CN112933709A - 一种水利工程用的泥沙过滤装置及其使用方法 - Google Patents

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CN112933709A CN202110135293.4A CN202110135293A CN112933709A CN 112933709 A CN112933709 A CN 112933709A CN 202110135293 A CN202110135293 A CN 202110135293A CN 112933709 A CN112933709 A CN 112933709A
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Abstract

本发明涉及水利设施领域，具体为一种水利工程用的泥沙过滤装置及其使用方法，包括基座，基座上设置有用来进行水液输送的进水管和出水管，基座上设置有对进水管输送的水液进行过滤泥沙的滤沙机构，进水管和出水管分别与滤沙机构的上下两侧相连通，且进水管上设置有利用水力驱动的驱动机构，驱动机构与滤沙机构传动连接，基座上设置有用来对泥沙分筛的筛分机构，且驱动机构与筛分机构传动连接。该种水利工程用的泥沙过滤装置及其使用方法，通过进水管内部水流使得驱动机构获得能量，并通过驱动机构驱动滤沙机构和筛分机构运行，以便实现对水流进行过滤泥沙和对过滤后的泥沙进行筛分处理，结构简单，节省能耗，降低劳动强度，提高工作效率。

Description

一种水利工程用的泥沙过滤装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及水利设施领域，具体为一种水利工程用的泥沙过滤装置及其使用方法。
背景技术
水利工程中进行远水输送过程中，水液在管道内流通，由于水液中含有泥沙，因此在管道的节点、转弯等处，泥沙容易堆积，时间长了会导致输水管道堵塞，导致输水压力减慢，需要进行导通处理。
目前的水利远水输送过程中的维护难度比较大，对人员的劳动强度要求也较大，大大影响了输水效率。
鉴于此，我们提出一种水利工程用的泥沙过滤装置及其使用方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水利工程用的泥沙过滤装置及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种水利工程用的泥沙过滤装置，包括基座，基座上设置有用来进行水液输送的进水管和出水管，基座上设置有对进水管输送的水液进行过滤泥沙的滤沙机构，进水管和出水管分别与滤沙机构的上下两侧相连通，且进水管上设置有利用水力驱动的驱动机构，驱动机构与滤沙机构传动连接，基座上设置有用来对泥沙分筛的筛分机构，且驱动机构与筛分机构传动连接。
优选的，滤沙机构包括滤沙筒，滤沙筒的底部固定有支架一，且支架一固定在基座上，滤沙筒的上端面偏离中心的位置与进水管的下端口相连接，并且进水管与滤沙筒的内部连通，滤沙筒的下端面中心与出水管的上端口相连接，并且出水管与滤沙筒的内部连通，滤沙筒的外周壁上连通有排沙管，排沙管的出口端位于筛分机构的上方。
优选的，滤沙筒内壁中部设置有过滤板，且过滤板可在滤沙筒的内壁上定轴转动，过滤板的上表面圆心处固定有竖直向上的转轴，转轴的上端贯穿滤沙筒的上端面，且转轴可在滤沙筒的上端面上进行定轴转动，转轴的上端与驱动机构传动连接。
