一种水电站水面污物清理装置的制作方法

1.本发明涉及水面污物清理装置领域，尤其是一种水电站水面污物清理装置。


背景技术：

2.水电站由水力系统、机械系统和电能产生装置等组成，是实现水能到电能转换的水利枢纽工程，电能生产的可持续性要求水电站水能的利用具有不间断性。通过水电站水库系统的建设，人为地调节和改变水力资源在时间和空间上的分布，实现对水力资源的可持续利用。为了将水库中的水能有效地转化为电能，水电站需要通过一个水机电系统来实现，该系统主要由压力引水管、水轮机、发电机和尾水管等组成，而水电站在实现水能到电能转换的水利枢纽工程的过程前需要将水面进行清理，防止水面上的污物阻塞进水口以及排水口给水电站的安全生产造成影响，而目前进行水面污物清理一般使用人工拉着隔栏，或者人工乘坐小船进行清理，这样水电站水面污物无法快速清理，并且每次清洗均要消耗大量的时间与精力。


技术实现要素：

3.本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例，在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
4.鉴于上述和/或现有技术中所存在的问题，提出了本发明。
5.因此，本发明所要解决的技术问题是在水电站水面污物无法快速清理，并且每次清洗均要消耗大量的时间与精力。
6.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种水电站水面污物清理装置，包括外壳组件、拦物组件、伸缩组件；外壳组件包括t型外壳本体，所述t型外壳本体内部分别转动连接有两组第一连接轴和两组第二连接轴，每组所述第一连接轴均位于第二连接轴的右侧斜方处；拦物组件包括分别转动连接在第一连接轴上的第一齿轮和转动连接在所示第二连接轴上的第二齿轮，所述第一齿轮与第二齿轮之间相啮合；以及伸缩组件包括滑动连接在t型外壳本体内部中心处的矩形限位板，所述矩形限位板的两侧均固定安装有齿条层，所述齿条层与第一齿轮相啮合。
7.作为本发明的一种改进，所述t型外壳本体的后端设置有螺旋桨，所述t型外壳本体的上端设置有两组控制按钮，两组所述控制按钮分别为开关按钮与调速按钮；所述t型外壳本体的前端中心处固定安装有抵水板，所述抵水板的中心处开设有矩形槽。
8.作为本发明的一种改进，所述t型外壳本体的上端开设有t型槽，所述t型外壳本体的上端固定安装有上挡板，所述上挡板与t型外壳本体开设的t型槽相适配；所述上挡板的上端中心处转动连接有扭簧柱，所述扭簧柱的上端固定安装有限位螺栓，所述扭簧柱的下端转动连接有定位齿轮。
9.作为本发明的一种改进，两组所述第一齿轮的上端均转动连接有第一安装轴，两组所述第二齿轮的上端均转动连接有第二安装轴。
10.作为本发明的一种改进，所述第一安装轴的上端固定安装有斜条棍，所述斜条棍的另一端与第二安装轴连接，所述斜条棍的长度与第一齿轮和第二齿轮中心点线段相等。
11.作为本发明的一种改进，两组所述第二安装轴的外壁均固定安装有固定板，每组所述固定板远离第二齿轮的一侧焊接有拦截板，两组所述拦截板靠近固定板的上端均转动连接有转动轴，两组所述转动轴上均套接有齿条链，两组所述齿条链均啮合在扭簧柱上，且两组齿条链在扭簧柱上下错开；两组所述固定板的长度恰好与t型外壳本体的两侧边缘处相贴合，且与固定板连接的拦截板和t型外壳本体两侧边缘处之间留有能够转动的空隙，该空隙宽度为1cm。
12.作为本发明的一种改进，两组所述拦截板的下端均固定安装有齿条链，所述齿条链之间齿条的间距为0.5cm，两组所述拦截板远离t型外壳本体的一侧边缘处均转动连接有阻尼轴，每组所述阻尼轴的外壁套接有斜挡板，两组所述斜挡板之间呈倒梯形状。
13.作为本发明的一种改进，所述矩形限位板的前端固定安装有前挡板，所述前挡板的两侧均固定安装有硅胶层，所述前挡板的外侧均固定安装有斜面板，且前挡板的宽度为挡板的两倍。
14.作为本发明的一种改进，所述矩形限位板的上端固定有两组固定桩，两组所述固定桩的外壁均套接有弹簧筋，所述弹簧筋的另一侧设置有安装螺丝板，所述安装螺丝板的另一侧与挡板的内侧固定安装；所述矩形限位板的中心处两侧开设有齿条层，所述齿条层与定位齿轮相互啮合，所述定位齿轮的中心处螺纹连接有丝杆，所述丝杆的下端固定安装有药物盒，所述药物盒嵌入在t型外壳本体的下端内部。
