專利名稱：全自動(dòng)清污排冰裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種過(guò)水流道或引水式水電站的壓力前池中，將水流帶來(lái)的雜 物和冰凌及時(shí)地進(jìn)行自動(dòng)清理，并將其自動(dòng)排出的全自動(dòng)機(jī)械裝置。
背景技術(shù)：
目前，在中國(guó)專利95206797.8中公開(kāi)的《鏈耙式清污機(jī)》和97217282.3 中公開(kāi)的《攔污柵清污機(jī)》，其構(gòu)成及工作過(guò)程為在平面攔污柵的表面裝置可 移動(dòng)的齒耙，并由動(dòng)力裝置通過(guò)鏈條或鋼繩帶動(dòng)齒耙，在平面攔污柵的表面作 往復(fù)回轉(zhuǎn)或上下運(yùn)動(dòng)。將阻塞于柵條格內(nèi)的雜物打撈出水面后，再將其翻在水 壩的平臺(tái)上或挑起后送入小車內(nèi)。
以上兩種清污機(jī)械和目前在水利工程中所使用的其它各種清污機(jī)械，存在 的不足均為打撈出水面的雜物無(wú)法進(jìn)行自動(dòng)清理，致使清污耙無(wú)法連續(xù)運(yùn)行， 因此當(dāng)平面攔污柵柵隙減小至攔污所需的要求時(shí)，或當(dāng)水流帶來(lái)連續(xù)的雜物時(shí) 會(huì)造成流道的堵塞；清理雜物處的結(jié)構(gòu)無(wú)法達(dá)到所要求的嚴(yán)密程度，會(huì)使雜物 再次落入攔污柵上游面或下游面，或因攔污柵上游面雜物的堵?lián)跏过X耙無(wú)法下
滑至底部。其更大的不足是以上所有清污機(jī)械的頂部結(jié)構(gòu)都要伸出水面，所
以，當(dāng)水流帶來(lái)冰凌時(shí)無(wú)法清除。因此，到目前為至還沒(méi)有一種完全能將雜物 和冰凌及時(shí)進(jìn)行自動(dòng)清理，并將其自動(dòng)排出的清污機(jī)械，雜物和冰凌仍嚴(yán)重影 響著水力機(jī)械的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。尤其是水力發(fā)電生產(chǎn)中的水輪機(jī)，由于雜物的卡阻 無(wú)法進(jìn)行連續(xù)、穩(wěn)定和高效的運(yùn)行。
本發(fā)明人在中國(guó)專利94206108.X中公開(kāi)的《壓力前池的除冰裝置》，雖然
采用了由頂部形狀為弧形的柵條組成的攔污柵的結(jié)構(gòu)，但從其附圖中顯示出
頂部形狀為弧形的柵條在其弧段內(nèi)的寬度及厚度和與其連為一體的柵條相同， 而且由該柵條組成的攔污柵兩側(cè)未設(shè)置任何支撐梁或支撐柱。因此，該柵條不 能承受較大的拉力或壓力。而該裝置又無(wú)法及時(shí)清除停留在該柵條上的雜物， 水流對(duì)柵條會(huì)帶來(lái)很大的壓力或拉力，從而使頂部形狀為弧形的柵條將會(huì)導(dǎo)致 破壞性變形。若將該柵條的厚度加大時(shí)，則會(huì)嚴(yán)重影響水流的過(guò)流能力。本發(fā)
明人在中國(guó)專利92205813. X中公開(kāi)的《一種水電工程中的排污裝置》，則采用 了無(wú)冰季節(jié)在轉(zhuǎn)動(dòng)?xùn)诺臇艞l上固裝加長(zhǎng)件的結(jié)構(gòu)，在由柵條組成的欄污柵兩側(cè) 同樣未設(shè)置任何支撐梁或支撐柱。轉(zhuǎn)動(dòng)?xùn)艝艞l上固裝的加長(zhǎng)件，不僅在雜物阻 擋的情況下無(wú)法順利穿出攔污柵柵條間的間隙，而且不能承受到雜物的重力及 水流的壓力。當(dāng)該裝置受到雜物及水流帶來(lái)的重力及壓力時(shí)，攔污柵及轉(zhuǎn)動(dòng)?xùn)?的加長(zhǎng)件同樣會(huì)導(dǎo)致破壞性變形。因此，以上兩種清污機(jī)械均無(wú)法保證其安全 可靠性，在實(shí)際運(yùn)用中實(shí)施后將會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重事故。而且，以上兩種技術(shù)均不具 備同時(shí)進(jìn)行清污和排冰的功能。因此，至今未能推廣使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，而提供一種結(jié)構(gòu)合理、 性能可靠，而且將水流帶來(lái)的雜物和冰凌均能及時(shí)地進(jìn)行自動(dòng)清理，并將其自 動(dòng)排出的全自動(dòng)清污排冰裝置。
本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
