CN114197409B - 一种具有泥沙分离功能的水利水电站拦水水坝 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及拦水水坝领域，特别是涉及一种具有泥沙分离功能的水利水电站拦水水坝，能够对泥沙进行分离；包括拦截体、通水体、进水道、斜水道、下水道、出水管道、初步分离机构和输送机构，多个通水体设置在拦截体的后侧，每个通水体与拦截体内均设有进水道，斜水道连通倾斜设置在进水道的后端，下水道连通设置在斜水道的下端，出水管道连接在下水道的后端，每个斜水道内均连接有初步分离机构，用于对多个初步分离机构分离出的泥沙进行输送的输送机构连接在多个通水体的后端。
Description
技术领域
本发明涉及拦水水坝领域，特别是涉及一种具有泥沙分离功能的水利水电站拦水水坝。
背景技术
水利发电在水能转化为电能的过程中不发生化学变化，不排泄有害物质，对环境影响小，因此水力发电所获得的是一种清洁的能源；一般利用水利发电需要修建拦水水坝，利用坝体进行拦水、蓄水以及控制排水，达到持续发电的目的。虽然其优点诸多，但是水坝在施工排水过程中，会将沉淀的泥沙排出，因而也会携带出许多混杂在泥沙中的大颗粒杂物排出，因此，会影响排水效率，同时也会对周围环境带来一定的冲刷和影响；所以需要在排水过程中对泥沙进行分离。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有泥沙分离功能的水利水电站拦水水坝，能够对泥沙进行分离。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种具有泥沙分离功能的水利水电站拦水水坝，包括拦截体、通水体、进水道、斜水道、下水道、出水管道、用于泥沙分离的初步分离机构和输送机构，多个通水体设置在拦截体的后侧，每个通水体与拦截体内均设有进水道，斜水道连通倾斜设置在进水道的后端，下水道连通设置在斜水道的下端，出水管道连接在下水道的后端，每个斜水道内均连接有初步分离机构，用于对多个初步分离机构分离出的泥沙进行输送的输送机构连接在多个通水体的后端。
所述拦截体前侧的下端设有斜座，所述斜座的上端与进水道下端重合。
所述初步分离机构包括遮挡框板、螺旋筛分板和分离轴，分离轴上固定有螺旋筛分板，螺旋筛分板配合转动连接在斜水道内，遮挡框板转动在分离轴的上端，通水体与遮挡框板固定连接。
附图说明
图1和图2是具有泥沙分离功能的水利水电站拦水水坝的结构示意图一；
图3是通水体的结构示意图；
图4是通水体的剖视示意图；
图5是螺旋筛分板的结构示意图；
图6是截水板的结构示意图；
图7是输送机构的结构示意图；
图8是弹性拨板的结构示意图；
图9是挡板的结构示意图；
图10是本装置整体的结构示意图；
图11是本装置整体的剖视示意图；
图12和图13是二次分离机构的结构示意图；
图14是输送带Ⅱ的结构示意图。
具体实施方式
如图1-14所示：
一种具有泥沙分离功能的水利水电站拦水水坝，包括拦截体101、通水体102、进水道105、斜水道106、下水道107、出水管道110、初步分离机构和输送机构，多个通水体102设置在拦截体101的后侧，每个通水体102与拦截体101内均设有进水道105，斜水道106连通倾斜设置在进水道105的后端，下水道107连通设置在斜水道106的下端，出水管道110连接在下水道107的后端，每个斜水道106内均连接有初步分离机构，用于对多个初步分离机构分离出的泥沙进行输送的输送机构连接在多个通水体102的后端。
在使用时，将拦截体101横向设置在河道内，形成对河水的拦截；从而使河水通过进水道105流入通水体102内，再依次经过斜水道106和下水道107流入出水管道110，形成河水具有势力差而穿流过装置；
从而通过将发电装置安装在水管道110处，在河水快速流过水管道110时进行水力发电；
通过初步分离机构安装在斜水道106内，在河水流经斜水道106时，对河水内的泥沙进行初步分离，并通过初步分离机构将分离出来的泥沙推送至输送机构处，集中输送至河道岸边集中处理。
进一步的，所述拦截体101前侧的下端设有斜座，所述斜座的上端与进水道105下端重合。