优选的，滤沙筒与排沙管的连接处内端口侧壁上固定有刮板，刮板的底边与过滤板的上表面接触，且刮板呈“J”形，刮板的平直段端部与滤沙筒的内壁固定连接，刮板的弯曲段端部与转轴的外周壁接触，并且能够相对运动，刮板的弯曲段弧口方向朝向泥沙排出方向。
优选的，驱动机构包括固定在进水管外周壁左右两侧的第一驱动盒和第二驱动盒，且第一驱动盒和第二驱动盒结构相同，并对称式设置，进水管分别与第一驱动盒和第二驱动盒内部相连通，且进水管同时与第一驱动盒和第二驱动盒相切设置，第一驱动盒与转轴传动连接，第二驱动盒与筛分机构传动连接。
优选的，第一驱动盒和第二驱动盒内部中心分别定轴转动连接有传动轴一和传动轴二，传动轴一和传动轴二上均同轴固定连接转盘，转盘的外周壁上固定有多个叶板，多个所述叶板沿转盘的外周壁等间隔设置，叶板可在进水管内运动。
优选的，传动轴一的一端穿过第一驱动盒的端面中心并位于第一驱动盒的外侧，且传动轴一可在第一驱动盒的端面上定轴转动，传动轴一位于第一驱动盒外侧的一端通过锥齿轮组传动连接蜗杆，蜗杆定轴转动连接在轴套内，轴套固定在支杆的上端，且支杆固定在滤沙筒的上端面上，转轴位于滤沙筒外部的上端固定有涡轮，蜗杆与涡轮啮合连接。
优选的，筛分机构包括粗滤网和导料板，导料板的底面定轴转动连接在支架三的上端，支架三固定在基座的上表面，粗滤网的底面固定连接在导料板的上端，且粗滤网和导料板呈横置的“人”字形设置，基座上固定有支架二和支架四，且支架二和支架四分别位于支架三的左右两侧，支架二的上端固定有第一带式输送机，且第一带式输送机位于导料板下端的下方，支架四上固定有第二带式输送机，且第二带式输送机位于粗滤网下端的下方，排沙管的出口端位于粗滤网的上端的正上方。传动轴二的一端穿过第二驱动盒的端面中心并位于第二驱动盒的外侧，且传动轴二可在第二驱动盒的端面上定轴转动，传动轴二位于第二驱动盒外侧的一端固定有不完全齿轮，不完全齿轮上的齿牙段弧角为180°，不完全齿轮可与齿条啮合连接，齿条竖直方向设置，且齿条滑动连接在导向套内，导料板与支架三的连接点位于齿条所在的直线外侧，导向套固定连接进水管的外侧壁，齿条的下端通过连杆与粗滤网铰接，齿条的上端滑动连接在滑筒内。
另外，齿条的上端通过弹簧与滑筒的内部上端相连接，滑筒固定在进水管的外侧壁上。
本申请还给出了一种水利工程用的泥沙过滤装置的使用方法，包括以下步骤：
步骤一：通过进水管内部水流使得驱动机构获得能量；
步骤二：通过驱动机构带动滤沙机构对水流进行过滤泥沙处理，并将泥沙输送至筛分机构；
步骤三：通过驱动机构带动筛分机构对滤沙机构排出的泥沙进行筛分处理。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明中，通过进水管内部水流使得驱动机构获得能量，并通过驱动机构驱动滤沙机构和筛分机构运行，以便实现对水流进行过滤泥沙和对过滤后的泥沙进行筛分处理，无需外部驱动设备的架设，结构简单，节省能耗；滤沙机构对水流进行过滤泥沙处理的同时能够自动进行过滤板的清洁，以便保持对水流高效的滤沙作用，无需人工对过滤板进行定期更换或清洗，省时省力，结构简单，实用性高。
通过筛分机构对滤沙机构排出的泥沙进行筛分处理，有助于对筛分后的泥沙进行回收再利用，而且省时省力，无需人力参与筛分，降低劳动强度，提高工作效率。
附图说明
图1为本发明的总装结构示意图；
图2为本发明的总装截面结构示意图；
图3为本发明中的驱动机构结构示意图；
图4为图1中的A-A截面结构示意图；
图5为图2中的B-B截面结构示意图；
图6为图1中的C处放大结构示意图。
