CN107096750A - 水利工程水尺清洁机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了水利工程水尺清洁机。水尺装置竖直固定在水中,旋转装置位于水尺装置的正上方,并通过卡盘与顶立柱的凹槽口配合进行卡接;移动清洁装置的一侧通过外滑块与旋转装置、水尺装置的导轨形成滑块导轨连接,另一侧通过大齿轮与旋转装置、水尺装置的齿条形成咬合连接;第一限位开关固定在旋转装置有导轨一侧的一处上。本发明水尺清洁机提供一种采用高压喷淋和往返搓洗组合技术,将水体喷射到水尺表面,通过毛刷进行往返搓洗,并通过上下移动,对整个水尺进行清洁,具有清洗速度快、清洁效果好、清洁度高、效率高,实现智能化控制。
Description
技术领域
本发明涉及一种水尺清洁设备,具体的说是一种水利工程水尺清洁机,属于水利机电技术领域。
背景技术
水尺是量度水位高低的一种工具,广泛应用于水库、河道、湖泊等水利工程中,水尺一般分为电子水尺和刻度水尺,然而刻度水尺应用较为广泛,因为其具有准确、直观、可靠、稳定,不受电子元件及供电系统的影响。但刻度水尺易受水位一高一低,造成水尺一干一湿,且易受水质污染,故水尺上经常生长水苔、积水垢,造成水尺刻度不清,不易读数,目前常用撑船靠近人工洗刷方式进行清洁,消耗大量时间和人力成本,清洁度低且人工效率低;其二,船上操作难度大,易受风浪、水流影响,最终影响水尺清洁效果。
发明内容
为了克服现有技术中水尺清洁过程中人工洗刷、消耗大量时间和人力成本、清洁度低、效率低、操作难度大、易受风浪和水流影响等缺陷,本发明提供一种采用往返搓洗技术的水利工程水尺清洁机,将水体喷射到水尺表面,通过毛刷进行往返搓洗,并通过上下移动,对整个水尺进行清洁。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:水利工程水尺清洁机,其主要包括:水尺装置、旋转装置、移动清洁装置、第一限位开关、滑动架装置、洗刷装置、进水管、供水软管、滑架、外滑块、大齿轮、爬行电机、浮球传感装置、水箱装置、滑杆、第二限位开关、浮球、螺母、箱体、单向阀、出水管、支板、往返装置、摇摆装置、毛刷、洗刷电机、水泵、皮带、底架、导轨、滑块、滑槽、小齿轮、齿轮架、销轴、摆臂、转轮、轮轴、顶立柱、顶齿条、顶导轨、顶水尺、立柱、水尺导轨、水尺齿条、卡盘、步进电机、水尺;
所述的水尺装置竖直固定在水中,旋转装置位于水尺装置的正上方,并通过卡盘与顶立柱的凹槽口配合进行卡接;所述的移动清洁装置的一侧通过外滑块与旋转装置、水尺装置的导轨形成滑块导轨连接,另一侧通过大齿轮与旋转装置、水尺装置的齿条形成咬合连接;所述的第一限位开关固定在旋转装置有导轨一侧的一处上。
上述的移动清洁装置由滑动架装置、洗刷装置、进水管和供水软管组成,其中,所述的洗刷装置中部与滑动架装置内侧相固定;所述的进水管一端与滑动架装置的出水管相连通,另一端与水泵的进水端相连通;所述的供水软管一端与水泵的出水端相连通,另一端分叉与两个毛刷的进水端相连通。
上述的滑动架装置由滑架、外滑块、大齿轮、爬行电机、浮球传感装置和水箱装置组成,其中,所述的滑架为U形结构,U形的左内侧设置有外滑块,U形的右外侧设置有爬行电机;所述的浮球传感装置固定在滑架U形的底部外侧一处;所述的水箱装置与滑架U形的底部外侧一处相固定连接;所述的大齿轮固定在爬行电机的转轴上。
上述的浮球传感装置由滑杆、第二限位开关、浮球和螺母组成,其中,所述的第二限位开关固定在滑杆的上部一处;所述的滑杆的外圆柱活动套接浮球的内孔;所述的滑杆底部设置有螺母。
上述的水箱装置由箱体、单向阀、出水管和支板组成,其中,所述的两块平行支板下面与箱体相固定连接;所述的箱体为椭圆空心罐状,平躺放置;所述的箱体的底部设置有单向阀,箱体的一端底部一处设置有出水管,且出水管与箱体内空腔相连通。