該裝置包括流道或引水式水電站壓力前池及其頂部的排污槽或集污池，在 排污槽內(nèi)裝置的排污門(mén)及帶動(dòng)排污門(mén)開(kāi)啟和關(guān)閉的啟閉裝置，或在集污池內(nèi)放 置的清污斗及其起吊裝置，并且包括移動(dòng)式清污耙及帶動(dòng)移動(dòng)式清污耙移動(dòng)的
動(dòng)力裝置，以及對(duì)啟閉裝置、起吊裝置和動(dòng)力裝置的起動(dòng)和停止進(jìn)行控制的壓 力傳感器及其電氣回路和電氣元件，其特征在于在排污槽或集污池的入口端 與流道或壓力前池底部間的過(guò)水橫斷面上裝置懸臂式折面攔污柵，在懸臂式折 面攔污柵的下游面裝置能從其底部向頂部移動(dòng)的移動(dòng)式清污耙，并將移動(dòng)式清 污耙的耙齒分別伸出與其相應(yīng)的懸臂式折面攔污柵相鄰兩柵條構(gòu)成的柵隙，在 懸臂式折面攔污柵的上游面與下游面之間裝置壓力傳感器。
本發(fā)明所述的懸臂式折面攔污柵，是由頂梁、底梁及兩根側(cè)梁構(gòu)成的柵框， 在柵框頂梁的上游面固裝的數(shù)個(gè)相互間平行排列的，并且在相互間具有一定間 距的懸臂和每個(gè)懸臂的另一端與底梁之間分別固接經(jīng)強(qiáng)力拉緊后的柵條組成。 從而，使由直線形柵條形成的平面柵和由折向后的懸臂形成的懸臂柵構(gòu)成懸臂 式折面攔污柵。柵條的厚度應(yīng)與懸臂的厚度相當(dāng)，懸臂的寬度應(yīng)由柵條的內(nèi)應(yīng) 力和其所受外力的大小來(lái)確定。經(jīng)強(qiáng)力拉緊后固接在懸臂與底梁之間的柵條， 使柵條在受到水流及雜物和冰凌的壓力時(shí)，能保證其原有的空間位置。
本發(fā)明所述的懸臂式折面攔污柵柵框，其兩側(cè)梁的內(nèi)表面可以設(shè)置相互對(duì) 應(yīng)的，并且能夠裝置傳動(dòng)鏈條的環(huán)形軌道，或能夠裝置滑動(dòng)體的其方向在其頂 部又改變了一定角度的變向軌道。使固裝有清污耙的傳動(dòng)鏈條的鏈板，在攜帶 雜物時(shí)不產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，或者使裝置有清污耙的滑動(dòng)體在軌道內(nèi)滑動(dòng)至其頂部時(shí)， 能傾斜一定角度的同時(shí)帶動(dòng)清污耙轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，從而使清污耙的耙齒將雜 物完全推動(dòng)至懸臂柵頂部，并將其逐步推入排污槽或集污池。
本發(fā)明所述的懸臂式折面攔污柵柵框，可以將其底梁與柵條結(jié)合處的底梁 表面形狀設(shè)置為護(hù)齒罩，或者在底梁與柵條的結(jié)合處固裝護(hù)齒罩。在護(hù)齒罩與 柵條之間還可以分別固裝護(hù)齒板。護(hù)齒罩與護(hù)齒板的設(shè)置，能夠防止雜物落入 柵條根部，從而影響移動(dòng)式清污耙的耙齒在柵條根部順利穿出柵隙。
本發(fā)明所述的移動(dòng)式清污耙，也可以是由相互對(duì)應(yīng)的兩滑動(dòng)體和在兩滑動(dòng) 體之間裝置的可轉(zhuǎn)動(dòng)的清污耙組成。使在兩滑動(dòng)體之間裝置的清污耙在傳動(dòng)部 件的帶動(dòng)下能來(lái)回轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，從而使清污耙的耙齒能夠伸出或縮入柵條 間的柵隙。
本發(fā)明所述的清污斗，也可以是由框架和框架的底端鉸接的抓柵或抓板組 成。抓柵或抓板在通過(guò)集污池底部設(shè)置的斜面落入集污池時(shí)，能夠?qū)⒓鄢貎?nèi) 殘留的雜物抓入清污斗內(nèi)。
本發(fā)明所述的清污斗，在其框架頂部可以裝置可轉(zhuǎn)動(dòng)的刮板，也可以在其 框架頂部裝置的可轉(zhuǎn)動(dòng)的傳動(dòng)臂上固裝刮板，并將刮板或傳動(dòng)臂與起吊裝置和 清污斗間的傳動(dòng)部件傳動(dòng)連接。可轉(zhuǎn)動(dòng)的刮板或通過(guò)傳動(dòng)臂轉(zhuǎn)動(dòng)的刮板在傳動(dòng) 部件的帶動(dòng)下，能將懸臂頂部的雜物刮入清污斗內(nèi)。
