CN112744933B - 一种水体生态修复装置 - Google Patents

Abstract

本发明适用于水体修复设备技术领域，尤其涉及一种水体生态修复装置，包括太阳能板和鼓风机，所述水体生态修复装置还包括主箱体和进气轴，太阳能板通过连接杆固定在主箱体上端，鼓风机固定在主箱体上端，主箱体为空腔结构，进气轴固定在主箱体内，进气轴上连接有行进组件和两组曝气组件，两组曝气组件设置在行进组件的两侧，太阳能板底部固定有电池，电池与鼓风机电性连接，主箱体的四周固定设置有浮力环。本发明实施例提供的一种水体生态修复装置，结构简单，设计合理，通过收集太阳能为设备供电，节能环保，无需架设电力设施，成本低，并且能够通过行进组件带动整体在水体内移动，因此单个装置的覆盖面积大，大大降低了用于水体修复的成本。

Description

一种水体生态修复装置

技术领域

本发明属于水体修复设备技术领域，尤其涉及一种水体生态修复装置。

背景技术

生态修复(ecological remediation)是在生态学原理指导下，以生物修复为基础，结合各种物理修复、化学修复以及工程技术措施，通过优化组合，使之达到最佳效果和最低耗费的一种综合的修复污染环境的方法。生态修复的顺利施行，需要生态学、物理学、化学、植物学、微生物学、分子生物学、栽培学和环境工程等多学科的参与。对受损生态系统的修复与维护涉及生态稳定性、生态可塑性及稳态转化等多种生态学理论。

水环境质量问题、水生态问题、环境隐患问题不断突出，严重影响和损害人类生活和生命健康。河道中排入大量的工业废水和生活废水，自我修复和自净能力被不断削弱，漂浮物和悬浮颗粒增加，颗粒物能够结合具有生物有效性的污染物，成为水体中重要的污染物，富营养化程度加剧；湖泊、水库和生活污水纳污渠(池)作为静水湖泊(池)，呈现易污染、水环境容量小、水体自净能力低等特点。因此出现藻类植物大量繁殖，甚至出现黑臭水体现象，水体的自我修复功能完全遭受破坏。

现有的水体生态修复装置一般是直接向水体中通入空气，通过曝气来进行生态修复。但是这类装置的结构过于简单，并且只能够进行定点安装。如果需要修复的水体面积很大，则所需的成本就会大幅度提升。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种水体生态修复装置，旨在解决背景技术中提出的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种水体生态修复装置，包括太阳能板和鼓风机，所述水体生态修复装置还包括主箱体和进气轴，太阳能板通过连接杆固定在主箱体上端，鼓风机固定在主箱体上端，主箱体为空腔结构，进气轴固定在主箱体内，进气轴上连接有行进组件和两组曝气组件，两组曝气组件设置在行进组件的两侧，太阳能板底部固定有电池，电池与鼓风机电性连接，主箱体的四周固定设置有浮力环。

优选地，所述曝气组件包括软管、收卷轮和外球体，收卷轮内径通过两组第一密封轴承固定在进气轴外径，进气轴为空心圆柱结构，且进气轴外径位于两组第一密封轴承之间的位置设置有第一出气孔，软管一端与收卷轮固定连接，且另一端穿过主箱体后与外球体固定连接，外球体为空腔结构，外球体内固定设置有内球体，软管与内球体连通，内球体为空腔结构，且内球体内部转动设置有转轴，转轴外径上固定连接有一组偏心轮，偏心轮的一侧固定设置有翅片，转轴的轴线不与软管的轴线相交，内球体通过溢流阀与外球体连通，外球体上设置有多个曝气孔，外球体外径上还固定设置有多组棘刺。

优选地，所述收卷轮的一侧固定连接有驱动环，主箱体内壁上固定设置有短轴，短轴外径通过阻尼轴承连接有第一齿轮，第一齿轮的一侧设置有环形的导槽，导槽内滑动设置有单向阻尼滑块，短轴外径固定设置有卷簧，卷簧远离短轴的一端与单向阻尼滑块固定连接，驱动环外径固定设置有第二齿轮，第一齿轮与第二齿轮啮合。