15.作为本发明的一种改进，所述矩形限位板的宽度与抵水板上开设的矩形槽宽度相等，所述矩形限位板贯穿矩形槽并与其滑动连接。
16.本发明的有益效果是：通过将设备放置在水面上，通过控制按钮启动螺旋桨带动设备在水面上前进，拦截板向外扩展的同时，会带动各自上方通过转动轴连接的齿条链向外侧移动，齿条链在移动的过程中将扭簧柱进行旋转，当扭簧柱产生形变会有个相反的反作用力进行旋转，这样当拦截板向外扩散的同时，会通过扭簧柱的力向内收缩，而由于装置持续向前移动，此时又会因伸缩组件将拦截板向外扩散，以此反复，使拦截板随着前进将水面上的污物进行拦截，方便清理杂物能够快速将水面污物进行清理的同时方便将水面污物收拢从而节省时间清理，同时药物盒能够在设备进行漂浮物收集的过程中，通过水流的带动将药物盒内的絮凝剂均匀撒在水里，通过对水中污物进行处理，或形成漂浮物浮起被拦截板收集。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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它的附图。其中：
图1为本发明提供的一种实施例所述的水电站水面污物清理装置的结构示意图；图2为本发明提供的一种实施例所述的水电站水面污物清理装置中上挡板打开后的整体结构示意图；图3为本发明提供的一种实施例所述的水电站水面污物清理装置中外壳组件的结构示意图；图4为本发明提供的一种实施例所述的水电站水面污物清理装置中拦物组件的结构示意图；图5为本发明提供的一种实施例所述的水电站水面污物清理装置图2中a处的结构示意图；图6为本发明提供的一种实施例所述的水电站水面污物清理装置中伸缩组件的结构示意图。
具体实施方式
18.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
19.实施例1本实施例提供了一种水电站水面污物清理装置，包括外壳组件100、拦物组件200和伸缩组件300。
20.参照图1，外壳组件100，包括t型外壳本体101，t型外壳本体101的内部设置有电机，电机的输出端与螺旋桨104的输入端连接，且内部设置有电池，同时外壳组件100的内部与外界接触的地方均通过密封垫进行密封，在外壳组件100的下端安装后怒昂有浮力板，t型外壳本体101内部分别转动连接有两组第一连接轴101a和两组第二连接轴101b，每组第一连接轴101a均位于第二连接轴101b的右侧斜方处；参照图1与4，拦物组件200，包括分别转动连接在第一连接轴101a上的第一齿轮204和转动连接在所示第二连接轴101b上的第二齿轮205，第一齿轮204与第二齿轮205之间相啮合；以及参照图2与6，伸缩组件300，包括滑动连接在t型外壳本体101内部中心处的矩形限位板301，矩形限位板301的两侧均固定安装有齿条层303，齿条层303与第一齿轮204相啮合。
21.参照图1与3，t型外壳本体101的后端设置有螺旋桨104，t型外壳本体101的上端设置有两组控制按钮103，两组控制按钮103分别为开关按钮与调速按钮；t型外壳本体101的前端中心处固定安装有抵水板105，抵水板105的中心处开设有矩形槽。
22.参照图1与3，t型外壳本体101的上端开设有t型槽，t型外壳本体101的上端固定安装有上挡板102，上挡板102与t型外壳本体101开设的t型槽相适配；上挡板102的上端中心处转动连接有扭簧柱107，扭簧柱107的上端固定安装有限位螺栓106，扭簧柱107的下端固定连接有定位齿轮309,定位齿轮309为圆轴外壁包裹一半的齿条，齿条与齿条层308相互啮合，且齿条啮合长度小于齿条层308的长度。
23.实施例2
实施例基于上一个实施例，且与上一个实施例不同的是：本实施例中在电机工作时，通过拦物组件200实现在需要将水面污物进行清理时进行快速拦截清理，节省时间。本实施例具体结构如下。
24.参照图4，两组第一齿轮204的上端均转动连接有第一安装轴204a，两组第二齿轮205的上端均转动连接有第二安装轴205a。
25.参照图4，第一安装轴204a的上端固定安装有斜条棍203，斜条棍203的另一端与第二安装轴205a连接，斜条棍203的长度与第一齿轮204和第二齿轮205中心点线段相等。
