CN103498458B - 一种水面漂浮物拦截系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种水面漂浮物拦截系统，其特征在于：包括拦截装置、浮体、定位装置及拨动装置；拦截装置设置在水域中，与水域来水方向岸边成锐角α设置；拦截装置安装有使其浮在水面的浮体；定位装置安装在拦截装置上伸入水底使其定位；拨动装置安装在拦截装置上，位于水面上下将漂浮物拨向岸边。本发明拦截系统能昼夜全天候有效拦截和向岸边收集漂浮物，不影响江河通航，也不影响水文环境。

Description

一种水面漂浮物拦截系统

技术领域

本发明涉及一种水面漂浮物拦截系统，尤其是指一种水面漂浮物拦截系统。

背景技术

在水电站上游、工业或生活水源取水站上游、流域景观上游、入江口与入海口及景观海岸等处，需要拦截水域漂浮物。现有技术中，对所述场合水域漂浮物拦截一般采用以下方式：

一，漂浮物打捞船人工作业的模式，其缺陷在于：打捞工作量大，且打捞不彻底，残余大量漂浮物；受天气及水流等环境因素影响，尤其在洪水及海潮等气象变化作业时，受到较大限制，而此时却是漂浮物较多的时候，而且，夜晚作业困难，无法实现全天候作业；作业成本较大，且作业人员不安全。

二，建造固定栅栏拦截漂浮物的模式，其缺陷在于：在建造固定栅栏时，由于需要考虑航道通行，使得建造难度大，建造较为复杂，建造周期长，且建造成本高昂；固定栅栏在运行时，必须频繁进行缠绕淤积污物清理；在水域中建造固定栅栏严重影响水路的水文环境，影响生物安全，不环保；在极端水流速度下，容易被水流冲毁。

鉴于现有技术漂浮物拦截的所述缺陷，本发明人研发出一种克服所述缺陷的水面漂浮物拦截系统，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水面漂浮物拦截系统，其全天候昼夜有效拦截漂浮物，且不影响江河通航，也不影响水文环境。

为达成上述目的，本发明的解决方案为：

一种水面漂浮物拦截系统，其特征在于：包括拦截装置、浮体、定位装置及拨动装置；拦截装置设置在水域中，与水域来水方向岸边成锐角设置；拦截装置安装有使其浮在水面的浮体；定位装置安装在拦截装置上伸入水底使其定位；拨动装置安装在拦截装置上，位于水面上下将漂浮物拨向岸边。

进一步，所述拦截装置为主缆。

进一步，所述浮体为大浮桶，大浮桶轴向安装在拦截装置上；且在拨动装置之间主缆径向背水侧设置平衡浮筒，平衡浮筒径向安装在拦截装置上。

进一步，所述浮体为机翼形浮板，机翼形浮板轴向安装在拦截装置上。

进一步，所述定位装置为锚链，锚链间隔设置在拦截装置上，并伸入水底。

进一步，所述拨动装置为电动拨头，包括电机、转动轴及拨片；电机传动转动轴转动，拨片设置在转动轴上。

进一步，所述拨片包括上拨片及下拨片，上拨片为螺旋向上的弧形叶片，下拨片为螺旋向下的弧形叶片；上拨片和下拨片配对设置在转动轴上。

进一步，所述上拨片和下拨片的螺旋方向分别与转动轴的旋转方向相反，上拨片及下拨片的弧形凸面为迎水面，而上拨片及下拨片的弧形凹面为背水面。

进一步，所述拨动装置的旋转速度由设置在岸边的变频电控装置控制。

采用上述方案后，本发明拦截装置浮在水面，定位装置使其定位，拨动装置伸入水中将漂浮物拨向岸边。因此，与现有技术相比，其具有以下优点：

一，拦截装置与水域来水方向的岸边成锐角设置，可以因地制宜，灵活布置在需要拦截漂浮物的水域中。

二，拦截装置安装有浮体，浮体携带拦截装置自动满足水位高低起落变化，如洪水期、枯水期及海水涨退潮等，可以避开航道设置，在有效拦截和收集漂浮物时不影响江河通航。遇有极端情况需要撤回拦截装置时亦可及时做到撤离。

