CN108940952B - 一种格栅装置及其使用方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种格栅装置、其使用方法及用途，所述装置包括清除机构、安装架、一端设置在所述安装架上的格栅板以及设置在所述安装架上的牵引机构；所述清除机构包括互相连接的清除组件和支撑组件，所述牵引机构与所述支撑组件连接；所述支撑组件用于将所述清除组件抵靠在所述格栅板上，并且在所述清除组件探测到障碍物的情况下，可调整所述清除组件和所述格栅板之间的抵靠距离。本发明有效地解决刚性清除方式易导致格栅变形、清除设备被卡住的问题。
Description
技术领域
本发明涉及给排水设备技术领域，特别是涉及格栅装置、使用该格栅装置清扫格栅板的方法及该装置的用途。
背景技术
雨污合流制管网的溢流排放处理一直是自然水体保护的薄弱环节，如果合流污水不加以处理，大颗粒漂浮物和固体颗粒物质就可能会堵塞管道或设备，还可能会直接进入自然水体，造成自然水体污染。
目前，通常采用格栅条拦截漂浮物和固体颗粒物质，同时为了防止格栅堵塞，现有技术中将耙齿嵌入格栅条中间，通过油缸驱动的耙齿清理格栅中的堵塞物。但耙齿清理过程中属于刚性清除，容易导致格栅条弯曲变形；同时漂浮物和固体颗粒的成分复杂，刚性清除方式也容易造成清除设备卡死。
针对现有技术中采用刚性清除方式易导致格栅变形、清除设备被卡住的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种格栅装置、使用该格栅装置对格栅板进行清扫的方法及该格栅装置的用途，用以至少解决现有清除格栅的方式易导致清除设备被卡住的问题。
为解决上述技术问题，本发明中的一种格栅装置包括清除机构、安装架、一端设置在所述安装架上的格栅板以及设置在所述安装架上的牵引机构；所述清除机构包括互相连接的清除组件和支撑组件，所述牵引机构与所述支撑组件连接；所述支撑组件用于将所述清除组件抵靠在所述格栅板上，并且在所述清除组件探测到障碍物的情况下，可调整所述清除组件和所述格栅板之间的抵靠距离。
可选地，所述支撑组件设置有回转销轴，所述牵引机构通过所述回转销轴与所述支撑组件连接。
所述清除组件包括托架、设置在所述托架上的刷子、设置在所述托架两端的滑动部件；所述支撑组件还包括支撑轴和配重块；所述支撑轴的一端与所述托架连接，所述支撑轴的另一端设置有所述配重块，在所述支撑轴的两端之间设置所述回转销轴；所述配重块用于向所述托架提供压紧力，以将所述清除组件抵靠在所述格栅板上，并且在所述障碍物提供的阻力不大于所述压紧力的情况下，可调整所述清除组件和所述格栅板之间的抵靠距离。
可选地，所述装置还包括设置在所述安装架上的驱动机构；所述驱动机构和所述牵引机构之间通过传动机构连接；所述驱动机构用于驱动所述牵引机构，以使所述牵引机构牵引所述清除机构沿着所述安装架移动；并且在所述清除机构到达所述安装架的两端或探测到无法通过的障碍物的情况下，驱动所述牵引机构转换牵引方向。
可选地，所述装置还包括换向机构，所述驱动机构通过所述换向机构驱动所述牵引机构转换牵引方向。
可选地，所述换向机构包括过渡节、与所述过渡节连接的滚轮支架以及设置在所述滚轮支架上的滚轮；所述过渡节通过所述传动机构与所述驱动机构连接，所述滚轮设置在所述牵引机构的滑槽内。
可选地，所述装置还包括设置在所述安装架外部的防护机构，所述防护机构具有密封性能。
为解决上述技术问题，本发明还提供使用上述装置清扫格栅板的方法，包括：
所述牵引机构在接收到驱动动力时，根据所述驱动动力牵引所述清除机构对所述格栅板进行清扫；
在清扫过程中，当所述清除机构的清除组件探测到障碍物的情况下，可调整所述清除组件和所述格栅板之间的抵靠距离，以使所述清除组件跨过所述障碍物。
可选地，所述清除机构还包括用于提供压紧力以将所述将所述清除组件抵靠在所述格栅板上的配重块；
所述当所述清除机构的清除组件探测到障碍物的情况下，可调整所述清除组件和所述格栅板之间的抵靠距离，以使所述清除组件跨过所述障碍物，包括：
