渠道分水口充排水自沉浮拦漂导流装置的制作方法

本发明涉及水利工程技术领域，具体的说，涉及一种渠道分水口充排水自沉浮拦漂导流装置。

背景技术：

南水北调中线工程输水总干渠全长1267km，总干渠沿线规划设计了88座分水口为沿线城市供水，以此来解决我国部分北方地区缺水的现状。随着工程的通水运行，发现进入到明渠主干渠段的漂浮物（如树叶、成块脱落的藻类等等）易汇集在暗涵支流供水渠段中，一旦汇集，不仅不易流走，人工也不便于打捞。长此以往甚至会堵塞阀门，造成输水运行不畅，在藻类爆发的3-4月份甚至对水厂设备造成影响，因此通常在分水口设置拦漂装置，传统的拦漂装置一般通过卷扬机等通用提升机械进行提升打捞，操作繁琐，设备笨重，成本高，清理效率低。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种设计科学、操作简单、拦漂框架的提升与下降快捷方便、清理打捞漂浮物安全可靠的渠道分水口充排水自沉浮拦漂导流装置。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

渠道分水口充排水自沉浮拦漂导流装置，包括拦漂框架和长孔滤板，长孔滤板铺设在拦漂框架的上表面，拦漂框架前高后低倾斜设置且全面覆盖分水口，还包括浮箱、充排水机构和轨道升降机构，浮箱安装在拦漂框架的后端下部，充排水机构安装在拦漂框架的下部，充排水机构与浮箱连接，轨道升降机构固定安装在分水口左右两侧的混凝土外墙上部，轨道升降机构与拦漂框架的前端连接并驱动拦漂框架的前端升降。

充排水机构包括充水泵、第一排水泵、充水管路、排水管路和平衡气管，充水泵安装在拦漂框架的前端下部，第一排水泵安装在浮箱侧部的拦漂框架上，充水泵通过充水管路与浮箱连接，第一排水泵通过排水管路与浮箱连接，浮箱通过平衡气管与大气连通。

轨道升降机构包括两块竖直轨道连接板、两块轨道底板、两条竖直方钢槽型轨道、轨道横梁、一个轨道轮轴、两个滚轮、伺服电机和两个螺杆启闭机，两块竖直轨道连接板的前侧面分别固定连接在分水口左右两侧的竖直混凝土外墙上，两块轨道底板前高后低倾斜设置，两块轨道底板的前侧面分别与两块竖直轨道连接板后侧面的底部固定连接，两块轨道底板的下侧面分别固定连接在分水口左右两侧的倾斜混凝土外墙上，两条竖直方钢槽型轨道与竖直轨道连接板垂直，两条竖直方钢槽型轨道的底端分别固定连接在两块轨道底板的上侧面，两条竖直方钢槽型轨道的前侧面分别固定连接在两块竖直轨道连接板的后侧面中部，两块轨道封板水平设置，轨道横梁沿左右方向水平设置，轨道横梁的左右两端分别固定连接在两条竖直方钢槽型轨道的顶端，轨道轮轴沿左右水平方向固定连接在拦漂框架的前端上部，两个滚轮分别转动安装在轨道轮轴的左右两端，两个滚轮分别滚动连接在两条竖直方钢槽型轨道内，两个螺杆启闭机分别固定安装在轨道横梁的左右两端部，伺服电机固定安装在左侧竖直方钢槽型轨道的顶部并传动连接左侧的螺杆启闭机，两个螺杆启闭机的螺杆下端分别通过铰接座与轨道轮轴的左右两端部上侧铰接，两个螺杆启闭机的螺杆竖直设置且与竖直方钢槽型轨道平行，两个螺杆启闭机之间通过万向节同步轴连接。

浮箱为半圆筒形箱体，浮箱的中心线沿左右方向水平设置，拦漂框架的外轮廓为梯形结构，梯形结构相互平行的上底边和下底边分别为拦漂框架的前侧边和后侧边，拦漂框架的前侧边长度小于后侧边长度，拦漂框架的梯形结构设置与分水口的截面形状相适配，拦漂框架的左右两侧边的顶部分别安装有安全护栏。

两条竖直方钢槽型轨道的结构相同且对称设置，左侧的竖直方钢槽型轨道包括两根方钢管和两块轨道封板，两根方钢管均沿垂直方向前后并排设置，前侧的方钢的前侧面固定连接在竖直轨道连接板的后侧面中部，两块轨道封板水平设置，两根方钢管的顶部平齐且均与轨道封板的下侧面固定连接，两根方钢管之间形成竖向槽轨，滚轮滑动连接在竖向槽轨中，两个方钢管的左侧面之间在竖直方向连接有一排c型加强筋。

