CN114370406B - 明渠渠道输水能力提升装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了明渠渠道输水能力提升装置，包括：支承门架、液压启闭机、液压泵站、潜水轴流泵组、泵组固定架；所述支承门架用于支撑液压启闭机、液压泵站，所述支承门架可沿轨道顺水流方向行走，所述液压泵站与液压启闭机连接；所述潜水轴流泵组固定在所述泵组固定架中，所述液压启闭机用于驱动所述泵组固定架升降。工作时利用潜水轴流泵提供的动能，吸引渠道上游的水加压之后，利用导流罩驱动下游的水加速，从而达到增加渠道水流速度的目的。通过泵组加压后，在整个渠道最高水面线不变情况下水流速度加大，而渠道断面面积不变，进而使整个渠道的流量加大，达到提升现有渠道输水能力的目的。

Description

明渠渠道输水能力提升装置
技术领域
本发明涉及输水技术领域，特别涉及一种明渠渠道输水能力提升装置，即在渠道水深不变情况下让渠道水流液压加快进而增大渠道流量。主要用于跨区域长距离的引水、调水工程中。
背景技术
明渠是一种人工修建或自然形成的渠槽，主要功能是用来引水用于供水、灌溉。明渠的水流是具有自由水面、在重力作用下流动的水流。明渠设计常用的水利要素主要有水深、坡降、过水面积、湿周、水力半径等，根据这些参数即可确定明渠的过流能力。随着我国经济的不断发展，用水量供需矛盾逐渐加大，很多现有的渠道过流能力有限，已不能满足城市供水、农业灌溉的需要，常规解决方案一般有新建渠道或者对老渠道改建(如：减小渠道糙率、加高渠堤、加大渠底坡降等)等，但需耗费大量的时间、资金成本，影响渠道输水、增加永久占地，甚至会造成长时间断水。
因此，如何在现有渠道定型的情况下提高渠道输水能力成为关键问题所在。
发明内容
本发明提供明渠渠道输水能力提升装置，用以解决上述背景技术提出的问题。
为解决上述技术问题，本发明公开了明渠渠道输水能力提升装置，包括：
支承门架、液压启闭机、液压泵站、潜水轴流泵组、泵组固定架；
所述支承门架用于支撑液压启闭机、液压泵站，所述支承门架可沿轨道顺水流方向行走，所述液压泵站与液压启闭机连接；
所述潜水轴流泵组固定在所述泵组固定架中，所述液压启闭机用于驱动所述泵组固定架升降。
优选的，所述支承门架包括：支承横梁、门腿、滚轮、轨道，所述支承横梁下端连接有门腿，所述支承横梁用于支撑所述液压启闭机、液压泵站，所述门腿下端连接有滚轮。
优选的，所述泵组固定架上部设置若干吊耳，所述液压启闭机的数量为若干，若干所述液压启闭机的吊头均通过吊轴和吊耳连接。
优选的，所述潜水轴流泵组水平嵌固在泵组固定架中，所述潜水轴流泵组中潜水轴流泵包括：轴流泵、潜水电机、导流罩，所述轴流泵的进水端连接有导流罩，所述潜水电机与轴流泵连接，所述轴流泵、潜水电机均与泵组固定架连接。
优选的，所述泵组固定架采用桁架+实腹结构；
所述液压启闭机的数量为两个，两个液压启闭机共用1套液压泵站，且两个所述液压启闭机连接有同步控制装置，用于控制两个液压启闭机同步运行。
优选的，所述液压启闭机的活塞杆连接所述吊头，所述明渠渠道输水能力提升装置还包括：辅助固定装置，用于连接所述液压启闭机的活塞杆和所述泵组固定架；
所述辅助固定装置包括：
第一固定支座，固定连接在所述泵组固定架上端，且位于所述活塞杆一侧；
固定箱，固定连接在所述第一固定支座上端；
第一竖直转轴，转动连接在所述固定箱内，且第一竖直转轴上设置外螺纹，所述固定箱上设置用于驱动所述第一竖直转轴的第一驱动件；
移动箱，所述移动箱上下端均设置第一滑槽，所述第一滑槽内滑动连接有第一滑块，所述第一滑块与所述第一竖直转轴转动连接；
移动块，位于所述移动箱内，所述移动块与所述第一竖直转轴螺纹连接；
第一弹簧，设置在所述第一滑槽内，所述第一弹簧两端分别与所述第一滑块及所述第一滑槽内壁固定连接；
第一连接杆，固定连接在所述移动箱远离活塞杆的一侧，所述第一连接杆上设置第一滑动件，所述第一滑动件滑动连接在所述固定箱远离活塞杆的一侧壁，所述固定箱远离活塞杆的一侧壁包括斜面；
第二固定支座，固定连接在所述活塞杆上；
竖直伸缩杆，上端的固定端固定连接在所述第二固定支座下端；
第一推块，固定连接在所述竖直伸缩杆下端的伸缩端，所述第一推块下端设置第一斜面；
水平定位杆，水平滑动贯穿所述移动箱靠近活塞杆的一侧；
第二推块，固定连接在所述水平定位杆远离活塞杆的一侧，所述第二推块上端设置第一推动球，所述第一斜面与第一推动球配合，所述活塞杆上靠近移动箱的一侧上下间隔设置若干定位槽，所述水平定位杆用于与所述定位槽插接配合；
第二弹簧，套接在所述水平定位杆上，所述第二弹簧两端分别与所述水平定位杆及所述第二推块固定连接。
优选的，还包括：过滤装置，所述潜水轴流泵组中潜水轴流泵的进水端与所述过滤装置的出水口连通，所述过滤装置包括：
过滤箱，所述过滤箱上端设置进水口；
过滤网，通过弹性密封件与所述过滤箱内壁密封连接；
环形滑槽，设置在所述过滤箱内、且位于过滤网上方；