上述的洗刷装置由往返装置、摇摆装置、毛刷、洗刷电机、水泵和皮带组成,其中,所述的两块毛刷固定在往返装置的背部;所述的洗刷电机固定在往返装置一侧上,洗刷电机的转轴上设置有摇摆装置,摇摆装置的另一端与往返装置的滑槽相活动连接;所述的水泵固定在往返装置一侧上,位于洗刷电机下方,并通过皮带与洗刷电机相驳接;所述的毛刷由多根毛条与空腔板构成,在其连接面开设许多喷淋圆孔,空腔板背面设有进水接口。
上述的往返装置由底架、导轨、滑块、滑槽、小齿轮、齿轮架和销轴组成,其中,所述的底架的两侧分别设置有一块导轨,且两导轨相互平行;所述的两块滑块分别与两导轨相滑动连接;所述的齿轮架固定在底架中部;所述的小齿轮通过销轴与齿轮架、底架相活动连接;所述的滑块一侧设置有齿条,齿条与小齿轮相咬合;所述的滑槽固定在右滑块的一处上,滑槽开设有长圆孔。
上述的摇摆装置由摆臂、转轮和轮轴组成,其中,所述的转轮通过轮轴与摆臂相活动连接;所述的摆臂一端开设有圆孔及矩形槽口。
上述的旋转装置由顶立柱、顶齿条、顶导轨和顶水尺组成,其中,所述的顶立柱左侧设置有顶导轨,顶立柱的右侧设置有顶齿条,顶立柱的前后两侧设置有顶水尺;所述的顶立柱的底部中心位置开设有卡位状凹槽,凹槽大小、形状与水尺装置的卡盘相匹配。
上述的水尺装置由立柱、水尺导轨、水尺齿条、卡盘、步进电机和水尺组成,其中,所述的立柱左侧设置有水尺导轨,立柱的右侧设置有水尺齿条,立柱的前侧设置有水尺,立柱的顶部嵌入固定步进电机;所述的步进电机的转轴与卡盘相固定连接。
本发明采用以上技术方案后,具有以下的有益效果:一是水利工程水尺清洁机实现自动化控制,清洗速度快、效率高,有效地消除了传统人工清洁水尺过程中存在消耗大量时间和人力成本、操作难度大、易受风浪和水流影响等缺陷;二是采用高压喷淋和毛刷往返搓洗,清洁效果好,清洁度高;三是采用浮球传感装置,实现智能化精准控制,无论水位是高还是低,可实现流露在水面上的水尺刻度均被清洗,同时确保设备不嵌入水中,避免损坏设备;四是喷淋所需的水来自河里,就地取材,节省能源。
附图说明
图1为本发明水利工程水尺清洁机的结构示意图。
图2为水利工程水尺清洁机停止工作状态时(即旋转180度)的结构示意图。
图3为移动清洁装置的结构示意图。
图4为滑动架装置的结构示意图。
图5为浮球传感装置的结构示意图。
图6为水箱装置的结构示意图。
图7为洗刷装置的结构示意图。
图8为往返装置的结构示意图。
图9为摇摆装置的结构示意图。
图10为旋转装置的结构示意图。
图11为水尺装置的结构示意图。
图12为毛刷的结构示意图。
图中1.水尺装置,2.旋转装置,3.移动清洁装置,4.第一限位开关,5.滑动架装置,6.洗刷装置,7.进水管,8.供水软管,9.滑架,10.外滑块,11.大齿轮,12.爬行电机,13.浮球传感装置,14.水箱装置,15.滑杆,16.第二限位开关,17.浮球,18.螺母,19.箱体,20.单向阀,21.出水管,22.支板,23.往返装置,24.摇摆装置,25.毛刷,26.洗刷电机,27.水泵,28.皮带,29.底架,30.导轨,31.滑块,32.滑槽,33.小齿轮,34.齿轮架,35.销轴,36.摆臂,37转轮,38.轮轴,39.顶立柱,40.顶齿条,41.顶导轨,42.顶水尺,43.立柱,44.水尺导轨,45.水尺齿条,46.卡盘,47.步进电机,48水尺。
具体实施方式
下面结合附图1-12对本发明的具体实施方式做一个详细说明。
实施例:水利工程水尺清洁机,其主要包括:水尺装置1、旋转装置2、移动清洁装置3、第一限位开关4、滑动架装置5、洗刷装置6、进水管7、供水软管8、滑架9、外滑块10、大齿轮11、爬行电机12、浮球传感装置13、水箱装置14、滑杆15、第二限位开关16、浮球17、螺母18、箱体19、单向阀20、出水管21、支板22、往返装置23、摇摆装置24、毛刷25、洗刷电机26、水泵27、皮带28、底架29、导轨30、滑块31、滑槽32、小齿轮33、齿轮架34、销轴35、摆臂36、转轮37、轮轴38、顶立柱39、顶齿条40、顶导轨41、顶水尺42、立柱43、水尺导轨44、水尺齿条45、卡盘46、步进电机47、水尺48;