當(dāng)水流帶來(lái)的雜物和冰凌，停留在懸臂式折面攔污柵的柵條上時(shí)，通過(guò)該 攔污柵的水流過(guò)流能力減弱，致使在該攔污柵前后產(chǎn)生較大的水壓差。此時(shí)， 壓力傳感器發(fā)出信號(hào)，并通過(guò)其電氣回路及電氣元件起動(dòng)帶動(dòng)移動(dòng)式清污耙的 動(dòng)力裝置，同時(shí)起動(dòng)啟閉裝置打開(kāi)排污門(mén)。動(dòng)力裝置起動(dòng)后，帶動(dòng)移動(dòng)式清污 耙沿懸臂式折面攔污柵柵條下游面的底部向頂部移動(dòng)，此時(shí)停留在懸臂式折面 攔污柵上的雜物或冰凌在穿出柵條的耙齒的帶動(dòng)下，沿柵條的上游面向上移動(dòng)， 并通過(guò)柵條與懸臂的結(jié)合面，將其自動(dòng)推動(dòng)至懸臂式折面攔污柵的懸臂柵頂部。 并在清污耙連續(xù)的轉(zhuǎn)動(dòng)或上下移動(dòng)的過(guò)程中將其逐步推入排污槽或集污池中的 清污斗內(nèi)。在水流的帶動(dòng)下，將雜物或冰凌通過(guò)排污槽自動(dòng)排出流道或壓力前 池。待雜物或冰凌排出后，該攔污柵前后的水壓差減小，通過(guò)懸臂式折面攔污 柵的水流過(guò)流能力恢復(fù)正常。此時(shí)，壓力傳感器發(fā)出信號(hào)，并通過(guò)電氣回路及 電氣元件停止動(dòng)力裝置運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)反向起動(dòng)啟閉裝置關(guān)閉排污門(mén)或起動(dòng)起吊裝置，由起吊裝置吊起清污斗后將雜物清除，并將清污斗再次放入集污池。從而 實(shí)現(xiàn)了該裝置及時(shí)對(duì)雜物和冰凌進(jìn)行自動(dòng)清理，并將其自動(dòng)排出的全自動(dòng)工作 性能。
在無(wú)電源的區(qū)域或其它情況下，懸臂式折面攔污柵還可以單獨(dú)使用。若單 獨(dú)使用懸臂式折面攔污柵，則可根據(jù)其上游面與下游面之間水位差的大小，由 人工或其它清污機(jī)械將雜物和冰凌打撈至懸臂柵頂部后清除。但單獨(dú)使用懸臂 式折面攔污柵的情況下，當(dāng)人工或其它清污機(jī)械不能及時(shí)清除雜物時(shí)，則會(huì)導(dǎo) 致流道的堵塞現(xiàn)象或水流的阻斷現(xiàn)象，甚至?xí)斐蓴r污柵的破壞性變形。
根據(jù)以上所述的構(gòu)成情況和工作過(guò)程，該發(fā)明在實(shí)際運(yùn)用中具有如下有益 的效果和顯著的進(jìn)步
1. 該裝置中，由于懸臂式折面攔污柵的設(shè)置，使該裝置具備了可同時(shí) 進(jìn)行清污和排冰的功能，并能將雜物和冰凌自動(dòng)排出。
2. 該裝置能夠根據(jù)水流帶來(lái)的雜物和冰凌的不同情況，可以進(jìn)行間斷
地和連續(xù)地運(yùn)行來(lái)及時(shí)清理停留在懸臂式折面攔污柵上的雜物，從 而完全消除了堵塞流道的可能。
3. 該裝置由于能夠及時(shí)自動(dòng)清理停留在懸臂式折面攔污柵上的雜物，
因此完全能夠滿足各類水力機(jī)械對(duì)雜物的清理要求。根據(jù)清污的要 求，將懸臂式折面攔污柵的柵隙及耙齒的厚度設(shè)置為幾毫米時(shí)，仍 是其正常的工作范圍。
4. 在該裝置中，由直線形柵條形成的平面柵和移動(dòng)式清污耙，能及時(shí) 地將雜物和冰凌進(jìn)行徹底的清理；由懸臂形成的懸臂柵和移動(dòng)式清 污耙，能依靠其自身結(jié)構(gòu)將雜物和冰凌徹底排出。而且，平面柵和 懸臂柵以及移動(dòng)式清污耙均浸沒(méi)在水中，從而消除了因其表面在冬 季結(jié)冰后發(fā)生卡阻現(xiàn)象的可能。因此，該裝置具有很高的安全可靠 性。
5. 該裝置在無(wú)人操作和職守的情況下，能夠自動(dòng)完成其所有的工作程 序。從而，保證了水利設(shè)施和水力機(jī)械安全、穩(wěn)定、連續(xù)地運(yùn)行。尤 其是對(duì)水電站中水輪機(jī)的安全、穩(wěn)定、連續(xù)和高效地運(yùn)行，提供了 可靠保證。
6. 在該裝置中，懸臂的抗壓強(qiáng)度和柵條的抗拉強(qiáng)度均能完全滿足其受 力要求。從而使該裝置不但結(jié)構(gòu)嚴(yán)密，性能可靠，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合 理，并在實(shí)際運(yùn)用中易實(shí)施。
7. 該裝置在實(shí)際運(yùn)用中，不但其自身結(jié)構(gòu)不受氣候和地域條件的限制， 而且能為落差比較集中的高寒地區(qū)的水力設(shè)施和水力機(jī)械的安全、 穩(wěn)定、連續(xù)和高效的運(yùn)行提供可靠保證。
8. 當(dāng)單獨(dú)使用該裝置中的懸臂式折面攔污柵時(shí)，人工或其它清污機(jī)械 能將雜物和冰凌輕松并徹底地打撈到懸臂柵頂部，并能將其從懸臂 柵頂部順利排出。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的說(shuō)明。