环形滑块，上下滑动连接在所述环形滑槽内；
若干第三弹簧，间隔设置在所述环形滑块下端周侧，所述第三弹簧两端分别与所述环形滑块和所述环形滑槽内壁固定连接；
导流环，固定连接在所述环形滑块下端；
辅助箱，固定连接在所述过滤箱一侧外壁；
两个平行布置的第一固定块，固定连接在所述辅助箱内，所述第一固定块平行于所述过滤网；
固定板，上下两端分别与两个所述第一固定块固定连接；
水平推动杆，平行于所述过滤网，且所述水平推动杆沿左右方向滑动贯穿所述固定板，所述过滤箱侧壁设置供所述水平推动杆贯穿的第一贯通孔；
推动板，固定连接在所述水平推动杆远离过滤网的一侧；
第四弹簧，套接在所述水平推动杆上，所述第四弹簧两端分别与所述推动板及所述固定板固定连接；
第一水平转轴，沿前后方向布置，且与所述辅助箱转动连接；
转动盘，固定连接在所述第一水平转轴上；
第一连接板、第一推动杆，间隔固定连接在所述转动盘周侧，所述转动盘带动所述第一推动杆转动可推动所述水平推动杆向右运动；
第一水平连接杆，一端与所述环形滑块固定连接；
第一竖直连接杆，固定连接在所述第一水平连接杆远离环形滑块的一侧的下端；
第二连接杆，两端分别与所述第一竖直连接杆及所述第一连接板转动连接。
优选的，所述第一水平转轴两端贯穿所述辅助箱前后侧内壁，所述第一水平转轴两端均固定连接有扇叶。
优选的，所述泵组固定架中设置轴流泵安装腔，所述轴流泵安装腔用于安装潜水轴流泵组中潜水轴流泵；
所述轴流泵安装腔内设置轴流泵安装座，所述轴流泵泵安装座包括柱形安装腔，所述柱形安装腔内周侧设置若干连接块，所述若干连接块内侧连接潜水轴流泵，所述潜水轴流泵下端周侧靠近边缘处固定连接有若干第二固定块；
所述轴流泵安装腔内，且位于所述柱形安装腔位于潜水轴流泵前后方向的中部设置左右对称的固定装置，所述固定装置包括：
第一固定支架、第二固定支架，上下间隔的固定连接在所述柱形安装腔左侧壁或右侧壁，所述柱形安装腔左右侧壁均设置第二贯通孔；
第一缸体，固定连接在所述第一固定支架上；
第一活塞，上下滑动连接在所述第一缸体内；
竖直滑杆，固定连接在所述第一活塞下端且滑动贯穿所述第一固定支架；
第五弹簧，两端分别与所述第一活塞以及所述第一缸体内壁固定连接；
L形连接杆，所述L形连接杆的竖直段贯穿所述第二固定支架，所述L形连接杆的水平段贯穿所述第二贯通孔；
第二竖直连接杆，下端位于所述L形连接杆的水平段的正上方，所述第二竖直连接杆上端与所述第一固定块固定连接；
水平移动杆，滑动贯穿所述第二贯通孔，所述水平移动杆位于柱形安装腔内的一端固定连接有第一支撑板；
第一安装槽，设置在所述水平移动杆远离第一支撑板的一端；
倾斜滑槽，设置在所述水平移动杆上；
第一滑杆，连接在所述竖直滑杆下端，所述第一滑杆滑动连接在所述倾斜滑槽内；
第三固定块，固定连接在所述水平移动杆远离第一支撑板的一侧下端；
第一连接环，与所述第三固定块左右滑动连接；
第三L形支架，所述第三L形支架的水平段的端头与所述第一连接环固定连接；
第六弹簧，设置在所述第一安装槽内，所述第六弹簧两端分别与所述第一安装槽内壁及所述第三L形支架的竖直段固定连接；
缓冲气囊，通过连接管与所述第一缸体下端连通，所述缓冲气囊设置在：所述第一支撑板上或所述柱形安装腔内壁、且位于潜水轴流泵下方。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明泵组工作状态的整体结构示意图；
图2为本发明的泵组非工作状态的整体结构示意图；
图3为图1中A-A剖视图；
图4为本发明的辅助固定装置的结构示意图；
图5为图4中C处结构放大示意图；
图6为本发明的过滤装置的结构示意图；
图7为本发明的固定装置的结构示意图；
图8为图7中B处结构放大示意图。
图中：1、支承门架；11、支承横梁；12、门腿；13、滚轮；2、液压启闭机；21、活塞杆；3、液压泵站；4、潜水轴流泵组；41、轴流泵；42、潜水电机；43、导流罩；44、潜水轴流泵；5、泵组固定架；6、吊耳；7、吊轴；8、渠道；9、辅助固定装置；91、第一固定支座；92、固定箱；93、第一竖直转轴；94、移动箱；95、第一滑槽；96、第一滑块；97、移动块；98、第一弹簧；99、第一连接杆；910、第一滑动件；911、第二固定支座；912、竖直伸缩杆；913、第一推块；914、水平定位杆；915、第二推块；916、第二弹簧；917、第一推动球；10、过滤装置；101、过滤箱；102、弹性密封件；103、过滤网；104、环形滑槽；105、环形滑块；106、第三弹簧；107、导流环；108、辅助箱；109、第一固定块；110、固定板；111、水平推动杆；112、推动板；113、第四弹簧；114、第一水平转轴；115、转动盘；116、第一连接板；117、第一推动杆；118、第一水平连接杆；119、第一竖直连接杆；120、第二连接杆；20、轴流泵安装腔；201、柱形安装腔；202、连接块；203、第二固定块；204、第一固定支架；205、第二固定支架；206、第二贯通孔；207、第一缸体；208、第一活塞；209、竖直滑杆；210、第五弹簧；211、L形连接杆；212、第二竖直连接杆；213、水平移动杆；214、第一支撑板；215、第一安装槽；216、倾斜滑槽；217、第一滑杆；218、第三固定块；219、第一连接环；220、第三L形支架；221、第六弹簧；222、缓冲气囊。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案以及技术特征可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
