CN110777736A - 一种清洁小流域的径流杂物拦截装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种清洁小流域的径流杂物拦截装置，其包括一端与排水渠连通的导向槽，导向槽依次转动连接有大转筒和多组小转筒，大转筒和小转筒侧壁设有若干通孔；导向槽远离排水渠的一侧设置有与小转筒外壁抵接的杂物收集槽；大转筒外壁沿其周向分布有若干导向板，导向槽外壁设置有驱使大转筒转动的驱动机构，驱动机构包括与大转筒同步转动的蜗轮、与蜗轮啮合的蜗杆、以及对应设置于蜗杆两端的电机，电机的输出轴上同轴固定有截面为多边形的插接杆，蜗杆的两端分别开设有供插接杆插接且截面与插接杆截面相同的插接槽，导向槽上设置有驱使两电机直线位移的驱动件。本发明具有持续驱使大转筒的自转，保证对水流过滤工作效率的效果。

Description

一种清洁小流域的径流杂物拦截装置

技术领域

本发明涉及清洁小流域工程的技术领域，尤其是涉及一种清洁小流域的径流杂物拦截装置。

背景技术

目前清洁小流域是通过引进小型污水处理设施建设从而改善生态的工程。地表径流夹带大量杂草、石砾和石块进入径流收集池将严重影响小流域水土流失的监测精度，杂草漂浮在径流收集池水面造成排水管堵塞，影响径流量的准确观测，同时石砾、石块质量重易沉底，取样时不容易取到含石砾与石块的均匀水样，往往使含沙量观测值明显偏小，如果能将石砾和石块拦截下来再计入总土壤侵蚀量中，将显著提高土壤侵蚀监测的准确性。目前，常用的方法是在径流收集池前面设置一个垂直水面的筛网，以清除径流中的杂草、石砾和石块等。杂草、石砾和石块不断堆积在筛网前，一是将径流中悬浮的粒径较小的泥沙也一起拦截在筛网前，二是杂草在筛网上积累至一定量时，将大大减缓过水速度，使径流漫过水渠，无法正常进入径流收集池。这种垂直设置的筛网在将杂草、石砾和石块拦截下来的同时，无法使径流和泥沙全部顺利地进入径流收集池，影响水土流失的准确观测。

现有的授权公告号为CN202247827U的中国专利公开了一种小流域径流杂物拦截装置，包括一端与排水渠连接的导水槽，导水槽内依次转动连接有大转筒以及多组小转筒，且多组转筒的轴心依次降低，同时利用链轮与链条的组合，实现大转筒与小转筒的同步转动工作；其中，大转筒沿其周向分布有多组铁片，当水流从排水渠进入导水槽内时，给予大转筒上的铁片冲击力，驱使大转筒转动，将水流中的杂草、砂砾等杂质，输送至后的小转筒上，并经小转筒依次输送至杂物收集槽中，同时水流经大转筒和小转筒的过滤，直接流入径流收集池中。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：上述水流过滤的过程中，由于大圆筒需要高于水流才能起到对水流的过滤作用，也就意味着水流仅能对大圆筒朝排水渠的侧壁冲击，而水流冲击大圆筒时，受到阻挡力，使其会分散为一个朝下流以及超前输送力，故铁片也会受到水流朝下的冲击力，从而使其大圆筒受到顺、逆时针转动力，当水流冲击力较小时，可能难以驱使大圆筒顺时针转动，如当大圆筒没有及时转动时，大圆筒与导水槽之间的杂物会越来越多，彻底将大圆筒堵塞，无法起到对水流的过滤工作。

发明内容

本发明的目的是提供一种清洁小流域的径流杂物拦截装置，具有持续驱使大转筒的自转，保证对水流过滤工作效率的效果。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种清洁小流域的径流杂物拦截装置，包括一端与排水渠连通的导向槽，所述导向槽依次转动连接有大转筒和多组小转筒，且多组小转筒的轴心沿排水方向依次降低，所述大转筒和小转筒侧壁设有若干通孔；导向槽远离排水渠的一侧设置有与小转筒外壁抵接的杂物收集槽；所述大转筒外壁沿其周向分布有若干导向板，所述导向槽外壁设置有驱使大转筒转动的驱动机构，所述驱动机构包括与大转筒同步转动的蜗轮、与蜗轮啮合的蜗杆、以及对应设置于蜗杆两端的电机，所述电机的输出轴上同轴固定有截面为多边形的插接杆，所述蜗杆的两端分别开设有供插接杆插接且截面与插接杆截面相同的插接槽，所述导向槽上设置有驱使两电机直线位移的驱动件。

