CN115030107A - 一种用于农田水利工程的水渠杂物自清理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水利工程设备技术领域，具体涉及一种用于农田水利工程的水渠杂物自清理装置，渠道内设有拦杂机构，拦杂机构前侧设有溢流蓄能机构，并且在渠道的侧边内设置有定量驱动机构，本发明结构独特，通过拦杂机构能够对渠道内的杂物进行定期拦杂，并且通过溢流蓄能机构能够实现溢流蓄能，进而通过定量驱动机构控制拦杂机构，将拦杂网架内的杂物从渠道内清理出去，避免杂物长时间的堆积会造成水渠流量变小甚至堵塞的情况，保证了水渠的畅通性，并且也能够对杂物全面过滤，提高了杂物过滤的效率。

Description

一种用于农田水利工程的水渠杂物自清理装置

技术领域：

本发明涉及水利工程设备技术领域，具体涉及一种用于农田水利工程的水渠杂物自清理装置。

背景技术：

水利工程是用于控制和调配自然界的地表水和地下水，达到除害兴利目的而修建的工程，水是人类生产和生活必不可少的宝贵资源，但是其自然存在的状态并不完全符合人类的需要，只有修建水利工程，才能控制水流，进行水量的调节和分配，以满足人民生活和生产对水资源的需要，水利工程需要修建坝、堤、溢洪道、水闸、渠道和渡槽等不同类型的水工建筑物，以实现其目标。

对农田灌溉时需要利用在地面上开设的水渠对水流进行一定的导流，将水流引入农田，农田水渠便是人工开凿的水道，分为干渠和支渠，且干渠和支渠一般采用石砌或水泥筑成，而导流的水通常会含有一定的杂物，例如杂草、树干和落叶等，杂物长时间的堆积会造成水渠流量变小甚至堵塞，降低水渠的畅通性，影响到水渠的正常使用，因此需要对水中的杂物进行清理，在采用人工手持工具对水渠内的杂物进行清理时，不仅费时费力，效率低下，而且清理效果也较差，而在采用现有的清理设备对水渠中的杂物进行清理时，清理效果较差，使用不便，仍存在一定的缺陷，如公开号为“CN108166456A”的中国专利公开文献公开了一种农田水利工程用水渠杂物过滤装置，包括有放置板、水渠、支撑杆、安装板、传动机构等；放置板的顶部设有支撑杆，支撑杆顶部设有安装板，安装板上安装有传动机构，安装板的左侧安装有过滤机构，安装板顶部的左侧放置有收集箱，虽然能够对杂物进行清理，但是，水渠中的水流中并不是一直夹杂有杂物，当某一时段的水流未夹杂有杂物时，现有的过滤装置却仍一直处于运行状态，长时间运行后便会大大降低其使用寿命，增加了过滤成本，降低了杂物过滤的效率，并且也无法实现对杂物的全面过滤，过滤处理杂物效果较差，存在一定的缺陷，因此有必要研制一种用于农田水利工程的水渠杂物自清理装置。

发明内容：

针对上述存在的缺陷和问题，本发明提供一种用于农田水利工程的水渠杂物自清理装置，使用方便，结构独特，通过拦杂机构能够对渠道内的杂物进行定期拦杂，并且通过溢流蓄能机构能够实现溢流蓄能，当拦杂网架内拦杂较多杂物造成渠道堵塞，使水位升高并高于溢流管时，水流能够源源不断的溢流至溢流管内，再通过溢流管进入到定量水箱内实现溢流蓄能，进而通过定量驱动机构控制拦杂机构，将拦杂网架内的杂物从渠道内清理出去，避免杂物长时间的堆积会造成水渠流量变小甚至堵塞的情况，保证了水渠的畅通性，并且也能够对杂物全面过滤，提高了杂物过滤的效率。