圖1是在引水式水電站的壓力前池中，裝置全自動(dòng)清污排冰裝置的結(jié)構(gòu)示 意圖。該圖清晰表達(dá)了在懸臂式折面攔污柵的下游面裝置鏈傳動(dòng)的清污耙和其 頂部與排污槽及排污門(mén)相連接的結(jié)構(gòu)形式。
圖2是在攔河壩的進(jìn)水口前裝置全自動(dòng)清污排冰裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。該圖 清晰表達(dá)了在懸臂式折面攔污柵的下游面裝置由防銹鋼繩傳動(dòng)的清污耙和其頂
部與集污池及清污斗相連接的結(jié)構(gòu)形式。
圖3是在水泵室的引水流道內(nèi)單獨(dú)使用懸臂式折面攔污柵的結(jié)構(gòu)示意圖。
以上各圖中的標(biāo)號(hào)分別代表l.壓力前池；2.壓力管道；3.排污槽；4.排 污門(mén)；5.啟閉機(jī)；6.動(dòng)力裝置；7.頂梁；S.外殼；9.小鏈條；10.大鏈條；11. 滑輪；12.鏈板；13.壓力傳感器；14.柵條；15.護(hù)齒罩；16.護(hù)齒板；17.底梁; 18.側(cè)梁；19.鏈輪；20.耙桿；21.耙齒；22.小滑輪；23.定位桿；24.鋼絲繩； 25.水泵室；26.懸臂；27.攔河壩；28.進(jìn)水口； 29.溢流堰；30.閘槽；31.橫梁；
32.支撐板；33.軌道；34.變向軌道；35.傳動(dòng)軸；36.定位軸；37.滑動(dòng)塊；38.
固定桿；39.工作橋；40.橫梁；41.豎梁；42.擋塊；43.導(dǎo)向板；44.滾輪；45.
補(bǔ)氣孔；46.吊耳；47.浮球；48.掛鉤；49.胸墻；50.清污斗；51.前抓柵；52. 后抓柵；53.疊梁閘門(mén)；54.集污池；55.刮板；56.攜污齒；57.引水流道。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例。
如圖1所示在壓力前池1中，位于壓力管道2入水口的頂部設(shè)置有排污
槽3。排污槽3入口端的底部與壓力前池1底部之間的過(guò)水橫斷面上裝置有由頂 梁7、底梁17及兩根側(cè)梁18構(gòu)成的柵框，在柵框頂梁7的上游面固裝有100個(gè) 相互間平行排列的，并且在相互間均具有10毫米間距的懸臂26，懸臂26的另 一端與底梁17之間分別固接經(jīng)強(qiáng)力拉緊后的柵條14構(gòu)成的懸臂式折面攔污柵。 并將底梁17與柵條14結(jié)合處的底梁17表面形狀設(shè)置為圓弧形的護(hù)齒罩15，護(hù) 齒罩15與柵條14的上游面之間分別固裝有護(hù)齒板16。在該攔污柵柵框相對(duì)應(yīng) 的兩側(cè)梁18的頂端和底端分別套裝有傳動(dòng)軸35和定位軸36。傳動(dòng)軸35和定位 軸36位于兩側(cè)梁18的內(nèi)表面處，分別套裝有鏈傳動(dòng)的移動(dòng)式清污耙的兩組上 下對(duì)應(yīng)的鏈輪19和鏈輪19'。在上下對(duì)應(yīng)的兩鏈輪19和鏈輪19'上分別套裝有兩組大鏈條10。頂端對(duì)應(yīng)的兩鏈輪19由裝置在壓力前池頂部的動(dòng)力裝置6和
傳動(dòng)軸35之間的小鏈條9及其鏈輪帶動(dòng)。小鏈條9由其外殼8保護(hù)。兩組大鏈 條10分別置于其各自的沿懸臂式折面攔污柵柵條下游面布置的，固定在兩側(cè)梁 18內(nèi)表面的軌道33內(nèi)。兩組大鏈條IO按水平方向?qū)?yīng)的鏈板12之間分別固裝 有兩組由耙桿20和在耙桿20上分別固裝的對(duì)應(yīng)于懸臂式折面攔污柵相鄰兩柵 條14間構(gòu)成的柵隙，并伸出柵隙的耙齒21組成的清污耙。在兩側(cè)梁18內(nèi)表面 間，位于大鏈條10的中間部位固裝有上下兩根不影響大鏈條10轉(zhuǎn)動(dòng)和清污耙 移動(dòng)的，并固裝有兩根豎梁41的橫梁40。在排污槽3入口處的底部鉸裝有排污 門(mén)4，排污門(mén)4鉸裝端對(duì)應(yīng)的另一端通過(guò)鋼絲繩與裝置在排污槽3頂部的巻揚(yáng)式 電動(dòng)啟閉機(jī)5相連接，并在排污槽3頂部?jī)蓚?cè)分別固裝有防止排污門(mén)4關(guān)閉位 置過(guò)高的擋塊42。在排污槽3的下方兩側(cè)分別開(kāi)設(shè)有補(bǔ)氣孔45。在懸臂式折面 攔污柵側(cè)梁18外側(cè)的上游面與下游面之間裝置有壓力傳感器13。壓力傳感器 13與動(dòng)力裝置6和電動(dòng)啟閉機(jī)5之間通過(guò)控制電氣回路及電氣元件連接。
