CN110626785B - 一种拦污栅堵塞物拔料装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种拦污栅堵塞物拔料装置及方法，包括平衡梁，所述平衡梁上设置有水平移动的提升装置，所述提升装置下方连接有上下移动的夹料装置，所述夹料装置包括有移动夹持装置和回转夹持装置，所述移动夹持装置夹持堵塞物后靠近或远离回转夹持装置，所述回转夹持装置将移动夹持装置夹持的堵塞物拾取拔料。通过夹钳A将栅孔内的堵塞物拉出，夹钳B在将拉出的堵塞物夹紧旋转90°，堵塞物随着旋转使其完全脱离栅孔，夹钳A再靠近栅孔将剩余的堵塞物拉出，在发电机组正常运行状态下，实现了自动清理栅孔内堵塞物的作用，避免了人工清理需要停机带来的损失，解决拦污栅被树枝树干等堵塞的难题。

Description

一种拦污栅堵塞物拔料装置及方法

技术领域

本发明属于水利设备清理技术领域，尤其涉及一种拦污栅堵塞物拔料装置及方法。

背景技术

在水利水电工程中，特别是水电站中，拦污栅作为发电机组进水口的第一道屏障，其功能主要是拦截水中漂浮污物，防止堵塞物通过进水口流进发电机组。每年汛期，大量的堵塞物堆积在进水口拦污栅前，若拦污栅栅叶之间进流孔堵塞物堵塞过多，特别是树枝树干的堵塞，不但造成拦污栅栅前栅后压差过大，而且还影响发电机组的进流量，更甚至破坏拦污栅，拦污栅一旦遭到破坏，将造成重大事故。

专利号为CN201120042870.7，申请日为2011-02-21，公开了一种多功能拦污栅清污机，门架、抓斗装置、集污装置、检修门机、控制装置，抓斗装置与门架之间固定设有一滑道，抓斗装置包括控制抓斗装置升降运动的卷扬机构、固定抓斗的抓斗支架，卷扬机构与滑道活动连接，抓斗支架上还固定设有驱动抓斗动作的抓斗驱动装置；集污装置为一与门架之间可装拆式的集污小车；通过采用抓斗装置与滑道。

上述专利通过采用抓斗装置对拦污栅上的垃圾进行清理，并通过一滑道可将抓斗自动移动至集污小车所在的卸污位置，实现了清污和卸污连贯性一体完成，不影响水轮机或泵站的正常运行。但是清污抓斗均无法解决拦污栅上栅孔之间树枝树干卡阻问题，通常做法有两种，一种是等拦污栅堵塞物过多的时候，发电机组停机，将拦污栅提出孔口，人工将栅孔的堵塞物清除；另一种做法是等每年的固定检修期，将每扇拦污栅提出孔口，然后人工清除，采用该两种方式，对于水电站停机清理，都将造成不小的经济损失，栅孔卡住的树枝树干等堵塞物难以拔出。

发明内容

本发明为了克服上述现有技术的缺陷，本发明提出了一种拦污栅堵塞物拔料装置及方法，能够在发电机组正常运行状态下，将卡住栅孔的堵塞物自动清理。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下。

一种拦污栅堵塞物拔料装置，包括平衡梁，所述平衡梁上设置有水平移动的提升装置，所述提升装置下方连接有上下移动的夹料装置，所述夹料装置包括有移动夹持装置和回转夹持装置，所述移动夹持装置夹持堵塞物后靠近或远离回转夹持装置，所述回转夹持装置将移动夹持装置夹持的堵塞物拾取拔料。

所述提升装置包括滑板、工字钢、电机B和滑轮，所述滑板的上端设置有沿工字钢长度方向滚动的滚轴，下端设置有电机A，所述电机A的旋转轴上固定有至少两个卷筒，所述卷筒上缠绕有钢丝绳的上端，所述钢丝绳的下端连接夹料装置，所述电机B固定在平衡梁，所述滑轮至少四个，且均匀分布在平衡梁的上端和下端，所述滑板的两端连接有拉绳，拉绳沿滑轮移动缠绕在电机B的旋转轴上。