实施例1：
本发明实施例提供了明渠渠道输水能力提升装置，如图1-3所示，包括：
支承门架1、液压启闭机2、液压泵站3、潜水轴流泵组4、泵组固定架5；
所述支承门架1用于支撑液压启闭机2、液压泵站3，所述支承门架可沿轨道顺水流方向(渠道的水流方向)行走，所述液压泵站3与液压启闭机2连接；
所述潜水轴流泵组4固定在所述泵组固定架5中，所述液压启闭机2用于驱动所述泵组固定架5升降。
优选的，所述支承门架包括：支承横梁11、门腿12、滚轮13、轨道，所述支承横梁11下端连接有门腿12，所述支承横梁11用于支撑所述液压启闭机2、液压泵站3，所述门腿12下端连接有滚轮13。采用空间桁架式结构，同时桁架可兼做人行交通桥使用。其中，所述轨道沿着渠道的水流方向铺设，实现支承门架可沿轨道顺水流方向行走；
优选的，所述泵组固定架5上部设置若干吊耳6，所述液压启闭机2的数量为若干，若干所述液压启闭机2的吊头均通过吊轴7和吊耳6连接。具体的：所述液压启闭机2的数量为两个，两个液压启闭机2共用1套液压泵站3，且两个所述液压启闭机2连接有同步控制装置(可采用现有的液压启闭机同步控制技术/装置)，用于控制两个液压启闭机2同步运行。优选的，所述同步控制装置还连接有纠偏装置(同步纠偏装置，可采用现有的液压启闭机同步控制技术/装置中的纠偏技术/装置)，用于保证两个液压启闭机2同步运行。其中，为保证潜水轴流泵组4上升下降稳定，泵组固定架5采用双吊点连接，泵组固定架5可以随着液压启闭机活塞杆(其中，上述吊头连接在活塞杆的伸出端，液压启闭机包括活塞杆和吊头均为现有技术，在此不再赘述)升降而升降，当潜水轴流泵组不工作时，可以通过液压启闭机将泵组固定架5提升至不阻水的位置(如图2)。
优选的，所述潜水轴流泵组4水平嵌固在泵组固定架5中，所述潜水轴流泵组4中潜水轴流泵包括：包括：轴流泵41、潜水电机42、导流罩43，所述轴流泵41的进水端连接有导流罩43，所述潜水电机42与轴流泵41连接，所述轴流泵41、潜水电机42均与泵组固定架5连接。
优选的，潜水轴流泵中潜水轴流泵机泵同轴，不需要任何的传动机构，电动机采用全封闭潜水电机，可长期在水中连续运行。且潜水轴流泵的流量范围宽从0.1m3/s～9m3/s，可以适应不同结构尺寸的渠道对水流加速的需求。
优选的，所述泵组固定架5采用桁架+实腹结构，用于减小水流阻力。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：
工作时利用潜水轴流泵提供的动能，吸引渠道上游的水加压之后，利用导流罩驱动下游的水加速，从而达到增加渠道水流速度的目的。单台泵影响的水流范围有限，考虑沿着渠道宽度方向根据需要间隔一定距离布置不同数量的潜水轴流泵以保证渠道的水流速度整体增加。
通过泵组加压后，在整个渠道最高水面线不变情况下水流速度加大，而渠道断面面积不变，进而使整个渠道的流量加大，达到提升现有渠道输水能力的目的。
由于水流经过该装置加速后，沿渠道方向行进一定距离后会速度降低，造成水面壅高，需要再设置一套该装置接力加速水流，沿程设置套数最终根据工程水力学计算确定。
本发明的渠道输水能力提升装置可在现有渠道各种参数条件不变条件下，有效提高渠道过流能力，相比改建、新建渠道可大大节约建设成本，可推广应用于水利行业引、调水工程中。
实施例2
在实施例1的基础上，如图4-5所示，所述液压启闭机2的活塞杆21连接所述吊头，所述明渠渠道输水能力提升装置还包括：辅助固定装置9，用于连接所述液压启闭机2的活塞杆21和所述泵组固定架5；
所述辅助固定装置9包括：
第一固定支座91，固定连接在所述泵组固定架5上端，且位于所述活塞杆21一侧；
固定箱92，固定连接在所述第一固定支座91上端；
第一竖直转轴93，转动连接在所述固定箱92内，且第一竖直转轴93上设置外螺纹，所述固定箱上设置用于驱动所述第一竖直转轴的第一驱动件；
移动箱94，所述移动箱94上下端均设置第一滑槽95，所述第一滑槽95内滑动连接有第一滑块96，所述第一滑块96与所述第一竖直转轴93转动连接；
移动块97，位于所述移动箱94内，所述移动块97与所述第一竖直转轴93螺纹连接；
第一弹簧98，设置在所述第一滑槽95内，所述第一弹簧98两端分别与所述第一滑块96及所述第一滑槽95内壁固定连接；
