CN113044999A - 一种用于湖泊治理的移动式风能曝气装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及湖泊治理技术领域，尤其是一种用于湖泊治理的移动式风能曝气装置，包括船体，所述船体的内腔固定安装有气泵，所述气泵的输出端固定安装有排气管，所述排气管贯穿所述船体延伸至所述船体的下侧壁，所述排气管与所述船体固定连接，所述排气管远离所述气泵的一端固定安装有相连通的分气管，所述分气管的右侧壁均匀固定安装有相连通的排气支管；通过设置集气罩、回流管和气箱，使得在曝气过程中部分浮出水体的空气可以被集气罩收集，并通过回流管排至气箱的内腔，从而可以被气泵再次利用，由于集气罩收集的空气与水体充分接触，使得有效除去的空气的灰尘，使得气泵在工作时，降低了滤芯的负担，减少了滤芯的消耗。

Description

一种用于湖泊治理的移动式风能曝气装置
技术领域
本发明涉及湖泊治理技术领域，尤其涉及一种用于湖泊治理的移动式风能曝气装置。
背景技术
湖泊污染是由于污水流入使湖泊受到污染的现象。当汇入湖泊的污水过多而超过湖水的自净能力时，湖水发生水质的变化，使湖泊环境严重恶化，出现了富营养化、有机污染、湖面萎缩、水量剧减、沼泽化等环境问题，严重地影响湖泊水资源的有效利用，进而破坏了湖泊生态环境，通过为污染水体曝气来提高水体溶解氧浓度的方法。我国用于河道湖泊治理的处理技术是人工曝气复氧技术，采用人工的方法向水体中充入空气或纯氧，提高水体中溶解氧的浓度，使得藻类植物以及鱼类得以生长；
目前的曝气装置存在着由于户外灰尘较大，造成气泵在使用过程中过滤结构消耗过大，进而造成整个曝气成本较高，同时曝气深度难以进行调整。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种用于湖泊治理的移动式风能曝气装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
设计一种用于湖泊治理的移动式风能曝气装置,包括船体，所述船体的内腔固定安装有气泵，所述气泵的输出端固定安装有排气管，所述排气管贯穿所述船体延伸至所述船体的下侧壁，所述排气管与所述船体固定连接，所述排气管远离所述气泵的一端固定安装有相连通的分气管，所述分气管的右侧壁均匀固定安装有相连通的排气支管，各组所述排气支管的下侧壁均匀固定安装有相连通的排气软管，所述排气软管的外侧壁均匀开设有排气孔，所述船体的内腔固定安装有集气罩，所述排气支管的两侧均固定安装有连接块，所述连接块与所述集气罩固定连接，所述集气罩贯穿所述船体延伸至所述排气支管的上方，所述集气罩的上侧壁中心处固定安装有相连通的回流管，所述气泵的一侧设有气箱，所述气箱的顶端固定安装有相适配的顶盖，所述顶盖的内腔固定固定安装有进气管，所述进气管贯穿所述顶盖延伸至所述气箱的内腔，所述回流管远离所述集气罩的一端与所述气箱固定连接，所述回流管贯穿所述气箱延伸至所述气箱的内腔，所述气泵的输入端固定安装有吸气管，所述吸气管贯穿所述气箱延伸至所述气箱的内腔，所述吸气管与所述气箱固定连接，所述吸气管远离所述气泵的一端固定安装有滤芯，所述回流管的一侧设有蓄电池，所述蓄电池与所述船体固定连接，所述蓄电池远离所述回流管的一侧设有安装箱，所述安装箱的两端对称固定安装有固定轴，所述固定轴与所述船体转动连接，所述安装箱的内腔固定安装有小型风力发电机组，所述小型风力发电机组与所述蓄电池电性连接，所述气泵远离所述船体的一侧固定安装有单片机，所述单片机与所述蓄电池和所述气泵均电性连接，所述船体的右侧设有驱动机构。
