具有垃圾拦截清扫功能的水闸的制作方法

本发明涉及水利工程技术领域，具体为具有垃圾拦截清扫功能的水闸。

背景技术：

水利工程是用于控制和调配自然界的地表水和地下水，达到除害兴利目的而修建的工程，也称为水工程，水是人类生产和生活必不可少的宝贵资源，但其自然存在的状态并不完全符合人类的需要，只有修建水利工程，才能控制水流，防止洪涝灾害，并进行水量的调节和分配，以满足人民生活和生产对水资源的需要。水利工程中，水闸是水工建筑物的重要组成部分之一，主要用于调节水位和阻拦水流，从而获得防洪防汛、发电、灌溉、通航、排供水等效益，还可用于排放泥沙、水上垃圾、冰块等，或者为相关水泵设备的检修提供挡水断流。

随着河流上游环境污染以及水下植物生长，水流中存在着大量垃圾及杂草等漂浮物，尤其在汛期时，上游的水流量增大，水流夹带的垃圾明显增多。这些垃圾对生态环境及水电站的运作带来很大的影响，甚至会影响整个流域的水流质量，因此，需对河流水道内的垃圾进行拦截、清理。

目前，大多采用人工乘坐船只方式清除水面垃圾，该方法不能实现连续化作业，且需耗费大量的人力物力，工作效率低下。现有的可以拦截垃圾的水闸，只能将被拦截后的垃圾堆积在水闸前，不能自动、及时地清理出水道，容易造成水道堵塞，影响水道的水流速度以及水闸的工作效率。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了具有垃圾拦截清扫功能的水闸，旨在解决现有技术中人工作业连续性差、工作效率低，以及被拦截后的垃圾不能及时清理的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：具有垃圾拦截清扫功能的水闸，包括：

固定架一，设置在水道内；

闸板，其两侧分别与所述固定架一两侧设置的两个滑槽一滑动连接，并通过起吊组件一实现水道的开启或关闭；

拦网装置，设置在所述闸板上游的水道内，用于对水流中的垃圾进行拦截；和

清扫装置，设置在所述拦网装置上方，用于对所述拦网装置拦截的垃圾进行清扫；

其中，所述拦网装置包括阻拦带、支板和驱动组件组成，两个所述支板对称设置在所述阻拦带两侧，所述驱动组件与阻拦带相连接，且所述阻拦带对水流中的垃圾进行拦截后，在所述驱动组件的驱动下，阻拦带将垃圾提升至所述清扫装置下方。