第一连接杆99，固定连接在所述移动箱94远离活塞杆21的一侧，所述第一连接杆99上设置第一滑动件910，所述第一滑动件910滑动连接在所述固定箱92远离活塞杆21的一侧壁，所述固定箱92远离活塞杆21的一侧壁包括斜面；
第二固定支座911，固定连接在所述活塞杆21上；
竖直伸缩杆912，上端的固定端固定连接在所述第二固定支座911下端；
第一推块913，固定连接在所述竖直伸缩杆912下端的伸缩端，所述第一推块913下端设置第一斜面(可如图呈靠近活塞杆的一侧的高度高于远离活塞杆的一侧的高度)；
水平定位杆914，水平滑动贯穿所述移动箱94靠近活塞杆21的一侧；
第二推块915，固定连接在所述水平定位杆914远离活塞杆21的一侧，所述第二推块915上端设置第一推动球917，所述第一斜面与第一推动球917配合，所述活塞杆21上靠近移动箱94的一侧上下间隔设置若干定位槽(或定位孔)，所述水平定位杆914用于与所述定位槽(或定位孔)插接配合；
第二弹簧916，套接在所述水平定位杆914上，所述第二弹簧916两端分别与所述水平定位杆914及所述第二推块915固定连接。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：
使用时，所述液压启闭机2的吊头均通过吊轴7和吊耳6连接，所述液压启闭机2的活塞杆21连接所述吊头，所述吊耳6连接在所述泵组固定架5上；为了保证所述活塞杆21和泵组固定架5在通过上述吊耳6和吊轴7连接之后，活塞杆21和泵组固定架5之间的稳定性设置上述辅助固定装置9；
其中，通过启动第一驱动件，可带动第一竖直转轴93旋转，从而使得其上的移动块97上下移动，调节移动箱94与泵组固定架5上端之间的竖向距离，同时由于所述固定箱92远离活塞杆21的一侧壁包括斜面，而移动箱94连接的第一滑动件910滑动连接在所述固定箱92远离活塞杆21的一侧壁，从而移动箱94在进行上述上下移动的同时还可进行左右水平移动，从而一次调节移动箱94上的水平定位杆914的位置；
另外，当活塞杆21向下移动，使得吊头靠近吊耳6以便于两者连接时，会带动竖直伸缩杆912向下移动，带动第一推块913向下移动，从而使得第一斜面与第一推动球917配合，推动第一推动球917、第二推块915及水平定位杆914靠近活塞杆21二次进行左右水平移动，使得水平定位杆914连接在对应的定位槽内，实现对活塞杆21的固定，固定之后第二固定座、竖直伸缩杆912、第二推块915、水平定位杆914及活塞杆21形成稳定的矩形结构，同时矩形结构中竖直伸缩杆912可给予矩形水平部分压紧力，有利于保证活塞杆21的整体稳定性，避免活塞杆21出现倾斜晃动；另外在上述矩形结构的基础上，同时配合第一固定座与泵组固定架5的连接，以及固定箱92与第一固定座及移动箱94的连接，进一步保证了活塞杆21与泵组固定架5之间相对位置的稳定性。
实施例3
在实施例1或2的基础上，如图6所示，还包括：过滤装置10，所述潜水轴流泵组中潜水轴流泵44的进水端与所述过滤装置10的出水口连通，所述过滤装置10包括：
过滤箱101，所述过滤箱101上端设置进水口；
过滤网103，通过弹性密封件102与所述过滤箱101内壁密封连接；
环形滑槽104，设置在所述过滤箱101内、且位于过滤网103上方；
环形滑块105，上下滑动连接在所述环形滑槽104内；
若干第三弹簧106，间隔设置在所述环形滑块105下端周侧，所述第三弹簧106两端分别与所述环形滑块105和所述环形滑槽104内壁固定连接；
导流环107，固定连接在所述环形滑块105下端；
辅助箱108，固定连接在所述过滤箱101一侧外壁；
两个平行布置的第一固定块109，固定连接在所述辅助箱108内，所述第一固定块109平行于所述过滤网103；
固定板110，上下两端分别与两个所述第一固定块109固定连接；
水平推动杆111，平行于所述过滤网103，且所述水平推动杆111沿左右方向滑动贯穿所述固定板110，所述过滤箱101侧壁设置供所述水平推动杆111贯穿的第一贯通孔；
推动板112，固定连接在所述水平推动杆111远离过滤网103的一侧；
第四弹簧113，套接在所述水平推动杆111上，所述第四弹簧113两端分别与所述推动板112及所述固定板110固定连接；
第一水平转轴114，沿前后方向布置，且与所述辅助箱108转动连接；
转动盘115，固定连接在所述第一水平转轴114上；
第一连接板116、第一推动杆117，间隔固定连接在所述转动盘115周侧，所述转动盘115带动所述第一推动杆117转动可推动所述水平推动杆111向右运动；
第一水平连接杆118，一端与所述环形滑块105固定连接；
第一竖直连接杆119，固定连接在所述第一水平连接杆118远离环形滑块105的一侧的下端；
第二连接杆120，两端分别与所述第一竖直连接杆119及所述第一连接板116转动连接。