优选的，所述驱动机构包括第一步进电机，所述第一步进电机固定安装于所述船体的内腔右侧，所述第一步进电机的输出端固定安装有万向节联轴器，所述万向节联轴器位于所述船体的外侧，所述万向节联轴器远离所述第一步进电机的一端固定安装有连接轴，所述连接轴远离所述万向节联轴器的一端固定安装有螺旋桨，所述第一步进电机与所述单片机电性连接。
优选的，所述连接轴的外侧壁转动安装有转动环，所述转动环的顶端固定安装有第一牵引杆，所述第一牵引杆远离所述转动环的一端转动安装有第二牵引杆，所述第二牵引杆的顶端远离所述第一牵引杆的一端固定安装有第三牵引杆，所述第三牵引杆的外侧转动安装有转板，所述转板与所述船体的右侧壁固定连接。
优选的，所述第三牵引杆远离所述第二牵引杆的一端固定固定安装有第四牵引杆，所述第四牵引杆远离所述第三牵引杆的一端转动安装有液压缸，所述液压缸远离所述第四牵引杆的一端转动安装有固定板，所述固定板与所述船体固定连接，所述液压缸与所述单片机电性连接。
优选的，各组所述排气支管的外侧壁均转动安装有与各组所述排气软管相对应的转动片，所述排气软管与所述转动片固定连接，所述船体的下方设有底板，各组所述转动片远离所述排气支管的一端与所述底板滑动连接。
优选的，所述船体的左侧壁固定滑动安装有前网板，所述前网板的底端与所述底板固定连接，所述船体的前后两侧壁均滑动安装有侧网板，两组所述侧网板的底端均与所述底板固定连接，两组所述侧网板均与所述前网板固定连接，所述侧网板远离所述前网板的一端均固定安装有立杆，所述立杆与所述船体的外侧壁滑动连接，所述前网板和侧网板的外侧壁均匀开设有透水孔。
优选的，所述船体的上方设有顶架，所述前网板、侧网板和所述立杆的顶端均与所述顶架固定连接，所述顶架的上侧壁固定安装有太阳能电池板，所述太阳能电池板与所述蓄电池电性连接。
优选的，所述底板的上侧壁四角均固定安装有拉环，各组所述拉环的外侧均固定安装有牵引钢索，所述船体的内侧壁两侧对称固定安装有立板，相邻两组所述立板之间转动安装有转轴，所述转轴的两端均固定安装有卷绕辊，所述牵引钢索远离所述拉环的一端与所述卷绕辊固定连接，两组所述转轴的外侧中心处固定安装有链轮，两组所述链轮之间啮合安装有链条，左侧所述转轴的一端固定安装有第二步进电机，所述第二步进电机与所述船体固定连接，所述第二步进电机与所述单片机电性连接。
优选的，两组所述固定轴远离所述安装箱的一端均固定安装有齿轮，两组所述侧网板的相对侧壁对称固定安装有与所述齿轮适配的齿条()。
本发明提出的一种用于湖泊治理的移动式风能曝气装置，有益效果在于：
1、本发明通过设置集气罩、回流管和气箱，使得在曝气过程中部分浮出水体的空气可以被集气罩收集，并通过回流管排至气箱的内腔，从而可以被气泵再次利用，由于集气罩收集的空气与水体充分接触，使得有效除去的空气的灰尘，使得气泵在工作时，降低了滤芯的负担，减少了滤芯的消耗。
2、本发明通过设置底板、转动片、第二步进电机，使得第二步进电机用于在启动工作时带动一侧的转轴和卷绕辊转动，并通过链条带动另一侧的转轴和卷绕辊转动，卷绕辊用于在转动时可以对牵引钢索进行卷放，进而牵引底板、上下运动，底板在上下运动时可以牵引转动片转动，进而实现对曝气深度的调节，避免了传统的曝气装置无法对曝气深度进行相应的调节。
附图说明
图1为本发明提出的一种用于湖泊治理的移动式风能曝气装置结构剖视图；
图2为本发明提出的一种用于湖泊治理的移动式风能曝气装置结构主视图；
图3为本发明提出的一种用于湖泊治理的移动式风能曝气装置结构侧视图；
图4为本发明提出的一种用于湖泊治理的移动式风能曝气装置的安装箱结构仰视图；
图5为本发明提出的一种用于湖泊治理的移动式风能曝气装置的第四牵引杆结构俯视图；
图6为本发明提出的一种用于湖泊治理的移动式风能曝气装置的集气罩结构仰视图。
