CN106430535A - 伸展式水体修复装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种伸展式水体修复装置，主要针对现有的水体处理装置处理范围小的问题，提出了一种能够适应不同水体宽度的伸展式水体修复装置，包括主浮体、与所述主浮体连接的至少一个展臂以及驱动所述展臂伸展和缩回的展臂驱动装置；所述展臂包括至少一个折臂，所述折臂与所述主浮体之间以及相邻两折臂之间相互旋转连接或滑动连接；所述主浮体上设置有水体修复装置，所述折臂上设置有若干释放器，各所述释放器与所述水体修复装置连通。本发明在工作时，展臂能够实时伸缩，以适应河道情况复杂多变的特性。
Description
技术领域
本发明涉及一种水体修复装置，特别是一种伸展式水体修复装置。
背景技术
河道曝气技术是根据河流受污染后会缺氧的特点，人工向水体中充入空气(或氧气)，加速水体复氧过程，以提高水体的溶解氧水平，恢复和增强水体中好氧微生物的活力，使水体中的污染物质得以净化，从而改善河流的水质。曝气充氧技术综合了曝气氧化塘和氧化渠的原理，结合推流和完全混合的特点，有利于氧的传递、液体混合，是一种常见的水体修复方法。
但是，现有技术的曝气复氧装置，均存在以下问题：1、作业范围小、效率低下，现有技术的曝气装置只能在其周边进行曝气，即使是大型的曝气装置，其曝气范围也不超过20m，这相对于宽阔的河面或湖面来说仍然是点曝气。2、河道断面的情况复杂多变，一种设备难以全程适用。大型设备还存在通行能力差的问题，无法进入狭窄河道；小型设备的曝气范围又很小，需多台同时运行，增加了人力成本。3、目前的设备功能单一，水体修复效果不佳。由于河道内本身的微生物量太少，单一的曝气功能往往不能达到预期效果，而且无法去除水体中的悬浮物。4、现有技术的太阳能曝气存在能源密度低的问题。每平方米的面积只有1kW的太阳能，而真正采集利用的能源不超过300W。所以普通的太阳能曝气船只能是小功率设备，充氧能力也非常有限。5、现有技术的风能曝气存在易倾翻的问题。风能采集时对浮体存在一定倾翻力矩，所以小型浮船不能应用。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种能够适应不同水体宽度的伸展式水体修复装置。
为达到上述目的，本发明伸展式水体修复装置包括主浮体、与所述主浮体连接的至少一个展臂以及驱动所述展臂伸展和缩回的展臂驱动装置；所述展臂包括至少一个折臂，所述折臂与所述主浮体之间以及相邻两折臂之间相互旋转连接或滑动连接；
所述主浮体上设置有水体修复装置，所述折臂上设置有若干释放器，各所述释放器与所述水体修复装置连通。
进一步地，所述展臂驱动装置包括至少一个两端分别与相邻两折臂铰接的第一伸缩装置和/或两端分别与主浮体和折臂铰接的第二伸缩装置；
或者，所述展臂驱动装置包括至少一个驱动相邻两折臂相对旋转的第一旋转驱动装置和/或驱动折臂与主浮体相对旋转的第二驱动装置。
进一步地，所述折臂为平行四连杆结构，相邻两所述折臂之间形成联动结构；当其中一个折臂的四连杆结构相对两根杆互相贴合，相邻折臂的四连杆结构的相对两根杆也相互贴合，各所述折臂折叠在一起；
与主浮体相邻的折臂的其中一根杆与主浮体连接；
所述展臂驱动装置包括至少其中一个折臂上设置的驱动所述四连杆结构相对两根杆相互贴合和分开的折臂驱动机构。
进一步地，所述水体修复装置至少包括鼓风装置、微气泡发生装置和生物制剂投加装置中的一种或几种；所述展臂下表面连接有至少一个释放器支架，所述释放器设置在所述展臂下方与所述释放器支架连接。
进一步地，所述水体修复装置与所述释放器之间通过管路系统连通，所述管路系统包括设置在展臂上的主管以及用于连通所述主管与所述释放器的支管；所述主管为软管或折叠硬管。
进一步地，所述释放器支架为伸缩式结构或折叠式结构。
进一步地，所述展臂远离所述主浮体的一端设置有障碍感应装置，所述释放器上设置有障碍感应装置；所述障碍感应装置为影像装置和/或雷达系统。
进一步地，所述展臂或主浮体上设置有太阳能和/或风力发电装置，所述太阳能和/或风力发电装置与电能存储装置电连接，所述电能存储装置与所述展臂驱动装置和水体修复装置电连接。
进一步地，主浮体与展臂之间设置有安全拉索，安全拉索的一端或两端设有自动收紧装置。
进一步地，所述折臂的下侧设置有至少一个辅助浮体。
本发明伸展式水体修复装置具有如下特点：