本发明解决其技术问题所采用的方案是：一种用于农田水利工程的水渠杂物自清理装置，包括渠道，还包括拦杂机构、溢流蓄能机构和定量驱动机构，所述拦杂机构包括设在渠道内的拦杂网架，在渠道的侧边设有铰接固定座，拦杂网架与铰接固定座铰接，所述溢流蓄能机构包括设在拦杂网架入口前侧的溢流管，在渠道的侧边同步开设有竖井，所述定量驱动机构包括设置在铰接固定座侧边的轮架，轮架内的第一绳轮上套设有牵引绳，牵引绳的外端头与拦杂网架的顶部连接，并在竖井内设置有第二绳轮，第二绳轮上套设有拉绳，拉绳的一端固定有定量水箱，拉绳的另一端固定有配重体，所述溢流管的输出端置入在定量水箱内，且牵引绳的内端头与定量水箱固定连接。

进一步的，所述定量水箱内底部一侧固定有密封限位板，密封限位板上方设有铰接板，铰接板的内端侧通过密封销轴与定量水箱铰接，铰接板的外端侧密封限位在密封限位板上，并在竖井的内底部设置有与铰接板相对应的顶板，顶板能将定量水箱内底部的铰接板向上顶开排水。

进一步的，所述定量水箱的顶部固定有固定板，牵引绳的内端固定连接在固定板上，且所述拉绳的一端固定在固定板上，拉绳的另一端与配重体固定连接。

进一步的，在溢流管的输入端内套装有伸缩内套管，且溢流管的输出端穿过渠道至竖井内，并置入在所述定量水箱内，溢流管的输出端低于渠道内的水面高度。

进一步的，所述拦杂网架为L形，且拦杂网架的两端部封闭设置，拦杂网架的外端部与所述渠道内壁之间存在间隙。

进一步的，所述拦杂网架的侧部横向贯穿有多个漏孔。

进一步的，还包括翻转杆，拦杂网架通过翻转杆与铰接固定座铰接，所述翻转杆的一端与拦杂网架顶部内端固定连接，另一端与铰接固定座铰接，能使拦杂网架稳固置入在所述渠道内，且拦杂网架能通过翻转杆绕铰接固定座翻动。

进一步的，在拦杂网架的顶部外端固定有绳座，牵引绳的外端头与所述绳座固定连接。

进一步的，在第一绳轮的外侧设有U形限位套，U形限位套固定套装在轮架上，能对牵引绳进行限位。

进一步的，在竖井顶部设置有盖板。

本发明的有益效果：本发明结构独特，使用方便，渠道内设有用以实现定期拦杂的拦杂网架，拦杂网架通过铰接杆与渠道侧边的铰接固定座铰接，拦杂网架能够通过翻转杆绕铰接固定座翻动，拦杂网架入口前侧设有溢流管，渠道侧边还设有轮架，轮架内的第一绳轮上套设有牵引绳，牵引绳的外端头与拦杂网架连接，在竖井内设置有第二绳轮，第二绳轮上套设有拉绳，拉绳的一端设有定量水箱，并且牵引绳的内端头连接在定量水箱上，溢流管的输出端穿过渠道至竖井内，并置入在定量水箱内，溢流管的输出端低于渠道内的水面高度，拉绳的另一端固定连接有配重体；当拦杂网架内拦杂较多的杂物后，拦杂网架内的漏孔被封闭堵塞，进而对此阶段的渠道进行堵塞，使渠道内原水面高度增高，当水面高度增高后，渠道内的水便会源源不断的溢流至溢流管内，并通过溢流管的输出端输送至定量水箱内，定量水箱内逐渐溢流蓄能，当定量水箱内溢流满水时，定量水箱的自重大于配重体的自重，定量水箱向下沉坠，并通过拉绳向上拉动配重体，定量水箱在向下沉坠的中通过牵引绳拉动拦杂网架，使拦杂网架通过翻转杆绕铰接固定座向外翻转，进而能够使拦杂网架被牵引绳从渠道内翻转出，拦杂网架在翻转时便能够将拦杂的杂物自清理至渠道外侧，避免杂物长时间的堆积会造成水渠流量变小甚至堵塞的情况，保证了水渠的畅通性，实现了渠道内杂物的自清理功能，并且也能够对杂物全面过滤，提高了杂物过滤的效率。