通过采用上述技术方案，利用大转筒、小转筒上开设的通孔，当水流经过时，能够对水流起到过滤作用，将杂草等杂物留于大转筒、小转筒上，同时由于水流对大转筒的导向板起到冲击作用，会驱使大转筒转动，将水中的杂质输送至小转筒上，再依次经过小转筒输送至杂物收集池中，实现对水流的杂物分离工作；

当水流冲击力不足时，可利用电机驱使蜗杆转动，在蜗杆与蜗轮的啮合作用，驱使大转筒的转动工作，使其大转筒可持续转动，实时实现对水流的过滤工作，保证整体装置的正常运作；

进而利用设置两电机上的插接杆与蜗杆插接槽的插接配合关系，实现电机对蜗杆的驱动工作；进而利用驱动件驱使电机的直线位移，使其可切换两电机来回对蜗杆的驱动工作，当其一电机损坏时，也可保证蜗杆的继续转动工作，同时可对损坏电机进行维修，方便其工作。

本发明进一步设置为：所述导向槽一侧设置有与蜗杆平行设置的安装座，所述安装座内开设有供电机直线位移的滑槽；所述驱动件包括设置于滑槽内的固定座、插接于固定座内且两端分别与两电机连接的滑杆，所述滑杆的侧壁设置有截面呈下底朝滑杆一侧的等腰梯形的位移块，位移块两侧形成斜面一、斜面二，所述固定座内开设有容纳位移块的调节通道，所述调节通道内沿垂直滑杆滑移方向直线位移的传动块一、传动块二，所述传动块一、传动块二位移过程中，与斜面一、斜面二抵接；且所述调节通道内还分别转动连接调节螺杆一、调节螺杆二，所述调节螺杆一、调节螺杆二分别穿过传动块一、传动块二且与传动块一、传动块二螺纹配合。

通过采用上述技术方案，驱使调节螺杆一、调节螺杆二转动，带动传动块一、传动块二的同步反向直线位移工作，使其传动块一、传动块二与位移块的斜面一、斜面二发生斜面传动，驱使滑杆做直线位移，从而带动两电机做同步同向位移，实现切换两电机对蜗杆的驱动工作；同时由于传动块一、传动块二同时保持对斜面一、斜面二的抵接工作，当无外力驱使调节螺杆一、调节螺杆二的转动工作时，能够将位移块以及滑杆稳定的进行限位，保证电机与蜗杆的稳定连接关系。

本发明进一步设置为：所述调节螺杆一、调节螺杆二的螺纹方向相同，且分别同轴设置有相互啮合的齿轮一、齿轮二，所述调节螺杆一的一端延伸至固定座以及安装座之外，且处于安装座之外的一端固定有手轮。

通过采用上述技术方案，利用齿轮一与齿轮二的啮合工作，当驱使调节螺杆一的转动时，能够同步带动调节螺杆二做同步反向转动，同时有调节螺杆一与调节螺杆二的螺纹方向相同，使其可实现传动块一、传动块二的同步反向位移工作。

本发明进一步设置为：所述电机的下端设置有支撑座，所述滑杆的两端与支撑座连接，且所述电机下端设置有若干插杆，所述支撑座上端开设有供插杆插接的插槽。

通过采用上述技术方案，利用支撑座方便电机的安装工作，使其滑杆仅需与支撑座固定即可实现电机的位移工作；

进而利用电机上插杆与插槽的关系，安装电机时，仅需将插杆对应插接于插槽内即可，限制电机相对支撑座的水平面位移，进而当电机的插接杆插接于蜗杆的插接槽内时，限制电机相对支撑座的竖直平面位移，实现对电机的限位工作，便于工作人员对电机的拆装工作。