图中：1、基座；2、支架一；3、滤沙筒；4、转轴；5、涡轮；6、支杆；7、轴套；8、第一驱动盒；9、进水管；10、滑筒；11、弹簧；12、第二驱动盒；13、齿条；14、导向套；15、排沙管；16、连杆；17、粗滤网；18、导料板；19、出水管；20、第一带式输送机；21、支架二；22、支架三；23、第二带式输送机；24、支架四；25、过滤板；26、传动轴一；27、传动轴二；28、转盘；29、叶板；30、刮板；31、不完全齿轮；32、蜗杆；33、锥齿轮组。
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术工作人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图6，本发明提供一种技术方案：
一种水利工程用的泥沙过滤装置，包括基座1，基座1上设置有用来进行水液输送的进水管9和出水管19，基座1上设置有对进水管9输送的水液进行过滤泥沙的滤沙机构，进水管9和出水管19分别与滤沙机构的上下两侧相连通，且进水管9上设置有利用水力驱动的驱动机构，驱动机构与滤沙机构传动连接，基座1上设置有用来对泥沙分筛的筛分机构，且驱动机构与筛分机构传动连接。
本实施例中，如图1和图2所示，滤沙机构包括滤沙筒3，滤沙筒3的底部固定有支架一2，且支架一2固定在基座1上，滤沙筒3的上端面偏离中心的位置与进水管9的下端口相连接，并且进水管9与滤沙筒3的内部连通，滤沙筒3的下端面中心与出水管19的上端口相连接，并且出水管19与滤沙筒3的内部连通，滤沙筒3的外周壁上连通有排沙管15，排沙管15的出口端位于筛分机构的上方。
本实施例中，如图1和图2所示，滤沙筒内壁中部设置有过滤板25，且过滤板25可在滤沙筒3的内壁上定轴转动，过滤板25的上表面圆心处固定有竖直向上的转轴4，转轴4的上端贯穿滤沙筒3的上端面，且转轴4可在滤沙筒3的上端面上进行定轴转动，转轴4的上端与驱动机构传动连接。
本实施例中，如图4所示，滤沙筒3与排沙管15的连接处内端口侧壁上固定有刮板30，刮板30的底边与过滤板25的上表面接触，且刮板30呈“J”形，刮板30的平直段端部与滤沙筒3的内壁固定连接，刮板30的弯曲段端部与转轴4的外周壁接触，并且能够相对运动，刮板30的弯曲段弧口方向朝向泥沙排出方向。
本实施例中，如图1、图2和图3所示，驱动机构包括固定在进水管9外周壁左右两侧的第一驱动盒8和第二驱动盒12，且第一驱动盒8和第二驱动盒12结构相同，并对称式设置，进水管9分别与第一驱动盒8和第二驱动盒12内部相连通，且进水管9同时与第一驱动盒8和第二驱动盒12相切设置，第一驱动盒8与转轴4传动连接，第二驱动盒12与筛分机构传动连接。
本实施例中，如图1、图2和图3所示，第一驱动盒8和第二驱动盒12内部中心分别定轴转动连接有传动轴一26和传动轴二27，传动轴一26和传动轴二27上均同轴固定连接转盘28，转盘28的外周壁上固定有多个叶板29，多个所述叶板29沿转盘28的外周壁等间隔设置，叶板29可在进水管9内运动。
本实施例中，如图1、图2和图5所示，传动轴一26的一端穿过第一驱动盒8的端面中心并位于第一驱动盒8的外侧，且传动轴一26可在第一驱动盒8的端面上定轴转动，传动轴一26位于第一驱动盒8外侧的一端通过锥齿轮组33传动连接蜗杆32，蜗杆32定轴转动连接在轴套7内，轴套7固定在支杆6的上端，且支杆6固定在滤沙筒3的上端面上，转轴4位于滤沙筒3外部的上端固定有涡轮5，蜗杆32与涡轮5啮合连接。