附图说明

图1为本发明结构示意图之一。

图2为本发明结构示意图之二。

图3为图2中的A-A'向剖视图。

图4为一种溢流管结构示意图。

图5为定向水箱结构示意图。

图6为本发明的俯视图。

图7为图6中的A部放大示意图。

图8为竖井的俯视图。

图9为定量驱动机构结构示意图。

图10为本发明另一种结构示意图之一。

图11为图10中的B部放大示意图。

图12为本发明另一种结构示意图之二。

图13为提升翻转机构结构示意图。

图中：1-渠道，2-拦杂机构，201-拦杂网架，202-铰接固定座，203-翻转杆，204-漏孔，205-绳座，3-溢流蓄能机构，301-溢流管，302-内套管，4-定量驱动机构，401-轮架，402-第一绳轮，403-牵引绳，404-转轴，405-第二绳轮，406-拉绳，407-定量水箱，407a-密封限位板，407b-铰接板，407c-密封销轴，407d-固定板，408-配重体，5-顶板，6-竖井，7-水锤泵，701-输水阀，702-扬水管，703-空气室，704-排水阀，705-排水管,706-放置坑，8-提升翻转机构，801-提升箱，802-提升翻转滑轨，803-滑轮轴，804-滑轮，805-转动套，806-连接杆，807-固定环，808-扭簧，809-弧形支撑架，810-推杆。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例1，对农田灌溉时需要利用在地面上开设的水渠对水流进行一定的导流，将水流引入农田，而导流的水通常会含有一定的杂物，例如杂草、树干和落叶等，杂物长时间的堆积会造成水渠流量变小甚至堵塞，降低水渠的畅通性，影响到水渠的正常使用，因此需要对水中的杂物进行清理，在采用人工手持工具对水渠内的杂物进行清理时，不仅费时费力，效率低下，而且清理效果也较差，而在采用现有的清理设备对水渠中的杂物进行清理时，清理效果较差，并且水渠中的水流中并不是一直夹杂有杂物，当某一时段的水流未夹杂有杂物时，现有的清理设备却仍一直处于运行状态，长时间运行后便会大大降低其使用寿命，增加了过滤成本，降低了杂物过滤的效率，并且也无法实现对杂物的全面过滤，过滤处理杂物效果较差，存在一定的缺陷。