本发明进一步设置为：所述支撑座下端嵌设有若干滚珠，所述滚珠外壁与滑槽底壁滚动抵触。

通过采用上述技术方案，利用滚珠与滑槽底壁抵接，使其支撑座与滑槽底壁之间留有间隙，减少支撑座与滑槽之间的摩擦力，便于驱使支撑座的滑移。

本发明进一步设置为：所述导向槽朝排水渠一侧的内部设置有支撑架，所述支撑架上设置有排水发电装置，所述导向槽外设置有存储排水发电装置产生电能的电源。

通过采用上述技术方案，利用支撑架对排水发电装置进行安装，进而利用排水渠内水流流入导向槽内时，对排水发电装置起到的水流冲击力，使其排水发电装置进行发电工作，并将电能存储于电源中，可利用电源内的电供给于电机，能够达到节能的效果。

本发明进一步设置为：所述驱动机构还包括助力件，所述助力件包括螺旋叶片，所述螺旋叶片通过转动轴转动连接于导向槽朝排水渠一侧的内部；所述转动轴同轴设置有锥齿轮一，锥齿轮一啮合设置有锥齿轮二，且所述锥齿轮二同轴设置有穿过导向槽并与导向槽转动连接的转杆，所述转杆处于导向槽外的一侧设置有转轮一，所述大转筒相对蜗轮的一端设置有转轮二，所述转轮一与转轮二上绕卷有同一传动带一。

通过采用上述技术方案，利用水流对螺旋叶片的冲击力，可驱使螺旋叶片带动转动轴自转，在锥齿轮一与锥齿轮二的啮合作用下，驱使转杆以及转轮一转动，从而驱使转轮一带动大转筒转动，能够对大转筒起到助力作用，可降低电机所需承载的负荷，一方面可达到节能效果，另一方面电机低负载运作也可延长电机的使用寿命。

本发明进一步设置为：所述大转筒的一端同轴固定有转轮三，所述导向槽外壁转动连接有转轮四，所述转轮三与转轮四绕卷有同一传动带二，所述蜗轮与转轮四同轴固定。

通过采用上述技术方案，利用传动带二与转轮三、转轮四的配合作用，当蜗轮转动时，可实现驱使大转筒的转动工作。

本发明进一步设置为：所述大转筒、小转筒的一端分别同轴固定有链轮，所有链轮上啮合有同一链条。

通过采用上述技术方案，利用链条与所有链轮的啮合工作，使其大转筒转动时，能够带动所有的小转筒同步同向转动，便于实现杂物的输送工作。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

利用电机对大转筒的驱动工作，保证大转筒的持续转动，保证对水流的过滤工作，并避免杂草造成大转筒的堵塞情况；

利用驱动件可驱使两电机切换对蜗杆的驱动工作，当其一电机损坏时，可迅速切换另一电机对蜗杆的驱动工作，保证大转筒持续转动工作的同时，可对损坏电机进行维修，保证其装置的持续运转；

利用水流驱使螺旋叶片的自转，可在锥齿轮一、锥齿轮二的啮合，以及传动带一与转轮一、转轮二的配合下，给予大转筒转动的助力，能够降低电机带动大转筒转动的负荷，有助于促使电机的低负载运作，延长电机的使用寿命。