优选地，所述行进组件包括出气轴、喷气盘和限位板，出气轴为空心结构，其两端分别与两组曝气组件固定连接，进气轴上通过两组单向阻尼轴承和两组第一密封轴承连接有收卷轮，软管一端与收卷轮固定连接，且另一端与出气轴连通，喷气盘设置有两组，喷气盘为空腔结构，且内径通过第二密封轴承与出气轴外径连接，出气轴位于两组第二密封轴承之间的位置设置有第二出气孔，喷气盘上设置有第一喷头和第二喷头，第一喷头和第二喷头内均设置有电控阀，喷气盘上固定设置有限位杆，出气轴上固定有限位板，限位板上设置有限位槽，限位杆滑动设置在限位槽内。

优选地，所述主箱体上设置有气压平衡孔。

优选地，所述主箱体下端设置有圆角。

优选地，所述主箱体内设置有定位装置。

本发明实施例提供的一种水体生态修复装置，结构简单，设计合理，通过收集太阳能为设备供电，节能环保，无需架设电力设施，成本低，并且能够通过行进组件带动整体在水体内移动，因此单个装置的覆盖面积大，大大降低了用于水体修复的成本。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种水体生态修复装置的结构示意图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为本发明实施例提供的一种水体生态修复装置的部分结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种喷气盘的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种限位板的结构示意图。

附图中：1、主箱体；2、软管；3、曝气组件；4、固定环；5、出气轴；6、太阳能板；7、电池；8、鼓风机；9、连接杆；10、浮力环；11、进气轴；12、收卷轮；13、第一齿轮；14、第二齿轮；15、喷气盘；16、限位板；17、第二出气孔；18、限位杆；19、外球体；20、内球体；21、棘刺；22、曝气孔；23、导槽；24、单向阻尼滑块；25、卷簧；26、偏心轮；27、转轴；28、溢流阀；29、阻尼轴承；30、第一喷头；31、第二喷头；32、限位槽。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

如图1和2所示，为本发明实施例提供的一种水体生态修复装置的结构示意图，包括太阳能板6和鼓风机8，所述水体生态修复装置还包括主箱体1和进气轴11，太阳能板6通过连接杆9固定在主箱体1上端，鼓风机8固定在主箱体1上端，主箱体1为空腔结构，进气轴11固定在主箱体1内，进气轴11上连接有行进组件和两组曝气组件3，两组曝气组件3设置在行进组件的两侧，太阳能板6底部固定有电池7，电池7与鼓风机8电性连接，主箱体1的四周固定设置有浮力环10。

在本发明的一个实例中，对现有的水体修复装置来说，其一般采用直接向水体中通气，或者利用类似与绞龙之类的装置搅动沉积在水体底部的淤泥及污染物，以提高水体修复的效率，但是定点式的设置大大增加了成本。在使用本发明时，将本发明投入到待修复水体中，进而利用浮力环10将主箱体1支撑住，使得主箱体1位于水面上，行进组件和两组曝气组件3则直接下沉至水体底部，然后利用太阳能板6进行发电，其产生的电能存储在电池7内，通过电池7向鼓风机8供电，鼓风机8将空气直接输入至进气轴11内，进入进气轴11内的空气则通过出气孔17分别进入行进组件和曝气组件3，进入曝气组件3的空气将会从水体底部喷出，并在此过程中，驱动曝气组件进行振动，以提高曝气效率，进入行进组件内的空气则驱动行进组件移动，行进组件带动主箱体1在水面上移动，从而实现移动的目的。本发明实施例提供的一种水体生态修复装置，结构简单，设计合理，通过收集太阳能为设备供电，节能环保，无需架设电力设施，成本低，并且能够通过行进组件带动整体在水体内移动，因此单个装置的覆盖面积大，大大降低了用于水体修复的成本。