针对上述问题，本实施例提供一种用于农田水利工程的水渠杂物自清理装置，如图1-3所示，包括渠道1，在渠道1内设有用以实现定期拦杂的拦杂网架201，在渠道1的侧边设有与拦杂网架相对应的铰接固定座202，拦杂网架201为L形结构，且拦杂网架201的两端部封闭设置，拦杂网架201的外端部与渠道1的内壁之间存在间隙，并在拦杂网架201的侧部横向贯穿开有多个漏孔204，拦杂网架201通过翻转杆203与铰接固定座202铰接，翻转杆203的一端与拦杂网架201的顶部内端固定连接，翻转杆203的另一端与铰接固定座202铰接，通过翻转杆203和铰接固定座202能够将拦杂网架201稳固置入在渠道1，并且拦杂网架201能够通过翻转杆203绕铰接固定座202翻动；在拦杂网架201的前侧设有溢流蓄能机构3，溢流蓄能机构包括设在拦杂网架201入口前侧的溢流管301，在渠道的侧边同步开设有竖井6，竖井6的顶部设置有盖板，防止杂物掉落进竖井内；定量驱动机构4包括设置在铰接固定座202的侧边并与拦杂网架201相对应的轮架401，轮架401内转动套装在第一绳轮402，在第一绳轮402上套设有牵引绳403，第一绳轮402的外侧设有U形限位套，U形限位套固定套装在轮架401上，能够对牵引绳进行限位，防止牵引绳脱落，拦杂网架201的顶部外端固定有绳座205，牵引绳403的外端头与绳座205固定连接，在竖井内设置有第二绳轮405，第二绳轮405通过转轴404转动套装在竖井6内，第二绳轮405上套设有拉绳406，拉绳406的一端设有定量水箱，且拉绳与定量水箱407顶部的固定板407d固定连接，并且牵引绳403的内端头同样固定连接在定量水箱顶部的固定板上，溢流管301的输出端穿过渠道1至竖井内，并置入在定量水箱内，溢流管的输出端低于渠道内的水面高度，拉绳406的另一端固定连接有配重体408，配重体408能够根据需要进行更换，当定量水箱407内没有溢流管301溢流的水时，配重体408在自身重力作用下沉置在竖井内底部，此时定量水箱407处于最高位，当定量水箱407内通过溢流管301溢流有定量的水时，定量水箱407便会下沉，并在下沉的过程中便能够通过拉绳406拉动配重体408，定量水箱沉置竖井内底部的过程中，使配重体408被拉动至最高处；如图5所示，在定量水箱407内底部一侧固定有密封限位板407a，密封限位板407a的上方设有铰接板407b，密封限位板407a与铰接板407b之间设有密封条，铰接板407b的内端侧通过密封销轴407c与定量水箱407铰接，铰接板407b的外端侧密封限位在密封限位板407a上，如图9所示，并在竖井6的内底部设置有与铰接板407b相对应的顶板5，定量水箱407在下沉到竖井内底部时，顶板5能够将定量水箱内底部的铰接板407b向上顶开排水，当定量水箱407内的水排空后，定量水箱407再次被配重体408通过拉绳406拉至最高处。

对渠道内的杂物进行自清理时，通过拦杂网架能够对渠道内的杂物进行定期拦杂，当拦杂网架内拦杂较多的杂物后，如图3所示，拦杂网架内的漏孔被封闭堵塞，进而对此阶段的渠道进行堵塞，使渠道内原水面高度h1增高至水面高度h2，溢流管301的输入端位于水面高度h1上方，当水面高度由h1增高至h2后，渠道1内的水便会源源不断的溢流至溢流管301内，并通过溢流管301的输出端输送至定量水箱407内，定量水箱407内逐渐溢流蓄能，当定量水箱407内溢流满水时，定量水箱407的自重大于配重体408的自重，定量水箱407向下沉坠，并通过拉绳406向上拉动配重体408，定量水箱407在向下沉坠的中通过牵引绳403拉动拦杂网架201，使拦杂网架201通过翻转杆203绕铰接固定座202向外翻转，进而能够使拦杂网架201被牵引绳403从渠道1内翻转出，拦杂网架201的翻转角度不超过90度，拦杂网架201在翻转时便能够将拦杂的杂物清理至渠道1外侧，拦杂网架201从渠道1内翻转出去后，此时渠道1内水流不再被堵塞，水面高度由h2降低至h1，溢流管301的输入端高于h1水面高度，水流不再通过溢流管301溢流至定量水箱407内，并且定量水箱407沉坠至竖井6内底部后，顶板5能够将定量水箱407内底部的铰接板407b向上顶开排水，竖井6内还设有引流管，用于引流定量水箱407排出的水，当定量水箱407内的水排空后，定向水箱407的自重小于配重体408的自重，定量水箱407再次被配重体408通过拉绳406拉至最高处，同时定量水箱407不再通过牵引绳403牵引拦杂网架201，拦杂网架201在自重下重新通过翻转杆203绕铰接固定座202落入到渠道1内，使用方便，通过拦杂网架实现了对渠道内杂物的定期拦杂，并且通过溢流蓄能机构能够实现溢流蓄能，当拦杂网架内拦杂较多杂物造成渠道堵塞，使水位升高并高于溢流管时，水流能够源源不断的溢流至溢流管内，再通过溢流管进入到定量水箱内实现溢流蓄能，进而通过定量驱动机构控制拦杂机构，将拦杂网架内的杂物从渠道内清理出去，避免杂物长时间的堆积会造成水渠流量变小甚至堵塞的情况，保证了水渠的畅通性，实现了渠道内杂物的自清理功能，并且也能够对杂物全面过滤，提高了杂物过滤的效率。