图中：船体1、气泵2、排气管3、分气管4、排气支管5、排气软管6、排气孔7、转动片8、集气罩9、连接块10、回流管11、气箱12、顶盖13、进气管14、吸气管15、滤芯16、底板17、拉环18、牵引钢索19、立板20、转轴21、卷绕辊22、链轮23、链条24、前网板25、侧网板26、立杆27、顶架28、太阳能电池板29、蓄电池30、安装箱31、小型风力发电机组32、齿条33、固定轴34、齿轮35、第一步进电机36、万向节联轴器37、转动环38、螺旋桨39、第一牵引杆40、第二牵引杆41、转板42、第四牵引杆43、液压缸44、固定板45、单片机46、连接轴47、第二步进电机48、透水孔49、第三牵引杆50。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-6，一种用于湖泊治理的移动式风能曝气装置，包括船体1，船体1的内腔固定安装有气泵2，气泵2的输出端固定安装有排气管3，排气管3贯穿船体1延伸至船体1的下侧壁，排气管3与船体1固定连接，排气管3远离气泵2的一端固定安装有相连通的分气管4，分气管4的右侧壁均匀固定安装有相连通的排气支管5，各组排气支管5的下侧壁均匀固定安装有相连通的排气软管6，排气软管6的外侧壁均匀开设有排气孔7，船体1的内腔固定安装有集气罩9，排气支管5的两侧均固定安装有连接块10，连接块10与集气罩9固定连接，集气罩9贯穿船体1延伸至排气支管5的上方，集气罩9的上侧壁中心处固定安装有相连通的回流管11，气泵2的一侧设有气箱12，气箱12的顶端固定安装有相适配的顶盖13，顶盖13的内腔固定固定安装有进气管14，进气管14贯穿顶盖13延伸至气箱12的内腔，回流管11远离集气罩9的一端与气箱12固定连接，回流管11贯穿气箱12延伸至气箱12的内腔，气泵2的输入端固定安装有吸气管15，吸气管15贯穿气箱12延伸至气箱12的内腔，吸气管15与气箱12固定连接，吸气管15远离气泵2的一端固定安装有滤芯16，气泵2用于在启动工作时将气箱12内腔的空气吸入并增压，然后通过排气管3、分气管4、排气支管5排入各组排气软管6的内腔，最后从各组排气孔7排出，从而实现对待治理湖泊的水体进行曝气，有效提高了水体的溶氧度，滤芯16用于对气泵2吸入的空气进行过滤，避免杂质灰尘进入气泵2中对气泵2造成损坏，集气罩9用在曝气过程中对浮出的部分空气进行收集，并通过回流管11排至气箱12的内腔，从而可以在气泵2工作时被再次利用，由于集气罩9收集的空气与水体充分接触，使得有效除去的空气的灰尘，使得气泵2在工作时，降低了滤芯16的负担，减少了滤芯16的消耗，降低了曝气的成本，进气管14用于对气泵2工作时对空气进行补偿。
回流管11的一侧设有蓄电池30，蓄电池30与船体1固定连接，蓄电池30远离回流管11的一侧设有安装箱31，安装箱31的两端对称固定安装有固定轴34，固定轴34与船体1转动连接，安装箱31的内腔固定安装有小型风力发电机组32，小型风力发电机组32与蓄电池30电性连接，气泵2远离船体1的一侧固定安装有单片机46，单片机46与蓄电池30和气泵2均电性连接，船体1的右侧设有驱动机构，驱动机构包括第一步进电机36，第一步进电机36固定安装于船体1的内腔右侧，第一步进电机36的输出端固定安装有万向节联轴器37，万向节联轴器37位于船体1的外侧，万向节联轴器37远离第一步进电机36的一端固定安装有连接轴47，连接轴47远离万向节联轴器37的一端固定安装有螺旋桨39，第一步进电机36与单片机46电性连接，连接轴47的外侧壁转动安装有转动环38，转动环38的顶端固定安装有第一牵引杆40，第一牵引杆40远离转动环38的一端转动安装有第二牵引杆41，第二牵引杆41的顶端远离第一牵引杆40的一端固定安装有第三牵引杆50，第三牵引杆50的外侧转动安装有转板42，转板42与船体1的右侧壁