浮箱一侧的拦漂框架上还安装有第二排水泵，第二排水泵与第一排水泵左右对称布置，第二排水泵通过排水管路与浮箱连接。

第一排水泵和第二排水泵均为不锈钢潜水泵，第一排水泵和第二排水泵的出水端均安装有逆止阀。

浮箱的上侧面设置有人孔，人孔上覆盖密封连接有人孔盖。

本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体地说，本发明的拦漂框架全面覆盖设置在分水口处，启动伺服电机，伺服电机传动左侧的螺杆启闭机，左侧的螺杆启闭机通过万向节同步轴传动右侧的螺杆启闭机，两个螺杆启闭机的螺杆同步向上旋转移动，驱动拦漂框架的前端向上移动确保拦漂框架在拦漂时，拦漂框架的前端上侧边始终位于水面的上方，拦漂框架的后端漂浮在水面上，启动充水泵，充水泵向浮箱中充满水，停止充水泵，拦漂框架的后端和浮箱由于重力向下沉在水面下方，使拦漂框架呈前高后低倾斜状态，长孔滤板对分水口的河道过滤拦漂，如若要清理打捞长孔滤板上的漂浮物，便需要把拦漂框架提升浮出水面，启动第一排水泵，第一排水泵把浮箱中的水完全抽出排至外面的河道中，停止第一排水泵，浮箱由于浮力作用向上浮出水面，并承载顶起拦漂框架，使拦漂框架的后端部绕拦漂框架的前端向上转动提升浮出水面，拦漂框架的后端漂浮在水面上，为了工作人员安全站在拦漂框架的上面，需要使拦漂框架整体保持水平状态，启动伺服电机，伺服电机反向传动左侧的螺杆启闭机，左侧的螺杆启闭机通过万向节同步轴万向节同步轴传动右侧的螺杆启闭机，两个螺杆启闭机的螺杆同步向下旋转移动，驱动拦漂框架的前端向下升移动直至拦漂框架整体呈水平状态，停止伺服电机，则工作人员可站在拦漂框架的上面，从而方便清理打捞长孔滤板上的漂浮物，拦漂框架的提升与下降快捷方便。

第二排水泵用于备用，逆止阀防止拦漂框架长时间在水中工作时，第一排水泵和第二排水泵中水流倒灌，安全护栏方便工作人员扶握，保证工作人员清理打捞漂浮物时的人身安全。

浮箱的中心线沿左右方向水平设置，减小水流的冲击力，使拦漂框架在前后方向的受力平稳。

本发明的渠道分水口充排水自沉浮拦漂导流装置具有设计科学、操作简单、拦漂框架的提升与下降快捷方便、清理打捞漂浮物安全可靠的优点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明中充排水系统结构示意图一。

图3是本发明中充排水系统结构示意图二。

图4是本发明中浮箱结构示意图。

图5是图4的侧视图。

图6是图4的俯视图。

图7是本发明拦漂工作时的状态参考图。

图8是本发明清理打捞漂浮物工作时的状态参考图。

图中：1.拦漂框架；2.浮箱；3.充水泵；4.第一排水泵；5.充水管路；6.排水管路；7.平衡气管；8.竖直轨道连接板；9.轨道底板；10.轨道封板；11.轨道横梁；12.轨道轮轴；13.滚轮；14.螺杆启闭机；15.万向节同步轴；16.安全护栏；17.方钢管；18.竖向槽轨；19.加强筋；20.第二排水泵；21.人孔盖；22.分水口；23.铰接座。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本发明的实施例。

如图1-图8所示，渠道分水口充排水自沉浮拦漂导流装置，包括拦漂框架1、长孔滤板、浮箱2、充排水机构和轨道升降机构，长孔滤板铺设在拦漂框架1的上表面，拦漂框架1前高后低倾斜设置且全面覆盖分水口22，浮箱2安装在拦漂框架1的后端下部，充排水机构安装在拦漂框架1的下部，充排水机构与浮箱2连接，轨道升降机构固定安装在分水口22左右两侧的混凝土外墙上部，轨道升降机构与拦漂框架1的前端连接并驱动拦漂框架1的前端升降。

充排水机构包括充水泵3、第一排水泵4、充水管路5、排水管路6和平衡气管7，充水泵3安装在拦漂框架1的前端下部，第一排水泵4安装在浮箱2侧部的拦漂框架1上，充水泵3通过充水管路5与浮箱2连接，第一排水泵4通过排水管路6与浮箱2连接，浮箱2通过平衡气管7与大气连通。