本实施例中，如图1和图2所示，筛分机构包括粗滤网17和导料板18，导料板18的底面定轴转动连接在支架三22的上端，支架三22固定在基座1的上表面，粗滤网17的底面固定连接在导料板18的上端，且粗滤网17和导料板18呈横置的“人”字形设置，基座1上固定有支架二21和支架四24，且支架二21和支架四24分别位于支架三22的左右两侧，支架二21的上端固定有第一带式输送机20，且第一带式输送机20位于导料板18下端的下方，支架四24上固定有第二带式输送机23，且第二带式输送机23位于粗滤网17下端的下方，排沙管15的出口端位于粗滤网17的上端的正上方。
本实施例中，如图1、图2和图6所示，传动轴二27的一端穿过第二驱动盒12的端面中心并位于第二驱动盒12的外侧，且传动轴二27可在第二驱动盒12的端面上定轴转动，传动轴二27位于第二驱动盒12外侧的一端固定有不完全齿轮31，不完全齿轮31上的齿牙段弧角为180°，不完全齿轮31可与齿条13啮合连接，齿条13竖直方向设置，且齿条13滑动连接在导向套14内，导料板18与支架三22的连接点位于齿条13所在的直线外侧，导向套14固定连接进水管9的外侧壁，齿条13的下端通过连杆16与粗滤网17铰接，齿条13的上端滑动连接在滑筒10内，齿条13的上端通过弹簧11与滑筒10的内部上端相连接，滑筒10固定在进水管9的外侧壁上。
为了体现本发明的使用方法和优点，下面给出该种水利工程用的泥沙过滤装置在对水进行过滤时的使用方法，包括以下步骤：
步骤一：如图1、图2和图3所示，未过滤的水液从进水管9从上向下流入滤沙筒3内，水流在进水管9内部从上向下流动的过程中，水流的重力势能以及动能对处于进水管9内部的叶板29产生向下的冲击力，从而通过叶板29对对应的转盘28施加扭矩，转盘28受到扭矩后绕各自的中心转动，从而带动各自对应的传动轴转动，进而使得传动轴一26和传动轴二27分别能够驱动对应的滤沙机构和筛分机构运行，实现利用驱动机构获取水流的能量，并驱动滤沙机构和筛分机构运行，以便实现对水流进行过滤泥沙和对过滤后的泥沙进行筛分处理，无需外部驱动设备的架设，结构简单，节省能耗；
步骤二：如图1、图2、图4和图5所示，传动轴一26转动的同时通过锥齿轮组33带动蜗杆32转动，从而通过蜗杆32带动涡轮5绕其中心在图5中进行逆时针转动，涡轮5的逆时针转动同步带动转轴4逆时针转动，从而使得转轴4带动过滤板25在图4中进行逆时针转动，未过滤的水流经过进水管9进入滤沙筒3内部后落在过滤板25上，水液中的泥沙被过滤板25阻拦从而留在过滤板25上，过滤后的水液经过过滤板25落在滤沙筒3的底部，并由出水管19排出，从而实现对水流中泥沙的过滤，从而避免泥沙在管道的节点、转弯等处堆积，确保整个输水管道的畅通，提高输水效率，而且降低对管道的维护维修难度，从而降低劳动强度；
在过滤板25过滤泥沙的同时，转轴4同步带动过滤板25在图4中逆时针转动，从而使得过滤板25将泥沙逐步转运至刮板30和滤沙筒3之间的间隙处，进而在刮板30的导向作用下使得泥沙涌入排沙管15中，并由排沙管15输送至筛分机构处，在过滤板25逆时针转动的过程中，过滤板25相对刮板30转动，从而通过刮板30将过滤板25上的泥沙刮除干净，防止泥沙聚集在过滤板25中，从而实现在输出泥沙的同时对过滤板25进行自动清洁，并将清洁后的过滤板25转至进水管9下端口的正上方，以便保持对水流高效的滤沙作用，无需人工对过滤板25进行定期更换或清洗(相比较一般的过滤板需要经常更换，本申请的过滤板可长时间保持不换)，省时省力，结构简单，实用性高；