固定连接，第三牵引杆50远离第二牵引杆41的一端固定固定安装有第四牵引杆43，第四牵引杆43远离第三牵引杆50的一端转动安装有液压缸44，液压缸44远离第四牵引杆43的一端转动安装有固定板45，固定板45与船体1固定连接，液压缸44与单片机46电性连接，小型风力发电机组32用于在该曝气装置停止工作时利用湖泊中的风力进行发电，并将电能存储在蓄电池30中，第一步进电机36用于在启动工作时通过万向节联轴器37和连接轴47带动螺旋桨39转动，进而驱动整个曝气装置在湖泊中移动，液压缸44用于在启动工作时通过第四牵引杆43牵引第三牵引杆50和第二牵引杆41转动，第二牵引杆41在转动时通过第一牵引杆40、转动环38和连接轴47带动螺旋桨39转动，进而实现对整个装置移动方向的调节。
各组排气支管5的外侧壁均转动安装有与各组排气软管6相对应的转动片8，排气软管6与转动片8固定连接，船体1的下方设有底板17，各组转动片8远离排气支管5的一端与底板17滑动连接，船体1的左侧壁固定滑动安装有前网板25，前网板25的底端与底板17固定连接，船体1的前后两侧壁均滑动安装有侧网板26，两组侧网板26的底端均与底板17固定连接，两组侧网板26均与前网板25固定连接，侧网板26远离前网板25的一端均固定安装有立杆27，立杆27与船体1的外侧壁滑动连接，前网板25和侧网板26的外侧壁均匀开设有透水孔49，船体1的上方设有顶架28，前网板25、侧网板26和立杆27的顶端均与顶架28固定连接，顶架28的上侧壁固定安装有太阳能电池板29，太阳能电池板29与蓄电池30电性连接，底板17的上侧壁四角均固定安装有拉环18，各组拉环18的外侧均固定安装有牵引钢索19，船体1的内侧壁两侧对称固定安装有立板20，相邻两组立板20之间转动安装有转轴21，转轴21的两端均固定安装有卷绕辊22，牵引钢索19远离拉环18的一端与卷绕辊22固定连接，两组转轴21的外侧中心处固定安装有链轮23，两组链轮23之间啮合安装有链条24，左侧转轴21的一端固定安装有第二步进电机48，第二步进电机48与船体1固定连接，第二步进电机48与单片机46电性连接，两组固定轴34远离安装箱31的一端均固定安装有齿轮35，两组侧网板26的相对侧壁对称固定安装有与齿轮35适配的齿条(33，第二步进电机48用于在启动工作时带动一侧的转轴21和卷绕辊22转动，并通过链条24带动另一侧的转轴21和卷绕辊22转动，卷绕辊22用于在转动时可以对牵引钢索19进行卷放，进而牵引底板17、上下运动，底板17在上下运动时可以牵引转动片8转动，进而实现对曝气深度的调节，前网板25和侧网板26用于阻挡待治理湖泊中的杂物，避免湖泊中的杂物影响该曝气装置的正常工作，顶架28用于在受阳光照射后将光能转化成电能，并存储在蓄电池30中，齿条(33用于在侧网板26向下运动时，带动齿轮35转动，并通过固定轴34带动齿条(33和小型风力发电机组32转动至水平，从而使该曝气装置在使用过程中小型风力发电机组32转动至水平，以避免小型风力发电机组32增加该装置移动过程中的阻力，造成该曝气装置移动时耗能增加的问题。
工作原理：本发明在使用时，将该装置放置在待治理的湖泊中，然后启动第二步进电机48，使得第二步进电机48在启动工作时带动一侧的转轴21和卷绕辊22转动，并通过链条24带动另一侧的转轴21和卷绕辊22转动，卷绕辊22用于在转动时可以对牵引钢索19进行卷放，进而牵引底板17、上下运动，底板17在上下运动时可以牵引转动片8转动，从而将底板17调节至所需要的曝气深度，接着启动气泵2，使得气泵2将气箱12内腔的空气通过吸气管15吸入气泵2的内腔并加压，然后通过排气管3、分气管4和排气支管5排入各组排气软管6的内腔，最后从各组排气孔7排入待治理湖泊的水体