1、通过展臂的伸展，有效作业宽度比现有技术提高了数倍，最大宽度可达60m以上，特别适用于宽河面河道。可以实现一次性作业，避免重复工作，提高工作效率，且减少来回行走的动力消耗。
2、通过展臂的收缩，可以顺利通过狭窄河面。另外，收缩状态可用于日常维护检修，以及非工作状态时的快速行走，由于其水力阻力小，所以能够提高行走速度并降低能耗。
3、工作时，展臂能够实时伸缩，以适应河道情况复杂多变的特性。
附图说明
图1是本发明伸展式水体修复装置第一种优选结构的主视图。
图2是图1的俯视图。
图3是本发明伸展式水体修复装置第二种优选结构的俯视图。
图4是本发明伸展式水体修复装置第三种优选结构的俯视图。
图5是本发明伸展式水体修复装置第四中优选结构的俯视图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明做进一步的描述。
实施例1
如图1和图2所示，本实施例的伸展式水体修复装置，由主浮体1和两个对称的展臂2构成，每个展臂2由两个折臂3相互连接构成，展臂2与主浮体1之间以及两折臂3之间均设有旋转运动副，展臂2可通过两折臂3之间的相对旋转来实现伸展或收缩动作，从而改变展臂2的覆盖宽度，每个折臂3下设有若干辅助浮体4。本实施例中主浮体1是整体式结构，主浮体1上设有动力系统5、操控系统6、水体修复装置7等，水体修复装置7包括鼓风装置、微气泡发生装置和生物制剂投加装置中的一种或几种，所述展臂下表面连接有至少一个释放器支架，所述释放器设置在所述展臂下方与所述释放器支架连接。。展臂2上设有若干管路系统8，包括主管9、支管10和释放器11。本实施例中主管9是折叠式硬管，水平布置在展臂2上，与主浮体1上的水体修复装置7相连通；若干释放器11位于水下，分别通过支管10与主管9相连通。展臂2的最外端设置障碍物感应系统12，障碍物感应系统12可以是影像系统或雷达系统等。本实施例中采用平行四边形机构实现了两折臂3的联动，其驱动装置13是液压缸。主浮体1与展臂2之间设置安全拉索14，以提高整体刚性，安全拉索14的一端设有自动收紧装置15。
本实施例的伸展式水体修复装置，具有以下优点：
1、通过展臂的伸展，有效作业宽度比现有技术提高了数倍，最大宽度可达60m以上，特别适用于宽河面河道。可以实现一次性作业，避免重复工作，提高工作效率，且减少来回行走的动力消耗。
2、通过展臂的收缩(如图中虚线所示)，可以顺利通过狭窄河面。另外，收缩状态可用于日常维护检修，以及非工作状态时的快速行走，由于其水力阻力小，所以能够提高行走速度并降低能耗。
3、工作时，展臂能够实时伸缩，以适应河道情况复杂多变的特性。
4、集曝气复氧、水体透析、生物制剂均匀投加等功能于一体，功能多样，自由组合。鼓风装置产生的压缩空气通过管路系统和释放器均匀散布到水体中，可实现曝气复氧功能；微气泡发生装置产生的超微溶气水通过管路系统和释放器均匀散布到水体中，微气泡附着在SS、藻类等悬浮物上，将悬浮物转变为浮渣而方便清除，可实现水体透析功能，有效提高水体透明度；生物制剂投加装置将有益与水体修复的微生物与水混合，产生的混合液通过管路系统和释放器均匀散布到水体中，可有效改善水质。这些功能可独立发挥作用，也可相互配合应用，水体修复效果更佳。例如：清除水体中悬浮的有机质后，可以减少水体的需氧量，曝气时的复氧效果更佳；微生物与曝气充氧相结合，可以更加高效地去除水体中的污染物。
5、通过影像系统或雷达系统等障碍物感应系统的设置，有效解决了宽河面作业时视野范围受限的问题。
实施例2
如图3所示，本实施例提供的伸展式水体修复装置与实施例1的不同之处在于：由主浮体1和两个对称的展臂2构成，每个展臂2由一个折臂3构成，展臂2与主浮体1之间设有旋转运动副，可通过相对旋转来实现伸展或收缩动作，从而改变展臂2的覆盖宽度，每个展臂2下设有若干辅助浮体4。本实施例中主浮体1为模块化组合结构，主浮体1上设有动力系统5、操控系统6、功能块7等。
本实施例的展开宽度较小，当处理宽度相对较小的水体时，可以根据需要选取本实施例的结构。另外，本实施例中主浮体采用模块化组合结构而不是实施例1中的整体式结构，便于拆卸和组装。
实施例3
如图4所示，本实施例伸展式水体修复装置，由主浮体1和两个对称的展臂2构成，每个展臂2由三个折臂3相互连接构成，展臂2与主浮体1之间以及两折臂3之间均设有旋转运动副，展臂2可通过折臂3之间的相对旋转来实现伸展或收缩动作，从而改变展臂2的覆盖宽度，每个折臂3下设有若干辅助浮体4。本实施例中采用多连杆机构实现了三个折臂3的联动，其驱动装置13是液压缸。