通过斜座的设置，增强拦截体101在河道内拦截的稳定性，同时对随河水流动的泥沙进行导向，使泥沙能够沿着斜座流入进水道105，便于后续对泥沙的分离集中。
如图4-5所示：
所述初步分离机构包括遮挡框板108、螺旋筛分板201和分离轴202，分离轴202上固定有螺旋筛分板201，螺旋筛分板201配合转动连接在斜水道106内，遮挡框板108转动在分离轴202的上端，通水体102与遮挡框板108固定连接。
通过在遮挡框板108上安装驱动电机Ⅰ，启动驱动电机Ⅰ对分离轴202进行传动，使分离轴202带动螺旋筛分板201在斜水道106内转动，使螺旋筛分板201对经过斜水道106的河水进行初步过滤的同时，将滤出的泥沙沿着斜水道106斜向上推动至通水体102的上端，经过遮挡框板108的遮挡，使被推出的泥沙通过自身重力向下流动至输送机构处，进行集中输送至岸边进行处理。
如图3-6所示：
还包括截水滑道103、安装板104、截水板203和截水螺杆204，拦截体101上固定连接有安装板104，截水滑道103设置在进水道105的前侧，截水板203滑动在截水滑道103内，截水螺杆204螺纹连接在截水板203上，截水螺杆204与安装板104转动连接。
通过在安装板104上安装调节电机，启动调节电机对截水螺杆204进行传动，使截水螺杆204螺纹传动截水板203，使截水板203在截水滑道103内升降，从而通过截水板203对进水道105的进水口大小进行控制，继而形成进水量的控制，以使装置适应不同时期河水的流量的控制发电。
如图7所示：
所述输送机构包括支撑板Ⅰ109、输送辊Ⅰ205、输送带Ⅰ206和滑动座207，多个通水体102后侧的上端固定有支撑板Ⅰ109，支撑板Ⅰ109的一端转动有一个输送辊Ⅰ205，支撑板Ⅰ109的另一端滑动有滑动座207，滑动座207上转动有另一个输送辊Ⅰ205，输送带Ⅰ206转动在两个输送辊Ⅰ205上，滑动座207的水平高度低于支撑板Ⅰ109另一端的输送辊Ⅰ205。
通过两个输送辊Ⅰ205对输送带Ⅰ206的支撑，形成输送带Ⅰ206横向设置在多个通水体102后侧的上端，达到对螺旋筛分板201分离出来的泥沙进行承接，通过滑动座207上的输送辊Ⅰ205低于另一输送辊Ⅰ205，使泥沙能够沿着输送带Ⅰ206向滑动座207方向流动，进行集中处理；
通过在支撑板Ⅰ109上安装输送电机Ⅰ，启动输送电机Ⅰ对支撑板Ⅰ109上的输送辊Ⅰ205进行传动，从而使输送带Ⅰ206进行转动，从而形成对落在输送带Ⅰ206上的泥沙的输送，配合泥沙的自动滑动，提高泥沙向河道岸边集中的效率。
进一步的，所述支撑板Ⅰ109的上端设有导向斜边板。
通过导向斜边板的设置，形成对由遮挡框板108内流出的泥沙进行导向，使流出的泥沙能够准确的流落至输送带Ⅰ206上。
进一步的，凸轮209固定在位于滑动座207上的输送辊Ⅰ205上，支撑轴210转动在支撑板Ⅰ109的下端且与凸轮209滚动连接。
通过传动输送带Ⅰ206转动，形成对位于滑动座207上的输送辊Ⅰ205的传动，从而使位于滑动座207上的输送辊Ⅰ205带动凸轮209转动，通过凸轮209的外形与支撑轴210的配合，使凸轮209在转动时能够带动滑动座207在支撑板Ⅰ109上升降往复滑动，从而形成输送带Ⅰ206以支撑板Ⅰ109上的输送辊Ⅰ205为轴进行往复升降转动，从而形成输送带Ⅰ206的震动，继而提高泥沙在输送带Ⅰ206上滑动的效率，继而进一步提高泥沙向河道岸边集中的效率。
进一步的，清扫辊208转动在所述滑动座207的下端，清扫辊208与位于滑动座207上的输送辊Ⅰ205通过带传动连接。
在输送带Ⅰ206转动并对位于滑动座207上的输送辊Ⅰ205的传动时，该输送辊Ⅰ205通过带对清扫辊208同时进行传动，使清扫辊208与输送辊Ⅰ205同向转动，由于清扫辊208位于输送带Ⅰ206的下方，从而形成对输送带Ⅰ206的清扫，避免输送带Ⅰ206上滞留的泥沙随输送带Ⅰ206转动，增大输送带Ⅰ206转动的能量消耗，同时避免泥沙再次掉落至装置后侧的河水内，影响泥沙分离效果。
如图9所示：