沿懸臂式折面攔污柵柵條下游面自下而上移動(dòng)的清污耙耙桿，在向上移動(dòng) 的同時(shí)對(duì)柵條有支撐作用。置于軌道內(nèi)的鏈板，能使耙桿和耙齒在攜帶雜物或 冰凌時(shí)不產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)。護(hù)齒板和護(hù)齒罩能夠防止雜物落入柵條根部，從而影響耙 齒在柵條根部順利穿出柵隙。補(bǔ)氣孔則能防止雜物和冰凌嚴(yán)重堵塞懸臂式折面 攔污柵時(shí)，在該部位產(chǎn)生真空。為防止排污門(mén)與排污槽之間冬季發(fā)生結(jié)凍現(xiàn)象， 在排污槽位于排污門(mén)處的側(cè)墻內(nèi)，裝置有能控制溫度的電加熱器。
當(dāng)箭頭所指方向的水流帶來(lái)連續(xù)的或大量的雜物和冰凌，并停留在懸臂式 折面攔污柵和排污門(mén)的上游面時(shí)，通過(guò)該攔污柵的水流過(guò)流能力減弱，使該攔 污柵前后產(chǎn)生較大的水壓差。此時(shí)，壓力傳感器發(fā)出信號(hào)，并通過(guò)控制電氣回 路和電氣元件起動(dòng)動(dòng)力裝置，同時(shí)起動(dòng)電動(dòng)啟閉機(jī)打開(kāi)排污門(mén)。動(dòng)力裝置起動(dòng)
后通過(guò)小鏈條及其鏈輪帶動(dòng)傳動(dòng)軸按箭頭所指的方向連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)軸帶動(dòng)兩 組鏈輪及其大鏈條同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，使固裝在兩大鏈條鏈板間的清污耙沿懸臂式折面 攔污柵柵條的下游面從其底部向頂部移動(dòng)。此時(shí)，停留在柵條上的雜物和冰凌 在穿出柵隙的耙齒的攜帶力和水流的壓力下沿?cái)r污柵上游面箭頭所指的方向向 上移動(dòng)，并通過(guò)柵條和懸臂結(jié)合處的圓弧面，將其自動(dòng)推動(dòng)至懸臂柵頂部。在 水流的帶動(dòng)下，雜物和冰凌自動(dòng)從排污槽順利排出壓力前池。待雜物和冰凌排 出后，通過(guò)懸臂式折面攔污柵的水流過(guò)流能力恢復(fù)正常，該攔污柵前后的水壓 差減小。此時(shí)，壓力傳感器發(fā)出信號(hào)，并通過(guò)控制電氣回路及電氣元件停止動(dòng) 力裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)反向起動(dòng)電動(dòng)啟閉機(jī)關(guān)閉排污門(mén)。從而完成了該裝置及時(shí) 進(jìn)行自動(dòng)清污，并將污物自動(dòng)排出的全自動(dòng)工作過(guò)程。
在通常情況下，該裝置則處于由控制電氣回路中的時(shí)間繼電器控制其定時(shí) 自動(dòng)起動(dòng)，并限時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)后自動(dòng)停止的狀態(tài)。將停留在懸臂式折面攔污柵上的雜 物和冰凌定時(shí)清理，并由耙齒將其沿懸臂和排污門(mén)頂面箭頭所指的方向逐步推 入排污槽。從而使該裝置在不消耗水流量的情況下，自動(dòng)完成其所有的工作程 序。
圖2示出了本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例。
如圖2所示在攔河壩27的進(jìn)水口 28的頂部設(shè)置有集污池54。在集污池 54的入口端與進(jìn)水口 28底部間的過(guò)水橫斷面上裝置有由頂梁7、底梁17及兩 根相互對(duì)應(yīng)的側(cè)梁18構(gòu)成的柵框，在柵框頂梁7的上游面固裝有200個(gè)相互間 平行排列的，并且在相互間均具有20毫米間距的懸臂26和懸臂26的另一端與 底梁17之間分別固接經(jīng)強(qiáng)力拉緊后的柵條14構(gòu)成的懸臂式折面攔污柵。在底 梁17與柵條14的結(jié)合處固裝有護(hù)齒罩15，護(hù)齒罩15與柵條14之間分別固接 有護(hù)齒板16。在懸臂式折面攔污柵兩側(cè)梁18上下兩端間的內(nèi)表面分別設(shè)置有相
