CN101400423A - 带有根部密封装置的水滤网系统 - Google Patents

Abstract

一种用于竖直移动式水滤网的根部密封装置和一种形成根部密封装置的方法。该根部密封装置包括从连接端延伸至自由端的弯折板。该连接端在流经滤网的水的通道的底部被连接到框架上。根部密封装置被置于滤网的向上移动的上游表面的上游。处于停靠位置的弯折板的自由端靠近或轻轻接触滤网的上游面。弯折板具有面对着滤网的内凹表面并且用作经过提升元件的凸轮的凸轮从动件。当提升元件沿凸轮表面滑动时，它抵抗着偏置弹簧在上游方向内枢转根部板。当提升元件越过根部板时，该根部板弹回到其停靠位置。

Description

带有根部密封装置的水滤网系统

技术领域

本发明总体上涉及水滤网，更特别地，涉及带有根部密封装置的移动式水滤网系统。

背景技术

被从湖泊或江河抽到工业设备中去的水必须被过滤以防止碎屑污染设备和导致损坏。移动式水滤网被用于，在碎屑能够进入规划区域或撞击到水滤网上游面的鱼死之前，从流入通道过滤走和排除这些碎屑和鱼。典型地，移动式水滤网包括电机驱动的滤网，例如输送网带，其横向延伸穿过通道的宽度和竖直地从通道底部延伸到水位以上的高度，以保证所有流经通道的水都经过滤网。该滤网围绕在通道底部水位上方被电机驱动的驱动轴和水滤网根区(boot section)内的下空转轴游经迂回的路径。该滤网沿其迂回路径的上游部分向上移动和沿下游部分向下移动。沿滤网的长度，每相隔一定的间隔，从滤网向外延伸的一系列提升元件，例如吊篮、铲斗或突出，将在水滤网的向上移动的上游部分上被捕获的碎屑或鱼升高到通道外面，如果是碎屑就除掉，如果是鱼就进行安全转运。密封防止了未过滤的包含鱼和碎屑的水流进水滤网系统的根区内滤网和通道底部之间。如图1中示出的一种密封包括人造橡胶或橡胶封片10，其从水滤网14上游的通道底部的固定端11水平延伸至靠近其根区15内水滤网的上游面13的自由端12。提升元件16在竖直方向17上接近封片，与封片在接触点P处形成90°的接触角度γ。当提升元件移动经过封片时，封片弯曲，且其自由端沿提升元件的末端18滑动以维持密封。一旦提升元件通过了，封片返回到其没有弯曲的密封的位置，同时其自由端靠近滤网的上游面。封片必须是弹性的，在其接触点处足够弯曲大约90°，以允许提升元件通过。但是，为了提供足够的密封和忍受连续的弯曲，封片又必须相当坚硬和耐用，当提升元件经过时，封片对它们施加很大的压力。封片和提升元件之间重复接触磨损或损坏提升元件和封片，且削弱或破坏密封。

发明内容

包括新式根部密封装置的体现本发明的特征的水滤网系统克服了这些缺点。在本发明的一个方面中，根部密封装置在竖直移动式水滤网的上游侧与通过水滤网在下游流动的水的通道的底部之间形成密封。根部密封装置包括在水滤网系统的根区上游附设在通道底部的框架。弯折板从外侧滤网表面处或附近的上边缘延伸至下边缘。弹簧在弯折板的下边缘和框架之间形成铰链联接，且将弯折板的上边缘朝向水滤网偏压。

本发明的另一方面为水滤网系统提供了改进型根部密封装置，其中的竖直移动式水滤网包括具有从外侧滤网表面向外延伸的提升元件的网带，围绕被置于通道底部根区的轮子，从向下的下游路径转变为向上的上游路径，在外侧滤网表面和通道底部之间形成间隙。改进型根部密封装置包括从下边缘延伸至位于外侧滤网表面处或附近的上边缘的弯折板。在水滤网的向上的上游路径的上游位置处，在下边缘上，铰链被连接到弯折板上。该铰链包括朝向水滤网偏压弯折板的弹簧。此改进型根部密封装置阻挡了碎屑在根区的上游端部进入间隙。