还包括挡板303和横架304，多个挡板303固定在横架304上，多个挡板303分别与多个通水体102滑动连接，多个挡板303分别位于多个螺旋筛分板201的下端，横架304与其中一个通水体102之间设有伸缩杆。
在装置上时间使用后，螺旋筛分板201上将会滞留有一定的泥沙，从而导致河水穿过螺旋筛分板201的效率降低；此时通过控制伸缩杆收缩，使横架304带动挡板303滑入通水体102内，形成对斜水道106的格挡，从而使河水进入斜水道106后，由斜水道106的上端流出，从而形成对螺旋筛分板201的逆流冲刷，从而将滞留在螺旋筛分板201上的泥沙进行冲洗，配合螺旋筛分板201的转动，提高对螺旋筛分板201逆流冲刷的效率，将螺旋筛分板201冲刷好后，通过控制伸缩杆伸长，将斜水道106打开，继而使装置进行运行。
如图8所示：
还包括拨板轴301和弹性拨板302，多个弹性拨板302均固定在拨板轴301上，通水体102上转动有拨板轴301，多个弹性拨板302均转动在进水道105内且与进水道105的下侧内壁滑动连接。
通过弹性拨板302的设置，在河水流过进水道105时，河水将推动弹性拨板302移动，通过多个弹性拨板302的设置，使流动的河水始终能够推动一个弹性拨板302转动，继而形成拨板轴301的转动，拨板轴301转动时可以与发电装置连接进行发电；
同时由于弹性拨板302弹性变形的特性，在弹性拨板302转动至下方与进水道105的下侧内壁接触滑动时，能够对进水道105的下侧内壁进行刮除，从而避免泥沙滞留在进水道105内。
如图10-14所示：
还包括二次分离机构，所述二次分离机构包括滑框401、滤板402、下滑板403、滑柱架404、弹簧405、控制螺杆406和竖板407，滑框401内设有多个滤板402，滑框401的前端滑动有滑柱架404，滑柱架404的后端固定有下滑板403，下滑板403与多个滤板402滑动连接，下滑板403与滑框401的前端之间设有弹簧405，滑框401的后端螺纹连接有控制螺杆406，控制螺杆406转动在竖板407上，所述二次分离机构设有多个，多个竖板407分别固定在多个出水管道110上，多个滑框401分别滑动在多个下水道107内；
还包括支撑板Ⅱ111、输送辊Ⅱ501和输送带Ⅱ502，支撑板Ⅱ111固定在多个通水体102后侧的下端，支撑板Ⅱ111的两端分别转动有输送辊Ⅱ501，输送带Ⅱ502转动在两个输送辊Ⅱ501上，输送带Ⅱ502位于多个滑框401的下方。
通过将滑框401设置在下水道107内，使斜水道106内经过初步分离的水流入滑框401，从而通过滑框401内设置的多个滤板402进行二次过滤，河水通过多个滤板402再流入出水管道110内，对出水管道110内的发电设备进行冲击，达到发电的目的；
在多个滤板402对河水进行二次过滤时，河水中的泥沙被隔离在多个滤板402、下滑板403及滑框401组成的小空间内，当装置使用一段时间后，启动安装在竖板407上的驱动电机Ⅱ对控制螺杆406进行传动，使控制螺杆406转动，继而螺纹传动滑框401，使滑框401从下水道107内滑出，同时通过弹簧405带动下滑板403与滑框401同步移动，在移动一段距离后，下滑板403将出水管道110与下水道107连通处进行封堵，且随着滑框401的继续移动，下滑板403受下水道107后端的限位棱限位而停止移动，从而使滑框401与多个滤板402在下滑板403上移动，从而将滞留在滑框401内的泥沙带出下水道107，并在滑出下水道107后，受自身重力影响掉落至输送带Ⅱ502上，通过输送带Ⅱ502将泥沙输送至岸边集中处理；
从而通过初步分离机构和二次分离机构对河水进行高效的泥沙分离，且两次分离后的泥沙均输送至岸边集中处理，同时两次分离的泥沙可以达到对泥沙进行分类的目的，达到了分类采砂的功能。
Claims (6)
1.一种具有泥沙分离功能的水利水电站拦水水坝，其特征在于：包括拦截体（101）、通水体（102）、进水道（105）、斜水道（106）、下水道（107）、出水管道（110）、用于分离泥沙的初步分离机构和用于输送泥沙的输送机构，拦截体（101）的后侧设有多个通水体（102），通水体（102）与拦截体（101）内设有进水道（105），进水道（105）的后端连接有斜水道（106），斜水道（106）的下端连接有下水道（107），下水道（107）的后端设有出水管道（110），斜水道（106）内连接有初步分离机构，多个通水体（102）的后端与输送机构连接；