可选的，所述第一水平转轴114两端贯穿所述辅助箱108前后侧内壁，所述第一水平转轴114两端均固定连接有扇叶。当所述第一水平转轴旋转时，可带动扇叶旋转，实现对过滤装置所在处水面杂物进行推走。其中，还可在所述过滤箱前后侧设置第二水平转轴，第一水平转轴和第二水平转轴之间通过带传动，第二水平转轴上也设置扇叶。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：
水从过滤箱101上端的进水口进入，在水压的作用下，同时配合第三弹簧106的作用，使得环形滑块105上下运动，环形滑块105上下运动带动第一竖直连接杆119及第一水平连接杆118上下运动，使得第一竖直连接杆119通过第二连接杆120拉动第一连接杆99及转动盘115旋转，转动盘115旋转可带动第一推动杆117转动，第一推动杆117转动可推动推动板112向右运动，使得水平推动杆111通过第一贯通孔后给予过滤网103振动力，同时通过第四弹簧113的复位作用，可以使得水平推动杆111不断左右运动，可以通过对过滤网103施加振动力，加快其过滤。且设置所述导流环107可以起到导流作用。
上述技术方案实现水的压力(重力)实现对过滤网103的不断振动，避免使用电器件驱动不方便。
实施例4
在实施例1-3中任一项的基础上，如图7-8所示，所述泵组固定架5中设置轴流泵安装腔20，所述轴流泵安装腔20用于安装潜水轴流泵组中潜水轴流泵44；
所述轴流泵安装腔20内设置轴流泵41安装座，所述轴流泵41泵安装座包括柱形安装腔201，所述柱形安装腔201内周侧设置若干连接块202，所述若干连接块202内侧连接潜水轴流泵44，所述潜水轴流泵44下端周侧靠近边缘处固定连接有若干第二固定块203；
所述轴流泵安装腔20内，且位于所述柱形安装腔201位于潜水轴流泵44前后方向的中部设置左右对称的固定装置，所述固定装置包括：
第一固定支架204、第二固定支架205，上下间隔的固定连接在所述柱形安装腔201左侧壁或右侧壁，所述柱形安装腔201左右侧壁均设置第二贯通孔206；
第一缸体207，固定连接在所述第一固定支架204上；
第一活塞208，上下滑动连接在所述第一缸体207内；
竖直滑杆209，固定连接在所述第一活塞208下端且滑动贯穿所述第一固定支架204；
第五弹簧210，两端分别与所述第一活塞208以及所述第一缸体207内壁固定连接；
L形连接杆211，所述L形连接杆211的竖直段贯穿所述第二固定支架205，所述L形连接杆211的水平段贯穿所述第二贯通孔206；
第二竖直连接杆212，下端位于所述L形连接杆211的水平段的正上方，所述第二竖直连接杆212上端与所述第一固定块109固定连接；
水平移动杆213，滑动贯穿所述第二贯通孔206，所述水平移动杆213位于柱形安装腔201内的一端固定连接有第一支撑板214；
第一安装槽215，设置在所述水平移动杆213远离第一支撑板214的一端；
倾斜滑槽216，设置在所述水平移动杆213上；
第一滑杆217，连接在所述竖直滑杆209下端，所述第一滑杆217滑动连接在所述倾斜滑槽216内；
第三固定块218，固定连接在所述水平移动杆213远离第一支撑板214的一侧下端；
第一连接环219，与所述第三固定块218左右滑动连接；
第三L形支架220，所述第三L形支架220的水平段的端头与所述第一连接环219固定连接；
第六弹簧221，设置在所述第一安装槽215内，所述第六弹簧221两端分别与所述第一安装槽215内壁及所述第三L形支架220的竖直段固定连接；
缓冲气囊222，通过连接管与所述第一缸体207下端连通，所述缓冲气囊222设置在：所述第一支撑板214上或所述柱形安装腔201内壁、且位于潜水轴流泵44下方。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：
所述柱形安装腔201内周侧设置若干连接块202，所述若干连接块202内侧连接潜水轴流泵4441，当潜水轴流泵4441意外坠落时，带动第二固定块203及第二竖直移动杆向下移动，第二竖直移动向下推动L形连接杆211向下运动，L形连接杆211带动第三固定块218、第一连接环219和水平移动杆213向下运动，其中第一滑杆217在倾斜滑槽216内滑动，从而使得左右两个水平移动杆213相互靠近、且均向下移动，两个水平移动杆213可以对下落的潜水轴流泵4441进行支撑，防止潜水轴流泵4441继续下落；
另外，水平移动杆213向下移动，通过倾斜滑槽216和第一滑杆217的配合，可以使得竖直滑杆209向下运动，竖直滑杆209带动第一活塞208向下运动，将第一缸体207内的气体压入所述气囊，所述缓冲气囊222设置在：所述第一支撑板214上或所述柱形安装腔201内壁、且位于潜水轴流泵4441下方；通过缓冲气囊222可以对下落的潜水轴流泵4441起到缓冲及支撑的作用。