本发明的进一步改进在于，所述起吊组件一包括：

丝杆升降机一，设置在所述固定架一上方，且其丝杆端部与所述闸板上端相连接；和

升降电机一，其动力输出轴与所述丝杆升降机一的动力输入轴相连接。

本发明的进一步改进在于，所述阻拦带包括：

传送底带，其上设置有使水流通过的滤水孔，所述传送底带首尾连接，并在所述驱动组件驱动下循环转动；和

多个提升板，横向等间距设置在所述传送底带外表面。

本发明的进一步改进在于，所述驱动组件包括：

主动辊，其圆周表面与所述传送底带内表面转动连接，且所述主动辊两端分别与两个所述支板转轴连接；

从动辊，其圆周表面与所述传送底带内表面转动连接，且所述主动辊两端分别与两个所述支板转轴连接；和

电机一，其动力输出端通过齿轮组一与所述主动辊端部相连接，用于驱动所述主动辊转动。

本发明的进一步改进在于，所述清扫装置包括：

底板，其下表面两端分别与两个所述支板上端相连接，

往复丝杠，设置在所述底板上方，并与所述阻拦带宽度方向平行；

两个固定板，设置在所述底板上表面，分别与所述往复丝杠两端转轴连接；

电机二，其动力输出端通过齿轮组二与所述往复丝杠端部相连接，用于驱动所述往复丝杠转动；和

清扫组件，设置在所述阻拦带上方，并与所述往复丝杠相连接，且所述往复丝杠转动时，所述清扫组件做直线往复运动，以对所述阻拦带进行清扫。

本发明的进一步改进在于，所述清扫组件包括：

导向板，其上方与所述往复丝杠上的螺纹槽相配合，且所述导向板两端分别与所述底板上表面设置的两个导轨一滑动连接；

清扫板，设置在所述底板与阻拦带之间，所述清扫板上表面设置的连接板贯穿底板后与导向板相连接；和

多个清扫条，设置在所述清扫板下表面，用于对所述阻拦带进行清扫；所述清扫条的材质为棉线、胶棉或超细纤维中的一种或多种组成。

本发明的进一步改进在于，所述水闸还包括：

两组导轨二，分别设置在对应的所述支板两侧的水道内，并分对应的所述支板两侧滑动连接；

固定架二，设置在所述水道上方；和

起吊组件二，用于将所述拦网装置和清扫装置同时吊起。

本发明的进一步改进在于，所述起吊组件二包括：

两个卷扬机，对称设置在所述清扫装置上方的固定架二上表面；

两个吊装钢丝，分别设置在两个所述卷扬机上，并分别与两个固定板上方的吊耳相连接；

传动构件，分别与两个所述卷扬机相连接，用于带动两个所述卷扬机运转；和

升降电机二，与所述传动构件相连接，用于为所述起吊组件二提供动力。

本发明的进一步改进在于，所述传动构件包括：

传动轴，其两端分别与所述固定架二上表面设置的两个支座转轴连接并贯穿；

两个锥齿轮一，分别键连接在所述传动轴两端，并分别与对应的所述卷扬机动力输入轴端键连接的锥齿轮二相啮合；和

传动齿轮一，键连接在所述传动轴中部，并与所述升降电机二动力输出端键连接的传动齿轮二相啮合。

本发明的进一步改进在于，所述水闸还包括：副拦网组件，设置在所述拦网装置上游的水道中，所述副拦网组件包括：

固定架三，设置在所述所述拦网装置上游的水道内；

副拦网板，其两侧分别与所述固定架三两侧设置的两个滑槽三滑动连接，并通过起吊组件三实现副拦网板的升降；

其中，所述起吊组件三包括：丝杆升降机二和升降电机三；所述丝杆升降机二设置在所述固定架三上方，且其丝杆端部与所述副拦网板上端相连接；所述升降电机三的动力输出轴与所述丝杆升降机二的动力输入轴相连接。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：

本发明提供的具有垃圾拦截清扫功能的水闸，通过拦网装置中的阻拦带对水流中的垃圾进行垃圾，再通过清扫装置对阻拦带拦截的垃圾进行自动清扫，与现有技术相比，可实现连续化作业，提高了垃圾拦截作业的效率，降低了人工劳动强度，避免垃圾过多而造成水道堵塞等问题，保证了水道畅通、生态改善以及水闸持续、高效的工作。

本发明突出的技术效果主要有以下几点：

1、闸板在起吊组件一的带动下，在固定架一两侧的两个滑槽一中滑动升降，以此实现了对水道的开启或关闭，使工作人员可以根据实际情况，控制水道中的水流大小。

2、本发明的拦网装置中阻拦带的传送底带可以使水流通过，并始终对水流中的垃圾进行拦截，以此替代人工进行垃圾拦截作业。同时，在驱动组件的驱动下，传送底带进行垃圾拦截作业时进行循环转动，传送底带外表面上横向设置的多个提升板，可以将拦截的垃圾及时的提升，直至清扫装置对其进行及时清扫，以实现水闸的连续化作业，避免垃圾过多而对传送底带和水道造成堵塞，从而提高水闸整体工作效率。

3、清扫装置对阻拦带上的垃圾进行清扫作业时，电机二通过齿轮组二带动往复丝杠转动后，与往复丝杠上螺纹槽相配合的导向板带动清扫板沿往复丝杠轴线做直线往复运动，同时，清扫板下方的多个清扫条对已提升至阻拦带上方的垃圾进行清扫，以实现垃圾的及时清理，保障阻拦带可以高效进行垃圾拦截。