如图1和2所示，作为本发明的一种优选实施例，所述曝气组件3包括软管2、收卷轮12和外球体19，收卷轮12内径通过两组第一密封轴承固定在进气轴11外径，进气轴11为空心圆柱结构，且进气轴11外径位于两组第一密封轴承之间的位置设置有第一出气孔，软管2一端与收卷轮12固定连接，且另一端穿过主箱体1后与外球体19固定连接，外球体19为空腔结构，外球体19内固定设置有内球体20，软管2与内球体20连通，内球体20为空腔结构，且内球体20内部转动设置有转轴27，转轴27外径上固定连接有一组偏心轮26，偏心轮26的一侧固定设置有翅片，转轴27的轴线不与软管2的轴线相交，内球体20通过溢流阀28与外球体19连通，外球体19上设置有多个曝气孔22，外球体19外径上还固定设置有多组棘刺21。

在本发明的一个实例中，在使用时，空气首先通过第一出气孔进入到收卷轮12内腔内，通过设置的第一密封轴承能保证气密性，并且第一密封轴承外侧还可以再设置阻尼轴承，阻尼轴承提供的阻力值应当小于曝气组件3在水体中产生的拉力值，进入收卷轮12内的空气先进入到内球体20内腔，并且吹动翅片转动，翅片转动时，将会带动偏心轮26旋转，偏心轮26在旋转的过程中，将会带动外球体19发生振动，当内球体20内的气压逐渐增加的时候，溢流阀28打开，空气通过设置在外球体19上的曝气孔22排出，这些空气不仅会与水体接触，还会冲击水体底部沉积的淤泥，从而起到搅拌的目的，外球体19外设置的棘刺21能够使得外球体19外壁不与淤泥直接接触，从而保证空气能够从各个曝气孔22中排出，保证了曝气范围。

如图1和3所示，作为本发明的一种优选实施例，所述收卷轮12的一侧固定连接有驱动环，主箱体1内壁上固定设置有短轴，短轴外径通过阻尼轴承29连接有第一齿轮13，第一齿轮13的一侧设置有环形的导槽23，导槽23内滑动设置有单向阻尼滑块24，短轴外径固定设置有卷簧25，卷簧25远离短轴的一端与单向阻尼滑块24固定连接，驱动环外径固定设置有第二齿轮14，第一齿轮13与第二齿轮14啮合。

在本发明的一个实例中，对于不同的水体而言，其深度是不一样的，因此如果收卷轮12始终能够自由转动的话，软管2将会完全从收卷轮12上释放，因此那么就需要更大的供气压力才能使得空气从外球体19中排出，增加了能耗；在本发明中，通过设置卷簧25和单向阻尼滑块24，能避免这一问题。在使用时，先释放外球体19，使得外球体19沉入水体底部，在此过程中，单向阻尼滑块24向有阻尼的一侧滑动，然后在卷簧25的作用下，使得收卷轮12存在一个向无阻尼的一侧滑动，从而实现对软管2进行张紧的目的，无论是正转还是翻转，收卷轮12将会通过第二齿轮14带动第一齿轮13转动，卷簧25产生的力则通过第二齿轮14传至收卷轮12。

如图1、4和5所示，作为本发明的一种优选实施例，所述行进组件包括出气轴5、喷气盘15和限位板16，出气轴5为空心结构，其两端分别与两组曝气组件3固定连接，进气轴11上通过两组单向阻尼轴承和两组第一密封轴承连接有收卷轮12，软管2一端与收卷轮12固定连接，且另一端与出气轴5连通，喷气盘15设置有两组，喷气盘15为空腔结构，且内径通过第二密封轴承与出气轴5外径连接，出气轴5位于两组第二密封轴承之间的位置设置有第二出气孔17，喷气盘15上设置有第一喷头30和第二喷头31，第一喷头30和第二喷头31内均设置有电控阀，喷气盘15上固定设置有限位杆18，出气轴5上固定有限位板16，限位板16上设置有限位槽32，限位杆18滑动设置在限位槽32内。

在本发明的一个实例中，出气轴5的两端通过固定环4与曝气组件3内的软管2固定连接。在使用时，空气通过进气轴11上的第一出气孔进入收卷轮12内，然后通过软管2进入到喷气盘15内，此时两组喷气盘15上的第一喷头30同步打开，此时出气轴5为单侧受力，因此出气轴5将会通过软管2带动主箱体1向一侧移动；通过设置的限位杆18与限位槽32之间配合使得第一喷头30和第二喷头31均向水体底部喷射；在需要调转方向的时候，第一喷头30关闭，第二喷头31启动即可。电控阀通过线缆与电池7连接，主箱体1内设置有线缆收卷组件。