26.参照图1、图4，两组第二安装轴205a的外壁均固定安装有固定板202，每组固定板202远离第二齿轮205的一侧焊接有拦截板201，两侧拦截板201往里一侧板均为弧形，便于拦截板201开合不会与t型外壳本体101卡住，两组拦截板201靠近固定板202的上端均转动连接有转动轴206，两组转动轴206上均套接有齿条链206a，两组齿条链206a均啮合在扭簧柱107上，且两组齿条链206a在扭簧柱107上下错开，扭簧柱107的柱体为一种齿条呈竖直方向的长齿轮，扭簧柱107顶部空腔内固定有一个扭力弹簧，当此扭力弹簧随长齿轮转动发生形变时，扭力弹簧会通过储存这种能量并会在扭力弹簧到达一个极限形变值时瞬间释放出来，实现长齿轮即扭簧柱107的反转；两组固定板202的长度恰好与t型外壳本体101的两侧边缘处相贴合，且与固定板202连接的拦截板201和t型外壳本体101两侧边缘处之间留有能够转动的空隙，该空隙宽度为1cm。
27.优选的，上挡板102的上端靠近扭簧柱107的两侧均设置有半圆形限位板，且半圆形限位板与上挡板102之间是可进行旋转，限位板102与扭簧柱107的间距恰好与分别同两组拦截板201通过转动轴206连接的齿条板206a的宽度一致，并且扭簧柱107和两组齿条板206a相互啮合；同时两组齿条板206a是以多组小齿条板206a通过轴承组合而成，类似于自行车链条，能够自身进行变形。
28.进一步的，两条齿条链206a之间在初始状态下的末端能够贴合到扭簧柱107，当设备移动时，扭簧柱107转动，带动其两组齿条链206a进行水平的移动，以此来进行活动，而由于半圆形限位板的作用下，齿条链206a只能贴合在扭簧柱107上，无法偏移。
29.参照图2、图4，两组拦截板201的下端均固定安装有齿条链201c，齿条链201c之间齿条的间距为0.5cm，两组拦截板201远离t型外壳本体101的一侧边缘处均转动连接有阻尼轴201a，每组阻尼轴201a的外壁套接有斜挡板201b，两组斜挡板201b之间呈倒梯形状。
30.本实施例中，在进行水面污物拦截时，先将拦截板201边缘处的斜挡板201b向外展开，随后将设备放置在水面上，t型外壳本体101的两侧向外伸展着拦截板201，拦截板201下方的齿条链201c位于水面下方，这样通过控制按钮103启动螺旋桨104带动设备在水面上前进后，两组拦截板201会因伸缩组件300向外展开，同时伸缩组件300也会带动内侧通过齿条层308啮合的定位齿轮309，当定位齿轮309进行转动时，在其上方会带动扭簧柱107进行转动，而扭簧柱107发生转动时，此时齿条链206a在移动的过程中将扭簧柱107进行旋转，此时扭簧柱107产生形变，当扭簧柱107产生形变的过程中自身会有个相反的反作用力进行旋转，这样当拦截板201向外扩散的同时，会通过扭簧柱107的力向内收缩，而由于装置持续向前移动，此时又会因伸缩组件300将拦截板向外扩散，以此反复，使拦截板201随着前进将水面上的污物进行拦截，同时由于拦截板201是反复扩散收缩移动，使得水面上的污物随着拦
截板201的运动进行回缩，方便清理杂物，同时通过斜挡板201b可防止拦截板201在拦截污物时污物从拦截板201的边缘处流出，减少二次打扫的时间。
31.实施例3实施例基于上一个实施例，且与上一个实施例不同的是：本实施例在拦物组件200拦截水面污物的时候能够将两侧拦截板201向外展开，并且在结束拦截后能够使拦截板201向内收拢。本实施例具体结构如下。
32.参照图6，矩形限位板301的前端固定安装有前挡板302，前挡板302的两侧均固定安装有硅胶层304，两侧固定层的另一侧均固定安装有斜面板304a，且前挡板302的宽度为挡板的两倍；矩形限位板301的中心处两侧开设有齿条层308，齿条层308与定位齿轮309相互啮合，定位齿轮309的中心处螺纹连接有丝杆310，丝杆310的下端固定安装有药物盒311，药物盒311嵌入在t型外壳本体101的下端内部。
33.优选的，药物盒311内部是装有絮凝剂，同时药物盒311是前后镂空的，内部的药物是包裹在药物盒311里面且药物盒311与外界孔径很小，药物盒3011镂空方向是倾斜的，方向沿水流方向，当移动时，水从药物盒311一侧进入，从另一侧出去，在药物盒3011内部，水流在从左向右移动的过程中，会附着药物出去，而由于孔径很小，每次水流附着少量药物，并且设备会往返在河面收集漂浮物，当第一次收集漂浮物的过程中，水流会不断带出少量絮凝剂，絮凝剂是一种常应用于给水和污水处理领域的药剂，具体可以使用有机高分子絮凝剂，絮凝剂与水中污物反应或形成沉淀沉于水底，或形成漂浮物漂浮在水面被拦截板201拦截收集。