当所述清除机构的清除组件探测到障碍物的情况下，在所述障碍物提供的阻力不大于所述压紧力的情况下，可调整所述清除组件和所述格栅板之间的抵靠距离。
可选地，所述方法还包括：
在所述清除机构到达所述安装架的两端或在所述障碍物提供的阻力大于所述压紧力的情况下，驱动所述牵引机构转换牵引方向。
为解决上述技术问题，本发明还提供上述装置用于对格栅板进行清扫的用途。
本发明有益效果如下：
本发明实施例中装置通过支撑组件在所述清除组件探测到障碍物的情况下，可调整所述清除组件和所述格栅板之间的抵靠距离，从而实现了清除机构可以根据障碍物自适应调整，从而使本发明实施例中格栅装置自适应刮除格栅板下方的漂浮物，有效保证过流面积，同时防止堵塞，进而有效解决刚性清除方式易导致格栅变形、清除设备被卡住的问题。优选的，本申请的格栅装置包括的换向装置利用机械运动使得牵引机构往复运动，通过牵引机构带动自清洗水平格栅刷板也做往复运动，从而达到自清洗水平格栅刷板换向的目的，保证了高效的清洁，增长了自清洗水平格栅的使用寿命。
附图说明
图1是本发明实施例中一种可选地格栅装置的结构示意图；
图2是本发明实施例中格栅装置的安装效果示意图；
图3是图1的A-A向示意图；
图4是图3中换向机构的局部放大示意图。
具体实施方式
为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种格栅装置，以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不限定本发明。
本发明实施例提供一种格栅装置100，如图1所示，所述装置包括清除机构2、安装架6、一端设置在所述安装架上的格栅板1以及设置在所述安装架上的牵引机构3；所述清除机构2包括互相连接的清除组件和支撑组件，所述牵引机构与所述支撑组件连接；所述支撑组件用于将所述清除组件抵靠在所述格栅板上，并且在所述清除组件探测到障碍物的情况下，可调整所述清除组件和所述格栅板之间的抵靠距离。
本发明实施例中通过支撑组件在所述清除组件探测到障碍物的情况下，可调整所述清除组件和所述格栅板之间的抵靠距离，从而实现了清除机构可以根据障碍物自适应调整，从而使本发明实施例中格栅装置自适应刮除格栅板下方的漂浮物，有效保证过流面积，同时防止堵塞，从而有效解决刚性清除方式易导致格栅变形、清除设备被卡住的问题。
本发明实施例中清除机构属于自适应清除机构，可以采用板式，因此也可以描述为自适应刷板。
在一些实施例中，所述格栅板1包括冲孔网板和设置在所述冲孔网板上的加强筋。
例如，如图2所示，格栅板由冲孔网板与加强筋焊接而成，水流从不带加强筋的那一面流向带加强筋的那面，格栅板一端和安装架固定或铰接，另一端可固定在溢流堰上，若考虑存在溢流量大的紧急情况，格栅板可选择不固定在溢流堰上，这样格栅板可随时翻转，保证了紧急情况下的排水通畅。
冲孔网板采用细长条形设计，使过水面积超过了冲孔网板总面积的50％, 因此能减少流体阻力，水头损失小，保证了较高的过滤率；加强筋保证了格栅板的强度；当然，可以根据格栅板长度，设置多个加强筋。
在一些实施例中，所述装置还包括设置在所述安装架外部的防护机构，所述防护机构具有密封性能。其中防护机构可以是罩板。也就是说，安装架固定于排水管道侧壁，外部设置有具有密封性能的防护机构，当水位上升时，防护机构内的空气被封闭于防护机构顶部，确保安装架内机构免遭污水侵蚀。
如图3所示，在一些实施例中，所述支撑组件可以设置有回转销轴222，所述牵引机构3通过所述回转销轴222与所述支撑组件连接。其中，所述牵引机构3用于通过所述回转销轴牵引所述支撑组件轴向反复运动，以带动所述清除组件反复运动。
