第四栅体4在靠近第三栅体5的一端设有第二栅门6，第一栅门5和第二栅门7分别通过第一驱动机构13和第二驱动机构14驱动其向后侧打开或关闭，第一栅体1和第二栅体2之间围成容纳漂浮垃圾的第一垃圾收集空间15，第三栅体3和第四栅体4之间围成容纳漂浮垃圾的第二垃圾收集空间16，拦截收集装置上安装有用于检测第一垃圾收集空间15和第二垃圾收集空间16内的漂浮垃圾量的第一空间检测装置17、第二空间检测装置18，拦截收集装置底部还设置有用于提供浮托力的浮托装置19；转运装置包括两个，两个转运装置分别设置在第一栅体1的左后方和第四栅体4的右后方，且两个转运装置分别位于所述转两个转运通道20内，两个转运通道20前端分别与第一栅门5和第二栅门6连通，转运装置用于将转运通道内的漂浮垃圾转运至岸上。

所述转运装置包括一个倾斜设置的传送带22，所述传送带上设有挡齿。在转运通道20的末尾设有传送带22。传送带22底端设在水面以下，另一端设在河岸上。传送带22具有透水孔，透水孔保证了转运通道20内传送带前的表面水具有一定的流动速度，以防止漂浮垃圾杂物由于转运通道20表面水静止而无法被排送到传送带22上。传送带22上间隔一段距离设有挡齿，当垃圾运送到传送带上，挡齿防止其落回水中。此外，挡齿也具有打捞流水道中垃圾的作用。在传送带22连接河岸的一端，接有垃圾收集箱24。垃圾随传送带22运送至岸上可以自动落入垃圾收集箱24中。最后可定期清理垃圾收集箱24。

所述中间驱动机构12为液压系统，所述液压系统包括液压泵和液压缸27，所述液压缸27包括缸筒和活塞杆28，所述液压缸27位于所述横向导轨7上，所述活塞杆28沿着所述横向导轨7的长度方向延伸，所述活塞杆28外端与所述中间转轴11固定连接，通过所述液压缸27驱动所述活塞杆28来回移动，从而带动所述中间转轴11沿着所述两个横向导轨左右移动。当垃圾的量达到设定值，计算机控制系统发出信号，通过所述液压缸27驱动所述活塞杆28来回移动，带动拦污栅收缩，完成垃圾的收集与转运过程。

所述第一驱动机构13和第二驱动机构14均为液压马达。当垃圾堆积的量达到设定值，拦污栅栅体在活塞杆28的带动下开始收缩，当栅体收缩到一定位置时，第一栅门5或第二栅门6打开，驱动第一栅门5或第二栅门6的机构为液压马达，一个液压马达设置在第一栅体1与第二栅体2相接的立柱上，另一个液压马达设置在第三栅体3与第四栅体4相接的立柱上。

所述浮托装置19为气囊。气囊由特制橡胶材料制成，在河水水位发生变化时，通过气囊保持拦污栅的吃水深度恒定，在不同水位下调整拦污栅的整体高度，解决了在水位，水域面积等变化时，固定拦污栅所不能解决的问题，有效的进行河道水面漂浮物的拦截。气囊提供的浮托力使拦污栅与河道底部有一定的安全距离，能缓解拦污栅对水流的阻塞，减小水头损失，增加拦污栅系统后方发电站和泵站的经济效益。

所述固定框架还包括两个立柱，两个立柱分别为左立柱9和右立柱10，所述两个立柱分别与所述两个横向导轨的左右两端固定连接，在岸上对应所述两个立柱的位置分布安装有竖向导轨，所述立柱能在所述竖向导轨内上下移动。当河道水位发生变化时，由于浮体气囊的作用，拦污栅整体可随着河道水位变化，实现对漂浮垃圾进行及时有效的处理。

所述转运通道20为流线形，所述

转运通道20由内侧墙和外侧墙围成，所述外侧墙前端延伸到所述第一栅体1左端位置处，所述内侧墙前端与所述第一栅体1右端留有间隙，且所述第一栅门5向后侧打开时正好搭接在所述内侧墙前端。主河道两侧各设有一个流线形的转运通道20，流线形转运通道20呈耳形，前后与主河道相通。这两条转运通道20的位置满足第一栅门5、第二栅门6的完全打开以及第一栅门5、第二栅门6打开后可以顺利的搭载在转运通道20的一翼，并且搭在转运通道20一翼的第一栅门5、第二栅门6不会影响到转运通道20通过漂浮垃圾的水面宽度。

工作过程：水电站、泵站等水利工程的取水口前，中小型城市河道中，经常堆积有大量漂浮物，如水藻，枝叶，生活垃圾等，寒冷地区还有浮冰。当这些漂浮垃圾随着河流从上游而来，被横跨在河道上的拦污栅拦截装置所拦截，在第一垃圾收集空间15、第二垃圾收集空间16内不断积累，当垃圾积累量达到设定值，安装在栅体上的第一空间检测装置17、第二空间检测装置18监控到信号，计算机控制系统分析信号，使拦污栅开始在中间驱动机构12的作用下沿着长度方向开始运动，进行垃圾的收集转运。中间驱动机构12为液压系统，液压系统包括液压泵和液压缸27，液压缸27包括缸筒和活塞杆28，液压缸27位于所述上横向导轨上，所述活塞杆28沿着所述横向导轨的长度方向延伸，活塞杆28外端与所述中间转轴11固定连接，通过液压缸27驱动所述活塞杆28来回移动，从而带动中间转轴11沿着所述两个横向导轨左右移动。当垃圾的量达到设定值，计算机控制系统发出信号，通过所述液压缸27驱动所述活塞杆28来回移动，带动拦污栅收缩，完成垃圾的收集与转运过程。中间驱动12当拦污栅运动到既定位置，第一栅门5或第二栅门6在液压马达的作用下迅速打开，在水流冲击和栅体的导流作用下，垃圾进入转运通道20。漂浮垃圾进入转运通道20中后部被传送带22阻挡，由于水流的冲击，漂浮垃圾被压向传送带22，传送带22可以把垃圾运送至岸上的垃圾收集箱24内，实现漂浮垃圾及时有效地清理。在拦污栅的底部安装有浮体气囊，气囊由特制橡胶材料制成，在河水水位发生变化时，通过气囊保持拦污栅的吃水深度恒定，在不同水位下调整拦污栅的整体高度，解决了在水位，水域面积等变化时，固定拦污栅所不能解决的问题，有效的进行河道水面漂浮物的拦截。气囊提供的浮托力使拦污栅与河道底部有一定的安全距离，能缓解拦污栅对水流的阻塞，减小水头损失，增加拦污栅系统后方发电站和泵站的经济效益。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。