实施例2，本实施中的一种用于农田水利工程的水渠杂物自清理装置以与实施例1中的不同点为中心进行说明。

在实施例1实施的过程中，为了保证溢流管能够将溢流的水输送到定量水箱内，需要在渠道的侧边设置竖井，将定量水箱设置在竖井内，使定量水箱低于渠道内的水面高度，使溢流的水被输送到定量水箱内，增加了实施的施工量，针对上述问题，本实施例提供一种用于农田水利工程的水渠杂物自清理装置，如图10-11所示，本实施例中，第二绳轮405通过固定架707设置在渠道1的侧边，不再开设竖井6，并在渠道1的侧边开设有放置坑706，放置坑706上方设有盖板，在放置坑706内设有水锤泵7，以流水为动力，通过机械作用产生水锤效应，实现低水能转换为高水能的提水，能够实现溢流水的扬水，溢流管301的输出端与水锤泵的输入端连接，在水锤泵7上分别设置有输水阀701和排水阀704，输水阀701上方设有空气室703，且空气室703上连接有扬水管702，扬水管702的输出端置入在定量水箱407内，并在排水阀704的上方连接排水管705，溢流管301内溢流的水进入到水锤泵7内，利用水锤效应，水锤泵7内的水便会通过扬水管702输送到高位的定量水箱407内，定量水箱407内输送满水时向下沉坠，并在向下沉坠的中通过牵引绳403拉动拦杂网架201，使拦杂网架201向外翻转将拦杂的杂物自清理至渠道1外侧，不再需要在渠道侧边设置竖井，提高了拦杂效率。

实施例3，本实施中的一种用于农田水利工程的水渠杂物自清理装置以与实施例1中的不同点为中心进行说明。

在实施例1实施的过程中，为了保证拦杂网架能够从渠道内向外翻转出，拦杂网架的外端部与渠道内壁之间存在间隙，拦杂网架对渠道内的杂物进行拦杂时，有些杂物有可能会拦杂网架与渠道之间的间隙内跑出，针对上述问题，本实施例提供一种用于农田水利工程的水渠杂物自清理装置，如图12-13所示，渠道1的侧壁上设置有提升翻转机构8，本实施例中，拦杂网架201的外端部与渠道1内壁不再存在间隙，提升翻转机构8包括固定安装在渠道1内壁上的提升箱801，提升箱801为密封结构，在提升箱801内部两侧开设有提升翻转滑轨802，提升翻转滑轨802为底部竖直段和顶部弧形段的组合滑轨，提升翻转滑轨802内通过滑轮轴803匹配套装有滑轮804，滑轮804能够在提升翻转滑轨802内移动，提升箱801内底部固定有推杆810，推杆810的输出端固定有弧形支撑架809，滑轮轴803匹配置放在弧形支撑架809内，推杆的输出端伸出时，能够通过弧形支撑架809向上推动滑轮轴803，进而使滑轮804在提升翻转滑轨802内向上移动，在滑轮轴803上转动套装有转动套805，转动套805通过连接杆806与拦杂网架201固定连接，拦杂网架201能够整体被提升箱801支撑，稳固置入在渠道1内，在转动套805的两侧对称固定有固定环807，固定环807与转动套805之间设有扭簧808，扭簧808套装在滑轮轴803上，且扭簧808的一端与固定环807固定连接，另一端与转动套805固定连接。

