CN113863468B - 水利工程用自清洁管道 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了水利工程用自清洁管道，包括管道本体，还包括设置在管道本体内的拉杆、滤网组、传动组件和排污管。本发明在管道内部设置与拉杆通过传动组件相连接的滤网组，并在拉杆上安装清扫件，通过拉动拉杆即可带动滤网组在管道内部摆动，同时清扫件随拉杆运动对管道内壁进行清扫，滤网组可对通入管道内的水流进行二次过滤，滤网组在随拉杆摆动的过程中可以将被拦截在滤网上的杂质抖落，并通过排污管排出；本发明结构简单，清洁工作方便；由于本发明的结构不涉及电器元件，与管道内的水污环境非常适配，工作稳定不会发生电气故障，能够在对流经管道的水流进行有效过滤的同时保证管道内不会发生堵塞。
Description
技术领域
本发明涉及水利工程技术领域，尤其是一种水利工程用自清洁管道。
背景技术
水利工程是为消除水害和开发利用水资源而修建的工程。水利工程按其服务对象可分为防洪工程、农田水利工程、水力发电工程、航道和港口工程、供水和排水工程、环境水利工程、海涂围垦工程等。
水利工程中经常会将河流内的水通过水利管道引出，引出的水经过处理后可以投入饮用。现有技术中的大多数水利工程用水利管道一般只能够起到排水的作用，不能对通过的水进行过滤；有的水利管道为了增加对水的过滤功能而在管道内设置滤网，但滤网设置在管道内容易堵塞且不便于清理。
公告号为CN 213776823 U的中国专利申请公开了一种清理型的过滤水利管道，包括固定管；进水管，固定管的一侧顶部固定插接有进水管；出水管，固定管远离进水管的一侧底部固定插接有出水管；过滤机构，过滤机构包括固定框和过滤网，固定管的内部并位于进水管与出水管之间设置有固定框，固定框的内壁底部通过安装孔固定安装有过滤网；密封盖，固定管的顶部通过螺栓固定安装有密封盖；清洁机构，清洁机构包括电动机、固定轴和清洁刷，该专利所公开的方案有效的解决了现有的过滤水利管道通常由于过滤网堵塞造成过滤效率降低，需要不定时的将过滤网进行拆卸，造成水利管道排放效率低，不满足使用需求的问题。
公告号为CN 213826252 U的中国专利申请公开了一种应用于水利工程的自动清渣水利管道，包括管道本体，管道本体的左侧固定安装有第一连接头，管道本体的右侧固定安装有第二连接头，第二连接头和第一连接头的外侧设置有螺纹，管道本体的上侧设置有进水管，进水管的外侧设置有电磁阀一，管道本体的下侧设置有排污管，排污管的外侧设置有电磁阀二。该应用于水利工程的自动清渣水利管道，管道本体内侧的刮泥板、吸附填料层和砾石层可以水进行过滤，将废渣集中在刮泥板的左侧，通过气缸二可以推动固定盘左右移动，使清洁海绵对管道本体的内壁进行清理，清洁毛刷二可以清洗刮泥板的周边，清洁盘右侧的清洁毛刷一对刮泥板上的废渣进行清理。
公告号为CN 212298128 U的中国专利申请公开了一种用于水利工程的水利管道，包括水利管道本体，水利管道本体内壁的顶部和底部之间固定连接有固定板，固定板的一侧固定连接有电机箱，电机箱内壁的一侧固定连接有第一电机，第一电机输出轴的外表面固定连接有螺纹杆，螺纹杆的另一端依次贯穿电机箱和固定板并延伸至固定板的外部。该实用新型利用第一电机，使得螺纹杆进行旋转，通过螺纹杆旋转带动螺纹块进行运动，再启动第二电机，使得第一皮带轮进行旋转，第一皮带轮通过皮带带动第二皮带轮旋转，使得转动轴进行旋转，转动轴旋转就会带动搅拌刀进行旋转，从而可对杂物进行搅碎，防止杂物造成管道堵塞，进而提高了装置整体的灌溉效率。
上述专利的技术方案虽然都能对水利管道中的水流进行过滤，但基本都需要采用电机带动清洁工具转动来对管道内部进行清洁，结构较为复杂、涉及电器元件较多，在涉水的管道环境中存在一定的安全隐患，且容易发生故障，也不便于进行检修。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种清洁方便、稳定可靠的水利工程用自清洁管道。