所述滚轴为至少两个，且相对设置卡合在工字钢上，所述滚轴通过轴承固定在滑板上。

所述夹料装置包括配重，所述配重上端连接钢丝绳，下端固定有轨道和回转油缸，所述移动夹持装置包括沿轨道长度方向往复移动的滑块，所述滑块的下端设置有连接板A，所述连接板A的下端设置有夹钳A、以及使夹钳A张开或闭合的油缸A，所述连接板A上还连接有液压缸的一端，所述液压缸的另一端靠近回转油缸，且固定在配重上，且靠近，所述回转夹持装置包括固定回转油缸下端的连接板B，在所述连接板B的下端设置有夹钳B、以及使夹钳B张开或闭合的油缸B。

所述夹钳A和夹钳B包括两个相对设置齿条板，所述夹钳A上的齿条板上端通过轴承连接在连接板A上，下端外壁连接油缸A的一端，所述油缸A的另一端固定在连接板A上，所述夹钳B上的齿条板上端通过轴承连接在连接板B上，下端外壁连接油缸B的一端，所述油缸B的另一端固定在连接板B上。

所述配重侧壁上设置有至少两个滚筒。

所述配重的下端还连接有支架，所述支架上设置有防水摄像头，所述防水摄像头与夹钳A的底端平行。

一种拦污栅堵塞物拔料方法，包括以下步骤：

A、当拦污栅上的栅孔卡有堵塞物时，起重机通过吊耳将平衡梁调到需要清理堵塞物的栅孔上方；

B、电机A旋转向下放钢丝绳，连接在钢丝绳上的配重及夹料装置下沉，配重上的滚轴沿拦污栅侧壁向下滚动；

C、通过防水摄像头观察堵塞物的位置，当移动夹持装置与栅孔内堵塞物的位置相对应时，电机A停止转动，夹料装置停止下沉；

D、启动电机B转动，拉绳绕滑轮来回拉动滑板，带动滚轴在工字钢下翼板的上端面往复滚动，从而调节夹料装置左右移动，直到移动夹持装置水平方向上靠近栅孔，电机B停止转动；

E、油缸A收缩带动夹钳A张开，液压缸伸长推动滑块沿轨道向左移动，直到堵塞物在夹钳A张开后的开口内，液压缸停止伸长；

F、油缸A伸长带动夹钳A闭合夹紧堵塞物，液压缸收缩向右拉动滑块沿轨道向右移动，夹钳A将堵塞物从栅孔内水平拉出，直到夹钳A靠近夹钳B后液压缸停止收缩；

G、在F步骤的同时，油缸B收缩带动夹钳B张开，回转油缸带动夹钳B旋转，使夹钳B与夹钳A开口方位一致，夹钳A靠近夹钳B停止移动后，夹钳A夹紧堵塞物的端头伸入夹钳B的开口，油缸B伸长带动夹钳B闭合夹紧堵塞物, 油缸A收缩带动夹钳A张开，回转油缸带动夹钳B旋转90°，将栅孔内的堵塞物外拉；

H、栅孔内还有剩余堵塞物时，重复E到F步骤；

I、电机A旋转向上收缩钢丝绳，连接在钢丝绳上的配重上升，配重上的滚轴沿拦污栅侧壁向上滚动，夹钳A和夹钳B上夹紧的堵塞物随着上升到水面，启动电机B旋转使夹料装置移动到收集装置的上方，夹钳A和夹钳B张开，堵塞物掉入在收集装置内；

J、重复B到I步骤，对下一个栅孔的堵塞物进行清理，所有孔清理完后，起重机通过吊耳将平衡梁调到下一个需要清理堵塞物的栅孔上方。

采用本发明的优点在于。

1、通过夹钳A将栅孔内的堵塞物拉出，夹钳B在将拉出的堵塞物夹紧旋转90°，堵塞物随着旋转使其完全脱离栅孔，夹钳A再靠近栅孔将剩余的堵塞物拉出，在发电机组正常运行状态下，实现了自动清理栅孔内堵塞物的作用，避免了人工清理需要停机带来的损失，解决拦污栅被树枝树干等堵塞的难题。

