一种应用于垂直升船机的清污装置的制作方法

本发明涉及水利工程清污和环保技术领域，特别是一种应用于垂直升船机的清污装置。

背景技术：

随着我国经济的增长，居民的生活得到了改善，人们的物质生活得到了满足，然而在发展的过程中，由于忽视了对环境污染的整治，导致我国的江河湖泊受到了不同程度的污染，水面上随处可见各种垃圾、漂浮物，这些垃圾如果不整治，将会对水生生物带来意想不到的灾害，我们一方面要加强对人们的引导教育，另一方面，要从技术层面上出发，将已经倒入到江河湖泊中的垃圾进行整治和处理。

垂直升船机利用机械装置升降船舶以克服航道上集中水位落差的通航建筑物。由承船厢、支承导向结构、驱动装置、事故装置等组成。然而，现有垂直升船机在过船工作时，由于水流的作用，不可避免地会将上游的漂浮物带到升船机里，由于升船机内是死水，不流动，漂浮物会一直停留在垂直升船机里，很少一部分会流向下游，大部分都滞留在垂直升船机里，漂浮物一直在垂直升船机里，会对升船机的盛水量造成一定的影响，而且由于漂浮物的作用，会给船舶航行带来一些障碍，当漂浮物进入到设备中，可能会造成垂直升船机停止运行，后果非常严重，而且漂浮物停留在垂直升船机里也不美观。所以对垂直升船机中漂浮物的及时清理亟需解决。

目前对于停留在垂直升船机里的污物主要还是依靠人工进行清污，通过人工打捞的方式，将污物一点点的打捞到打捞船中，然后再进行集中处理。这种清污方式效率低下，而且耗时费力，造成的成本也高，并且具有一定的安全隐患，所以目前亟需发明一种可以自动清污的装置，将升船机里的漂浮物进行清理。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种应用于垂直升船机的清污装置，其能够减少和清理垂直升船机内的漂浮物，避免漂浮物堆积对设备造成的影响，同时不影响船只通航。

本发明采取的技术方案为：一种应用于垂直升船机的清污装置，包括：

导轨，数量为2个，相互平行固定安装于过船通道的两侧；

滑轮小车，数量为至少2对，安装于导轨上并可沿导轨滑动，且每个导轨上分别安装至少1对滑轮小车；

拦污主体，数量为至少2对，每个拦污主体包括水平设置的集污板，和安装于集污板长度方向一侧侧部的拦污网；集污板长度方向垂直于导轨长度方向；每对拦污主体中的2个拦污主体的集污板设置拦污网一侧的对侧部可相互对接；

连杆机构，包括升降驱动臂和固定臂，升降驱动臂包括可伸缩的驱动杆，驱动杆顶部可限位地转动连接一集污板朝向导轨的一端端部，使得集污板可处于水平的集污状态，亦可旋转至远离导轨的一端高于朝向导轨的一端的排污状态；升降驱动臂下端通过固定臂固连一滑轮小车；

集污机构，设置于集污板朝向导轨一端的侧方，使得集污板转动时其上已收集的漂浮物可滑落至集污机构中；

以及顶升驱动机构，安装于集污板下方，包括可伸缩的顶升驱动杆，顶升驱动杆的顶升可使得集污板旋转至排污状态。

本发明的清污装置也可安装于垂直升船机的上游侧和下游侧，通过对上游侧和下游侧水面漂浮物的清理，减少船只经过时带入垂直升船机的漂浮物。安装于垂直升船机过船通道的两侧则可直接对垂直升船机内的漂浮物进行清理。

优选的，所述连杆机构中的固定臂为曲臂，包括依次固接的第一水平臂、竖直臂和第二水平臂，第二水平臂所在的水平高度低于第一水平臂所在的水平高度；第一水平臂固接滑轮小车，第二水平臂固连升降驱动臂的下端。

优选的，所述连杆机构中的升降驱动臂具有三种驱动模式：过船模式、集污模式和排污模式，升降驱动臂缩至过船模式可使得集污板位于水面以下，升降驱动臂伸至集污模式可使得集污板位于水面位置，升降驱动臂伸至排污模式可使得集污板位于水面以上。过船模式对应有船只需要通过时，清污装置位于水面以下可不影响船只的通航；集污模式时，可通过控制滑轮小车的滑动，使得集污板可浮于水中以对水面漂浮物进行收集；排污模式时，可通过同时控制顶升驱动机构的顶升，使得集污板远离导轨的一端翘起，从而使得集污板上的漂浮物滑落至集污机构中。在无需清污工作时，也可通过升降驱动臂将集污板升至水面以上，避免长期浸水使得拦污主体设备被腐蚀。