为解决上述技术问题本发明所采用的技术方案是：水利工程用自清洁管道，包括管道本体，还包括设置在管道本体内的拉杆、滤网组、传动组件和排污管；
所述拉杆设置在管道本体中并可顺着管道本体的长度方向平移，拉杆的端头从管道本体的端头伸出，拉杆上固定有与管道本体内壁相接触的清扫件；
所述滤网组包括至少一个通过传动组件活动连接在拉杆上的滤网，滤网上排布多个过滤孔，滤网的顶部与管道本体的内壁顶面可转动连接，拉动拉杆可带动滤网在拉杆的平移方向上摆动；
所述传动组件包括传动板、固定板和转轴，所述固定板固定在滤网上，固定板上设有滑动槽，滑动槽的长度方向与滤网的高度方向一致，传动板与滑动槽滑动配合，传动板通过设置在传动板上的转轴与拉杆可转动连接，拉动拉杆可使传动板顺着滑动槽的长度方向滑动；
所述排污管与管道本体连通，排污管与滤网一一对应且位于相对应的滤网下方。
进一步的是：还包括滤网清洁组件，所述滤网清洁组件包括滑架和柔性清洁棒，所述滑架与滤网滑动配合并与传动板固定连接；多个柔性清洁棒分层排布并连接在滑架上，柔性清洁棒未与滑架连接的一端端头与滤网的表面相接触。
进一步的是：所述滤网组由粗网和细网两个滤网组成，粗网和细网分别通过传动组件与拉杆连接；粗网上过滤孔的孔径大于细网上过滤孔的孔径；粗网和细网下方各设置一个与管道本体连通的排污管。
进一步的是：所述粗网设置在管道本体的进口端与细网之间，滤网清洁组件的滑架可滑动设置在细网背离粗网的一面上。
进一步的是：所述管道本体的内壁顶面上固定有与滤网一一对应的转动台，转动台上连接有滤网转轴，滤网的顶端通过滤网转轴与转动台可转动连接。
进一步的是：所述排污管的下端设有阀门。
进一步的是：所述管道本体内固定有至少一个导向支撑架，导向支撑架上设有可供拉杆穿过的通孔，拉杆上固定有限位块，限位块与导向支撑架之间设有套设在拉杆上的复位弹簧，复位弹簧的一端与导向支撑架固定连接。
进一步的是：还包括连接在滤网底端的振荡机构，所述振荡机构包括摆杆、振锤和板簧；振锤与摆杆的底端固定连接，摆杆的顶端与板簧的底端固定连接，板簧的底端与滤网的底端固定连接；振荡机构伸入排污管内。
进一步的是：所述振锤为橡胶振锤。
进一步的是：所述振荡机构还包括分别设置在摆杆两侧的两个限位板，所述限位板固定连接在滤网底部，摆杆的两侧面分别与两个限位板的内侧面相贴靠。
本发明的有益效果是：本发明在管道内部设置与拉杆通过传动组件相连接的滤网组，并在拉杆上安装清扫件，通过拉动拉杆即可带动滤网组在管道内部摆动，同时清扫件随拉杆运动对管道内壁进行清扫，滤网组可对通入管道内的水流进行二次过滤，滤网组在随拉杆摆动的过程中可以将被拦截在滤网上的杂质抖落，并通过排污管排出；本发明结构简单，清洁工作方便；由于本发明的结构不涉及电器元件，与管道内的水污环境非常适配，工作稳定不会发生电气故障，能够在对流经管道的水流进行有效过滤的同时保证管道内不会发生堵塞。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的结构示意图；
图3为拉杆和滤网的装配结构示意图；
图4为传动组件和拉杆的装配结构剖视图；
图5为滤网清洁组件的结构示意图；
图中标记为：100-管道本体、110-转动台、120-滤网转轴、130-导向支撑架、200-拉杆、210-清扫件、220-限位块、230-复位弹簧、300-传动组件、310-传动板、320-固定板、321-滑动槽、330-转轴、400-排污管、410-阀门、500-滤网清洁组件、510-滑架、520-柔性清洁棒、610-粗网、620-细网、700-振荡机构、710-摆杆、720-振锤、730-板簧、740-限位板。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面结合附图对本发明进行进一步的说明。
如图1和图2所示，本发明所公开的水利工程用自清洁管道包括管道本体100、拉杆200、滤网组、传动组件300和排污管道400。