轨道升降机构包括两块竖直轨道连接板8、两块轨道底板9、两条竖直方钢槽型轨道、轨道横梁11、一个轨道轮轴12、两个滚轮13、伺服电机和两个螺杆启闭机14，两块竖直轨道连接板8的前侧面分别固定连接在分水口22左右两侧的竖直混凝土外墙上，两块轨道底板9前高后低倾斜设置，两块轨道底板9的前侧面分别与两块竖直轨道连接板8后侧面的底部固定连接，两块轨道底板9的下侧面分别固定连接在分水口22左右两侧的倾斜混凝土外墙上，两条竖直方钢槽型轨道的底端分别固定连接在两块轨道底板9的上侧面，两条竖直方钢槽型轨道的前侧面分别固定连接在两块竖直轨道连接板8的后侧面中部，轨道横梁11沿左右方向水平设置，轨道横梁11的左右两端分别固定连接在两条竖直方钢槽型轨道的顶端，轨道轮轴12沿左右水平方向固定连接在拦漂框架1的前端上部，两个滚轮13分别转动安装在轨道轮轴12的左右两端，两个滚轮13分别滚动连接在两条竖直方钢槽型轨道内，两个螺杆启闭机14分别固定安装在轨道横梁11的左右两端部，伺服电机固定安装在左侧竖直方钢槽型轨道的顶部并传动连接左侧的螺杆启闭机14，两个螺杆启闭机14的螺杆下端分别通过铰接座23与轨道轮轴12的左右两端部上侧铰接，两个螺杆启闭机14的螺杆竖直设置且与竖直方钢槽型轨道平行，两个螺杆启闭机14之间通过万向节同步轴15连接。螺杆启闭机14的结构以及两个螺杆启闭机14通过万向节同步轴15传动连接为现有成熟技术，具体构造不再赘述。

浮箱2为半圆筒形箱体，浮箱2的中心线沿左右方向水平设置，拦漂框架1的外轮廓为梯形结构，梯形结构相互平行的上底边和下底边分别为拦漂框架1的前侧边和后侧边，拦漂框架1的前侧边长度小于后侧边长度，拦漂框架1的梯形结构设置与分水口22的截面形状相适配，拦漂框架1的左右两侧边的顶部分别安装有安全护栏16。

两条竖直方钢槽型轨道的结构相同且对称设置，左侧的竖直方钢槽型轨道包括两根方钢管17和两块轨道封板10，两根方钢管17均沿垂直方向前后并排设置，前侧的方钢17的前侧面固定连接在竖直轨道连接板8的后侧面中部，两块轨道封板10水平设置，两根方钢管17的顶部平齐且均与轨道封板10的下侧面固定连接，两根方钢管17之间形成竖向槽轨18，滚轮13滑动连接在竖向槽轨18中，两根方钢管17的左侧面之间在竖直方向连接有一排c型加强筋19。

浮箱2一侧的拦漂框架1上还安装有第二排水泵20，第二排水泵20与第一排水泵4左右对称布置，第二排水泵20通过排水管路6与浮箱2连接。

第一排水泵4和第二排水泵20均为不锈钢潜水泵，第一排水泵4和第二排水泵20的出水端均安装有逆止阀。

浮箱2的上侧面设置有人孔，人孔上覆盖密封连接有人孔盖21。

长孔滤板、伺服电机、逆止阀、人孔均为常规设计，图中未示。

本发明的拦漂框架1全面覆盖设置在分水口22处，启动伺服电机，伺服电机传动左侧的螺杆启闭机14，左侧的螺杆启闭机14通过万向节同步轴15传动右侧的螺杆启闭机14，两个螺杆启闭机14的螺杆同步向上旋转移动，驱动拦漂框架1的前端向上移动确保拦漂框架1在拦漂时，拦漂框架1的前端上侧边始终位于水面的上方，拦漂框架1的后端漂浮在水面上，启动充水泵3，充水泵3向浮箱2中充满水，停止充水泵3，拦漂框架1的后端和浮箱2由于重力向下沉在水面下方，使拦漂框架1呈前高后低倾斜状态，长孔滤板对分水口22的河道过滤拦漂，如若要清理打捞长孔滤板上的漂浮物，便需要把拦漂框架1提升浮出水面，启动第一排水泵4，第一排水泵4把浮箱2中的水完全抽出排至外面的河道中，停止第一排水泵4，浮箱2由于浮力作用向上浮出水面，并承载顶起拦漂框架1，使拦漂框架1的后端部绕拦漂框架1的前端向上转动提升浮出水面，拦漂框架1的后端漂浮在水面上，为了工作人员安全站在拦漂框架1的上面，需要使拦漂框架1整体保持水平状态，启动伺服电机，伺服电机反向传动左侧的螺杆启闭机14，左侧的螺杆启闭机14通过万向节同步轴15传动右侧的螺杆启闭机14，两个螺杆启闭机14的螺杆同步向下旋转移动，驱动拦漂框架1的前端向下升移动直至拦漂框架1整体呈水平状态，停止伺服电机，则工作人员可站在拦漂框架1的上面，从而方便清理打捞长孔滤板上的漂浮物，拦漂框架1的提升与下降快捷方便。

第二排水泵20用于备用，逆止阀防止拦漂框架1长时间在水中工作时，第一排水泵4和第二排水泵20中水流倒灌，安全护栏16方便工作人员扶握，保证工作人员清理打捞漂浮物时的人身安全。

浮箱2的中心线沿左右方向水平设置，减小水流的冲击力，使拦漂框架1在前后方向的受力平稳。

以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解；依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。