所述的水尺装置1竖直固定在水中,旋转装置2位于水尺装置1的正上方,并通过卡盘46与顶立柱39的凹槽口配合进行卡接;所述的移动清洁装置3的一侧通过外滑块10与旋转装置2、水尺装置1的导轨形成滑块导轨连接,另一侧通过大齿轮11与旋转装置2、水尺装置1的齿条形成咬合连接;所述的第一限位开关4固定在旋转装置2有导轨一侧的一处上。
所述的移动清洁装置3由滑动架装置5、洗刷装置6、进水管7和供水软管8组成,其中,所述的洗刷装置6中部与滑动架装置5内侧相固定;所述的进水管7一端与滑动架装置5的出水管21相连通,另一端与水泵27的进水端相连通;所述的供水软管8一端与水泵27的出水端相连通,另一端分叉与两个毛刷25的进水端相连通。
所述的滑动架装置5由滑架9、外滑块10、大齿轮11、爬行电机12、浮球传感装置13和水箱装置14组成,其中,所述的滑架9为U形结构,U形的左内侧设置有外滑块10,U形的右外侧设置有爬行电机12;所述的浮球传感装置13固定在滑架9 U形的底部外侧一处;所述的水箱装置14与滑架9 U形的底部外侧一处相固定连接;所述的大齿轮11固定在爬行电机12的转轴上。
所述的浮球传感装置13由滑杆15、第二限位开关16、浮球17和螺母18组成,其中,所述的第二限位开关16固定在滑杆15的上部一处;所述的滑杆15的外圆柱活动套接浮球17的内孔;所述的滑杆15底部设置有螺母18。
所述的水箱装置14由箱体19、单向阀20、出水管21和支板22组成,其中,所述的两块平行支板22下面与箱体19相固定连接;所述的箱体19为椭圆空心罐状,平躺放置;所述的箱体19的底部设置有单向阀20,箱体19的一端底部一处设置有出水管21,且出水管21与箱体19内空腔相连通。
所述的洗刷装置6由往返装置23、摇摆装置24、毛刷25、洗刷电机26、水泵27和皮带28组成,其中,所述的两块毛刷25固定在往返装置23的背部;所述的洗刷电机26固定在往返装置23一侧上,洗刷电机26的转轴上设置有摇摆装置24,摇摆装置24的另一端与往返装置23的滑槽32相活动连接;所述的水泵27固定在往返装置23一侧上,位于洗刷电机26下方,并通过皮带28与洗刷电机26相驳接;所述的毛刷25由多根毛条与空腔板构成,在其连接面开设许多喷淋圆孔,空腔板背面设有进水接口。
所述的往返装置23由底架29、导轨30、滑块31、滑槽32、小齿轮33、齿轮架34和销轴35组成,其中,所述的底架29的两侧分别设置有一块导轨30,且两导轨30相互平行;所述的两块滑块31分别与两导轨30相滑动连接;所述的齿轮架34固定在底架29中部;所述的小齿轮33通过销轴35与齿轮架34、底架29相活动连接;所述的滑块31一侧设置有齿条,齿条与小齿轮33相咬合;所述的滑槽32固定在右滑块的一处上,滑槽开设有长圆孔。
所述的摇摆装置24由摆臂36、转轮37和轮轴38组成,其中,所述的转轮37通过轮轴38与摆臂36相活动连接;所述的摆臂36一端开设有圆孔及矩形槽口。
所述的旋转装置2由顶立柱39、顶齿条40、顶导轨41和顶水尺42组成,其中,所述的顶立柱39左侧设置有顶导轨41,顶立柱39的右侧设置有顶齿条40,顶立柱39的前后两侧设置有顶水尺42;所述的顶立柱42的底部中心位置开设有卡位状凹槽,凹槽大小、形状与水尺装置1的卡盘46相匹配。
所述的水尺装置1由立柱43、水尺导轨44、水尺齿条45、卡盘46、步进电机47和水尺48组成,其中,所述的立柱43左侧设置有水尺导轨44,立柱43的右侧设置有水尺齿条45,立柱43的前侧设置有水尺48,立柱43的顶部嵌入固定步进电机47;所述的步进电机47的转轴与卡盘46相固定连接。