拉杆200为条状拉杆，拉杆200通过安装结构安装在管道本体100的内部，拉杆200顺着管道本体100的长度方向延伸，拉杆200的端头从管道本体100的进口端端头伸出，拉杆200与安装结构之间为滑动配合，可拉动拉杆200使其在管道本体100内部平移；在拉杆200上固定有清扫件210，清扫件210与管道本体100的内壁相接触，拉动拉杆200即可带动清扫件210对管道本体100的内部进行清扫；清扫件210选用具有清扫功能的部件即可，例如毛刷、耙杆等，本发明中选用耙杆作为清扫件210，耙杆的质地较硬，能更轻松地将粘附在管道本体100内壁上的积垢刮落。还可对清扫件210的结构进行改进，使清扫件210能够与管道本体100的全部内壁相接触，从而提高对管道本体100内壁的清洁效果。
如图1至图3所示，拉杆200所采用的安装结构为固定在管道本体100内的导向支撑架130，在导向支撑架130上开设可供拉杆200穿过的通孔，拉杆200与此通孔间隙配合以实现拉杆200与导向支撑架130的滑动配合。并且在拉杆200上固定有限位块220，限位块220与导向支撑架130之间设有套设在拉杆200上的复位弹簧230，复位弹簧230的一端与导向支撑架130固定连接。在拉动拉杆200来带动清扫件210对管道本体100内壁进行清洁时，只需要将拉杆200朝向管道本体100外拉动，松开拉杆200后拉杆200即可在复位弹簧230的反弹力作用下朝向管道本体100内平移，如此反复，清洁更加省力。
滤网组包括至少一个连接在拉杆200上的滤网，在滤网上设置多个遍布滤网的过滤孔，通过滤网组对流经管道本体100的水流进行过滤，滤网将水流中的杂质拦截在滤网表面。由于采用滤网对水流进行过滤的缺陷较为明显，即长时间过滤后滤网上拦截的堆积杂质过多会将滤网的过滤孔堵塞，严重影响滤网的过滤效果，本发明中为了解决此问题，采用传动组件300将滤网与拉杆200进行连接，使得在拉动拉杆200对管道本体100内壁进行清洁的同时能够带动滤网摆动，滤网经过反复摆动能够将堆积在滤网表面的杂质抖落，从而避免滤网的过滤孔被堵塞。
如图3和图4所示，本发明中所采用的传动组件300由传动板310、固定板320和转轴330组成，固定板320为中部设有一个滑动槽321的板块结构，固定板320固定在滤网上，传动板310设置在滑动槽321中并与滑动槽321滑动配合。滑动槽321的长度方向与滤网的高度方向一致，滑动槽321的长度大于传动板310的长度，使传动板310能够在滑动槽321内顺着滑动槽321的长度方向上下滑动。在传动板310的中部开设一个开口，将转轴330可转动连接在此开口内，再将转轴330与拉杆200固定连接，则拉杆200与传动板310之间可相对转动。另外，将滤网的顶部与管道本体100的内壁顶面可转动连接，则拉动拉杆200时，由于传动组件300和管道本体100的限位作用，传动板310会在滑动槽321中上下滑动，同时滤网与管道本体100之间发生相对转动，从而使得滤网能够在拉杆200的带动下在拉杆200的平移方向上进行摆动，能够有效将滤网上的杂质抖落。
滤网与管道本体100之间的可转动连接依靠转动台110和滤网转轴120来实现，如图1至图3所示，转动台110固定在管道本体100的内壁顶面上，在转动台110上设置与滤网转轴120间隙配合的通孔，将滤网转轴120穿过此通孔后与滤网的顶部固定连接，则滤网在拉杆200的拉动下能够绕滤网转轴120转动。
滤网上的杂质被抖落后还需要将其从管道本体100内部清理出去，本发明中通过设置排污管400来排出杂质。如图1和图2所示，排污管400连通在管道本体100的底部，排污管400的数量可根据滤网组中滤网的数量进行设定，每个滤网下方各设置一个排污管400，滤网摆动过程中抖落的杂质直接落入排污管400中，再通过排污管400排出。另外，可在排污管400的下端设置阀门410，通过阀门410来控制排污管400的开闭，在清理杂质时打开排污管400的阀门410，将排污管400内的杂质垃圾排出。