所述拦截体（101）前侧的下端设有斜座，所述斜座的上端与进水道（105）下端重合；
所述初步分离机构包括遮挡框板（108）、螺旋筛分板（201）和分离轴（202），螺旋筛分板（201）固定在分离轴（202）上，螺旋筛分板（201）配合转动连接在斜水道（106）内，分离轴（202）的上端转动有遮挡框板（108），遮挡框板（108）与通水体（102）固定连接；
还包括截水滑道（103）、安装板（104）、截水板（203）和截水螺杆（204），安装板（104）固定在拦截体（101）上，进水道（105）的前侧设有截水滑道（103），截水滑道（103）内滑动有截水板（203），截水板（203）上螺纹连接有截水螺杆（204），截水螺杆（204）与安装板（104）转动连接；
所述输送机构包括支撑板Ⅰ（109）、输送辊Ⅰ（205）、输送带Ⅰ（206）和滑动座（207），支撑板Ⅰ（109）固定在多个通水体（102）后侧的上端，输送辊Ⅰ（205）设有两个，一个输送辊Ⅰ（205）转动在支撑板Ⅰ（109）的一端，另一个输送辊Ⅰ（205）转动在滑动座（207）上，滑动座（207）滑动在支撑板Ⅰ（109）的另一端且水平高度低于支撑板Ⅰ（109）另一端的输送辊Ⅰ（205），输送带Ⅰ（206）转动在两个输送辊Ⅰ（205）上；
还包括二次分离机构，所述二次分离机构包括滑框（401）、滤板（402）、下滑板（403）、滑柱架（404）、弹簧（405）、控制螺杆（406）和竖板（407），滑框（401）内设有多个滤板（402），滑框（401）的前端滑动有滑柱架（404），滑柱架（404）的后端固定有下滑板（403），下滑板（403）与多个滤板（402）滑动连接，下滑板（403）与滑框（401）的前端之间设有弹簧（405），滑框（401）的后端螺纹连接有控制螺杆（406），控制螺杆（406）转动在竖板（407）上，所述二次分离机构设有多个，多个竖板（407）分别固定在多个出水管道（110）上，多个滑框（401）分别滑动在多个下水道（107）内；
还包括支撑板Ⅱ（111）、输送辊Ⅱ（501）和输送带Ⅱ（502），支撑板Ⅱ（111）固定在多个通水体（102）后侧的下端，支撑板Ⅱ（111）的两端分别转动有输送辊Ⅱ（501），输送带Ⅱ（502）转动在两个输送辊Ⅱ（501）上，输送带Ⅱ（502）位于多个滑框（401）的下方。
2.根据权利要求1所述的一种具有泥沙分离功能的水利水电站拦水水坝，其特征在于：所述支撑板Ⅰ（109）的上端设有导向斜边板。
3.根据权利要求1所述的一种具有泥沙分离功能的水利水电站拦水水坝，其特征在于：位于滑动座（207）上的输送辊Ⅰ（205）上固定有凸轮（209），支撑板Ⅰ（109）的下端转动有支撑轴（210），凸轮（209）滚动在支撑轴（210）上。
4.根据权利要求3所述的一种具有泥沙分离功能的水利水电站拦水水坝，其特征在于：所述滑动座（207）的下端转动有清扫辊（208），清扫辊（208）与位于滑动座（207）上的输送辊Ⅰ（205）通过带传动连接。
5.根据权利要求1所述的一种具有泥沙分离功能的水利水电站拦水水坝，其特征在于：还包括挡板（303）和横架（304），横架（304）上固定有多个挡板（303），多个挡板（303）分别滑动在多个通水体（102）内，多个挡板（303）分别位于多个螺旋筛分板（201）的下端，横架（304）与其中一个通水体（102）之间设有伸缩杆。
6.根据权利要求1所述的一种具有泥沙分离功能的水利水电站拦水水坝，其特征在于：还包括拨板轴（301）和弹性拨板（302），拨板轴（301）上固定有多个弹性拨板（302），拨板轴（301）转动在通水体（102）上，多个弹性拨板（302）均转动在进水道（105）内且与进水道（105）的下侧内壁滑动连接。
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