2、通过拉绳绕电机B旋转，带动滑板在工字钢上左右移动，便于调节夹料装置与拦污栅的位置，使夹钳A在合适的位置对栅孔内的堵塞物进行夹持。

3、通过滚轴以较低的滚动摩擦代替阻力较低的滑动摩擦，摩擦阻力小，功率消耗小，机械效率高，易启动。

4、通过油缸带动夹钳开合，结构简单，输出力大可做大功率的动力元件，工作效率高，性能稳定可靠，工作温度范围可达-60~200度，其超长寿命在运行6000小时后不发生任何故障。

5、通过夹钳的夹扣成齿条状，增加摩擦力，便于拉扯堵塞物。

6、通过滚筒防止配重与拦污栅发生摩擦损坏。

7、通过摄像头便于观察水下情况，使工作人员更容易调节夹料装置与栅孔的位置。

附图说明

下面将结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的具体说明，其中。

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1中I处结构示意图。

图3为图1中A向结构示意图。

图4为图3中回转油缸旋转90°后的结构示意图。

图5为图1中B-B截面剖视图。

图6为拦污栅正面结构剖视图。

图7为拦污栅侧面结构剖视图。

图中标记：1、平衡梁，2、提升装置，3、夹料装置，4、移动夹持装置，5、回转夹持装置，6、支架，7、防水摄像头，8、吊耳，9、拦污栅，10、栅孔，21、滑板，22、工字钢，23、滚轴，24、电机A，25、卷筒，26、钢丝绳，27、拉绳，28、电机B，29、滑轮，31、配重，32、滚筒，33、轨道，34、回转油缸，41、滑块，42、连接板A，43、夹钳A，44、油缸A，45、液压缸，51、连接板B，52、夹钳B，53、油缸B。

具体实施方式

实施例1

如图1至7所示，一种拦污栅堵塞物拔料装置，包括平衡梁1，所述平衡梁1上设置有水平移动的提升装置2，所述提升装置2下方连接有上下移动的夹料装置3，所述夹料装置3包括有移动夹持装置4和回转夹持装置5 ，所述移动夹持装置4夹持堵塞物后靠近或远离回转夹持装置5，所述回转夹持装置5将移动夹持装置4夹持的堵塞物拾取拔料。

通过夹钳A43将栅孔10内的堵塞物拉出，夹钳B52在将拉出的堵塞物夹紧旋转90°，堵塞物随着旋转使其完全脱离栅孔10，夹钳A43再靠近栅孔10将剩余的堵塞物拉出，在发电机组正常运行状态下，实现了自动清理栅孔10内堵塞物的作用，避免了人工清理需要停机带来的损失，解决拦污栅9被树枝树干等堵塞的难题。

实施例2

如图1至7所示，一种拦污栅堵塞物拔料装置，包括平衡梁1，所述平衡梁1上设置有水平移动的提升装置2，所述提升装置2下方连接有上下移动的夹料装置3，所述夹料装置3包括有移动夹持装置4和回转夹持装置5 ，所述移动夹持装置4夹持堵塞物后靠近或远离回转夹持装置5，所述回转夹持装置5将移动夹持装置4夹持的堵塞物拾取拔料。

所述提升装置2包括滑板21、工字钢22、电机B28和滑轮29，所述滑板21的上端设置有沿工字钢22长度方向滚动的滚轴23，下端设置有电机A24，所述电机A24的旋转轴上固定有至少两个卷筒25，所述卷筒25上缠绕有钢丝绳26的上端，所述钢丝绳26的下端连接夹料装置3，所述电机B28固定在平衡梁1，所述滑轮29至少四个，且均匀分布在平衡梁1的上端和下端，所述滑板21的两端连接有拉绳27，拉绳27沿滑轮29移动缠绕在电机B28的旋转轴上。

所述滚轴23为至少两个，且相对设置卡合在工字钢22上，所述滚轴23通过轴承固定在滑板21上。

所述夹料装置3包括配重31，所述配重31上端连接钢丝绳26，下端固定有轨道33和回转油缸34，所述移动夹持装置4包括沿轨道33长度方向往复移动的滑块41，所述滑块41的下端设置有连接板A42，所述连接板A42的下端设置有夹钳A43、以及使夹钳A43张开或闭合的油缸A44，所述连接板A42上还连接有液压缸45的一端，所述液压缸45的另一端靠近回转油缸34，且固定在配重31上，且靠近，所述回转夹持装置5包括固定回转油缸34下端的连接板B51，在所述连接板B51的下端设置有夹钳B52、以及使夹钳B52张开或闭合的油缸B53。