为了进一步提高对滤网的清洁效果，本发明中还设置了滤网清洁组件500来辅助对滤网进行清洁。滤网清洁组件500由滑架510和柔性清洁棒520组成，如图4所示，在滑架510上设置滑槽类结构使滑架510与滤网滑动配合，并且将滑架510与传动组件300中的传动板310固定连接，柔性清洁棒520固定在滑架510上，柔性清洁棒520未与滑架510连接的一端端头与滤网的表面相接触。在拉动拉杆200时，滑架510能够随着传动板310一同运动，使滑架510顺着滤网上下滑动，从而使柔性清洁棒520对滤网的表面来回刷动，将滤网表面的杂质污垢刷掉；如图5所示，柔性清洁棒520可采用分层排布的方式固定在滑架510上，能够提高对滤网的清洁面积和清洁效果。柔性清洁棒520可采用橡胶、硅胶等具有良好弹性和耐磨性的材质来制备。
滤网组中滤网的数量可根据实际过滤需求进行选择，本发明中采用了两个滤网，同时对两个滤网的结构进行进一步优化，在两个滤网上分别设置大小不同的过滤孔，即本发明中的滤网组由粗网610和细网620两个滤网组成，粗网610上过滤孔的孔径大于细网620上过滤孔的孔径；同时对两个滤网的安装位置进行优化，将过滤孔较大的粗网610设置在靠近管道本体100进口端的位置，将过滤孔较小的细网620设置在远离管道本体100进口端的位置，即粗网610位于管道本体100的出口端和细网620之间；粗网610和细网620下方各设置一个与管道本体100连通的排污管400。粗网610和细网620可倾斜设置，将粗网610和细网620的初始倾斜角度设定为30～60°，能够有效防止杂质在滤网的表面积聚。
采用上述过滤组后，流经管道本体100内的水流先经过粗网610进行一次过滤，粗网610将尺寸较大的杂质拦截过滤，尺寸较大的杂质在自身重力以及水流的冲刷下进入下方的排污管400中，经过一次过滤的水流再经过细网620进行二次过滤，细网620将粗网610未能过滤的尺寸较小的杂质拦截过滤，杂质同样在自身重力和水流的冲刷下进入下方的排污管400中，从而实现更好的过滤效果。又由于细网620上拦截的杂质尺寸较小，细网620上的杂质更难被摆动抖落，可优先考虑将滤网清洁组件500设置在细网620上。而进一步考虑到为了不影响细网620的过滤效果，可将滤网清洁组件500设置在细网620的背面，即将滤网清洁组件500的滑架510可滑动设置在细网620背离粗网610的一面上，实现先过滤再清洁滤网的效果。
本发明中还增加了振荡机构700来加强滤网的摆动频率，同时可降低清洁时对拉杆200的操作频率。如图1至图4所示，振荡机构700设置在滤网的底部，振荡机构700由摆杆710、振锤720和板簧730组成，振锤720与摆杆710的底端固定连接，摆杆710的顶端与板簧730的底端固定连接，板簧730的底端与滤网的底端固定连接，振荡机构700的摆杆710伸入排污管400内。通过设置振荡机构700，在拉动拉杆200对管道本体100进行清洁时，将拉杆200朝向管道本体100外拉动后松开拉杆200，拉杆200会在复位弹簧230的反弹力作用下朝向管道本体100内平移回位，滤网随着拉杆200的平移而摆动，滤网摆动时底部连接的振锤720会与排污管400的管壁发生碰撞，然后振锤720被排污管400的管壁弹开，板簧730能够进一步为振锤720的摆动提供弹力；振锤720带拉杆200再次朝向管道本体100外移动并再次压缩复位弹簧230，复位弹簧230的反弹力又再次使振锤720撞击排污管400的关闭，如此反复摆动，直至滤网停止摆动；操作人员拉动一次拉杆200即可利用振荡机构700的振荡作用使滤网实现多次摆动，将滤网上的杂质抖落。振锤720可选用弹性较好的材质来制备，例如本发明中采用弹性好、自身强度较高的橡胶振锤。
另外，为了防止因振荡机构700在摆动的过程中发生偏移而降低摆动的频率，本发明中还在滤网的底部增加了限位板740来对振荡机构700进行限位和导向。如图4所示，两个限位板740设置在摆杆710的两侧并固定连接在滤网的底部，摆杆710的两侧面分别与两个限位板740的内侧面相贴靠，则摆杆710受到两个限位板740的限位作用而不能向两侧晃动，只能在直线方向上摆动。
Claims (9)