中，从而实现对待治理湖泊水体的曝气，从而增加了待治理湖泊水体的含氧量，在曝气过程中部分浮出水体的空气可以被集气罩9收集，并通过回流管11排至气箱12的内腔，从而可以被气泵2再次利用，由于集气罩9收集的空气与水体充分接触，使得有效除去的空气的灰尘，使得气泵2在工作时，降低了滤芯16的负担，减少了滤芯16的消耗，在曝气过程中可以启动第一步进电机36，使得第一步进电机36在启动工作时，可以通过万向节联轴器37和连接轴47带动螺旋桨39转动，进而推动整个装置移动，以实现湖泊水体的移动曝气，在该装置移动过程中前网板25和侧网板26可以对水体中的杂物进行阻挡，从而随该装置进行保护。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于湖泊治理的移动式风能曝气装置，包括船体(1),其特征在于，所述船体(1)的内腔固定安装有气泵(2)，所述气泵(2)的输出端固定安装有排气管(3)，所述排气管(3)贯穿所述船体(1)延伸至所述船体(1)的下侧壁，所述排气管(3)与所述船体(1)固定连接，所述排气管(3)远离所述气泵(2)的一端固定安装有相连通的分气管(4)，所述分气管(4)的右侧壁均匀固定安装有相连通的排气支管(5)，各组所述排气支管(5)的下侧壁均匀固定安装有相连通的排气软管(6)，所述排气软管(6)的外侧壁均匀开设有排气孔(7)，所述船体(1)的内腔固定安装有集气罩(9)，所述排气支管(5)的两侧均固定安装有连接块(10)，所述连接块(10)与所述集气罩(9)固定连接，所述集气罩(9)贯穿所述船体(1)延伸至所述排气支管(5)的上方，所述集气罩(9)的上侧壁中心处固定安装有相连通的回流管(11)，所述气泵(2)的一侧设有气箱(12)，所述气箱(12)的顶端固定安装有相适配的顶盖(13)，所述顶盖(13)的内腔固定固定安装有进气管(14)，所述进气管(14)贯穿所述顶盖(13)延伸至所述气箱(12)的内腔，所述回流管(11)远离所述集气罩(9)的一端与所述气箱(12)固定连接，所述回流管(11)贯穿所述气箱(12)延伸至所述气箱(12)的内腔，所述气泵(2)的输入端固定安装有吸气管(15)，所述吸气管(15)贯穿所述气箱(12)延伸至所述气箱(12)的内腔，所述吸气管(15)与所述气箱(12)固定连接，所述吸气管(15)远离所述气泵(2)的一端固定安装有滤芯(16)，所述回流管(11)的一侧设有蓄电池(30)，所述蓄电池(30)与所述船体(1)固定连接，所述蓄电池(30)远离所述回流管(11)的一侧设有安装箱(31)，所述安装箱(31)的两端对称固定安装有固定轴(34)，所述固定轴(34)与所述船体(1)转动连接，所述安装箱(31)的内腔固定安装有小型风力发电机组(32)，所述小型风力发电机组(32)与所述蓄电池(30)电性连接，所述气泵(2)远离所述船体(1)的一侧固定安装有单片机(46)，所述单片机(46)与所述蓄电池(30)和所述气泵(2)均电性连接，所述船体(1)的右侧设有驱动机构。
2.根据权利要求1所述的一种用于湖泊治理的移动式风能曝气装置，其特征在于，所述驱动机构包括第一步进电机(36)，所述第一步进电机(36)固定安装于所述船体(1)的内腔右侧，所述第一步进电机(36)的输出端固定安装有万向节联轴器(37)，所述万向节联轴器(37)位于所述船体(1)的外侧，所述万向节联轴器(37)远离所述第一步进电机(36)的一端固定安装有连接轴(47)，所述连接轴(47)远离所述万向节联轴器(37)的一端固定安装有螺旋桨(39)，所述第一步进电机(36)与所述单片机(46)电性连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