优选的，所述升降驱动臂中驱动杆顶部通过限位铰链连接集污板朝向导轨的一端端部。使得集污板可水平的浮于水面，亦可旋转至排污状态。

优选的，所述滑轮小车、连杆机构和拦污主体的数量为2对，集污机构和顶升驱动机构的数量为1对；每个导轨上设置1对滑轮小车，每个滑轮小车连接1个连杆机构，每个连杆机构连接1个拦污主体；连接同一导轨的2个拦污主体的集污板侧部可对接；

两顶升驱动机构设置于两对拦污主体分别对接时集污板的下方，1个顶升驱动机构可同时顶升上方的两个集污板；

集污机构设置于两对拦污主体分别对接时集污板朝向导轨一侧的侧方。当然顶升驱动机构的数量也可设置为与集污板数量相同的2对，每个顶升驱动机构分别可在排污模式时对1个集污板进行顶升。

优选的，集污机构设置于垂直升船机过船通道长度方向的中部两侧。

优选的，升降驱动机构所在位置与集污板朝向导轨一端之间的距离，为集污板长度的四分之一。集污板表面应尽可能光滑，以促进收集物的滑落。

优选的，升降驱动臂和顶升驱动机构皆可采用气缸等实时可控的伸缩驱动机构，也可采用千斤顶等可由人员手动操作的伸缩驱动机构。

优选的，相邻拦污主体中集污板相邻的一侧可对接。本发明所述对接的形式包括平面式、台阶式、凹槽式以及其它对接方式。不仅连接同一导轨的一对拦污主体的集污板可相对对接，连接两导轨的两对拦污主体的集污板之间亦可对接，以进一步提高漂浮物的清理效率。

优选的，所述拦污主体中的拦污网垂直于集污板设置。

优选的，所述导轨为钢轨，两导轨长度相同。

本发明中滑轮小车在导轨上的滑动可通过水平驱动机构实现，如采用电机、丝杆与螺纹套的组合，即电机输出轴固连丝杆，丝杆螺纹连接螺纹套，螺纹套固连滑轮小车，则当电机运行时，丝杆的转动将转化为螺纹套带动滑轮小车的直线运动，实现滑轮小车在导轨上的滑动。在集污过程中，每对拦污主体为相对运动，分别从上游和下游向升船机过船通道的中部运动，直至对接，然后利用升降驱动臂和升降驱动机构进行排污。对滑轮小车的运行速度应当控制在5cm/s以内，防止速度过快造成水波，使升船机中的水漫出。

有益效果

本发明可以充分地对垂直升船机中的垃圾进行集中处理，有效地解决了垂直升船机中的垃圾清理问题，且充分利用了垂直升船机的空间，不影响船只通航，也可用于垂直升船机两侧上下游的水体漂浮物清理。其处理效率高，且构造和原理简单，适合在垂直升船机中推广。

附图说明

图1为本发明装置的整体结构示意图；

图2为本发明装置在垂直升船机中间位置时示意图；

图3为本发明装置在排污状态的示意图；

图4为本发明装置在过船状态时的部分结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例进一步描述。

如图1和图2所示，本发明应用于垂直升船机的多功能清污装置，包括导轨1、滑轮小车2、连杆机构、拦污主体5、升降驱动机构6，以及集污机构7；其中连杆机构包括曲臂3和升降驱动臂4。

导轨数量为2个，相互平行固定安装于过船通道的两侧；

滑轮小车数量为至少2对，安装于导轨上并可沿导轨滑动，且每个导轨上分别安装至少1对滑轮小车；

拦污主体数量为至少2对，每个拦污主体包括水平设置的集污板52，和安装于集污板52长度方向一侧侧部的拦污网51；集污板长度方向垂直于导轨长度方向；每对拦污主体中的2个拦污主体的集污板设置拦污网一侧的对侧部可相互对接；

连杆机构包括升降驱动臂和固定臂，升降驱动臂包括可伸缩的驱动杆，驱动杆顶部可限位地转动连接一集污板朝向导轨的一端端部，使得集污板可处于水平的集污状态，亦可旋转至远离导轨的一端高于朝向导轨的一端的排污状态；升降驱动臂下端通过固定臂固连一滑轮小车；

集污机构设置于集污板朝向导轨一端的侧方，使得集污板转动时其上已收集的漂浮物可滑落至集污机构中；

顶升驱动机构安装于集污板下方，包括可伸缩的顶升驱动杆，顶升驱动杆的顶升可使得集污板旋转至排污状态。

本发明的清污装置也可安装于垂直升船机的上游侧和下游侧，通过对上游侧和下游侧水面漂浮物的清理，减少船只经过时带入垂直升船机的漂浮物。安装于垂直升船机过船通道的两侧则可直接对垂直升船机内的漂浮物进行清理。