所述折臂3为平行四连杆结构，相邻两所述折臂3之间形成联动结构；当其中一个折臂3的四连杆结构相对两根杆互相贴合，相邻折臂3的四连杆结构的相对两根杆也相互贴合，各所述折臂3折叠在一起；
与主浮体相邻的折臂3的其中一根杆与主浮体连接；
所述展臂驱动装置包括至少其中一个折臂3上设置的驱动所述四连杆结构相对两根杆相互贴合和分开的折臂3驱动机构。
本实施例中采用连杆结构使各个折臂联动，这样，通过一个液压缸就能够驱动整个展臂进行伸展或收缩。
实施例4
如图5所示，本实施例伸展式水体修复装置，由主浮体1和两个对称的展臂2构成，每个展臂2由多个折臂3相互连接构成，展臂2与主浮体1之间以及两折臂3之间均设有旋转运动副，展臂2可通过折臂3之间的相对旋转来实现伸展或收缩动作，从而改变展臂2的覆盖宽度，每个折臂3下设有若干辅助浮体4。本实施例中采用多连杆机构实现了多个折臂3的联动，其驱动装置13是液压缸。
本实施例与实施例4的不同之处在于，本实施例中相邻的两折臂的平行四连杆机构之间共用两根杆，并且，将折臂的平行四连杆机构围成的形状设置成为菱形。本实施是采用连杆机构作为折臂的一种特殊形式，因此，也能够实现使用同一个液压缸驱动整个展臂伸展和收缩。
实施例5
在上述各实施例的基础上，本实施例所述展臂或主浮体上设置有太阳能和/或风力发电装置，所述太阳能和/或风力发电装置与电能存储装置电连接，所述电能存储装置与所述展臂驱动装置和水体修复装置电连接。
由于上述各实施例的伸展式水体修复装置具有覆盖面积大和稳定性好的特点，能够弥补太阳能能源密度低、以及风能采集对浮体稳定性要求高的缺点，因此，本实施例中利用太阳能或风能作为主要能源或补充能源。
实施例6
在上述实施例的基础上，所述释放器支架为伸缩式结构或折叠式结构。本实施例将释放器支架设置成为伸缩式结构或折叠式结构，这样，能够使释放器在水中的深度根据需要进行调节，能够更好的对水体进行处理。
以上，仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种伸展式水体修复装置，其特征在于：包括主浮体、与所述主浮体连接的至少一个展臂以及驱动所述展臂伸展和缩回的展臂驱动装置；所述展臂包括至少一个折臂，所述折臂与所述主浮体之间以及相邻两折臂之间相互旋转连接或滑动连接；
所述主浮体上设置有水体修复装置，所述折臂上设置有若干释放器，各所述释放器与所述水体修复装置连通。
2.如权利要求1所述伸展式水体修复装置，其特征在于：所述展臂驱动装置包括至少一个两端分别与相邻两折臂铰接的第一伸缩装置和/或两端分别与主浮体和折臂铰接的第二伸缩装置；
或者，所述展臂驱动装置包括至少一个驱动相邻两折臂相对旋转的第一旋转驱动装置和/或驱动折臂与主浮体相对旋转的第二驱动装置。
3.如权利要求1所述伸展式水体修复装置，其特征在于：所述折臂为平行四连杆结构，相邻两所述折臂之间形成联动结构；当其中一个折臂的四连杆结构相对两根杆互相贴合，相邻折臂的四连杆结构的相对两根杆也相互贴合，各所述折臂折叠在一起；
与主浮体相邻的折臂的其中一根杆与主浮体连接；
所述展臂驱动装置包括至少其中一个折臂上设置的驱动所述四连杆结构相对两根杆相互贴合和分开的折臂驱动机构。
4.如权利要求1所述伸展式水体修复装置，其特征在于：所述水体修复装置至少包括鼓风装置、微气泡发生装置和生物制剂投加装置中的一种或几种；所述展臂下表面连接有至少一个释放器支架，所述释放器设置在所述展臂下方与所述释放器支架连接。
5.如权利要求1所述伸展式水体修复装置，其特征在于：所述水体修复装置与所述释放器之间通过管路系统连通，所述管路系统包括设置在展臂上的主管以及用于连通所述主管与所述释放器的支管；所述主管为软管或折叠硬管。
6.如权利要求5所述伸展式水体修复装置，其特征在于：所述释放器支架为伸缩式结构或折叠式结构。
7.如权利要求1所述伸展式水体修复装置，其特征在于：所述展臂远离所述主浮体的一端设置有障碍感应装置，所述释放器上设置有障碍感应装置；所述障碍感应装置为影像装置和/或雷达系统。
8.如权利要求1所述伸展式水体修复装置，其特征在于：所述展臂或主浮体上设置有太阳能和/或风力发电装置，所述太阳能和/或风力发电装置与电能存储装置电连接，所述电能存储装置与所述展臂驱动装置和水体修复装置电连接。
9.如权利要求1所述伸展式水体修复装置，其特征在于：所述折臂的下侧设置有至少一个辅助浮体。
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