上述技术方案，在潜水轴流泵4441下落时，通过其下落的重力自动实现推动两个水平移动杆213可以对下落的潜水轴流泵4441进行支撑，防止潜水轴流泵4441继续下落；以及通过缓冲气囊222可以对下落的潜水轴流泵4441起到缓冲及支撑的作用，不需要使用电器件，控制方便，更加节能。
实施例5
在实施例1-4中任一项的基础上，还包括：
第一液压传感器，设置在所述轴流泵外部不同部位，用于检测其所在处水的液压；
第一力传感器，所述吊轴和吊耳接触处不同部位间隔设置若干第一力传感器，用于检测其所在处的吊轴和吊耳的接触/作用力；
第一角度检测装置，用于检测所述液压启闭机的活塞杆与水平方向的夹角；
第二角度检测装置，用于检测所述导流罩与水平方向的夹角；
第二力传感器，所述潜水轴流泵组中潜水轴流泵与泵组固定架安装接触处(接触/支撑受力处)设置第二力传感器，用于检测所述潜水轴流泵对泵组固定架的作用力；
距离检测装置，设置在所述导流罩上，用于检测所述导流罩与渠道顶端的高度(具体可为导流罩的中心线处同一高度处设置距离检测装置，用于检测导流罩的中心线处同一高度距离渠道顶端的高度)；
密度检测装置，用于检测渠道内水的密度；
流速传感器，用于检测渠道内水流速；
控制器、报警器，所述控制器与所述第一液压传感器、第一力传感器、第一角度检测装置、第二角度检测装置、距离检测装置、密度检测装置、流速传感器、报警器电连接，所述控制器基于所述第一液压传感器、第一力传感器、第一角度检测装置、第二角度检测装置、距离检测装置、密度检测装置、流速传感器控制所述报警器及轴流泵工作，包括：
步骤1：基于第一液压传感器、第一力传感器、第一角度检测装置、第二角度检测装置、第二力传感器、距离检测装置及公式(1)计算轴流泵的性能系数P；
其中，B为轴流泵的出水端和进水端的压力比，H为轴流泵的进水端(管)的阻力系数，Q为轴流泵的出水端(管)的阻力系数，A为轴流泵的额定流量与最大流量的比值，C为轴流泵的流量系数，N为轴流泵的总个数，F2i为第i个轴流泵的对应的第二力传感器的检测值，Pi为第i个轴流泵的对应的所有第一液压传感器的检测值的均值，Si为第i个轴流泵与水面的接触面积，α为第一角度检测装置检测值(当各个活塞杆对应的角度不同，可取均值)，β为所述的导流罩对应的第二角度检测装置的检测值的均值(当各个导流罩对应的上述角度不同，可取均值)，h为距离检测装置检测值，L为轴流泵的额定扬程，M为所有的吊耳的总数量，F1j为第j个吊耳对应的所有第一力传感器的检测值的均值；
步骤2：当所述轴流泵的性能系数不在预设范围内时，所述控制器控制报警器报警；当报警器未报警，基于公式(2)计算轴流泵的目标功率Q，所述控制器控制所述轴流泵工作，使得所述轴流泵的实际功率在所述目标功率的预设范围内；
e为自然常数，取值为2.72，Q0为所述轴流泵的最大功率，p1为额定状态下，所述轴流泵的进水端和出水端的压力差，ρ为所述密度检测装置检测值，v0为轴流泵工作前，所述流速传感器检测值，g为重力加速度，t为单位时间；S为所有的轴流泵与水面的接触面积的均值。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：
设置下述传感器实时检测提升装置的参数：第一液压传感器，设置在所述轴流泵外部不同部位，用于检测其所在处水的液压；第一力传感器，所述吊轴和吊耳接触处不同部位间隔设置若干第一力传感器，用于检测其所在处的吊轴和吊耳的接触/作用力；第一角度检测装置，用于检测所述液压启闭机的活塞杆与水平方向的夹角；第二角度检测装置，用于检测所述导流罩与水平方向的夹角；第二力传感器，所述潜水轴流泵组中潜水轴流泵与泵组固定架安装接触处(接触/支撑受力处)设置第二力传感器，用于检测所述潜水轴流泵对泵组固定架的作用力；距离检测装置，设置在所述导流罩上，用于检测所述导流罩与渠道顶端的高度；密度检测装置，用于检测渠道内水的密度；流速传感器，用于检测渠道内水流速；所述控制器基于所述第一液压传感器、第一力传感器、第一角度检测装置、第二角度检测装置、距离检测装置、密度检测装置、流速传感器、控制所述报警器及轴流泵工作；
首先基于第一液压传感器、第一力传感器、第一角度检测装置、第二角度检测装置、第二力传感器、距离检测装置及公式(1)计算轴流泵的性能系数P，计算工作能力系数时，考虑轴流泵自身参数(轴流泵的出水端和进水端的压力比，轴流泵的进水端(管)的阻力系数，轴流泵的出水端(管)的阻力系数，轴流泵的额定流量与最大流量的比值，轴流泵的材料的流量系数)对工作能力的影响，以及轴流泵和与其的支撑关联的泵座固定架、活塞杆、吊耳、吊轴的受力状态的影响(轴流泵的总个数，第i个轴流泵的对应的第二力传感器的检测值，第i个轴流泵的对应的所有第一液压传感器的检测值的均值，第i个轴流泵的与水面的接触面积，第一角度检测装置检测值，所述的导流罩对应的第二角度检测装置的检测值的均值，距离检测装置检测值，轴流泵的额定扬程，所有的吊耳的总数量，第j个吊耳对应的所有第一力传感器的检测值的均值)获取综合的性能系数，使得计算更加可靠。