实施例1

滑轮小车、连杆机构和拦污主体的数量为2对，集污机构和顶升驱动机构的数量为1对；每个导轨上设置1对滑轮小车，每个滑轮小车连接1个连杆机构，每个连杆机构连接1个拦污主体；连接同一导轨的2个拦污主体的集污板侧部可对接；

两顶升驱动机构设置于两对拦污主体分别对接时集污板的下方，1个顶升驱动机构可同时顶升上方的两个集污板；

集污机构设置于两对拦污主体分别对接时集污板朝向导轨一侧的侧方。当然顶升驱动机构的数量也可设置为与集污板数量相同的2对，每个顶升驱动机构分别可在排污模式时对1个集污板进行顶升。

连杆机构中的固定臂为曲臂，包括依次固接的第一水平臂、竖直臂和第二水平臂，第二水平臂所在的水平高度低于第一水平臂所在的水平高度；第一水平臂固接滑轮小车，第二水平臂固连升降驱动臂的下端。

集污机构设置于垂直升船机过船通道长度方向的中部两侧。

升降驱动机构所在位置与集污板朝向导轨一端之间的距离，为集污板长度的四分之一。集污板表面应尽可能光滑，以促进收集物的滑落。

导轨为钢轨，两导轨长度相同。拦污主体中的拦污网垂直于集污板设置。集污板之间相互对接的侧部为台阶状，对接时可相互咬合。

升降驱动臂中驱动杆顶部通过限位铰链连接集污板朝向导轨的一端端部。使得集污板可水平的浮于水面，亦可旋转至排污状态。

升降驱动臂和顶升驱动机构皆可采用气缸等实时可控的伸缩驱动机构，也可采用千斤顶等可由人员手动操作的伸缩驱动机构。

连杆机构中的升降驱动臂具有三种驱动模式：过船模式、集污模式和排污模式，升降驱动臂缩至过船模式可使得集污板位于水面以下，升降驱动臂伸至集污模式可使得集污板位于水面位置，升降驱动臂伸至排污模式可使得集污板位于水面以上。过船模式对应有船只需要通过时，清污装置位于水面以下可不影响船只的通航；集污模式时，可通过控制滑轮小车的滑动，使得集污板可浮于水中以对水面漂浮物进行收集；排污模式时，可通过同时控制顶升驱动机构的顶升，使得集污板远离导轨的一端翘起，从而使得集污板上的漂浮物滑落至集污机构中。在无需清污工作时，也可通过升降驱动臂将集污板升至水面以上，避免长期浸水使得拦污主体设备被腐蚀。

本发明装置的应用方法如下：

在正常工作状态下（对应集污模式），使得升降驱动臂伸缩至到第二高度位置，此时拦污主体5位于水面处，可对水面漂浮物进行收集。

启动滑轮小车2，带动上游和下游的两个拦污主体5往垂直升船机过船通道的中间位置运行，直至两拦污主体的集污板52相互对接，滑轮小车2停止运行；

漂浮物收集完毕需要排污时，使升降驱动臂4伸长到第三级高度，即最高高度，使拦污主体5脱离水面一定高度，同时也高于集污机构7一定高度，这样可以便于将污物倾倒于集污机构7中；

开始排污时，位于集污板下方的两个升降驱动机构6开始伸长，将集污板52的一端顶起，则污物通过可被倒入到集污机构7中；

等到集污板52上所有的污物都被倾倒完毕后，升降驱动机构6自动逐渐回落，此时拦污主体5也逐渐恢复到水平位置；

使滑轮小车2启动，带动拦污主体两两分别运动到上下游的边缘位置，升降驱动臂4缩至第二级高度，此时拦污主体5位于水面处，可以进行下一次的清污工作；

等到垂直升船机中所有的污物清理干净之后，可将集污机构中的污物进行集中处理。

当需要进行过船时，使升降驱动臂4运行到第一级高度，即最低高度，进而带动整个拦污主体5运行到水面以下，这样便不妨碍船只的通行；

当不进行清污工作时，可将升降驱动臂4升高至第三级，此时拦污主体5位于水面以上，可以防止水体对拦污主体装置的腐蚀，延长使用寿命。

本发明不仅可对垂直升船机中的垃圾进行集中处理，有效地解决垂直升船机中的垃圾清理问题，充分利用垂直升船机的空间，不影响船只通航，也可用于垂直升船机两侧上下游的水体漂浮物清理，处理效率较高，成本较低。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。