所述夹钳A43和夹钳B52包括两个相对设置齿条板，所述夹钳A43上的齿条板上端通过轴承连接在连接板A42上，下端外壁连接油缸A44的一端，所述油缸A44的另一端固定在连接板A42上，所述夹钳B52上的齿条板上端通过轴承连接在连接板B51上，下端外壁连接油缸B53的一端，所述油缸B53的另一端固定在连接板B51上。

所述配重31侧壁上设置有至少两个滚筒32。

所述配重31的下端还连接有支架6，所述支架6上设置有防水摄像头7，所述防水摄像头7与夹钳A43的底端平行。

所述平衡梁1的上端还设置两个吊耳8，所述吊耳8分别靠近平衡梁1的两端。

通过夹钳A43将栅孔10内的堵塞物拉出，夹钳B52在将拉出的堵塞物夹紧旋转90°，堵塞物随着旋转使其完全脱离栅孔10，夹钳A43再靠近栅孔10将剩余的堵塞物拉出，在发电机组正常运行状态下，实现了自动清理栅孔10内堵塞物的作用，避免了人工清理需要停机带来的损失，解决拦污栅9被树枝树干等堵塞的难题。

通过拉绳27绕电机B28旋转，带动滑板21在工字钢22上左右移动，便于调节夹料装置3与拦污栅9的位置，使夹钳A43在合适的位置对栅孔10内的堵塞物进行夹持。

通过滚轴23以较低的滚动摩擦代替阻力较低的滑动摩擦，摩擦阻力小，功率消耗小，机械效率高，易启动。

通过油缸带动夹钳开合，结构简单，输出力大可做大功率的动力元件，工作效率高，性能稳定可靠，工作温度范围可达-60~200度，其超长寿命在运行6000小时后不发生任何故障。

通过夹钳的夹扣成齿条状，增加摩擦力，便于拉扯堵塞物。

通过滚筒32防止配重31与拦污栅9发生摩擦损坏。

通过摄像头便于观察水下情况，使工作人员更容易调节夹料装置与栅孔的位置。

一种拦污栅堵塞物拔料方法，包括以下步骤：

A、当拦污栅9上的栅孔10卡有堵塞物时，起重机通过吊耳8将平衡梁1调到需要清理堵塞物的栅孔10上方；

B、电机A24旋转向下放钢丝绳26，连接在钢丝绳26上的配重31及夹料装置3下沉，配重31上的滚轴23沿拦污栅9侧壁向下滚动；

C、通过防水摄像头7观察堵塞物的位置，当移动夹持装置4与栅孔10内堵塞物的位置相对应时，电机A24停止转动，夹料装置3停止下沉；

D、启动电机B28转动，拉绳27绕滑轮29来回拉动滑板21，带动滚轴23在工字钢22下翼板的上端面往复滚动，从而调节夹料装置3左右移动，直到移动夹持装置4水平方向上靠近栅孔10，电机B28停止转动；

E、油缸A44收缩带动夹钳A43张开，液压缸45伸长推动滑块41沿轨道33向左移动，直到堵塞物在夹钳A43张开后的开口内，液压缸45停止伸长；

F、油缸A44伸长带动夹钳A43闭合夹紧堵塞物，液压缸45收缩向右拉动滑块41沿轨道33向右移动，夹钳A43将堵塞物从栅孔10内水平拉出，直到夹钳A43靠近夹钳B52后液压缸45停止收缩；

G、在F步骤的同时，油缸B53收缩带动夹钳B52张开，回转油缸34带动夹钳B52旋转，使夹钳B52与夹钳A43开口方位一致，夹钳A43靠近夹钳B52停止移动后，夹钳A43夹紧堵塞物的端头伸入夹钳B52的开口，油缸B53伸长带动夹钳B52闭合夹紧堵塞物, 油缸A44收缩带动夹钳A43张开，回转油缸34带动夹钳B52旋转90°，将栅孔10内的堵塞物外拉；