互對(duì)應(yīng)的，頂部其方向又改變了 40°角度的變向軌道34。在變向軌道34的變 向處分別裝置有滾輪44'，并在變向軌道34內(nèi)分別裝置有相互對(duì)稱的兩個(gè)滑動(dòng) 塊37，兩滑動(dòng)塊37上分別固裝有小滑輪22。在兩滑動(dòng)塊37間固裝有能使兩滑 動(dòng)塊37連為一體的，并在其兩端套裝有滾輪44的固定桿38。在兩滑動(dòng)塊37之 間裝置有由可轉(zhuǎn)動(dòng)的耙桿20，耙桿20上分別固裝的對(duì)應(yīng)于懸臂式折面攔污柵相 鄰兩柵條14間構(gòu)成的柵隙，并穿出柵隙的耙齒21和在耙齒21上固裝的穿過(guò)每 個(gè)耙齒21的定位桿23組成的清污耙。在移動(dòng)式清污耙的定位桿23的兩端分別 連接有饒過(guò)其各自小滑輪22的防銹鋼絲繩24，兩根鋼絲繩24的另一端分別饒 過(guò)其各自的滑輪11和滑輪11 "，并與裝置在攔河壩27頂部的電動(dòng)巻揚(yáng)機(jī)相連 接?；?1和滑輪11 "分別由其各自的固定在側(cè)梁18上的外殼支撐和保護(hù)。 在兩側(cè)梁18的頂部分別設(shè)置有吊耳46，并在兩側(cè)梁18的下游面分別固裝有導(dǎo) 向板43。在懸臂式攔污柵的上游側(cè)設(shè)置有檢修閘門(mén)槽30，在閘門(mén)槽30的頂部 設(shè)置有胸墻49。在集污池內(nèi)放置有由矩形框架和框架前后面的底端分別鉸裝的 前抓柵51及后抓柵52組成的清污斗50，清污斗50的頂部?jī)蓚?cè)內(nèi)表面分別裝置 有滑輪ll'和吊耳46'。在前抓柵51的底部?jī)蓚?cè)分別連接有防銹鋼絲繩24'， 鋼絲繩24'的另一端分別繞過(guò)后抓柵52的滑輪和框架的滑輪ir，并穿過(guò)吊耳 46'后與裝置在攔河壩27頂部的起吊裝置相連接。在鋼絲繩24'上設(shè)置有連帶 有浮球47的掛鉤48。在清污斗50框架的四角均裝置有滾輪44 "，在清污斗50 框架的前面頂端設(shè)置有攜污齒56。在清污斗50的框架頂部?jī)蓚?cè)分別鉸裝帶有浮 桶的刮板55兩側(cè)的兩傳動(dòng)臂，并在傳動(dòng)臂的另一端與鋼絲繩24'之間分別連接 有具有彈性的繩索24 "。在懸臂式折面攔污柵側(cè)梁18外側(cè)的上游面與下游面之 間裝置有壓力傳感器13。壓力傳感器13與裝置在壩頂?shù)碾妱?dòng)巻揚(yáng)機(jī)和起吊裝置 之間通過(guò)控制電氣回路及電氣元件連接。在變向軌道34的頂端和底端分別裝置
有一只防水電氣限位開(kāi)關(guān)，并將兩只電氣限位開(kāi)關(guān)的電接點(diǎn)均連接在控制電動(dòng) 巻揚(yáng)機(jī)起動(dòng)或停止的電氣回路中。
當(dāng)箭頭所指方向的水流帶來(lái)的雜物，停留在懸臂式折面攔污柵上時(shí)，通過(guò) 該攔污柵的水流過(guò)流能力減弱，使該攔污柵前后產(chǎn)生較大的水壓差。此時(shí)，壓 力傳感器發(fā)出信號(hào)，并通過(guò)控制電氣回路及電氣元件起動(dòng)電動(dòng)巻揚(yáng)機(jī)。電動(dòng)巻 揚(yáng)機(jī)起動(dòng)后，通過(guò)鋼絲繩帶動(dòng)移動(dòng)式清污耙沿懸臂式折面攔污柵柵條的下游面， 從其底部向頂部移動(dòng)。此時(shí)，雜物在穿出柵條的耙齒的攜帶力和水流的壓力下 向上移動(dòng)。當(dāng)雜物移動(dòng)至懸臂式折面攔污柵的頂部時(shí)，由于軌道的變向使兩滑 動(dòng)塊同時(shí)傾斜一定的角度，同時(shí)帶動(dòng)清污耙的耙桿及其耙齒轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度。 耙齒在轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)將雜物推動(dòng)至懸臂柵的頂部，并在其繼續(xù)上移的同時(shí)將雜物 完全推入集污池內(nèi)的清污斗中。
移動(dòng)式清污耙移動(dòng)到其軌道的頂端時(shí)，裝置在軌道頂端的電氣限位開(kāi)關(guān)的 電接點(diǎn)斷開(kāi)，并通過(guò)控制電氣回路停止電動(dòng)巻揚(yáng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，使移動(dòng)式清污耙依靠 其自重在其軌道內(nèi)順利下滑至軌道底端，并接通裝置在軌道底端的電氣限位開(kāi) 關(guān)的電接點(diǎn)。限位開(kāi)關(guān)接通后，通過(guò)控制電氣回路再次起動(dòng)電動(dòng)巻揚(yáng)機(jī)，使清 污耙再次向上移動(dòng)。在清污耙下滑時(shí)由于鋼絲繩的松弛，使清污耙的耙桿在耙 齒下滑的過(guò)程中碰到柵條上的雜物時(shí)，能轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，并使耙齒縮進(jìn)柵隙 內(nèi)，從而保證了清污耙在下滑的過(guò)程中不受雜物的影響而順利下滑。當(dāng)清污耙 再次向上移動(dòng)時(shí)，鋼絲繩依靠小滑輪，首先使清污耙轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，并使耙 齒伸出柵隙后開(kāi)始向上移動(dòng)。