三，拦截装置通过浮体浮在水面，并通过定位装置定位，以至于水位变化和海潮起落时不会被水流冲跑，不会破坏水文环境。

四，可以全天候拦截作业，不受气象变化影响，昼夜不间断收集漂浮物，提高作业效率，且降低作业成本。

五，建设周期短，没有大型基础建设，且建设和运行成本较低，使用安全可靠。

附图说明

图1是本发明第一实施例结构示意图；

图2是本发明第二实施例结构示意图；

图3是本发明第三实施例结构示意图；

图4是本发明转动轴与拨片安装结构示意图；

图5是本发明转动轴与拨片安装结构俯视图；

图6是本发明使用状态图。

标号说明

拦截装置1         浮体2

大浮桶21          机翼形浮板22

定位装置3         拨动装置4

转动轴41          拨片42

上拨片421         下拨片422

平衡浮筒5。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例对本发明做详细描述。

参阅图1、图4及图5所示，本发明揭示的一种水面漂浮物拦截系统第一实施例，水面漂浮物诸如江河湖海漂浮垃圾等，包括拦截装置1、浮体2、定位装置3及拨动装置4。

拦截装置1设置在水域中，与水域来水方向岸边成锐角（α）设置，其长度为L，通常根据拦截装置1所处河床具体的水利特性和当天的气象情况，选择适当的角度（α）、长度（L）和江河流段进行布置，使其在水流冲刷下既能拦截，并向岸边汇集水面漂浮物，又不影响航道通航。其中，拦截装置1优选为主缆，可以为其它结构，只要实现在拦截装置1上安装浮体2、定位装置3及拨动装置4即可。

拦截装置1安装有使其浮在水面的浮体2，浮体2的作用在于使本发明整体浮在水面。为使拦截装置1安装浮体2之后保持平衡，且不至于因水浪冲击或者拨动装置4转动而翻转，在拨动装置4之间主缆径向背水侧设置平衡浮筒5，平衡浮筒5径向安装在拦截装置1上。平衡浮筒5轴线与主缆的中轴线成β角度，可根据来水冲力方向选择不同的β值。同时，平衡浮筒5尺寸、形状和β值选取可根据水流冲力和拨动装置4的拨头作用力来选取，以满足支撑主缆在水中平衡的要求。本实施例中，浮体2为大浮桶21，大浮桶21轴向安装在拦截装置1上。在本实施例中，平衡浮筒5为类似翼形，如图1所示，径向安装在拦截装置1上，且水平漂浮在水面，平衡浮筒5轴线与主缆浮体的中轴线成β角度，平衡浮筒的形状、尺寸及β值根据所需受力和水流作用方向选取，使得拦截装置1主缆不因水流冲击或电动拨头旋转用力而翻转。

定位装置3安装在拦截装置1上使其定位，定位装置3优选为锚链，锚链间隔设置在拦截装置1上，并伸入水底，设置锚链时，根据锚链在具体江河水下承载能力和所需拦截装置1角度（α）与长度（L），计算采用若干扎根的锚链，灵活地将漂浮式拦截装置1固定于河床中所需的适当位置，一端固定于岸边，使其稳定地全天候不间断地拦截并向岸边收集水面漂浮物。定位装置3可以为其它结构，例如，在水利条件允许的情况下，亦可根据现场要求采用可系缆绳的水底固定桩栓等，只要实现拦截装置1漂浮定位即可。

拨动装置4安装在拦截装置1上，且拨动装置4伸入水中（亦可同时设置伸出水面一段）将漂浮物拨向岸边。所述拨动装置4为电动拨头，如图4所示，包括电机（图中未示出）、转动轴41及拨片42。电机传动转动轴41转动，拨片42设置在转动轴41上，转动轴41带动拨片42转动，进而拨动漂浮物向岸边收集。

所述拨片42包括上拨片421及下拨片422，上拨片421为螺旋向上的弧形叶片，下拨片422为螺旋向下的弧形叶片；上拨片421及下拨片422配对设置在转动轴41上。上拨片421及下拨片422的弧形凸面为迎水面，而上拨片421及下拨片422的弧形凹面为背水面。处于下位的上拨片421对水中漂浮物向后上方划拨推动，而处于上位的下拨片422向后下方划拨推动，上下组合形成对漂浮物有效的夹携和推动效果，使得漂浮物较为顺畅地向岸边漂移集中。电动拨头旋转的弧线切线方向的力与所处水流方向的力共同形成沿拦截装置1向岸边的合力，使拦截到的漂浮物向岸边漂移。

