本发明涉及水利水电技术领域，具体涉及一种水利水电工程专用水下污物清理系统。
背景技术：
水利水电工程中的水电站进水口、输水系统、泵站取水口等部位安装的拦污栅前常有大量污物堆积，致使流道流量减小，过量污物堆积也使得拦污栅变形甚至垮塌，导致电站、泵站停机，严重影响工程的安全生产运行。目前水电站进水口、泵站取水口部位拦污栅的清污措施主要采取提栅清污、压污齿耙清污和清污机抓污等方式，打捞的污物还需要进行运输、安置与掩埋。上述措施在一定程度上缓解了污物阻塞流道的问题，但对于缠绕在拦污栅栅条上的水草、藤条等污物，除停机提栅人工清除外，仍无其他行之有效的清污措施。
为此，现有技术中出现了一种对水下污物进行切割粉碎的设备，该设备采用一个门形框架，框架的下部设置一根由水下电机驱动的动力轴，动力轴上安装耙轮和刀片。工作时将该设备沉入拦污栅前的水中，动力轴转动带动耙轮和刀片对水草、藤条等进行粉碎切割，从而直接将污物粉碎。但这种设备在使用过程中，常常出现一些安全问题，当水草、藤条等与拦污栅钩挂的较紧时，该设备常常会打到拦污栅上，严重的影响了拦污栅的正常使用，严重时直接带倒拦污栅或将拦污栅打碎，极大的威胁了水轮机、水泵等后续用水设备。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种具有高稳定性和安全性的水利水电工程专用水下污物清理系统。
为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种水利水电工程专用水下污物清理系统，包括横向设置的自吸式粉碎装置和用于驱动自吸式粉碎装置上下移动的升降驱动装置；
所述自吸式粉碎装置包括横向布置的粉碎筒，所述粉碎筒周面的筒壁上均匀设置有若干吸入孔，粉碎筒的一端设置排出口；粉碎筒内沿轴向设置有旋转轴，所述旋转轴由固定设置在粉碎筒一端面的防水电机驱动；旋转轴上设置有沿旋转轴长度方向延伸的螺旋状输送齿，所述输送齿的齿顶均匀设置有若干粉碎槽；所述旋转轴外围还均匀设置有多根与旋转轴平行的切割条，所述切割条通过第一连杆与旋转轴固接。
优选的，所述吸入孔的外段呈圆柱形、内段呈由外至内逐渐变小的圆锥台形，且内段内端的孔壁构成第一切割刃口。
优选的，所述切割条紧贴粉碎筒的内壁，切割条的截面呈由外至内逐渐变小的直角梯形，且直角梯形的斜边构成第二切割刃口。
优选的，所述粉碎筒靠近排出口一端的内部还设置有二次粉碎机构，所述二次粉碎机构包括沿靠近排出口的方向依次设置的动切割盘和静切割盘，所述动切割盘由固定套设在旋转轴上的紧固环和若干均匀设置在紧固环周面上的沿紧固环径向延伸的动刀片构成，所述静切割盘由固定设置在粉碎筒内壁上的紧固圈和若干均匀设置在紧固圈内的沿紧固圈径向延伸的静刀片构成。
优选的，所述静切割盘与排出口之间的粉碎筒内还适配有过滤网，所述过滤网贴近静切割盘。
优选的，所述粉碎筒与防水电机相对的端面上设置第一轴承，所述动切割盘前侧的粉碎筒内设置第二轴承，所述第二轴承通过第二连杆与粉碎筒的内壁连接；所述旋转轴的两端分别穿设在第一轴承和第二轴承内。
优选的，所述升降驱动装置包括固定横梁、设置在固定横梁下方的卷轴和若干根钢缆；所述卷轴通过设置在固定横梁下方的安装座与固定横梁连接，且卷轴由固定设置在固定横梁上的升降电机驱动；所述卷轴上均匀设置有若干卷盘，所述钢缆的一端与固定设置在粉碎筒表面的挂环连接，另一端与卷盘连接。