下面针对本发明的工作原理进行一个描述:首先按下洗刷电源开关,步进电机47顺时针旋转180度,在卡盘46带动下,旋转装置2连同移动清洁装置3围绕水尺装置1顺时针旋转180度;然后自动接通爬行电机12电源,在外滑块10与顶导轨41、水尺导轨44的导向作用,爬行电机12驱动大齿轮11,在顶齿条40、水尺齿条45的咬合下,缓慢地向下移动,此时也接通洗刷电机26,在洗刷电机26带动下,摇摆装置24做旋转运动,水泵27也开始向毛刷25供水,毛刷25向水尺48开始喷淋。摇摆装置24与滑槽32形成滑块连杆机构,在滑块31与导轨30的配合作用下,将摆臂36的旋转运动转化为滑块31来回往返直线运动,两块滑块31之间通过小齿轮33构成错位联动往返直线运动机构,再通过滑块31带动毛刷25做往返搓洗水尺48直线运动,达到清洗水尺48效果。当水箱装置14下移到水中时,在水压作用下,水体通过单向阀20流入箱体19中,此时浮球传感装置13里的浮球17在浮力作用下,沿滑杆15向上滑动,当浮球17触压第二限位开关16时,爬行电机12反方向旋转,从而带动整个移动清洁装置3向上回位移动。最后当移动清洁装置3回到顶部时,触压第一限位开关4,此时步进电机47工作,带动旋转装置2、移动清洁装置3和第一限位开关4逆时针旋转180度,然后自动切断电源,停止工作,完成一个水尺清洁过程。
此外,本发明设置有水箱装置14,其目的是就地取水,无需额外供水设备,节省能源;水箱装置14底部设置有单向阀20,其目的是在取水后,移动清洁装置3回位移动时,防止箱体19里的水流出,达到只进不出水、存储水的作用。而浮球传感装置13设置有螺母18,其目的是移动清洁装置3做回位移动时,防止浮球17跌离滑杆15,起止跌作用,也便于维修更换浮球17;而摇摆装置24设置有转轮37,其目的是减少与滑槽32的长圆孔的磨损。
另外,本发明所要保护的是水利工程水尺清洁机的机械构件,因此第一限位开关4、步进电机47、第二限位开关16及其控制部分在本次申请中不作展开,且在本领域的人员都熟知该些配件都为公用技术,可通过单片机编程实现,且实现的途径有多种,因此不必要累赘重复的进行描述。故本发明不存在技术点公开不充分的说法。
Claims (10)
1.水利工程水尺清洁机,其主要包括:水尺装置(1)、旋转装置(2)、移动清洁装置(3)、第一限位开关(4)、滑动架装置(5)、洗刷装置(6)、进水管(7)、供水软管(8)、滑架(9)、外滑块(10)、大齿轮(11)、爬行电机(12)、浮球传感装置(13)、水箱装置(14)、滑杆(15)、第二限位开关(16)、浮球(17)、螺母(18)、箱体(19)、单向阀(20)、出水管(21)、支板(22)、往返装置(23)、摇摆装置(24)、毛刷(25)、洗刷电机(26)、水泵(27)、皮带(28)、底架(29)、导轨(30)、滑块(31)、滑槽(32)、小齿轮(33)、齿轮架(34)、销轴(35)、摆臂(36)、转轮(37)、轮轴(38)、顶立柱(39)、顶齿条(40)、顶导轨(41)、顶水尺(42)、立柱(43)、水尺导轨(44)、水尺齿条(45)、卡盘(46)、步进电机(47)、水尺(48);
所述的水尺装置(1)竖直固定在水中,旋转装置(2)位于水尺装置(1)的正上方,并通过卡盘(46)与顶立柱(39)的凹槽口配合进行卡接;所述的移动清洁装置(3)的一侧通过外滑块(10)与旋转装置(2)、水尺装置(1)的导轨形成滑块导轨连接,另一侧通过大齿轮(11)与旋转装置(2)、水尺装置(1)的齿条形成咬合连接;所述的第一限位开关(4)固定在旋转装置(2)有导轨一侧的一处上。
2.根据权利要求1所述的水利工程水尺清洁机,其特征在于,所述的移动清洁装置(3)由滑动架装置(5)、洗刷装置(6)、进水管(7)和供水软管(8)组成,其中,所述的洗刷装置(6)中部与滑动架装置(5)内侧相固定;所述的进水管(7)一端与滑动架装置(5)的出水管(21)相连通,另一端与水泵(27)的进水端相连通;所述的供水软管(8)一端与水泵(27)的出水端相连通,另一端分叉与两个毛刷(25)的进水端相连通。