步骤三：在排沙管15将过滤板25过滤出的泥沙输送至粗滤网17上端处的同时，由于传动轴二27的转动同步带动不完全齿轮31转动，如图1、图2和图3所示可知，传动轴二27在水力驱动下带动不完全齿轮31在图6中逆时针转动，当不完全齿轮31上的齿牙与齿条13啮合时，不完全齿轮31带动齿条13上移，齿条13的上移通过连杆16带动粗滤网17和导料板18绕支架三22的上端逆时针转动，并且齿条13的上移对弹簧11压缩，弹簧11获得一个向下的恢复力，当不完全齿轮31上的齿牙与齿条13脱离不啮合时，齿条13不受向上的力，从而在弹簧11向下的恢复力作用下进行下移，齿条13的下移通过连杆16带动粗滤网17和导料板18绕支架三22的上端顺时针转动，如此往复从而使得粗滤网17和导料板18绕支架三22的上端左间歇式的逆时针、顺时针转动，从而使得粗滤网17对落在粗滤网17上的泥沙进行抖动摇晃，进而使得泥沙能够快速的在粗滤网17的过滤作用下分为粗细两种，并同时从粗滤网17的上端向下端流动，粗滤网17上的粗泥沙从粗滤网17的下端落在第二带式输送机23上，并由第二带式输送机23输送至下一工序，细泥沙落在导料板18上，并由导料板18的下端落在第一带式输送机20上，并由第一带式输送机20输送至下一工序，从而实现对泥沙的筛分处理，有助于对筛分后的泥沙进行回收再利用，而且省时省力，无需人力参与筛分，降低劳动强度，提高工作效率。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术工作人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种水利工程用的泥沙过滤装置，包括基座(1)，所述基座(1)上设置有用来进行水液输送的进水管(9)和出水管(19)，其特征在于：所述基座(1)上设置有对进水管(9)输送的水液进行过滤泥沙的滤沙机构，所述进水管(9)和出水管(19)分别与滤沙机构的上下两侧相连通，且进水管(9)上设置有利用水力驱动的驱动机构，所述驱动机构与滤沙机构传动连接，所述基座(1)上设置有用来对泥沙分筛的筛分机构，且驱动机构与筛分机构传动连接。
2.根据权利要求1所述的一种水利工程用的泥沙过滤装置，其特征在于：所述滤沙机构包括滤沙筒(3)，所述滤沙筒(3)的底部固定有支架一(2)，且支架一(2)固定在基座(1)上，所述滤沙筒(3)的上端面偏离中心的位置与进水管(9)的下端口相连接，并且进水管(9)与滤沙筒(3)的内部连通，所述滤沙筒(3)的下端面中心与出水管(19)的上端口相连接，并且出水管(19)与滤沙筒(3)的内部连通，所述滤沙筒(3)的外周壁上连通有排沙管(15)，所述排沙管(15)的出口端位于筛分机构的上方。
3.根据权利要求2所述的一种水利工程用的泥沙过滤装置，其特征在于：所述滤沙筒内壁中部设置有过滤板(25)，且过滤板(25)可在滤沙筒(3)的内壁上定轴转动，所述过滤板(25)的上表面圆心处固定有竖直向上的转轴(4)，所述转轴(4)的上端贯穿滤沙筒(3)的上端面，且转轴(4)可在滤沙筒(3)的上端面上进行定轴转动，所述转轴(4)的上端与驱动机构传动连接。
4.根据权利要求3所述的一种水利工程用的泥沙过滤装置，其特征在于：所述滤沙筒(3)与排沙管(15)的连接处内端口侧壁上固定有刮板(30)，所述刮板(30)的底边与过滤板(25)的上表面接触，且刮板(30)呈“J”形，所述刮板(30)的平直段端部与滤沙筒(3)的内壁固定连接，所述刮板(30)的弯曲段端部与转轴(4)的外周壁接触，所述刮板(30)的弯曲段弧口方向朝向泥沙排出方向。
5.根据权利要求3所述的一种水利工程用的泥沙过滤装置，其特征在于：所述驱动机构包括固定在进水管(9)外周壁左右两侧的第一驱动盒(8)和第二驱动盒(12)，且第一驱动盒(8)和第二驱动盒(12)结构相同，并对称式设置，所述进水管(9)分别与第一驱动盒(8)和第二驱动盒(12)内部相连通，且进水管(9)同时与第一驱动盒(8)和第二驱动盒(12)相切设置，所述第一驱动盒(8)与转轴(4)传动连接，所述第二驱动盒(12)与筛分机构传动连接。