优选的，所述卷盘由并排设置在卷轴上的两张圆板构成，且两张圆板之间的距离与钢缆的尺寸相配合；所述两张圆板相对的外缘呈坡向两张圆板之间的斜面。
优选的，所述钢缆与挂环的连接处还设置有防偏转组件，所述防偏转组件由短套管和绕短套管外围均匀布置的多根拐臂，所述拐臂的一端与短套管固接，另一端与粉碎筒固接；所述钢缆穿设在短套管内。
优选的，所述短套管与粉碎筒之间的距离至少为30cm。
本发明的有益效果集中体现在，不仅能够有效的清除水中的水草、藤条等污物，又能防止对拦污栅的损伤，具有极强的稳定性和安全性。具体来说，本发明在使用过程中，将自吸式粉碎装置沉入拦污栅前侧的水中，启动防水电机，防水电机驱动旋转轴转动，旋转轴在转动的过程中，输送齿将水体向排出口输送，在粉碎筒内部产生负压，从而形成将外部污物向粉碎筒内部吸入的吸力。水草、藤条等污物被吸引后经吸入孔进入粉碎筒内；切割条将污物初步打碎后，输送齿继续将污物向排出口输送，在输送的运动过程中污物受到强烈的剪切作用，同时开设在输送齿齿顶上的若干粉碎槽不仅可以将污物碾碎且能够起到紊流的作用，进一步提高了粉碎的效果。最后，经粉碎至较小颗粒的的污物由排出口排出。因此，本发明不仅具备稳定的水下除污性能，同时能够避免对拦污栅造成破坏，具有极好的安全性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中所示结构的a-a向视图；
图3为图1中b部放大图；
图4为动切割盘的结构示意图；
图5为静切割盘的结构示意图；
图6为卷盘的结构示意图；
图7为图1中c部放大图。
具体实施方式
结合图1-7所示的一种水利水电工程专用水下污物清理系统，包括横向设置的自吸式粉碎装置和用于驱动自吸式粉碎装置上下移动的升降驱动装置。所述自吸式粉碎装置包括横向布置的粉碎筒1，所述粉碎筒1周面的筒壁上均匀设置有若干吸入孔2，所述吸入孔2用于将污物吸入粉碎筒1内，粉碎筒1的一端设置排出口3，所述排出口3用于将粉碎筒1内粉碎完成的污物直接排出。粉碎筒1内沿轴向设置有旋转轴4，所述旋转轴4由固定设置在粉碎筒1一端面的防水电机5驱动。结合图1和2所示，旋转轴4上设置有沿旋转轴4长度方向延伸的螺旋状输送齿6，所述输送齿6的齿顶均匀设置有若干粉碎槽7，粉碎槽7一方面用于将污物搅碎，另一方面可起到紊流的作用，提升粉碎筒1内部污物受到的剪切力。所述旋转轴4外围还均匀设置有多根与旋转轴4平行的切割条8，所述切割条8通过第一连杆9与旋转轴4固接，如图中所示，所述切割条8的数量为4根，第一连杆9的一端与旋转轴4连接，另一端与切割条8连接。
本发明在使用过程中，将自吸式粉碎装置沉入拦污栅前侧的水中，启动防水电机5，防水电机5驱动旋转轴4转动，旋转轴4在转动的过程中，输送齿6将水体向排出口3输送，在粉碎筒1内部产生负压，从而形成将外部污物向粉碎筒1内部吸入的吸力。水草、藤条等污物被吸引后经吸入孔2进入粉碎筒1内；切割条8将污物初步打碎后，输送齿6继续将污物向排出口3输送，在输送的运动过程中污物受到强烈的剪切作用，同时开设在输送齿6齿顶上的若干粉碎槽7不仅可以将污物碾碎且能够起到紊流的作用，进一步提高了粉碎的效果。最后，经粉碎至较小颗粒的的污物由排出口3排出。因此，本发明不仅具备稳定的水下除污性能，同时能够避免对拦污栅造成破坏，具有极好的安全性。