3.根据权利要求1所述的水利工程水尺清洁机,其特征在于,所述的滑动架装置(5)由滑架(9)、外滑块(10)、大齿轮(11)、爬行电机(12)、浮球传感装置(13)和水箱装置(14)组成,其中,所述的滑架(9)为U形结构,U形的左内侧设置有外滑块(10),U形的右外侧设置有爬行电机(12);所述的浮球传感装置(13)固定在滑架(9)U形的底部外侧一处;所述的水箱装置(14)与滑架(9)U形的底部外侧一处相固定连接;所述的大齿轮(11)固定在爬行电机(12)的转轴上。
4.根据权利要求1所述的水利工程水尺清洁机,其特征在于,所述的浮球传感装置(13)由滑杆(15)、第二限位开关(16)、浮球(17)和螺母(18)组成,其中,所述的第二限位开关(16)固定在滑杆(15)的上部一处;所述的滑杆(15)的外圆柱活动套接浮球(17)的内孔;所述的滑杆(15)底部设置有螺母(18)。
5.根据权利要求1所述的水利工程水尺清洁机,其特征在于,所述的水箱装置(14)由箱体(19)、单向阀(20)、出水管(21)和支板(22)组成,其中,所述的两块平行支板(22)下面与箱体(19)相固定连接;所述的箱体(19)为椭圆空心罐状,平躺放置;所述的箱体(19)的底部设置有单向阀(20),箱体(19)的一端底部一处设置有出水管(21),且出水管(21)与箱体(19)内空腔相连通。
6.根据权利要求1所述的水利工程水尺清洁机,其特征在于,所述的洗刷装置(6)由往返装置(23)、摇摆装置(24)、毛刷(25)、洗刷电机(26)、水泵(27)和皮带(28)组成,其中,所述的两块毛刷(25)固定在往返装置(23)的背部;所述的洗刷电机(26)固定在往返装置(23)一侧上,洗刷电机(26)的转轴上设置有摇摆装置(24),摇摆装置(24)的另一端与往返装置(23)的滑槽(32)相活动连接;所述的水泵(27)固定在往返装置(23)一侧上,位于洗刷电机(26)下方,并通过皮带(28)与洗刷电机(26)相驳接;所述的毛刷(25)由多根毛条与空腔板构成,在其连接面开设许多喷淋圆孔,空腔板背面设有进水接口。
7.根据权利要求1所述的水利工程水尺清洁机,其特征在于,所述的往返装置(23)由底架(29)、导轨(30)、滑块(31)、滑槽(32)、小齿轮(33)、齿轮架(34)和销轴(35)组成,其中,所述的底架(29)的两侧分别设置有一块导轨(30),且两导轨(30)相互平行;所述的两块滑块(31)分别与两导轨(30)相滑动连接;所述的齿轮架(34)固定在底架(29)中部;所述的小齿轮(33)通过销轴(35)与齿轮架(34)、底架(29)相活动连接;所述的滑块(31)一侧设置有齿条,齿条与小齿轮(33)相咬合;所述的滑槽(32)固定在右滑块的一处上,滑槽开设有长圆孔。
8.根据权利要求1所述的水利工程水尺清洁机,其特征在于,所述的摇摆装置(24)由摆臂(36)、转轮(37)和轮轴(38)组成,其中,所述的转轮(37)通过轮轴(38)与摆臂(36)相活动连接;所述的摆臂(36)一端开设有圆孔及矩形槽口。
9.根据权利要求1所述的水利工程水尺清洁机,其特征在于,所述的旋转装置(2)由顶立柱(39)、顶齿条(40)、顶导轨(41)和顶水尺(42)组成,其中,所述的顶立柱(39)左侧设置有顶导轨(41),顶立柱(39)的右侧设置有顶齿条(40),顶立柱(39)的前后两侧设置有顶水尺(42);所述的顶立柱(42)的底部中心位置开设有卡位状凹槽,凹槽大小、形状与水尺装置(1)的卡盘(46)相匹配。
10.根据权利要求1所述的水利工程水尺清洁机,其特征在于,所述的水尺装置(1)由立柱(43)、水尺导轨(44)、水尺齿条(45)、卡盘(46)、步进电机(47)和水尺(48)组成,其中,所述的立柱(43)左侧设置有水尺导轨(44),立柱(43)的右侧设置有水尺齿条(45),立柱(43)的前侧设置有水尺(48),立柱(43)的顶部嵌入固定步进电机(47);所述的步进电机(47)的转轴与卡盘(46)相固定连接。
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