H、栅孔10内还有剩余堵塞物时，重复E到F步骤；

I、电机A24旋转向上收缩钢丝绳26，连接在钢丝绳26上的配重31上升，配重31上的滚轴23沿拦污栅9侧壁向上滚动，夹钳A43和夹钳B52上夹紧的堵塞物随着上升到水面，启动电机B28旋转使夹料装置3移动到收集装置的上方，夹钳A43和夹钳B52张开，堵塞物掉入在收集装置内；

J、重复B到I步骤，对下一个栅孔10的堵塞物进行清理，所有孔清理完后，起重机通过吊耳8将平衡梁1调到下一个需要清理堵塞物的栅孔10上方。

所述防水摄像头7的型号为：LH水下高清摄像机，生产厂家为：北京大洋经略科技有限公司。

所述电机A24为卷扬机5t3t2t1t升降机电动葫芦提升机，生产厂家为：南京起重电机总厂。

所述电机B28的型号为：PPF60-10精密行星减速机，400W伺服电机减速器，生产厂家为：寅通减速机有限公司。

所述回转油缸34型号为：P22-125的可旋转式液压缸，生产厂家为：江苏在田液压机械有限公司。

所述油缸A44和油缸B53的型号均为：双出轴可调液压油缸液压缸双向升降MOB32/40/50/63轻型小型油缸，生产厂家为：乐清市匠信气动液压有限公司。

所述液压缸的型号为：液压轻型油缸MOB50*100，生产厂家为：东莞市赫力液压设备有限公司。

以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (7)

1.一种拦污栅堵塞物拔料装置，包括平衡梁（1），其特征在于：所述平衡梁（1）上设置有水平移动的提升装置（2），所述提升装置（2）下方连接有上下移动的夹料装置（3），所述夹料装置（3）包括有移动夹持装置（4）和回转夹持装置（5），所述移动夹持装置（4）夹持堵塞物后靠近或远离回转夹持装置（5），所述回转夹持装置（5）将移动夹持装置（4）夹持的堵塞物拾取拔料；

所述提升装置（2）包括滑板（21）、工字钢（22）、电机B（28）和滑轮（29），所述滑板（21）的上端设置有沿工字钢（22）长度方向滚动的滚轴（23），下端设置有电机A（24），所述电机A（24）的旋转轴上固定有至少两个卷筒（25），所述卷筒（25）上缠绕有钢丝绳（26）的上端，所述钢丝绳（26）的下端连接夹料装置（3），所述电机B（28）固定在平衡梁（1），所述滑轮（29）至少四个，且均匀分布在平衡梁（1）的上端和下端，所述滑板（21）的两端连接有拉绳（27），拉绳（27）沿滑轮（29）移动缠绕在电机B（28）的旋转轴上；

所述夹料装置（3）包括配重（31），所述配重（31）上端连接钢丝绳（26），下端固定有轨道（33）和回转油缸（34），所述移动夹持装置（4）包括沿轨道（33）长度方向往复移动的滑块（41），所述滑块（41）的下端设置有连接板A（42），所述连接板A（42）的下端设置有夹钳A（43）、以及使夹钳A（43）张开或闭合的油缸A（44），所述连接板A（42）上还连接有液压缸（45）的一端，所述液压缸（45）的另一端靠近回转油缸（34），且固定在配重（31）上，且靠近，所述回转夹持装置（5）包括固定回转油缸（34）下端的连接板B（51），在所述连接板B（51）的下端设置有夹钳B（52）、以及使夹钳B（52）张开或闭合的油缸B（53）；

所述拉绳（27）绕电机B（28）旋转，带动滑板（21）在工字钢（22）上左右移动；

所述夹钳A（43）将堵塞物拉出，夹钳B（52）在将拉出的堵塞物夹紧旋转90°。

2.根据权利要求1所述的一种拦污栅堵塞物拔料装置，其特征在于：所述滚轴（23）为至少两个，且相对设置卡合在工字钢（22）上，所述滚轴（23）通过轴承固定在滑板（21）上。