图4中，弧形叶片的弧形线以圆弧代表，实际应用中根据情况可选不同的变径弧和直线段构成此弧形线，目的是使弧形叶片既能够有效拨动漂浮物又能在旋转退出时不被漂浮物钩挂。

拨动装置4的旋转速度由设置在岸边的变频电控装置控制。可以通过拨动装置4的拨片42旋转速度转化成电流信号反馈给变频电控装置，变频电控装置进一步根据电流信号控制拨片42的旋转速度，亦可根据拨动装置电机的电流大小变化（对应拨动漂浮物出力大小变化）作为调速依据反馈给控制装置，此为现有较为成熟技术，此处不赘述。拨动装置4安装的数目可以根据水域漂浮物数量、质量及其密度进行选择，而且，拨动装置4之间的安装间距可调整。

拨动装置4旋转速度均由岸上变频电控装置控制，根据拦截的漂浮物情况和水流速度高低，设置自动调节转速快慢，满足不同体积和质量漂浮物收集要求。所配低压安全电源、高等级绝缘、漏电保护、低噪音缓慢转速等措施，保证水体中的生物安全。

如图6所示，本发明在拦截江河漂流物时，将拦截装置1主缆设置水域中，根据水流量、漂浮物量及具体水域状况选择与水域岸边之间的夹角（α），以及拦截装置1主缆的长度（L），而且，可以在水域两岸同时设置拦截装置1主缆；根据锚链在具体江河水下承载能力和所需拦截装置1主缆角度（α）与长度（L），计算采用扎根的锚链的数目；根据水流及漂浮物量计算选择电动拨头的数量及电动拨头之间的间距，同时，由变频电控装置自动调节电动拨头的转速。

如图2所示，本发明揭示的一种水面漂浮物拦截系统第二实施例，与第一实施例的不同之处在于：平衡浮筒5为圆筒状，竖直漂浮在水面上。

如图3所示，本发明揭示的一种水面漂浮物拦截系统第三实施例，与第一实施例的不同之处在于：所述浮体2为机翼形浮板22，机翼形浮板22轴向安装在拦截装置1上。机翼形浮板22使得拦截装置1主缆不因冲击或电动拨头旋转用力而翻转，同时，如图2所示，利用机翼形浮板22的凹面引导将水浪回流至拦截装置1主缆内侧，使水浪冲击不至于使漂浮物越过机翼形浮板22。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本案设计的限制，凡依本案的设计关键所做的等同变化，均落入本案的保护范围。

Claims (6)

1.一种水面漂浮物拦截系统，其特征在于：包括拦截装置、浮体、定位装置及拨动装置；拦截装置设置在水域中，与水域来水方向岸边成锐角α设置；所述拦截装置为主缆；拦截装置安装有使其浮在水面的浮体；定位装置安装在拦截装置上伸入水底使其定位；拨动装置安装在拦截装置上，位于水面上下将漂浮物拨向岸边；所述拨动装置为电动拨头，包括电机、转动轴及拨片；电机传动转动轴转动，拨片设置在转动轴上；所述拨片包括上拨片及下拨片，上拨片为螺旋向上的弧形叶片，下拨片为螺旋向下的弧形叶片；上拨片及下拨片配对设置在转动轴上。

2.如权利要求1所述的一种水面漂浮物拦截系统，其特征在于：所述浮体为大浮桶，大浮桶轴向安装在拦截装置上；且在拨动装置之间主缆径向背水侧设置平衡浮筒，平衡浮筒径向安装在拦截装置上。

3.如权利要求1所述的一种水面漂浮物拦截系统，其特征在于：所述浮体为机翼形浮板，机翼形浮板轴向安装在拦截装置上。

4.如权利要求1所述的一种水面漂浮物拦截系统，其特征在于：所述定位装置为锚链，锚链间隔设置在拦截装置上，并伸入水底。

5.如权利要求1所述的一种水面漂浮物拦截系统，其特征在于：所述上拨片及下拨片的螺旋方向分别与转动轴的旋转方向相反，各叶片的弧形凸面为迎水面，而上拨片及下拨片的弧形凹面为背水面。

6.如权利要求1所述的一种水面漂浮物拦截系统，其特征在于：所述拨动装置的旋转速度由设置在岸边的变频电控装置控制。