待清污耙將雜物完全清理并推入清污斗后，懸臂式折面攔污柵前后的水壓 差恢復(fù)正常。此時(shí)，壓力傳感器發(fā)出信號(hào)，并通過(guò)控制電氣回路及電氣元件切 斷電動(dòng)巻揚(yáng)機(jī)的起動(dòng)電氣回路，使移動(dòng)式清污耙靠其自重下滑至軌道底端后停
止運(yùn)作，同時(shí)起動(dòng)起吊裝置。起吊裝置起動(dòng)后在其自動(dòng)控制電氣回路的控制下， 通過(guò)鋼絲繩將清污斗起吊至攔河壩的頂部，并將后抓柵打開(kāi)后，將雜物傾倒出 清污斗。在鋼絲繩將清污斗起吊前，首先通過(guò)繩索帶動(dòng)刮板轉(zhuǎn)動(dòng)，并將停留在 懸臂上的雜物刮入清污斗。雜物傾倒出清污斗后，由設(shè)置在鋼絲繩上的掛鉤將 清污斗吊入集污池。此時(shí)，由于清污斗內(nèi)鋼絲繩的松弛使清污斗的前抓柵靠其 自重完全垂落，即處于完全打開(kāi)的狀態(tài)。在其下落至集污池底部的斜面時(shí)，其 底端沿斜面開(kāi)始向后抓柵閉合，同時(shí)將集污池內(nèi)殘留的雜物抓入清污斗內(nèi)。當(dāng) 清污斗完全落至集污池底部時(shí)，前抓柵與后抓柵完全閉合，同時(shí)將集污池內(nèi)的 雜物全部抓入清污斗，并開(kāi)始等待電動(dòng)巻揚(yáng)機(jī)的再次起動(dòng)。清污斗完全落入集 污池后，由于掛鉤不再受力，從而使浮球的浮力帶動(dòng)掛鉤轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，并與 吊耳徹底脫鉤。
當(dāng)清污斗因雜物的阻擋而不能完全落入集污池時(shí)，因其掛鉤已脫鉤，因此 由起吊裝置將清污斗吊起并傾倒已抓入清污斗內(nèi)的雜物后，再次將其吊入集污 池。當(dāng)大形雜物停留在懸臂頂部不能進(jìn)入清污斗時(shí)，在清污斗起吊時(shí)由繩索的 彈力將雜物夾帶在刮板與攜污齒中間，并將其吊起后清除。
由于攔河壩前水庫(kù)水面凍結(jié)的冰凌或漂浮的冰凌及大型漂浮物，對(duì)進(jìn)水口 的過(guò)水能力不產(chǎn)生任何影響，因此胸墻將冰凌及大型漂浮物擋在其上游面，從 而保證了清污斗在集污池頂部順利地上下移動(dòng)。由于清污斗只能起吊后才能清 除雜物，因此該裝置只能作間斷地運(yùn)作。但由于從水庫(kù)中進(jìn)入進(jìn)水口的水流不 會(huì)帶來(lái)連續(xù)的雜物，因此該裝置完全能夠滿足水流從水庫(kù)中進(jìn)入進(jìn)水口時(shí)的清 污要求。
當(dāng)該裝置需要檢修時(shí)，則在其前方的閘門(mén)槽內(nèi)放入檢修閘門(mén)，然后利用其 側(cè)梁頂部的吊耳將其吊出后進(jìn)行檢修。將其吊入時(shí)導(dǎo)向板則能使其準(zhǔn)確就位。
圖3示出了本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施例。
如圖3所示在水泵室25的引水流道57的頂部設(shè)置有排污槽3，在排污槽 3的頂部設(shè)置有工作橋39，在排污槽3的出口放置有疊梁閘門(mén)53。在排污槽3 入口處的底端與引水流道57底部間的過(guò)水橫斷面上，裝置有由頂梁7、底梁17 及相互對(duì)應(yīng)的兩根側(cè)梁18構(gòu)成的柵框，在柵框頂梁7的上游面固裝有60個(gè)相 互間平行排列的，并且在相互間均具有25毫米間距的懸臂26和懸臂26的另一 端與底梁17之間分別固接經(jīng)強(qiáng)力拉緊后的柵條14構(gòu)成的懸臂式折面攔污柵。
由于該懸臂式折面攔污柵的下游面未裝置移動(dòng)式清污耙，因此不能及時(shí)清 理水流帶來(lái)的雜物和冰凌，從而會(huì)對(duì)攔污柵柵條14帶來(lái)很大的壓力。為防止柵 條及懸臂發(fā)生破壞性變形，在該攔污柵下游面的兩側(cè)梁17的中心處，固裝有水 平布置的橫斷面形狀為翼形的翼形橫梁31。翼形橫梁31與柵條14之間分別固 接有支撐板32。翼形橫梁31和支撐板32不僅提高了柵條的支撐強(qiáng)度，而且對(duì) 水流的阻力影響最小。為防止大量雜物停留在柵條上后，使攔污柵上游面的水 位上升而發(fā)生漫頂現(xiàn)象，在攔污柵前流道側(cè)墻的頂部設(shè)置有溢流堰29。