附图说明

图1是实施例一的整体结构示意图。

图2是图1中驱动机构的局部结构示意图。

图3是图1中A处的放大示意图。

图4是图2中B处的放大示意图。

图5是图2中驱动件的局部剖面示意图。

图6是图5中C处的放大示意图。

图7是图2中支撑座与安装座的剖面示意图。

图8是图2中电机与支撑座的局部结构示意图。

图中，1、导向槽；2、大转筒；3、小转筒；4、链轮；5、链条；6、导向板；7、驱动件；71、固定座；72、滑动槽；73、滑杆；74、调节通道；75、位移块；76、传动块一；77、传动块二；78、调节螺杆一；79、调节螺杆二；710、手轮；711、齿轮一；712、齿轮二；8、助力件；81、螺旋叶片；82、转动轴；83、锥齿轮一；84、锥齿轮二；85、转杆；86、转轮一；87、转轮二；88、传动带一；9、蜗轮；10、蜗杆；11、定位座；12、转轮三；13、转轮四；14、传动带二；15、安装座；16、滑槽；17、电机；18、支撑座；19、滚珠；20、插杆；21、插槽；22、插接槽；23、插接杆；24、排水发电装置；25、支撑架；26、杂物收集槽；27、杂物收集桶。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1：参照图1，为本发明公开的一种清洁小流域的径流杂物拦截装置，包括导向槽1，导向槽1一端与排水渠连通，且导向槽1朝排水渠一侧呈渐收口设置；导向槽1内部设置有一组大转筒2和四组小转筒3，大转筒2、小转筒3均同轴固定有转轴，且分别通过转轴转动连接于导向槽1的两侧壁上；大转筒2、小转筒3侧壁均布有若干通孔。其中，大转筒2外壁沿其周向设置若干组导向板6；小转筒3的轴心沿远离大转筒2方向逐渐降低设置，且小转筒3外径为大转筒2外径的二分之一。相邻小转筒3相切设置，且靠近大转筒2的小转动也与导向板6相切设置。导向槽1远离排水渠的一侧设置有截面为半圆形的杂物收集槽26，杂物收集槽26与最低的小转筒3相切设置，且杂物收集槽26轴线方向一端封闭一端开口，且开口端下方设置有杂物收集桶27。水流从排水渠流至导向槽1内时，对导向板6起到冲击作用，驱使大转筒2转动，驱使导向板6将水流中杂草等杂质输送至小转筒3上，并经小转筒3输送至杂物收集槽26以及杂物收集桶27中，同时水流经大转筒2、小转筒3的通孔排入径流收集池中，完成对水流中杂物的拦截工作。

本实施例中，上述大转筒2、小转筒3的转轴一端延伸至导向槽1之外，且转轴处于导向槽1之外的一端分别同轴固定有链轮4，所有链轮4上绕卷并啮合有同一组链条5，实现大转筒2、小转筒3的同步转动工作。

参照图1和2，大转筒2的转轴相对链轮4一端延伸至导向槽1外，且处于导向槽1外的一端同轴固定有转轮三12，导向槽1外壁上转动连接有转轮四13，转轮三12与转轮四13上绕卷有同一组传动带二14；导向槽1上还设置有驱使转轮四13转动的驱动机构。其中，转轮四13的外径为转轮三12外径的三倍。

参照图2和4，上述驱动机构包括同轴固定于转轮四13上的蜗轮9，与蜗轮9啮合的蜗杆10、以及固定于导向槽19（参照图1）侧壁的安装座15，安装座15竖直固定有两定位座11，蜗杆10的两端分别通过轴承转动连接于两定位座11上；安装座15处于蜗杆10轴线的两侧分别设置有一电机17，电机17的输出轴上同轴固定有插接杆23，蜗杆10的两端分别开设有供插接杆23插接的插接槽22，其中，插接杆23与插接槽22的截面为同等大小的六边形；安装座15内还设置有驱使两电机17直线位移的驱动件7。利用插接杆23与插接槽22的插接配合，实现电机17对蜗杆10的驱动工作。

参照图2和8，上述安装座15上开设有与蜗杆10轴线平行设置的滑槽16，滑槽16内插接有两分别供电机17安装的支撑座18，电机17的下端分别竖直固定有四组插杆20，支撑座18上对应开设有供插杆20插接的插槽21。参照图7，其中，支撑座18的下端与滑槽16底壁留有间隙，且支撑座18下端嵌设有若干滚珠19，滚珠19的外壁与滑槽16的底壁滚动抵触。