3.根据权利要求1所述的一种拦污栅堵塞物拔料装置，其特征在于：所述夹钳A（43）和夹钳B（52）包括两个相对设置齿条板，所述夹钳A（43）上的齿条板上端通过轴承连接在连接板A（42）上，下端外壁连接油缸A（44）的一端，所述油缸A（44）的另一端固定在连接板A（42）上，所述夹钳B（52）上的齿条板上端通过轴承连接在连接板B（51）上，下端外壁连接油缸B（53）的一端，所述油缸B（53）的另一端固定在连接板B（51）上。

4.根据权利要求1所述的一种拦污栅堵塞物拔料装置，其特征在于：所述配重（31）侧壁上设置有至少两个滚筒（32）。

5.根据权利要求1所述的一种拦污栅堵塞物拔料装置，其特征在于：所述配重（31）的下端还连接有支架（6），所述支架（6）上设置有防水摄像头（7），所述防水摄像头（7）与夹钳A（43）的底端平行2。

6.根据权利要求1所述的一种拦污栅堵塞物拔料装置，其特征在于：所述平衡梁（1）的上端还设置两个吊耳（8），所述吊耳（8）分别靠近平衡梁（1）的两端。

7.一种拦污栅堵塞物拔料方法，其特征在于：包括以下步骤：

A、当拦污栅（9）上的栅孔（10）卡有堵塞物时，起重机通过吊耳（8）将平衡梁（1）调到需要清理堵塞物的栅孔（10）上方；

B、电机A（24）旋转向下放钢丝绳（26），连接在钢丝绳（26）上的配重（31）及夹料装置（3）下沉，配重（31）上的滚轴（23）沿拦污栅（9）侧壁向下滚动；

C、通过防水摄像头（7）观察堵塞物的位置，当移动夹持装置（4）与栅孔（10）内堵塞物的位置相对应时，电机A（24）停止转动，夹料装置（3）停止下沉；

D、启动电机B（28）转动，拉绳（27）绕滑轮（29）来回拉动滑板（21），带动滚轴（23）在工字钢（22）下翼板的上端面往复滚动，从而调节夹料装置（3）左右移动，直到移动夹持装置（4）水平方向上靠近栅孔（10），电机B（28）停止转动；

E、油缸A（44）收缩带动夹钳A（43）张开，液压缸（45）伸长推动滑块（41）沿轨道（33）向左移动，直到堵塞物在夹钳A（43）张开后的开口内，液压缸（45）停止伸长；

F、油缸A（44）伸长带动夹钳A（43）闭合夹紧堵塞物，液压缸（45）收缩向右拉动滑块（41）沿轨道（33）向右移动，夹钳A（43）将堵塞物从栅孔（10）内水平拉出，直到夹钳A（43）靠近夹钳B（52）后液压缸（45）停止收缩；

G、在F步骤的同时，油缸B（53）收缩带动夹钳B（52）张开，回转油缸（34）带动夹钳B（52）旋转，使夹钳B（52）与夹钳A（43）开口方位一致，夹钳A（43）靠近夹钳B（52）停止移动后，夹钳A（43）夹紧堵塞物的端头伸入夹钳B（52）的开口，油缸B（53）伸长带动夹钳B（52）闭合夹紧堵塞物, 油缸A(44)收缩带动夹钳A（43）张开，回转油缸（34）带动夹钳B（52）旋转90°，将栅孔（10）内的堵塞物外拉；

H、栅孔（10）内还有剩余堵塞物时，重复E到F步骤；

I、电机A（24）旋转向上收缩钢丝绳（26），连接在钢丝绳（26）上的配重（31）上升，配重（31）上的滚轴（23）沿拦污栅（9）侧壁向上滚动，夹钳A（43）和夹钳B（53）上夹紧的堵塞物随着上升到水面，启动电机B(28)旋转使夹料装置（3）移动到收集装置的上方，夹钳A（43）和夹钳B（53）张开，堵塞物掉入在收集装置内；

J、重复B到I步骤，对下一个栅孔（10）的堵塞物进行清理，所有孔清理完后，起重机通过吊耳（8）将平衡梁（1）调到下一个需要清理堵塞物的栅孔（10）上方。

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