在一些实施例中，所述清除组件包括托架22、设置在所述托架上的刷子 21、设置在所述托架22两端的滑动部件221；所述支撑组件还包括支撑轴223 和配重块23；所述支撑轴223的一端与所述托架22连接，所述支撑轴223的另一端设置有所述配重块23，在所述支撑轴223的两端之间设置所述回转销轴 222；所述配重块223用于向所述托架提供压紧力，以将所述清除组件抵靠在所述格栅板上，并且在所述障碍物提供的阻力不大于所述压紧力的情况下，可调整所述清除组件和所述格栅板之间的抵靠距离。其中滑动部件可以是滑块。例如，当障碍物提供的阻力不大于压紧力时，可以通过调整的抵靠距离，从而使得清除组件跳过该障碍物，从而可以有效保证清除组件不被卡在该障碍物处，从而避免格栅装置被卡死，避免格栅板被卡住而导致的弯曲变形。
也就是说，在一些实施例中，清除机构主要由刷子21、托架22、配重块 23和滑块221组成，通过回转销轴222与牵引机构3铰接，可以绕回转销轴 222转动；刷子21固定安装于托架22上，托架两端设置有高分子材料的滑块221，支撑轴223的末端设置有配重块23；配重块23的重量通过托架22作用于安装在托架两端的滑块221上，使滑块221与格栅板1接触，保证刷子21 均匀的压到格栅板1上。
当格栅板1上有卡住的障碍物时，障碍物与刷子21产生阻力，当阻力大于配重块23产生的压紧力度，刷子21会自动跳过障碍物，从而确保刷子不会被卡住，保证了整个设备的运行安全。滑块材质为自润滑高分子材料，有效减小设备运行噪音，提高装置运行可靠性，优选的材质为MC尼龙。在一些实施例中，所述装置还包括设置在所述安装架上的驱动机构4；所述驱动机构4和所述牵引机构3之间通过传动机构5连接；所述驱动机构4用于驱动所述牵引机构3，以使所述牵引机构3牵引所述清除机构2沿着所述安装架6移动；并且在所述清除机构到达所述安装架6的两端或探测到无法通过的障碍物的情况下，驱动所述牵引机构3转换牵引方向。其中，所述驱动结构4可以为液压马达，所述传动机构5可以为传动链条。
也就是说，在一些实施例中，牵引机构3经传动机构5由驱动机构4驱动，并沿着安装架内的导轨61左右滑动，同时，牵引机构3还会带动清除机构做往复运动。其中，驱动机构4在工作状态下始终沿一个方向运转，能避免频繁换向过程中的冲击，延长传动机构5的使用寿命，提高装置的稳定性。当清除机构遇到无法避让的障碍物时，驱动机构4可以通过液压系统的压力来判断出来，从而立刻反转，保证整个设备能正常运动，不被卡死，在这样的往复运动中，清除机构2可能会将卡住的障碍物清除掉。
在一些实施例中，所述装置还可以包括换向机构7，所述驱动机构4通过所述换向机构7驱动所述牵引机构3转换牵引方向。其中，所述换向机构7可以包括过渡节71、与所述过渡节连接的滚轮支架以及设置在所述滚轮支架上的和滚轮72；所述过渡节71通过所述传动机构5与所述驱动机构4连接，所述滚轮72设置在所述牵引机构的滑槽内。
也就是说，在一些实施例中巧妙的利用换向机构的机械运动，使得牵引机构3作往复运动，从而达到与牵引机构3连接的清除机构换向的目的，进而可以使得驱动机构朝着一个方向转以提供单一方向的驱动动力，实现了机械方式的换向，从而避免动力机构直接换向而带来的油缸活塞杆外露导致的碰撞、划擦等问题。
以下通过一可选实施例，详细描述本发明中栅格装置。
如图1至图4所示，本实施例中格栅装置一般水平安装于排水管道内，在不同的安装条件下也可以进行垂直安装；格栅装置主要由格栅板1、清除机构 2、牵引机构3、传动机构5、换向机构7、安装架6和驱动机构4组成。
其中，格栅板1由冲孔网板与加强筋焊接而成，水流从不带加强筋的那一面流向带加强筋的那面，格栅板1一端和安装架6固定或铰接，另一端可固定在溢流堰上，若考虑存在溢流量大的紧急情况，格栅板1可选择不固定在溢流堰上，这样格栅板1可随时翻转，保证了紧急情况下的排水通畅。
冲孔网板1采用细长条形设计，使过水面积超过了冲孔网板总面积的50％, 因此能减少流体阻力，水头损失小，保证了较高的过滤率；加强筋保证了格栅板1的强度；根据格栅板1长度的不同，可以设置多个加强筋。
安装架6固定于排水管道侧壁，外部设置有具有密封性能的防护机构62，当水位上升时，防护机构62内的空气被封闭于防护机构62顶部，保护传动机构5等免遭污水侵蚀。