参照图5和6，上述驱动件7包括固定于滑槽16内的固定座71，固定座71开设有一滑动槽72，滑动槽72内插接有滑杆73，滑杆73的两端与两支撑座18固定；滑杆73的侧壁上固定有位移块75，位移块75为下底与滑杆73连接的等腰梯形，使其位移块75的两个侧面为斜面一、斜面二；固定座71内开设有与滑动槽72连通的调节通道74，位移块75处于调节通道74中；调节通道74内还设置有传动块一76、传动块二77，传动块一76与传动块二77的侧壁与调节通道74内壁抵接，且分别与位移块75的斜面一、斜面二抵接；调节通道74内还转动连接有两垂直滑杆73位移方向的调节螺杆一78、调节螺杆二79；调节螺杆一78、调节螺杆二79分别穿过传动块一76、传动块二77且与传动块一76、传动块二77螺纹配合。本实施例中，传动块一76、传动块二77位移过程中，始终保持与斜面一、斜面二的抵接工作。通过驱使调节螺杆一78、调节螺杆二79转动，驱使传动块一76、传动块二77做同步反向位移，驱使位移块75带动滑杆73做直线位移，实现驱使两电机17的同步同向位移。

上述调节螺杆一78的一端穿过固定座71以及安装座15，且处于安装座15外的一端固定有手轮710；调节螺杆一78与调节螺杆二79的螺纹方向相同，且调节螺杆一78、调节螺杆二79分别同轴固定有相互啮合的齿轮一711与齿轮二712，实现调节螺杆一78、调节螺杆二79的同步反向转动工作。

参照图1和3，上述导向槽1朝排水渠一侧的内部固定有支撑架25，支撑架25上设置有排水发电装置24，导向槽1外设置有电源（图中未示出），排水发电装置24通过电线与电源连接，将产生的电能输送至电源中进行储存，电源内的电能可用于供给给电机17作为动力源。

本实施例的实施原理为：排水渠内的水流流入导向槽1内时，水流驱使排水发电装置24进行发电；进而对大转筒2的导向板6起到冲击作用，给予大转筒2转动的作用力，驱使大转筒2以及小转筒3转动，同时导向板6将杂草之类的杂质输送至后续的小转筒3上，经小转筒3依次输送至杂物收集槽26中，再进入至杂物收集桶27中；同时电机17启动，驱使蜗杆10转动，在蜗杆10与蜗轮9的啮合作用下，驱使转轮四13转动，驱使转轮三12带动大转筒2转动，保证大转筒2的正常转动工作；

当其一电机17损坏时，可利用手轮710带动调节螺杆一78转动，同时调节螺杆二79做同步反向转动，驱使传动块一76、传动块二77同步反向位移，驱使滑杆73直线位移，将损坏电机17的插接轴远离蜗杆10的插接槽22，同时另一电机17的插接杆23插接于蜗杆10另一端的插接槽22中，使其继续驱使蜗杆10转动。

实施例2：与实施例1的不同之处在于，参照图1和3，上述支撑架25上还设置有助力件8，助力件8包括螺旋叶片81，螺旋叶片81同轴固定有转动轴82，转动轴82转动连接于支撑架25上，且转动轴82处于支撑架25背对水流的一端同轴固定有锥齿轮一83，导向槽1的侧壁转动连接有转杆85，转杆85的一端同轴固定有与锥齿轮一83啮合的锥齿轮二84；转杆85的另一端延伸至导向槽1外，且处于导向槽1外的一端固定有转轮一86，大转筒2的转轴同轴固定有转轮二87，转轮一86与转轮二87上绕卷有同一组传动带一88；水流驱使螺旋叶片81转动时，经锥齿轮一83、锥齿轮二84啮合，带动转杆85转动，给予大转筒2转动的驱动力。其中，支撑架25的高度大于锥齿轮一83、锥齿轮二84的外径，对转杆85起到遮挡作用。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种清洁小流域的径流杂物拦截装置，包括一端与排水渠连通的导向槽(1)，所述导向槽(1)依次转动连接有大转筒(2)和多组小转筒(3)，且多组小转筒(3)的轴心沿排水方向依次降低，所述大转筒(2)和小转筒(3)侧壁设有若干通孔；导向槽(1)远离排水渠的一侧设置有与小转筒(3)外壁抵接的杂物收集槽(26)；所述大转筒(2)外壁沿其周向分布有若干导向板(6)，其特征在于：所述导向槽(1)外壁设置有驱使大转筒(2)转动的驱动机构，所述驱动机构包括与大转筒(2)同步转动的蜗轮(9)、与蜗轮(9)啮合的蜗杆(10)、以及对应设置于蜗杆(10)两端的电机(17)，所述电机(17)的输出轴上同轴固定有截面为多边形的插接杆(23)，所述蜗杆(10)的两端分别开设有供插接杆(23)插接且截面与插接杆(23)截面相同的插接槽(22)，所述导向槽(1)上设置有驱使两电机(17)直线位移的驱动件(7)。