34.参照图6，矩形限位板301的上端固定有两组固定桩305，两组固定桩305的外壁均套接有弹簧筋306，弹簧筋306的另一侧设置有安装螺丝板307，安装螺丝板307的另一侧与抵水板105的内侧固定安装。
35.参照图3与6，矩形限位板301的宽度与抵水板105上开设的矩形槽宽度相等，矩形限位板301贯穿矩形槽并与其滑动连接。
36.本实施例中，在设备使用前，先将t型外壳本体101放置在水面上，随后启动设备，t型外壳本体101会被螺旋桨104带动向前移动，当t型外壳本体101向前移动时，位于t型外壳本体101前方的前挡板302会在水流的阻力下向内回缩，此时前挡板302连接的矩形限位板301向后移动同时带动弹簧筋306进行拉伸，以及通过矩形限位板301两侧的齿条层在第一齿轮204上移动，这样带动第一齿轮204向右转动，当第一齿轮204向右转动时带动第二齿轮205向左移动，这样就可以带动拦截板201向外伸展，直到前挡板302贴合到抵水板105，此时拦截板201与t型外壳本体101呈九十度直角，在前挡板302向内回缩的同时，矩形限位板301会带动定位齿轮309旋转，定位齿轮309旋转会带动扭簧柱107产生形变，当拦截板201与t型外壳本体101呈一定拦截角度时，扭簧柱107正好到达其极限形变值，此时扭簧柱107释放能量进行反转，反转会拉动齿条链206a，由于齿条链206a在初始状态时转动轴206距扭簧柱107的距离要小于最大张开状态时转动轴206距扭簧柱107的距离，所以齿条链206a在收缩时会产生拉力拉动拦截板201，使其恢复至初始状态，往复重复，拦截板201会在水面上呈一张一合的往复状态对水面上的污物进行拦截，并且在设备移动到最后停下时，此时前挡板302没有水流的阻力，这样矩形限位板301会在弹簧筋306的回缩下带动其脱离抵水板105，
此时第一齿轮204向左转动，第二齿轮205向右移动，这样带动拦截板201向内汇拢，从而将通过拦截板201拦截的污物进行聚集，同时在设备移动的过程中，前挡板302被挤压时，会带动内侧通过齿条层308啮合的定位齿轮309，当定位齿轮309进行转动时，在其上方会带动扭簧柱107进行转动，而内部则会带动丝杆310进行转动，丝杆310在进行转动时会带动其下端连接的药物盒311进行下落，此时药物盒311在接触水后会稀释其药物盒311中的药物，使水中的污物进行吸附，形成较大的污物漂浮在水面上，再通过设备将其进行收集聚拢，当设备停止时，前挡板302被恢复原位，此时扭簧柱107进行反方向转动，而内部则会带动丝杆310进行反方向转动，丝杆310在进行转动时会带动其下端连接的药物盒311进行上升，从而再次嵌入在t型外壳本体101内部形成密封，密封后可防止药物盒311中未用完的絮凝剂继续撒入水中造成浪费。
37.应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳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，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

技术特征：
1.一种水电站水面污物清理装置，其特征在于：包括，外壳组件（100），包括t型外壳本体（101），所述t型外壳本体（101）内部分别转动连接有两组第一连接轴（101a）和两组第二连接轴（101b），每组所述第一连接轴（101a）均位于第二连接轴（101b）的右侧斜方处；拦物组件（200），包括分别转动连接在第一连接轴（101a）上的第一齿轮（204）和转动连接在所示第二连接轴（101b）上的第二齿轮（205），所述第一齿轮（204）与第二齿轮（205）之间相啮合；以及伸缩组件（300），包括滑动连接在t型外壳本体（101）内部中心处的矩形限位板（301），所述矩形限位板（301）的两侧均固定安装有齿条层（303），所述齿条层（303）与第一齿轮（204）相啮合。2.根据权利要求1所述的水电站水面污物清理装置，其特征在于：所述t型外壳本体（101）的后端设置有螺旋桨（104），所述t型外壳本体（101）的上端设置有两组控制按钮（103），两组所述控制按钮（103）分别为开关按钮与调速按钮；所述t型外壳本体（101）的前端中心处固定安装有抵水板（105），所述抵水板（105）的中心处开设有矩形槽。