4、起吊组件二中升降电机二通过传动构件带动两个卷扬机运转，卷扬机通过吊装钢丝将清扫装置和拦网装置同时吊起，以进行检修，与现有技术中水闸检修中水闸拆卸复杂、人工劳动强度大相比，本发明中的水闸实现了清扫装置、拦网装置轻便、快捷安全的检修，检修效率得到进一步提升，大大降低人工劳动强度。

5、在对拦网装置、清扫装置进行检修时，为不影响水闸的垃圾拦截作业，副拦网组件中副拦网板在起吊组件三的作用下，副拦网板在固定架三两侧的两个滑槽三内进行滑动，以实现副拦网板的升降，从而可以在拦网装置、清扫装置进行检修的同时，副拦网板起到临时拦截垃圾的作用，与现有技术相对比，进一步提高水闸的连续作业能力，避免出现垃圾拦截的空窗期。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所述具有垃圾拦截清扫功能的水闸的整体结构示意图；

图2为本发明图1所述起吊组件二的局部放大结构示意图；

图3为本发明所述拦网组件的结构示意图；

图4为本发明所述拦网组件的右向剖视结构示意图；

图5为本发明所述传送底带的梯形结构示意图；

图6为本发明所述传送底带的梯形结构剖视图；

附图标记说明：

10-水道，20-固定架一，21-闸板，22-丝杆升降机一，23-升降电机一，30-拦网装置，31-阻拦带，311-传送底带，312-提升板，32-支板，331-主动辊，332-从动辊，333-电机一，334-齿轮组一，40-清扫装置，41-底板，42-往复丝杠，43-固定板，44-电机二，45-齿轮组二，461-导向板，462-导轨一，463-清扫板，464-清扫条，50-固定架二，51-卷扬机，511-吊装钢丝，512-锥齿轮二，52-升降电机二，521-传动齿轮二，53-传动轴，531-锥齿轮一，532-传动齿轮一，54-支座，55-导轨二，60-固定架三，61-副拦网板，62-丝杆升降机二，63-升降电机三，70-滑道，80-垃圾收纳箱，90-控制器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

本发明提供具有垃圾拦截清扫功能的水闸，根据说明书附图1至图4可知，具有垃圾拦截清扫功能的水闸，包括：固定架一20、闸板21、拦网装置30和清扫装置40。

固定架一20，设置在水道10内；闸板21，其两侧分别与固定架一20两侧设置的两个滑槽一滑动连接，并通过起吊组件一实现水道10的开启或关闭。闸板21在起吊组件一的带动下，在固定架一20两侧的两个滑槽一中滑动升降，以此实现了对水道10的开启或关闭，使工作人员可以根据实际情况，控制水道10中的水流大小。

拦网装置30，设置在闸板21上游的水道10内，用于对水流中的垃圾进行拦截；清扫装置40，设置在拦网装置30上方，用于对拦网装置30拦截的垃圾进行清扫；拦网装置30包括阻拦带31、支板32和驱动组件组成，两个支板32对称设置在阻拦带31两侧，驱动组件与阻拦带31相连接，且阻拦带31对水流中的垃圾进行拦截后，在驱动组件的驱动下，阻拦带31将垃圾提升至清扫装置40下方。

本实施例中，通过拦网装置30中的阻拦带31对水流中的垃圾进行垃圾，再通过清扫装置40对阻拦带31拦截的垃圾进行清扫，与现有技术相比，可实现连续化垃圾拦截作业，提高了垃圾拦截作业的效率，降低了人工劳动强度，避免垃圾过多而造成水道堵塞等问题，保证了水道10畅通、生态改善以及水闸持续、高效的工作。

作为一种实施例，根据说明书附图1可知，起吊组件一包括：丝杆升降机一22和升降电机一23。丝杆升降机一22，设置在固定架一20上方，且其丝杆端部与闸板21上端相连接；升降电机一23，其动力输出轴与丝杆升降机一22的动力输入轴相连接。升降电机一23带动丝杆升降一运转时，丝杆升降一种的丝杆带动闸板21进行升降，从而实现对水道10的开启或关闭。