在本发明的另一方面中，移动式水滤网系统包括具有输送网带的竖直移动式水滤网，输送网带具有从外侧滤网表面向外延伸的提升元件。带从沿下游路径向下移动改变方向至围绕被置于通道底部根区的轮子沿上游路径向上的移动。间隙被形成于外侧滤网表面和通道底部的下面。根部密封装置阻挡碎屑在根区的上游端部进入间隙。根部密封装置包括在水滤网系统根区的上游附设在通道底部的框架。根部板从外侧滤网表面处或附近的上边缘延伸至下边缘，并限定了面对着水滤网的内凹凸轮表面。弹簧铰链被联接在下边缘处的根部板和框架之间，以朝向水滤网偏压根部板，并当提升元件沿根部板的内凹凸轮表面滑动时允许根部板抵抗着偏压力枢转远离外侧滤网表面。这样，根部密封装置阻挡了碎屑在根区的上游端部进入间隙。

在本发明的又一方面中，用于在移动式水滤网的上游外侧表面与水的通道的底部之间的水滤网系统根区形成密封的方法被提供了。该方法包括：(a)在水滤网的向上移动的外侧表面的上游在通道底部的铰链上安装板；(b)将板的远侧边缘在与铰链相反的位置置于水滤网的外侧表面处；和(c)朝向水滤网偏压此板，以随着该板在铰链上枢转，允许板的远侧边缘抵靠着向上移动的水滤网的外侧表面和从外侧表面向外突出的任何突出结构移动。

附图说明

本发明的这些特征、方面和优势将关于下面的介绍、附属的权利要求和附图被更好地理解，其中：

图1为示出了传统封片密封的移动式水滤网根区的侧视图；

图2为包括改进型根部密封装置的体现本发明特征的移动式水滤网系统的一部分的侧视图；

图3为图2中的水滤网系统的上游下边缘部分的等轴侧视图；

图4为图2中的水滤网系统的根部密封装置的等轴侧视图；

图5A-5D为图3中的根部密封装置的一部分的等轴侧视图、侧视图、前视图和后视图；

图6为图5A-5D中的根部密封装置内的根部板的侧视图；

图7为带有可在图2中的根部密封装置内使用的弯曲表面的根部板的另一形式的侧视图；和

图8A-8C为示意出了其操作的图5A-5D的根部密封装置的侧视图。

具体实施方式

体现了本发明特征的竖直移动式水滤网的根区19在图2中被示出了。水滤网系统20包括被置于通道24内的移动式水滤网22，水通过通道24沿箭头26的方向流动。一个或多个轮子28，例如链齿轮、滑轮或鼓状物，将水滤网从向下的下游路径30转变为向上的上游路径31。根区内的轮子在端部被支撑以在水滤网框架(图中未示出)的两侧部分上旋转的中心轴32上旋转。与水滤网系统根区相对的是通道内水面上方的驱动部分。驱动部分内被电机驱动的驱动轮驱动水滤网并将其从上游路径转变为下游返回路径。

在图3中示出的代表性水滤网22被以输送网带实现，其具有多个贯通带厚度的开口34以形成滤网。虽然带可以是平带或金属带，但优选由多个行36带模块38构造而成的模块式聚合物带，带模块38通过在每行之间交错布置的偏置铰链眼41中插入铰链杆40而相互连接。被形成于迂回带回路内表面上的驱动结构被驱动轮和空转轮啮合以使带前进。可替代地，带可以包括沿其每一侧由驱动链轮和空转链轮驱动的金属链。为强度考虑，这些模块优选被排列为砖砌图案。提升元件，例如翅片42，横过带的宽度从带的外侧44向外延伸。这些翅片可以与带的模块整体成形，但优选被可拆除地连接到带上，例如通过被翅片上成一条直线的缝隙接收的连接杆46和带上的翅片连接结构49上的孔48。在此实例中，这些翅片被示出被介于其中的没有翅片的带列隔开了。可替代地，提升元件包括但不仅限于铲斗或吊桶以提升从通道清除出的碎屑或鱼。

为了防止在通道内流动的水流到水滤网下面，根部密封装置(bootseal)50被安装到通道24底部，恰好在水滤网22的上游，如图2中所示。根部密封装置包括优选由不锈钢或另一适合于水下环境的耐用材料制成的根部板(boot plate)52。该根部板从连接端54延伸至自由端55，优选靠近水滤网的外侧表面44。(可替代地，该自由端可以被定位成接触滤网的外侧表面。)靠近接触限制了水滤网下面的水流并防止鱼和较大的碎屑通过和堵塞根区19。根部密封装置50，如图4中所示，包括一系列横过水滤网宽度的单个的根部密封装置区段56。在实例中，根部密封装置区段被排列为两组，每组三个被夹在端板58之间。根部密封装置被连接到通道底部上的安装板60或其它安装结构上。