清除机构2主要由刷子21、托架22、配重块23和滑块221组成，通过回转销轴222与牵引机构3铰接，可以绕回转销轴222转动；根据格栅板1的长度，可设置多个清除机构2；刷子21固定安装于托架22上，托架22两端设置有高分子材料滑块221，托架22末端设置有配重块23；配重块23的重量通过托架22作用于安装在托架22两端的滑块221上，使滑块221与栅格板1接触，保证刷子21均匀的压到格栅板1上。
当格栅板1上有卡住的障碍物时，障碍物与刷子21产生阻力，当阻力大于配重块23产生的压紧力度，刷子21会自动跳过障碍物，从而确保刷子21 不会被卡住，保证了整个装置的运行安全。滑块221材质为自润滑高分子材料，有效减小装置运行噪音，提高装置运行可靠性。
驱动机构4在工作状态下始终沿一个方向运转，能避免频繁换向过程中的冲击，延长传动机构5的使用寿命，提高装置的稳定性；
当清除机构2遇到无法避让的障碍物时，驱动机构4可以通过液压系统的压力来判断出来，从而立刻反转，保证整个设备能正常运动，不被卡死，在这样的往复运动中，清除机构2可能会将卡住的障碍物清除掉。
当发生溢流时，污水以水平的方式流过格栅板1，漂浮物和固体颗粒物质被拦截，为了避免堵塞格栅，设置有传感器，当感应水位上升到格栅底部时，驱动机构4启动，驱动机构4通过传动机构5使牵引机构3开始沿着安装架6 内的导轨61左右滑动，从而带动与牵引机构3铰接的清除机构2进行左右往复移动，最终清除机构2开始有效地清理格栅。
若在清除机构2上探测到无法避免的障碍物，驱动机构4可以通过液压系统的压力判断出来，从而立刻反转，保证整个设备能正常运动。若清除机构2 已经到达装置两端需要换向时，驱动机构4通过传动机构5将动力传递给换向机构7，如图3中I处的放大示意图4所示，换向机构7一端经过渡节71与传动机构5连接，另一端通过滚轮72在固定于牵引装置3的滑槽31内滑动。过渡节71随传动机构5直线运动时，滚轮72不滑动，当过渡节71随传动机构5过链轮51时，滚轮72沿滑槽滑动，从而实现牵引机构3的换向；也就是说，在所述清除机构到达所述安装架的两端的情况下，所述换向机构沿着所述牵引机构的滑槽滑动，以驱动所述牵引机构转换牵引方向。
本发明实施例提供的任意一项所述装置，可以用于对格栅板进行清扫。
使用本发明实施例提供的任意一项所述装置清扫格栅板的方法可以包括：
所述牵引机构在接收到驱动动力时，根据所述驱动动力牵引所述清除机构对所述格栅板进行清扫；
在清扫过程中，当所述清除机构的清除组件探测到障碍物的情况下，可调整所述清除组件和所述格栅板之间的抵靠距离，以使所述清除组件跨过所述障碍物。
可选地，所述清除机构还包括用于提供压紧力以将所述将所述清除组件抵靠在所述格栅板上的配重块；
所述当所述清除机构的清除组件探测到障碍物的情况下，可调整所述清除组件和所述格栅板之间的抵靠距离，以使所述清除组件跨过所述障碍物，包括：
当所述清除机构的清除组件探测到障碍物的情况下，在所述障碍物提供的阻力不大于所述压紧力的情况下，可调整所述清除组件和所述格栅板之间的抵靠距离。
本发明实施例中通过支撑组件在所述清除组件探测到障碍物的情况下，可调整所述清除组件和所述格栅板之间的抵靠距离，从而实现了清除机构可以根据障碍物自适应调整，从而使本发明实施例中格栅装置自适应刮除格栅板下方的漂浮物，有效保证过流面积，同时防止堵塞，从而有效解决刚性清除方式易导致格栅变形、清除设备被卡住的问题。
在一些实施例中，可选地，所述方法还包括：
在所述清除机构到达所述安装架的两端或在所述障碍物提供的阻力大于所述压紧力的情况下，驱动所述牵引机构转换牵引方向。
也就是说，本发明实施例通过驱动所述牵引机构转换牵引方向从而可以自适应的对格栅板进行清扫，有效解决现有刚性清除方式易导致格栅变形、清除设备被卡住的问题。
在一些实施例中，可选地，所述在所述清除机构到达所述安装架的两端的情况下，驱动所述牵引机构转换牵引方向，包括：
在所述清除机构到达所述安装架的两端的情况下，所述换向机构沿着所述牵引机构的滑槽滑动，以驱动所述牵引机构转换牵引方向。
也就说，在一些实施例中，可以通过换向结构实现了机械方式的换向，从而避免动力机构直接换向而带来的油缸活塞杆外露导致的碰撞、划擦等问题。