1.水利工程用自清洁管道，包括管道本体(100)，其特征在于：还包括设置在管道本体(100)内的拉杆(200)、滤网组、传动组件(300)和排污管(400)；
所述拉杆(200)设置在管道本体(100)中并可顺着管道本体(100)的长度方向平移，拉杆(200)的端头从管道本体(100)的端头伸出，拉杆(200)上固定有与管道本体(100)内壁相接触的清扫件(210)；
所述滤网组包括至少一个通过传动组件(300)活动连接在拉杆(200)上的滤网，滤网上排布多个过滤孔，滤网的顶部与管道本体(100)的内壁顶面可转动连接，拉动拉杆(200)可带动滤网在拉杆(200)的平移方向上摆动；
所述传动组件(300)包括传动板(310)、固定板(320)和转轴(330)，所述固定板(320)固定在滤网上，固定板(320)上设有滑动槽(321)，滑动槽(321)的长度方向与滤网的高度方向一致，传动板(310)与滑动槽(321)滑动配合，传动板(310)通过设置在传动板(310)上的转轴(330)与拉杆(200)可转动连接，拉动拉杆(200)可使传动板(310)顺着滑动槽(321)的长度方向滑动；
所述排污管(400)与管道本体(100)连通，排污管(400)与滤网一一对应且位于相对应的滤网下方；
还包括滤网清洁组件(500)，所述滤网清洁组件(500)包括滑架(510)和柔性清洁棒(520)，所述滑架(510)与滤网滑动配合并与传动板(310)固定连接；多个柔性清洁棒(520)分层排布并连接在滑架(510)上，柔性清洁棒(520)未与滑架(510)连接的一端端头与滤网的表面相接触。
2.如权利要求1所述的水利工程用自清洁管道，其特征在于：所述滤网组由粗网(610)和细网(620)两个滤网组成，粗网(610)和细网(620)分别通过传动组件(300)与拉杆(200)连接；粗网(610)上过滤孔的孔径大于细网(620)上过滤孔的孔径；粗网(610)和细网(620)下方各设置一个与管道本体(100)连通的排污管(400)。
3.如权利要求2所述的水利工程用自清洁管道，其特征在于：所述粗网(610)设置在管道本体(100)的进口端与细网(620)之间，滤网清洁组件(500)的滑架(510)可滑动设置在细网(620)背离粗网(610)的一面上。
4.如权利要求1至3任意一项所述的水利工程用自清洁管道，其特征在于：所述管道本体(100)的内壁顶面上固定有与滤网一一对应的转动台(110)，转动台(110)上连接有滤网转轴(120)，滤网的顶端通过滤网转轴(120)与转动台(110)可转动连接。
5.如权利要求1所述的水利工程用自清洁管道，其特征在于：所述排污管(400)的下端设有阀门(410)。
6.如权利要求1至3任意一项所述的水利工程用自清洁管道，其特征在于：所述管道本体(100)内固定有至少一个导向支撑架(130)，导向支撑架(130)上设有可供拉杆(200)穿过的通孔，拉杆(200)上固定有限位块(220)，限位块(220)与导向支撑架(130)之间设有套设在拉杆(200)上的复位弹簧(230)，复位弹簧(230)的一端与导向支撑架(130)固定连接。
7.如权利要求6所述的水利工程用自清洁管道，其特征在于：还包括连接在滤网底端的振荡机构(700)，所述振荡机构(700)包括摆杆(710)、振锤(720)和板簧(730)；振锤(720)与摆杆(710)的底端固定连接，摆杆(710)的顶端与板簧(730)的底端固定连接，板簧(730)的底端与滤网的底端固定连接；振荡机构(700)伸入排污管(400)内。
8.如权利要求7所述的水利工程用自清洁管道，其特征在于：所述振锤(720)为橡胶振锤。
9.如权利要求7所述的水利工程用自清洁管道，其特征在于：所述振荡机构(700)还包括分别设置在摆杆(710)两侧的两个限位板(740)，所述限位板(740)固定连接在滤网底部，摆杆(710)的两侧面分别与两个限位板(740)的内侧面相贴靠。
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