根部密封装置区段的细节在图2和图5A-5D中被示出了。除端板之外，根部密封装置框架62包括基板64和基板的下游端部弯曲68处的向上延伸的一系列竖直支撑66。基板上的安装孔70允许安装硬件例如通过螺母72的螺栓。这些孔被开长槽以允许根部密封装置相对于水滤网的位置可调整。根部板52具有从连接端55延伸至自由端54的下平面部分74。在根部板不弯曲的情况下，它的下平面部分74靠在竖直支撑66上。根部板的自由端55处于连接端的上方且是连接端的下游。弹簧钢76的薄片在上端被夹在根部板的下平面部分和上夹棒78之间，而在下端被夹在间隔板80和下夹棒79之间。间隔板的厚度与根部板的厚度相同。紧固硬件82紧固夹具以将弹簧板保持在其位置上。该弹簧板允许根部板在其连接端54上绕枢转边缘向后弯曲。这样，弹簧在根部板的连接端形成了铰链，并朝向水滤网偏压根部板。止挡84通过安装硬件86被连接到基板64上。止挡包括一对从被安装在基板上的中间部分90伸出的直立臂88。中间部分上被开长槽的孔92允许止挡相对于根部板的位置被调整以设置向后弯曲的范围。当根部板被完全向后弯曲时，它在臂的上端部靠在止挡表面94上。

根部板52的下游表面96是内凹的，而它相对的上游表面97是外凸的。附图中示出的根部板沿将板分成四个平面部分的三条线被弯曲：下平面部分74、近侧平面部分98、过渡平面部分99和远侧平面部分100，由于稍微向下弯曲，图6中示出的弯折角度β₁、β₂、β₃相比于90°都更接近180°。补角β^s ₁、β^s ₂、β^s ₃的和因此小于90°，保证了远侧平面部分100朝向水滤网向上倾斜。虽然图示中的根部板具有三个弯折角度，但根部板还可以被制成带有更少或更多弯折角度和平面部分。而且，根部板可以是如图7中所示意出的没有平面部分的被连续弯曲的弯折板102。

根部板密封的操作在图8A-8C中被示意出了。在图8A中，根部板52处于它的正常停靠位置。其自由端55的顶部很接近或轻轻接触沿箭头31指示的向上移动的水滤网22的外侧表面44。竖直支撑66用作前止挡以限制根部板的下游前进。在本实例中，提升元件翅片16正在靠近但还没有接触根部板。翅片的末端18被示出将要以小于90°的小接触角度γ₁接触近侧平面部分98。一旦翅片末端接触根部板的上游内凹平面部分96，根部板就会被翅片末端相对于偏置弹簧和水流26的方向向后推动，如图8B所示。根部板的连接端54限定了根部板绕其枢转的铰链边缘。这样，翅片的末端用作沿作为凸轮从动件的根部板的内凹表面滑动的凸轮。当翅片的末端接触过渡平面部分99时，接触角度γ₂仍然是锐角，也就是小于90°。翅片的末端以如图8C中所示的锐角接触角度γ₃抵靠着远侧平面部分移动。(应认识到，当根部板枢转时，每个接触角度γ₁-γ₃都沿其每个平面部分变化。)因为根部板施加到向上移动的末端上的压力随着接触角度而增加，小接触角度减小了拉动水滤网所需的推动力，和翅片上的磨损。当根部板的自由端55接触翅片的末端18时，根部板被在上游方向上向后弯曲。止挡84被示出处于允许稍稍再向后弯曲以容纳翅片的高度变化的位置。当翅片的末端越过以使得翅片16无障碍后，弹簧铰链76向后推动根部板回到如图8A所示的停靠位置。

这样，根部密封装置防止了碎屑和鱼流进带有提升元件的移动式水滤网的根区，而又不过渡磨损提升元件。当根部板被构造为不锈钢或其它耐用材料时，其在必须被替换之前可以使用很长时间。

虽然本发明已经关于几个优选形式被详细地介绍了，但其它形式也是可能的。例如，弹簧铰链可以被以除弹簧钢片之外的形式实现。作为一个实例，根部板的下端可以通过带有被连接的螺旋弹簧的传统铰链被连接以朝向水滤网偏压根部板。如果水流足够大，弹簧甚至也可以不需要。水流的力量可能足够朝向水滤网偏压根部板了。因此，如这几个实例所建议的，本发明的范围并不意味着限制于此处所详细介绍的优选形式中。