3.根据权利要求2所述的水电站水面污物清理装置，其特征在于：所述t型外壳本体（101）的上端开设有t型槽，所述t型外壳本体（101）的上端固定安装有上挡板（102），所述上挡板（102）与t型外壳本体（101）开设的t型槽相适配；所述上挡板（102）的上端中心处转动连接有扭簧柱（107），所述扭簧柱（107）的上端固定安装有限位螺栓（106），所述扭簧柱（107）的下端转动连接有定位齿轮（309）。4.根据权利要求1~3任一所述的水电站水面污物清理装置，其特征在于：两组所述第一齿轮（204）的上端均转动连接有第一安装轴（204a），两组所述第二齿轮（205）的上端均转动连接有第二安装轴（205a）。5.根据权利要求4所述的水电站水面污物清理装置，其特征在于：所述第一安装轴（204a）的上端固定安装有斜条棍（203），所述斜条棍（203）的另一端与第二安装轴（205a）连接，所述斜条棍（203）的长度与第一齿轮（204）和第二齿轮（205）中心点线段相等。6.根据权利要求5所述的水电站水面污物清理装置，其特征在于：两组所述第二安装轴（205a）的外壁均固定安装有固定板（202），每组所述固定板（202）远离第二齿轮（205）的一侧焊接有拦截板（201），两组所述拦截板（201）靠近固定板（202）的上端均转动连接有转动轴（206），两组所述转动轴（206）上均套接有齿条链（206a），两组所述齿条链（206a）均啮合在扭簧柱（107）上，且两组齿条链（206a）在扭簧柱（107）上下错开；两组所述固定板（202）的长度恰好与t型外壳本体（101）的两侧边缘处相贴合，且与固定板（202）连接的拦截板（201）和t型外壳本体（101）两侧边缘处之间留有能够转动的空隙。7.根据权利要求6所述的水电站水面污物清理装置，其特征在于：两组所述拦截板（201）的下端均固定安装有齿条链（201c），所述齿条链（201c）之间齿条的间距为0.5cm，两组所述拦截板（201）远离t型外壳本体（101）的一侧边缘处均转动连接有阻尼轴（201a），每组所述阻尼轴（201a）的外壁套接有斜挡板（201b），两组所述斜挡板（201b）之间呈倒梯形状。8.根据权利要求7所述的水电站水面污物清理装置，其特征在于：所述矩形限位板
（301）的前端固定安装有前挡板（302），所述前挡板（302）的两侧均固定安装有硅胶层（304），所述前挡板（302）的外侧均固定安装有斜面板（304a），且前挡板（302）的宽度为挡板的两倍；所述矩形限位板（301）的中心处两侧开设有齿条层（308），所述齿条层（308）与定位齿轮（309）相互啮合，所述定位齿轮（309）的中心处螺纹连接有丝杆（310），所述丝杆（310）的下端固定安装有药物盒（311），所述药物盒（311）嵌入在t型外壳本体（101）的下端内部。9.根据权利要求8所述的水电站水面污物清理装置，其特征在于：所述矩形限位板（301）的上端固定有两组固定桩（305），两组所述固定桩（305）的外壁均套接有弹簧筋（306），所述弹簧筋（306）的另一侧设置有安装螺丝板（307），所述安装螺丝板（307）的另一侧与抵水板（105）的内侧固定安装。10.根据权利要求7~9任一所述的水电站水面污物清理装置，其特征在于：所述矩形限位板（301）的宽度与抵水板（105）上开设的矩形槽宽度相等，所述矩形限位板（301）贯穿矩形槽并与其滑动连接。

技术总结
本发明公开了一种水电站水面污物清理装置，包括外壳组件、拦物组件、伸缩组件；外壳组件包括T型外壳本体，所述T型外壳本体内部分别转动连接有两组第一连接轴和两组第二连接轴，每组所述第一连接轴均位于第二连接轴的右侧斜方处；拦物组件包括分别转动连接在第一连接轴上的第一齿轮和转动连接在所示第二连接轴上的第二齿轮，所述第一齿轮与第二齿轮之间相啮合；以及伸缩组件包括滑动连接在T型外壳本体内部中心处的矩形限位板，所述矩形限位板的两侧均固定安装有齿条层，所述齿条层与第一齿轮相啮合。本发明能够快速将水面污物进行清理的同时方便将水面污物收拢从而节省时间清理。的同时方便将水面污物收拢从而节省时间清理。的同时方便将水面污物收拢从而节省时间清理。


技术研发人员：朱钰 胡承华 杨德亿 罗红 雷双舟
受保护的技术使用者：四川华能涪江水电有限责任公司
技术研发日：2023.04.20
技术公布日：2023/9/5