作为一种实施例，根据说明书附图3至图4可知，阻拦带31包括：传送底带311和多个提升板312。传送底带311，其上设置有使水流通过的滤水孔，传送底带311首尾连接，并在驱动组件驱动下循环转动；多个提升板312，横向等间距设置在传送底带311外表面。

阻拦带31的传送底带311可以使水流通过，并始终对水流中的垃圾进行拦截，以此替代人工进行垃圾拦截作业。同时，在驱动组件的驱动下，传送底带311进行垃圾拦截作业时进行循环转动，传送底带311外表面上横向设置的多个提升板312，提升板312与传送底带311的夹角为45～60度，且朝向水流方向的提升板312倾斜向上，可以将拦截的垃圾及时的提升，直至清扫装置40对其进行及时清扫，以实现水闸的连续化作业，避免垃圾过多而对传送底带311和水道10造成堵塞，影响水闸整体工作效率。

根据说明书附图5至图6可知，阻拦带31的传送底带311可以设置为上宽下窄的梯形结构，斜面与底面的倾斜角度为45～70度，且斜面朝向水流方向，梯形结构的传送底带311配合倾斜设置的提升板312，可以更大效率的将拦截的垃圾及时的提升至清扫装置下方。

本实施例中，根据说明书附图3至图4可知，驱动组件包括：主动辊331、从动辊332和电机一333。主动辊331，其圆周表面与传送底带311内表面转动连接，且主动辊331两端分别与两个支板32转轴连接；从动辊332，其圆周表面与传送底带311内表面转动连接，且主动辊331两端分别与两个支板32转轴连接；电机一333，其动力输出端通过齿轮组一334与主动辊331端部相连接，用于驱动主动辊331转动。

具体地，齿轮组一包括齿数比为1:1的两个齿轮，分别与电机一333的动力输出端、主动辊331端部键连接。主动辊331与多个从动辊332带动阻拦带31转动的同时，也起到支撑阻拦带31的作用，即阻拦带31内表面组成形成内部空间，在此空间内，阻拦带31上部的内表面下方可以设置滑道70，用于盛放清扫作业时阻拦带31上表面由滤水孔掉下来的垃圾。滑道70为中部凸起、两侧略低结构形状，以方便垃圾排出滑道70至端口下方的垃圾收纳箱80中，而且，滑道70底面设置有滤水孔，以过滤水流。

作为一种实施例，根据说明书附图1至图4可知，清扫装置40包括：底板41、往复丝杠42、两个固定板43、电机二44和清扫组件。底板41，其下表面两端分别与两个支板32上端相连接，往复丝杠42，设置在底板41上方，并与阻拦带31宽度方向平行；两个固定板43，设置在底板41上表面，分别与往复丝杠42两端转轴连接；电机二44，其动力输出端通过齿轮组二45与往复丝杠42端部相连接，用于驱动往复丝杠42转动；清扫组件，设置在阻拦带31上方，并与往复丝杠42相连接，且往复丝杠42转动时，清扫组件做直线往复运动，以对阻拦带31进行清扫。

具体地，齿轮组二包括齿数比为1:1的两个齿轮，分别与电机二44的动力输出端、往复丝杠42端部键连接。清扫装置40对阻拦带31上的垃圾进行清扫作业时，电机二44通过齿轮组二45带动往复丝杠42转动后，带动与往复丝杠42连接的清扫组件对已提升至阻拦带31上方的垃圾进行清扫。

本实施例中，根据说明书附图3至图4可知，清扫组件包括：导向板461、清扫板463和多个清扫条464。导向板461，其上方与往复丝杠42上的螺纹槽相配合，且导向板461两端分别与底板41上表面设置的两个导轨一462滑动连接；清扫板463，设置在底板41与阻拦带31之间，清扫板463上表面设置的连接板贯穿底板41后与导向板461相连接；多个清扫条464，设置在清扫板463下表面，用于对阻拦带31进行清扫；清扫条464的材质为棉线、胶棉或超细纤维中的一种或多种组成。