于湖泊治理的移动式风能曝气装置，其特征在于，所述连接轴(47)的外侧壁转动安装有转动环(38)，所述转动环(38)的顶端固定安装有第一牵引杆(40)，所述第一牵引杆(40)远离所述转动环(38)的一端转动安装有第二牵引杆(41)，所述第二牵引杆(41)的顶端远离所述第一牵引杆(40)的一端固定安装有第三牵引杆(50)，所述第三牵引杆(50)的外侧转动安装有转板(42)，所述转板(42)与所述船体(1)的右侧壁固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种用于湖泊治理的移动式风能曝气装置，其特征在于，所述第三牵引杆(50)远离所述第二牵引杆(41)的一端固定固定安装有第四牵引杆(43)，所述第四牵引杆(43)远离所述第三牵引杆(50)的一端转动安装有液压缸(44)，所述液压缸(44)远离所述第四牵引杆(43)的一端转动安装有固定板(45)，所述固定板(45)与所述船体(1)固定连接，所述液压缸(44)与所述单片机(46)电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种用于湖泊治理的移动式风能曝气装置，其特征在于，各组所述排气支管(5)的外侧壁均转动安装有与各组所述排气软管(6)相对应的转动片(8)，所述排气软管(6)与所述转动片(8)固定连接，所述船体(1)的下方设有底板(17)，各组所述转动片(8)远离所述排气支管(5)的一端与所述底板(17)滑动连接。
6.根据权利要求5所述的一种用于湖泊治理的移动式风能曝气装置，其特征在于，所述船体(1)的左侧壁固定滑动安装有前网板(25)，所述前网板(25)的底端与所述底板(17)固定连接，所述船体(1)的前后两侧壁均滑动安装有侧网板(26)，两组所述侧网板(26)的底端均与所述底板(17)固定连接，两组所述侧网板(26)均与所述前网板(25)固定连接，所述侧网板(26)远离所述前网板(25)的一端均固定安装有立杆(27)，所述立杆(27)与所述船体(1)的外侧壁滑动连接，所述前网板(25)和侧网板(26)的外侧壁均匀开设有透水孔(49)。
7.根据权利要求6所述的一种用于湖泊治理的移动式风能曝气装置，其特征在于，所述船体(1)的上方设有顶架(28)，所述前网板(25)、侧网板(26)和所述立杆(27)的顶端均与所述顶架(28)固定连接，所述顶架(28)的上侧壁固定安装有太阳能电池板(29)，所述太阳能电池板(29)与所述蓄电池(30)电性连接。
8.根据权利要求7所述的一种用于湖泊治理的移动式风能曝气装置，其特征在于，所述底板(17)的上侧壁四角均固定安装有拉环(18)，各组所述拉环(18)的外侧均固定安装有牵引钢索(19)，所述船体(1)的内侧壁两侧对称固定安装有立板(20)，相邻两组所述立板(20)之间转动安装有转轴(21)，所述转轴(21)的两端均固定安装有卷绕辊(22)，所述牵引钢索(19)远离所述拉环(18)的一端与所述卷绕辊(22)固定连接，两组所述转轴(21)的外侧中心处固定安装有链轮(23)，两组所述链轮(23)之间啮合安装有链条(24)，左侧所述转轴(21)的一端固定安装有第二步进电机(48)，所述第二步进电机(48)与所述船体(1)固定连接，所述第二步进电机(48)与所述单片机(46)电性连接。
9.根据权利要求8所述的一种用于湖泊治理的移动式风能曝气装置，其特征在于，两组所述固定轴(34)远离所述安装箱(31)的一端均固定安装有齿轮(35)，两组所述侧网板(26)的相对侧壁对称固定安装有与所述齿轮(35)适配的齿条(33)。
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