Claims (16)

1.一种用于在竖直移动式水滤网的上游侧与通过水滤网流向下游的水的通道的底部之间形成密封的根部密封装置，该根部密封装置包括：

在水滤网系统的根区上游附设在通道底部的框架；

从位于外侧滤网表面处或附近的上边缘延伸至下边缘的弯折板；

将弯折板的下边缘铰接到框架上并将弯折板的上边缘朝向水滤网偏压的弹簧。

2.根据权利要求1所述的根部密封装置，其中，弯折板包括被成角度地结合的多个平面部分。

3.根据权利要求1所述的根部密封装置，其中，弹簧包括被连接到弯折板的下边缘与框架之间的弹簧钢片。

4.根据权利要求1所述的根部密封装置，还包括被定位成接触弯折板的外凸表面以限制弯折板绕铰链的移动的止挡。

5.一种用于水滤网系统中的改进型根部密封装置，在所述水滤网系统中，竖直移动式水滤网包括具有从外侧滤网表面向外延伸的提升元件的网带，轮子从向下的下游路径转变为向上的上游路径，所述轮子被置于通道底部根区，以在外侧滤网表面和通道底部之间形成间隙，改进型根部密封装置用于阻挡碎屑在根区上游端部进入缝隙，改进型根部密封装置包括：

从下边缘延伸至位于外侧滤网表面处或附近的上边缘的弯折板；

在水滤网的向上的上游路径的上游的位置、在所述下边缘处被连接到弯折板上的弹簧铰链；

其中弹簧铰链朝向水滤网偏压弯折板。

6.根据权利要求5所述的改进型根部密封装置，其中，弯折板包括被成角度地结合的多个平面部分。

7.根据权利要求5所述的改进型根部密封装置，其中，弹簧铰链包括被连接到弯折板的下边缘上的弹簧钢片。

8.根据权利要求5所述的改进型根部密封装置，还包括被定位成接触弯折板以限制弯折板绕铰链的移动的止挡。

9.根据权利要求5所述的改进型根部密封装置，其中，弯折板包括面对着水滤网的内凹表面。

10.一种移动式水滤网系统，包括：

竖直移动式水滤网，其包括具有从外侧滤网表面向外延伸的提升元件的网带，该移动式水滤网围绕轮子从沿下游路径的向下移动改变方向到沿上游路径的向上移动，所述轮子被置于通道底部根区，以在外侧滤网表面和通道底部下面形成缝隙；

用于阻挡碎屑在根区的上游端部进入缝隙的根部密封装置，该根部密封装置包括：

在水滤网系统的根区的上游附设在通道底部的框架；

从位于外侧滤网表面处或附近的上边缘延伸至下边缘并限定出面对着水滤网的内凹凸轮表面的根部板；

位于根部板下边缘与框架之间的铰链，该铰链包括弹簧，用于朝向水滤网偏压根部板，并且当提升元件沿根部板的内凹凸轮表面滑动时，允许根部板在铰链处远离外侧滤网表面抵抗着偏压力枢转。

11.根据权利要求10所述的移动式水滤网系统，其中，根部密封装置还包括被安装到框架上的第一和第二止挡，以通过与沿上游路径向上前进的提升元件接触来限制根部板在铰链处的枢转运动的范围。

12.根据权利要求10所述的移动式水滤网系统，其中，根部板包括被以弯折角度连接的多个平面部分。

13.根据权利要求12所述的移动式水滤网系统，其中，根部板的所有弯折角度的补角之和不超过90°。

14.根据权利要求10所述的移动式水滤网系统，其中，提升元件运动方向与根部板的凸轮表面之间在它们的接触点处的接触角度总是小于90°。

15.根据权利要求10所述的移动式水滤网系统，其中，根部板的上边缘在不接触提升元件时稍微离开外侧滤网表面。

16.一种用于在水滤网系统的根区处、在移动式水滤网的上游外侧表面与水的通道的底部之间形成密封的方法，包括；

在水滤网的向上移动的外侧表面上游、在通道底部在铰链处安装板；

将板的远侧边缘在与铰链相反的位置定位于水滤网的外侧表面处；

朝向水滤网偏压板，以随着板在铰链上枢转而允许板的远侧边缘抵靠着向上移动的水滤网的外侧表面和从外侧表面向外突出的任何突出结构移动。

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