如图1所示，作为本发明的一种优选实施例，所述主箱体1上设置有气压平衡孔。

如图1所示，作为本发明的一种优选实施例，所述主箱体1下端设置有圆角。

如图1所示，作为本发明的一种优选实施例，所述主箱体1内设置有定位装置。

在本发明的一个实例中，设置气压平衡孔用于平衡主箱体1内的气压，设置圆角用于降低阻力，设置定位装置方便使用者进行定位。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种水体生态修复装置，包括太阳能板(6)和鼓风机(8)，其特征在于，所述水体生态修复装置还包括主箱体(1)和进气轴(11)，太阳能板(6)通过连接杆(9)固定在主箱体(1)上端，鼓风机(8)固定在主箱体(1)上端，主箱体(1)为空腔结构，进气轴(11)固定在主箱体(1)内，进气轴(11)上连接有行进组件和两组曝气组件(3)，两组曝气组件(3)设置在行进组件的两侧，太阳能板(6)底部固定有电池(7)，电池(7)与鼓风机(8)电性连接，主箱体(1)的四周固定设置有浮力环(10)；

所述曝气组件(3)包括软管(2)、收卷轮(12)和外球体(19)，收卷轮(12)内径通过两组第一密封轴承固定在进气轴(11)外径，进气轴(11)为空心圆柱结构，且进气轴(11)外径位于两组第一密封轴承之间的位置设置有第一出气孔，软管(2)一端与收卷轮(12)固定连接，且另一端穿过主箱体(1)后与外球体(19)固定连接，外球体(19)为空腔结构，外球体(19)内固定设置有内球体(20)，软管(2)与内球体(20)连通，内球体(20)为空腔结构，且内球体(20)内部转动设置有转轴(27)，转轴(27)外径上固定连接有一组偏心轮(26)，偏心轮(26)的一侧固定设置有翅片，转轴(27)的轴线不与软管(2)的轴线相交，内球体(20)通过溢流阀(28)与外球体(19)连通，外球体(19)上设置有多个曝气孔(22)，外球体(19)外径上还固定设置有多组棘刺(21)；

所述行进组件包括出气轴(5)、喷气盘(15)和限位板(16)，出气轴(5)为空心结构，其两端分别与两组曝气组件(3)固定连接，进气轴(11)上通过两组单向阻尼轴承和两组第一密封轴承连接有收卷轮(12)，软管(2)一端与收卷轮(12)固定连接，且另一端与出气轴(5)连通，喷气盘(15)设置有两组，喷气盘(15)为空腔结构，且内径通过第二密封轴承与出气轴(5)外径连接，出气轴(5)位于两组第二密封轴承之间的位置设置有第二出气孔(17)，喷气盘(15)上设置有第一喷头(30)和第二喷头(31)，第一喷头(30)和第二喷头(31)内均设置有电控阀，喷气盘(15)上固定设置有限位杆(18)，出气轴(5)上固定有限位板(16)，限位板(16)上设置有限位槽(32)，限位杆(18)滑动设置在限位槽(32)内。

2.根据权利要求1所述的水体生态修复装置，其特征在于，所述收卷轮(12)的一侧固定连接有驱动环，主箱体(1)内壁上固定设置有短轴，短轴外径通过阻尼轴承(29)连接有第一齿轮(13)，第一齿轮(13)的一侧设置有环形的导槽(23)，导槽(23)内滑动设置有单向阻尼滑块(24)，短轴外径固定设置有卷簧(25)，卷簧(25)远离短轴的一端与单向阻尼滑块(24)固定连接，驱动环外径固定设置有第二齿轮(14)，第一齿轮(13)与第二齿轮(14)啮合。

3.根据权利要求1～2任一所述的水体生态修复装置，其特征在于，所述主箱体(1)上设置有气压平衡孔。

4.根据权利要求3所述的水体生态修复装置，其特征在于，所述主箱体(1)下端设置有圆角。

5.根据权利要求3所述的水体生态修复装置，其特征在于，所述主箱体(1)内设置有定位装置。

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