2.根据权利要求1所述的一种清洁小流域的径流杂物拦截装置，其特征在于：所述导向槽(1)一侧设置有与蜗杆(10)平行设置的安装座(15)，所述安装座(15)内开设有供电机(17)直线位移的滑槽(16)；所述驱动件(7)包括设置于滑槽(16)内的固定座(71)、插接于固定座(71)内且两端分别与两电机(17)连接的滑杆(73)，所述滑杆(73)的侧壁设置有截面呈下底朝滑杆(73)一侧的等腰梯形的位移块(75)，位移块(75)两侧形成斜面一、斜面二，所述固定座(71)内开设有容纳位移块(75)的调节通道(74)，所述调节通道(74)内沿垂直滑杆(73)滑移方向直线位移的传动块一(76)、传动块二(77)，所述传动块一(76)、传动块二(77)位移过程中，与斜面一、斜面二抵接；且所述调节通道(74)内还分别转动连接调节螺杆一(78)、调节螺杆二(79)，所述调节螺杆一(78)、调节螺杆二(79)分别穿过传动块一(76)、传动块二(77)且与传动块一(76)、传动块二(77)螺纹配合。

3.根据权利要求2所述的一种清洁小流域的径流杂物拦截装置，其特征在于：所述调节螺杆一(78)、调节螺杆二(79)的螺纹方向相同，且分别同轴设置有相互啮合的齿轮一(711)、齿轮二(712)，所述调节螺杆一(78)的一端延伸至固定座(71)以及安装座(15)之外，且处于安装座(15)之外的一端固定有手轮(710)。

4.根据权利要求2所述的一种清洁小流域的径流杂物拦截装置，其特征在于：所述电机(17)的下端设置有支撑座(18)，所述滑杆(73)的两端与支撑座(18)连接，且所述电机(17)下端设置有若干插杆(20)，所述支撑座(18)上端开设有供插杆(20)插接的插槽(21)。

5.根据权利要求4所述的一种清洁小流域的径流杂物拦截装置，其特征在于：所述支撑座(18)下端嵌设有若干滚珠(19)，所述滚珠(19)外壁与滑槽(16)底壁滚动抵触。

6.根据权利要求1所述的一种清洁小流域的径流杂物拦截装置，其特征在于：所述导向槽(1)朝排水渠一侧的内部设置有支撑架(25)，所述支撑架(25)上设置有排水发电装置(24)，所述导向槽(1)外设置有存储排水发电装置(24)产生电能的电源。

7.根据权利要求1所述的一种清洁小流域的径流杂物拦截装置，其特征在于：所述驱动机构还包括助力件(8)，所述助力件(8)包括螺旋叶片(81)，所述螺旋叶片(81)通过转动轴(82)转动连接于导向槽(1)朝排水渠一侧的内部；所述转动轴(82)同轴设置有锥齿轮一(83)，锥齿轮一(83)啮合设置有锥齿轮二(84)，且所述锥齿轮二(84)同轴设置有穿过导向槽(1)并与导向槽(1)转动连接的转杆(85)，所述转杆(85)处于导向槽(1)外的一侧设置有转轮一(86)，所述大转筒(2)相对蜗轮(9)的一端设置有转轮二(87)，所述转轮一(86)与转轮二(87)上绕卷有同一传动带一(88)。

8.根据权利要求1所述的一种清洁小流域的径流杂物拦截装置，其特征在于：所述大转筒(2)的一端同轴固定有转轮三(12)，所述导向槽(1)外壁转动连接有转轮四(13)，所述转轮三(12)与转轮四(13)绕卷有同一传动带二(14)，所述蜗轮(9)与转轮四(13)同轴固定。

9.根据权利要求1所述的一种清洁小流域的径流杂物拦截装置，其特征在于：所述大转筒(2)、小转筒(3)的一端分别同轴固定有链轮(4)，所有链轮(4)上啮合有同一链条(5)。

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