虽然本申请描述了本发明的特定示例，但本领域技术人员可以在不脱离本发明概念的基础上设计出来本发明的变型。本领域技术人员在本发明技术构思的启发下，在不脱离本发明内容的基础上，还可以对本发明的方法做出各种改进，这仍落在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种格栅装置，其特征在于，所述装置包括清除机构、安装架、一端设置在所述安装架上的格栅板以及设置在所述安装架上的牵引机构；所述清除机构包括互相连接的清除组件和支撑组件，所述牵引机构与所述支撑组件连接；所述支撑组件用于将所述清除组件抵靠在所述格栅板上，并且在所述清除组件探测到障碍物的情况下，可调整所述清除组件和所述格栅板之间的抵靠距离；
所述支撑组件设置有回转销轴，所述牵引机构通过所述回转销轴与所述支撑组件连接；
所述清除组件包括托架、设置在所述托架上的刷子、设置在所述托架两端的滑动部件；所述支撑组件还包括支撑轴和配重块；所述支撑轴的一端与所述托架连接，所述支撑轴的另一端设置有所述配重块，在所述支撑轴的两端之间设置所述回转销轴；所述配重块用于向所述托架提供压紧力，以将所述清除组件抵靠在所述格栅板上，并且在所述障碍物提供的阻力不大于所述压紧力的情况下，可调整所述清除组件和所述格栅板之间的抵靠距离；
所述装置还包括设置在所述安装架上的驱动机构；所述驱动机构和所述牵引机构之间通过传动机构连接；所述驱动机构用于驱动所述牵引机构，以使所述牵引机构牵引所述清除机构沿着所述安装架移动；
所述装置还包括换向机构，所述驱动机构通过所述换向机构驱动所述牵引机构转换牵引方向；
所述换向机构包括过渡节、与所述过渡节连接的滚轮支架以及设置在所述滚轮支架上的滚轮；所述过渡节通过所述传动机构与所述驱动机构连接，所述滚轮设置在所述牵引机构的滑槽内；
传动机构为传动链条，换向机构一端经过渡节与传动机构连接，另一端通过滚轮在固定于牵引机构的滑槽内滑动，过渡节随传动机构直线运动时，滚轮不滑动，当过渡节随传动机构过链轮时，滚轮沿滑槽滑动，从而实现牵引机构的换向。
2.根据权利要求1所述的一种格栅装置，其特征在于，在所述清除机构到达所述安装架的两端或探测到无法通过的障碍物的情况下，驱动所述牵引机构转换牵引方向。
3.根据权利要求1或2所述的一种格栅装置，其特征在于，所述装置还包括设置在所述安装架外部的防护机构，所述防护机构具有密封性能。
4.一种使用权利要求1所述装置清扫格栅板的方法，其特征在于，所述方法包括：
所述牵引机构在接收到驱动动力时，根据所述驱动动力牵引所述清除机构对所述格栅板进行清扫；
在清扫过程中，当所述清除机构的清除组件探测到障碍物的情况下，可调整所述清除组件和所述格栅板之间的抵靠距离，以使所述清除组件跨过所述障碍物。
5.根据权利要求4所述的清扫格栅板的方法，其特征在于，所述清除机构还包括用于提供压紧力以将所述清除组件抵靠在所述格栅板上的配重块；
所述当所述清除机构的清除组件探测到障碍物的情况下，可调整所述清除组件和所述格栅板之间的抵靠距离，以使所述清除组件跨过所述障碍物，包括：
当所述清除机构的清除组件探测到障碍物的情况下，在所述障碍物提供的阻力不大于所述压紧力的情况下，可调整所述清除组件和所述格栅板之间的抵靠距离。
6.根据权利要求5所述的清扫格栅板的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述清除机构到达所述安装架的两端或在所述障碍物提供的阻力大于所述压紧力的情况下，驱动所述牵引机构转换牵引方向，或者，所述装置还包括换向机构；
所述在所述清除机构到达所述安装架的两端的情况下，驱动所述牵引机构转换牵引方向，包括：
在所述清除机构到达所述安装架的两端的情况下，所述换向机构沿着所述牵引机构的滑槽滑动，以驱动所述牵引机构转换牵引方向。
7.根据权利要求1或2所述的一种格栅装置的用途，其特征在于，所述装置用于对格栅板进行清扫。
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