为了进一步提高切割条8在吸入孔2处对污物的粉碎效果，更好的做法是所述吸入孔2的外段呈圆柱形、内段呈由外至内逐渐变小的圆锥台形，且内段内端的孔壁构成第一切割刃口。另外，还可以设置为，所述切割条8紧贴粉碎筒1的内壁，切割条8的截面呈由外至内逐渐变小的直角梯形，且直角梯形的斜边构成第二切割刃口。这样一来，除切割条8可将污物打断外，切割条8与吸入孔2内端的孔壁还形成如同一个剪刀的结构，从而提升了粉碎效果。
在此基础上，更好的做法还可以是，所述粉碎筒1靠近排出口3一端的内部还设置有二次粉碎机构，所述二次粉碎机构包括沿靠近排出口3的方向依次设置的动切割盘10和静切割盘11，所述动切割盘10由固定套设在旋转轴4上的紧固环12和若干均匀设置在紧固环12周面上的沿紧固环12径向延伸的动刀片13构成，所述静切割盘11由固定设置在粉碎筒1内壁上的紧固圈14和若干均匀设置在紧固圈14内的沿紧固圈14径向延伸的静刀片15构成。动切割盘10在旋转轴4的驱动下转动，与静切割盘11共同对污物进行进一步的剪切，从而使排出口3排出的污物颗粒更小。另外，为了进一步提高安全性，在所述静切割盘11与排出口3之间的粉碎筒1内还适配有过滤网16，所述过滤网16贴近静切割盘11。过滤网16的目数，以达到污物排出后不影响后续用水设备为宜，可根据具体情况酌情旋转过滤网16的密度。经过滤网16过滤后，达标的小颗粒污物经排出口3排出，而较大颗粒的则截留在粉碎筒1内继续被粉碎。
为了提高旋转轴4安装的稳定性，本发明所述粉碎筒1与防水电机5相对的端面上设置第一轴承17，所述动切割盘10前侧的粉碎筒1内设置第二轴承18，所述第二轴承18通过第二连杆19与粉碎筒1的内壁连接。所述旋转轴4的两端分别穿设在第一轴承17和第二轴承18内。
本发明采用的升降驱动装置的结构较多，例如，所述升降驱动装置就是一个直线导轨装置，将粉碎筒1安装在直线导轨装置的滑动块上即可。这种方式具有较好的稳定性，但制造成本相对较高。因此，本发明所述的升降驱动装置还可以是，包括固定横梁20、设置在固定横梁20下方的卷轴21和若干根钢缆22。所述卷轴21通过设置在固定横梁20下方的安装座23与固定横梁20连接，且卷轴21由固定设置在固定横梁20上的升降电机24驱动。所述卷轴21上均匀设置有若干卷盘25，所述钢缆22的一端与固定设置在粉碎筒1表面的挂环30连接，另一端与卷盘25连接。从而通过升降电机24驱动卷轴21转动，利用卷轴21上的卷盘25卷起或放下钢缆22。为了保持各卷盘25在卷起粉碎筒1时的同步性，更好的做法是所述卷盘25由并排设置在卷轴21上的两张圆板构成，且两张圆板之间的距离与钢缆22的尺寸相配合，例如：钢缆22的直径为1cm，则圆板之间缝隙宽度为1.05cm。所述两张圆板相对的外缘呈坡向两张圆板之间的斜面,这样在卷盘25卷起钢缆22时，更加便于钢缆22进入两张圆板之间的缝隙内。
除此之外，本发明所述钢缆22与挂环30的连接处还设置有防偏转组件，防偏转组件可防止粉碎筒1在水流冲击下过度翻转的情况，能够改善钢缆22的应力状况。所述防偏转组件由短套管26和绕短套管26外围均匀布置的多根拐臂27，所述拐臂27的一端与短套管26固接，另一端与粉碎筒1固接。所述钢缆22穿设在短套管26内。所述短套管26与粉碎筒1之间的距离至少为30cm，距离越长，其防偏转的性能越好。