与往复丝杠42上螺纹槽相配合的导向板461带动清扫板463沿往复丝杠42轴线做直线往复运动，同时，清扫板463下方的多个清扫条464对已提升至阻拦带31上方的垃圾进行清扫，以实现垃圾的及时清理，保障阻拦带31可以高效进行垃圾拦截。可以在阻拦带31两端外部的设置垃圾收纳箱80，当清扫板463做直线往复运动时，将垃圾扫到阻拦带31两端后，均可通过垃圾收纳箱80进行收纳。

本实施例中，根据说明书附图1至附图2可知，水闸还包括：两组导轨二55，分别设置在对应的支板32两侧的水道10内，并分对应的支板32两侧滑动连接；固定架二50，设置在水道10上方；起吊组件二，用于将拦网装置30和清扫装置40同时吊起；起吊组件二包括：两个卷扬机51、两个吊装钢丝511、传动构件和升降电机二52。两个卷扬机51，对称设置在清扫装置40上方的固定架二50上表面；两个吊装钢丝511，分别设置在两个卷扬机51上，并分别与两个固定板43上方的吊耳相连接；传动构件，分别与两个卷扬机51相连接，用于带动两个卷扬机51运转；升降电机二52，与传动构件相连接，用于为起吊组件二提供动力。

卷扬机51上设置有导向滑轮，卷扬机51在对吊装钢丝511解绕、缠绕过程中导向滑轮起到导向作用，避免吊装钢丝511在解绕、缠绕过程中混乱纠缠。在起吊组件二中升降电机二52通过传动构件带动两个卷扬机51运转，卷扬机51通过吊装钢丝511将清扫装置40和拦网装置30同时吊起，以实现清扫装置40、拦网装置30进行轻便、快捷安全的检修，进一步降低人工劳动强度。

本实施例中，根据说明书附图1至图3可知，传动构件包括：传动轴53、两个锥齿轮一531和传动齿轮一532。传动轴53，其两端分别与固定架二50上表面设置的两个支座54转轴连接并贯穿；两个锥齿轮一531，分别键连接在传动轴53两端，并分别与对应的卷扬机51动力输入轴端键连接的锥齿轮二512相啮合；传动齿轮一532，键连接在传动轴53中部，并与升降电机二52动力输出端键连接的传动齿轮二521相啮合。

具体地，传动齿轮一532与传动齿轮二521的齿数比为4:1，通过传动齿轮一532与传动齿轮二521相啮合，升降电机二52驱动传动轴53转动时，传动轴53可以获得较大的扭矩。由于锥齿轮一531与锥齿轮二512相啮合，且锥齿轮一531与锥齿轮二521的齿数比为1:1，传动轴53转动时带动两个卷扬机51同步运转。具体地，两个卷扬机51上的吊装钢丝511的缠绕方向相反，传动轴53带动两个卷扬机51同步运转时，两个吊装钢丝511才能同时带动闸板升降。

本实施例中，根据说明书附图1可知，水闸还包括：副拦网组件，设置在拦网装置30上游的水道10中；副拦网组件包括，固定架三60，设置在拦网装置30上游的水道10内；副拦网板61，其上设置有多个滤水孔，副拦网板61两侧分别与固定架三60两侧设置的两个滑槽三滑动连接，并通过起吊组件三实现副拦网板61的升降；起吊组件三包括：丝杆升降机二62，设置在固定架三60上方，且其丝杆端部与副拦网板61上端相连接；升降电机三63，其动力输出轴与丝杆升降机二62的动力输入轴相连接。

在对拦网装置、清扫装置进行检修时，为不影响水闸的垃圾拦截作业，副拦网组件中副拦网板61在起吊组件三的作用下，在固定架三60两侧的两个滑槽三内进行滑动，以实现副拦网板61的升降，从而可以在拦网装置30进行检修的同时，副拦网板61起到临时拦截垃圾的作用，有利于进一步提高水闸的连续作业能力，避免出现垃圾拦截的空窗期。

水闸还包括控制器90，控制分别与升降电机一23、电机一333、电机二44、升降电机二52、升降电机三63电性连接。控制器90可以为plc控制器90，以实现水闸的自动化运行，进一步提高水闸的工作效率。

需要说明的是，在本专利申请中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素，在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。