當(dāng)水流在流道內(nèi)按箭頭所指的方向通過(guò)懸臂式折面攔污柵時(shí)，由水流帶來(lái) 的雜物和冰凌附著在柵條上，使懸臂式折面攔污柵前后出現(xiàn)明顯的水位差。此 時(shí)，取出排污槽出口的疊梁閘門(mén)后，可以通過(guò)人工使用專用的清污耙將雜物和 冰凌打撈至水平懸臂柵頂部，并通過(guò)排污槽將雜物清除，也可以利用專用的打 撈機(jī)械，將雜物和冰凌打撈至水平懸臂柵頂部后從排污槽清除。雖然，該裝置 當(dāng)人工或其它打撈機(jī)械不能及時(shí)清理雜物和冰凌時(shí)，會(huì)導(dǎo)致流道的堵塞現(xiàn)象或 水流的阻斷現(xiàn)象，但與現(xiàn)有攔污設(shè)施相比，該裝置既能輕松清除雜物，又能順 利排出冰凌。
權(quán)利要求
1.全自動(dòng)清污排冰裝置，包括流道或引水式水電站壓力前池及其頂部的排污槽或集污池，在排污槽內(nèi)裝置的排污門(mén)及其啟閉裝置，或在集污池內(nèi)放置的清污斗及其起吊裝置，并且包括移動(dòng)式清污耙及其動(dòng)力裝置，以及對(duì)啟閉裝置、起吊裝置和動(dòng)力裝置的起動(dòng)和停止進(jìn)行控制的壓力傳感器及其電氣回路和電氣元件，其特征在于在排污槽或集污池的入口端與流道或壓力前池底部間的過(guò)水橫斷面上裝置懸臂式折面攔污柵，在懸臂式折面攔污柵的下游面裝置移動(dòng)式清污耙，并將移動(dòng)式清污耙的耙齒分別伸出與其相應(yīng)的懸臂式折面攔污柵相鄰兩柵條構(gòu)成的柵隙，在懸臂式折面攔污柵的上游面與下游面之間裝置壓力傳感器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的全自動(dòng)清污排冰裝置，其特征在于懸臂式折面攔污 柵由頂梁、底梁及兩根側(cè)梁構(gòu)成的柵框，在柵框頂梁的上游面固裝的數(shù)個(gè)相互 間平行排列的，并且在相互間具有一定間距的懸臂和每個(gè)懸臂的另一端與底梁 之間分別固接的柵條組成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的全自動(dòng)清污排冰裝置，其特征在于懸臂式折面攔污 柵柵框兩側(cè)梁的內(nèi)表面可以設(shè)置相互對(duì)應(yīng)的環(huán)形軌道或變向軌道。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的全自動(dòng)清污排冰裝置，其特征在于將懸臂式折面攔 污柵柵框的底梁與柵條結(jié)合處的底梁表面形狀可以設(shè)置為護(hù)齒罩，也可以在底 梁與柵條的結(jié)合處固裝護(hù)齒罩。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的全自動(dòng)清污排冰裝置，其特征還在于在護(hù)齒罩與柵 條之間還可以分別固裝護(hù)齒板。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的全自動(dòng)清污排冰裝置，其特征還在于移動(dòng)式清污耙 也可以是由相互對(duì)應(yīng)的兩滑動(dòng)體和在兩滑動(dòng)體之間裝置的可轉(zhuǎn)動(dòng)的清污耙組 成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的全自動(dòng)清污排冰裝置，其特征還在于清污斗也可以 是由框架和框架的底端鉸接的抓柵或抓板組成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的全自動(dòng)清污排冰裝置，其特征在于在清污斗的框架 頂部可以裝置可轉(zhuǎn)動(dòng)的刮板，也可以在其框架頂部裝置的可轉(zhuǎn)動(dòng)的傳動(dòng)臂上固 裝刮板，并將刮板或傳動(dòng)臂與起吊裝置和清污斗間的傳動(dòng)部件傳動(dòng)連接。
全文摘要
全自動(dòng)清污排冰裝置涉及一種過(guò)水流道或引水式水電站的壓力前池中，將水流帶來(lái)的雜物和冰凌及時(shí)地進(jìn)行自動(dòng)清理，并將其自動(dòng)排出的全自動(dòng)機(jī)械裝置。該裝置由流道或壓力前池頂部的排污槽及其排污門(mén)或集污池及其清污斗，在排污槽或集污池與流道或壓力前池底部間的過(guò)水橫斷面上裝置的懸臂式折面攔污柵，在懸臂式折面攔污柵的下游面裝置的移動(dòng)式清污耙，以及壓力傳感器、電氣回路、動(dòng)力裝置等組成。該裝置不僅能夠依靠自身結(jié)構(gòu)自動(dòng)清理水流帶來(lái)的雜物和冰凌，而且能夠?qū)⑵渥詣?dòng)排出。
文檔編號(hào)E02B15/04GK101353887SQ20081009316
公開(kāi)日2009年1月28日 申請(qǐng)日期2008年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月25日
發(fā)明者黃國(guó)宏 申請(qǐng)人:黃國(guó)宏