当所述轴流泵的性能系数不在预设范围内时，所述控制器控制报警器报警，当报警器未报警基于公式(2)计算轴流泵的目标功率Q，所述控制器控制所述轴流泵工作，使得所述轴流泵的实际功率在所述目标功率的预设范围内；基于：所述轴流泵的最大转速，额定状态下，所述轴流泵的进水端和出水端的压力差，密度检测装置检测值，轴流泵工作前，所述流速传感器检测值、所述性能系数，以实现与性能适应尽可能大的功率，保证工作效率。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.明渠渠道输水能力提升装置，其特征在于，包括：
支承门架(1)、液压启闭机(2)、液压泵站(3)、潜水轴流泵组(4)、泵组固定架(5)；
所述支承门架(1)用于支撑液压启闭机(2)、液压泵站(3)，所述支承门架(1)可沿轨道顺水流方向行走，所述液压泵站(3)与液压启闭机(2)连接；
所述潜水轴流泵组(4)固定在所述泵组固定架(5)中，所述液压启闭机(2)用于驱动所述泵组固定架(5)升降；
所述泵组固定架(5)上部设置若干吊耳(6)，所述液压启闭机(2)的数量为若干，若干所述液压启闭机(2)的吊头均通过吊轴(7)和吊耳(6)连接；
所述液压启闭机(2)的活塞杆(21)连接所述吊头，所述明渠渠道输水能力提升装置还包括：辅助固定装置(9)，用于连接所述液压启闭机(2)的活塞杆(21)和所述泵组固定架(5)；
所述辅助固定装置(9)包括：
第一固定支座(91)，固定连接在所述泵组固定架(5)上端，且位于所述活塞杆(21)一侧；
固定箱(92)，固定连接在所述第一固定支座(91)上端；
第一竖直转轴(93)，转动连接在所述固定箱(92)内，且第一竖直转轴(93)上设置外螺纹，所述固定箱(92)上设置用于驱动所述第一竖直转轴(93)的第一驱动件；
移动箱(94)，所述移动箱(94)上下端均设置第一滑槽(95)，所述第一滑槽(95)内滑动连接有第一滑块(96)，所述第一滑块(96)与所述第一竖直转轴(93)转动连接；
移动块(97)，位于所述移动箱(94)内，所述移动块(97)与所述第一竖直转轴(93)螺纹连接；
第一弹簧(98)，设置在所述第一滑槽(95)内，所述第一弹簧(98)两端分别与所述第一滑块(96)及所述第一滑槽(95)内壁固定连接；
第一连接杆(99)，固定连接在所述移动箱(94)远离活塞杆(21)的一侧，所述第一连接杆(99)上设置第一滑动件(910)，所述第一滑动件(910)滑动连接在所述固定箱(92)远离活塞杆(21)的一侧壁，所述固定箱(92)远离活塞杆(21)的一侧壁包括斜面；
第二固定支座(911)，固定连接在所述活塞杆(21)上；
竖直伸缩杆(912)，上端的固定端固定连接在所述第二固定支座(911)下端；
第一推块(913)，固定连接在所述竖直伸缩杆(912)下端的伸缩端，所述第一推块(913)下端设置第一斜面；
水平定位杆(914)，水平滑动贯穿所述移动箱(94)靠近活塞杆(21)的一侧；
第二推块(915)，固定连接在所述水平定位杆(914)远离活塞杆(21)的一侧，所述第二推块(915)上端设置第一推动球(917)，所述第一斜面与第一推动球(917)配合，所述活塞杆(21)上靠近移动箱(94)的一侧上下间隔设置若干定位槽，所述水平定位杆(914)用于与所述定位槽插接配合；
第二弹簧(916)，套接在所述水平定位杆(914)上，所述第二弹簧(916)两端分别与所述水平定位杆(914)及所述第二推块(915)固定连接；
所述泵组固定架(5)中设置轴流泵安装腔(20)，所述轴流泵安装腔(20)用于安装潜水轴流泵组(4)中潜水轴流泵(44)；
所述轴流泵安装腔(20)内设置轴流泵(41)安装座，所述轴流泵(41)泵安装座包括柱形安装腔(201)，所述柱形安装腔(201)内周侧设置若干连接块(202)，所述若干连接块(202)内侧连接潜水轴流泵(44)，所述潜水轴流泵(44)下端周侧靠近边缘处固定连接有若干第二固定块(203)；
所述轴流泵安装腔(20)内，且位于所述柱形安装腔(201)位于潜水轴流泵(44)前后方向的中部设置左右对称的固定装置，所述固定装置包括：
第一固定支架(204)、第二固定支架(205)，上下间隔的固定连接在所述柱形安装腔(201)左侧壁或右侧壁，所述柱形安装腔(201)左右侧壁均设置第二贯通孔(206)；
第一缸体(207)，固定连接在所述第一固定支架(204)上；
第一活塞(208)，上下滑动连接在所述第一缸体(207)内；
竖直滑杆(209)，固定连接在所述第一活塞(208)下端且滑动贯穿所述第一固定支架(204)；
第五弹簧(210)，两端分别与所述第一活塞(208)以及所述第一缸体(207)内壁固定连接；
L形连接杆(211)，所述L形连接杆(211)的竖直段贯穿所述第二固定支架(205)，所述L形连接杆(211)的水平段贯穿所述第二贯通孔(206)；
第二竖直连接杆(212)，下端位于所述L形连接杆(211)的水平段的正上方，所述第二竖直连接杆(212)上端与所述第一固定块(109)固定连接；