6.根据权利要求5所述的一种水利工程用的泥沙过滤装置，其特征在于：所述第一驱动盒(8)和第二驱动盒(12)内部中心分别定轴转动连接有传动轴一(26)和传动轴二(27)，所述传动轴一(26)和传动轴二(27)上均同轴固定连接转盘(28)，所述转盘(28)的外周壁上固定有多个叶板(29)，多个所述叶板(29)沿转盘(28)的外周壁等间隔设置，所述叶板(29)可在进水管(9)内运动。
7.根据权利要求6所述的一种水利工程用的泥沙过滤装置，其特征在于：所述传动轴一(26)的一端穿过第一驱动盒(8)的端面中心并位于第一驱动盒(8)的外侧，且传动轴一(26)可在第一驱动盒(8)的端面上定轴转动，所述传动轴一(26)位于第一驱动盒(8)外侧的一端通过锥齿轮组(33)传动连接蜗杆(32)，所述蜗杆(32)定轴转动连接在轴套(7)内，所述轴套(7)固定在支杆(6)的上端，且支杆(6)固定在滤沙筒(3)的上端面上，所述转轴(4)位于滤沙筒(3)外部的上端固定有涡轮(5)，所述蜗杆(32)与涡轮(5)啮合连接。
8.根据权利要求6所述的一种水利工程用的泥沙过滤装置，其特征在于：所述筛分机构包括粗滤网(17)和导料板(18)，所述导料板(18)的底面定轴转动连接在支架三(22)的上端，所述支架三(22)固定在基座(1)的上表面，所述粗滤网(17)的底面固定连接在导料板(18)的上端，且粗滤网(17)和导料板(18)呈横置的“人”字形设置，所述基座(1)上固定有支架二(21)和支架四(24)，且支架二(21)和支架四(24)分别位于支架三(22)的左右两侧，所述支架二(21)的上端固定有第一带式输送机(20)，且第一带式输送机(20)位于导料板(18)下端的下方，所述支架四(24)上固定有第二带式输送机(23)，且第二带式输送机(23)位于粗滤网(17)下端的下方，所述排沙管(15)的出口端位于粗滤网(17)的上端的正上方；所述传动轴二(27)的一端穿过第二驱动盒(12)的端面中心并位于第二驱动盒(12)的外侧，且传动轴二(27)可在第二驱动盒(12)的端面上定轴转动，所述传动轴二(27)位于第二驱动盒(12)外侧的一端固定有不完全齿轮(31)，所述不完全齿轮(31)上的齿牙段弧角为180°，所述不完全齿轮(31)可与齿条(13)啮合连接，所述齿条(13)竖直方向设置，且齿条(13)滑动连接在导向套(14)内，所述导料板(18)与支架三(22)的连接点位于齿条(13)所在的直线外侧，所述导向套(14)固定连接进水管(9)的外侧壁，所述齿条(13)的下端通过连杆(16)与粗滤网(17)铰接，所述齿条(13)的上端滑动连接在滑筒(10)内。
9.根据权利要求8所述的一种水利工程用的泥沙过滤装置，其特征在于：所述齿条(13)的上端通过弹簧(11)与滑筒(10)的内部上端相连接，所述滑筒(10)固定在进水管(9)的外侧壁上。
10.根据权利要求1-9任一所述的一种水利工程用的泥沙过滤装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：通过进水管(9)内部水流使得驱动机构获得能量；
步骤二：通过驱动机构带动滤沙机构对水流进行过滤泥沙处理，并将泥沙输送至筛分机构；
步骤三：通过驱动机构带动筛分机构对滤沙机构排出的泥沙进行筛分处理。
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