水平移动杆(213)，滑动贯穿所述第二贯通孔(206)，所述水平移动杆(213)位于柱形安装腔(201)内的一端固定连接有第一支撑板(214)；
第一安装槽(215)，设置在所述水平移动杆(213)远离第一支撑板(214)的一端；
倾斜滑槽(216)，设置在所述水平移动杆(213)上；
第一滑杆(217)，连接在所述竖直滑杆(209)下端，所述第一滑杆(217)滑动连接在所述倾斜滑槽(216)内；
第三固定块(218)，固定连接在所述水平移动杆(213)远离第一支撑板(214)的一侧下端；
第一连接环(219)，与所述第三固定块(218)左右滑动连接；
第三L形支架(220)，所述第三L形支架(220)的水平段的端头与所述第一连接环(219)固定连接；
第六弹簧(221)，设置在所述第一安装槽(215)内，所述第六弹簧(221)两端分别与所述第一安装槽(215)内壁及所述第三L形支架(220)的竖直段固定连接；
缓冲气囊(222)，通过连接管与所述第一缸体(207)下端连通，所述缓冲气囊(222)设置在：所述第一支撑板(214)上或所述柱形安装腔(201)内壁、且位于潜水轴流泵(44)下方。
2.根据权利要求1所述的明渠渠道输水能力提升装置，其特征在于，所述支承门架(1)包括：支承横梁(11)、门腿(12)、滚轮(13)、轨道，所述支承横梁(11)下端连接有门腿(12)，所述支承横梁(11)用于支撑所述液压启闭机(2)、液压泵站(3)，所述门腿(12)下端连接有滚轮(13)。
3.根据权利要求1所述的明渠渠道输水能力提升装置，其特征在于，所述潜水轴流泵组(4)水平嵌固在泵组固定架(5)中，所述潜水轴流泵组(4)中潜水轴流泵(44)包括：轴流泵(41)、潜水电机(42)、导流罩(43)，所述轴流泵(41)的进水端连接有导流罩(43)，所述潜水电机(42)与轴流泵(41)连接，所述轴流泵(41)、潜水电机(42)均与泵组固定架(5)连接。
4.根据权利要求1所述的明渠渠道输水能力提升装置，其特征在于，所述泵组固定架(5)采用桁架+实腹结构；
所述液压启闭机(2)的数量为两个，两个液压启闭机(2)共用1套液压泵站(3)，且两个所述液压启闭机(2)连接有同步控制装置，用于控制两个液压启闭机(2)同步运行。
5.根据权利要求1所述的明渠渠道输水能力提升装置，其特征在于，还包括：过滤装置(10)，所述潜水轴流泵组(4)中潜水轴流泵(44)的进水端与所述过滤装置(10)的出水口连通，所述过滤装置(10)包括：
过滤箱(101)，所述过滤箱(101)上端设置进水口；
过滤网(103)，通过弹性密封件(102)与所述过滤箱(101)内壁密封连接；
环形滑槽(104)，设置在所述过滤箱(101)内、且位于过滤网(103)上方；
环形滑块(105)，上下滑动连接在所述环形滑槽(104)内；
若干第三弹簧(106)，间隔设置在所述环形滑块(105)下端周侧，所述第三弹簧(106)两端分别与所述环形滑块(105)和所述环形滑槽(104)内壁固定连接；
导流环(107)，固定连接在所述环形滑块(105)下端；
辅助箱(108)，固定连接在所述过滤箱(101)一侧外壁；
两个平行布置的第一固定块(109)，固定连接在所述辅助箱(108)内，所述第一固定块(109)平行于所述过滤网(103)；
固定板(110)，上下两端分别与两个所述第一固定块(109)固定连接；
水平推动杆(111)，平行于所述过滤网(103)，且所述水平推动杆(111)沿左右方向滑动贯穿所述固定板(110)，所述过滤箱(101)侧壁设置供所述水平推动杆(111)贯穿的第一贯通孔；
推动板(112)，固定连接在所述水平推动杆(111)远离过滤网(103)的一侧；
第四弹簧(113)，套接在所述水平推动杆(111)上，所述第四弹簧(113)两端分别与所述推动板(112)及所述固定板(110)固定连接；
第一水平转轴(114)，沿前后方向布置，且与所述辅助箱(108)转动连接；
转动盘(115)，固定连接在所述第一水平转轴(114)上；
第一连接板(116)、第一推动杆(117)，间隔固定连接在所述转动盘(115)周侧，所述转动盘(115)带动所述第一推动杆(117)转动可推动所述水平推动杆(111)向右运动；
第一水平连接杆(118)，一端与所述环形滑块(105)固定连接；
第一竖直连接杆(119)，固定连接在所述第一水平连接杆(118)远离环形滑块(105)的一侧的下端；
第二连接杆(120)，两端分别与所述第一竖直连接杆(119)及所述第一连接板(116)转动连接。
6.根据权利要求5所述的明渠渠道输水能力提升装置，其特征在于，所述第一水平转轴(114)两端贯穿所述辅助箱(108)前后侧内壁，所述第一水平转轴(114)两端均固定连接有扇叶。
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