定量水箱内溢流满水后，通过牵引绳拉动拦杂网架时，推杆启动向上推动弧形支撑架打动滑轮轴，进而使滑轮804在提升翻转滑轨802内向上移动，使拦杂网架201能够被垂直从渠道内被推出，当滑轮804移动到提升翻转滑轨802的弧形段后，推杆和弧形支撑架不再对滑轮轴进行支撑，且拦杂网架被牵引绳牵引拉动，使滑轮804在提升翻转滑轨802的弧形段内向外移动，同时使拦杂网架向外翻转，将拦杂的杂物清理出去；当拦杂网架不再被牵引绳牵引拉动时，在拦杂网架自重作用下向内翻转并带动滑轮804，使滑轮804重新进入到翻转滑轨802的竖直段，滑轮轴803再次被弧形支撑架支撑，并且推杆的输出端收缩，使拦杂网架重新稳定置放在渠道1内，避免了拦杂网架对渠道内的杂物进行拦杂时，有些杂物有可能会拦杂网架与渠道之间的间隙内跑出的情况。

实施例4，本实施中的一种用于农田水利工程的水渠杂物自清理装置以与实施例1中的不同点为中心进行说明。

本实施例中，如图4所示，在溢流管301的输入端内套装有伸可伸缩的内套管302，通过设置的内套管302能够使溢流管适用于不同时段的水面高度h1，清理人员能够对内套管302进行调节。

实施例5，本实施中的一种用于农田水利工程的水渠杂物自清理装置以与实施例1中的不同点为中心进行说明。

本实施例中，也可在竖井内利用杠杆原理设置定量水箱和配重体，在竖井内底部只设有支点，并设置一个杠杆，定量水箱固定在杠杆的一端，配重体固定在杠杆的另一端，当定量水箱内被溢流满水后便会通过杠杆将配重体翘起，自身下沉并通过牵引绳拉动拦杂网架，使拦杂网架将拦杂的杂物清理出去，定量水箱沉坠至竖井内底部后处于倾斜状态，其内部的水便会向外排出其自重变轻，配重体再次将定量水箱翘起。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不限制本发明，凡在本发明的精神和原则范围内所做的任何修改、等同替换和改进，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于农田水利工程的水渠杂物自清理装置，包括渠道，其特征在于，还包括拦杂机构、溢流蓄能机构和定量驱动机构，所述拦杂机构包括设在渠道内的拦杂网架，在渠道的侧边设有铰接固定座，拦杂网架与铰接固定座铰接，所述溢流蓄能机构包括设在拦杂网架入口前侧的溢流管，在渠道的侧边同步开设有竖井，所述定量驱动机构包括设置在铰接固定座侧边的轮架，轮架内的第一绳轮上套设有牵引绳，牵引绳的外端头与拦杂网架的顶部连接，并在竖井内设置有第二绳轮，第二绳轮上套设有拉绳，拉绳的一端固定有定量水箱，拉绳的另一端固定有配重体，所述溢流管的输出端置入在定量水箱内，且牵引绳的内端头与定量水箱固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于农田水利工程的水渠杂物自清理装置，其特征在于，所述定量水箱内底部一侧固定有密封限位板，密封限位板上方设有铰接板，铰接板的内端侧通过密封销轴与定量水箱铰接，铰接板的外端侧密封限位在密封限位板上，并在竖井的内底部设置有与铰接板相对应的顶板，顶板能将定量水箱内底部的铰接板向上顶开排水。

3.根据权利要求2所述的一种用于农田水利工程的水渠杂物自清理装置，其特征在于，所述定量水箱的顶部固定有固定板，牵引绳的内端固定连接在固定板上，且所述拉绳的一端固定在固定板上，拉绳的另一端与配重体固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于农田水利工程的水渠杂物自清理装置，其特征在于，在溢流管的输入端内套装有伸缩内套管，且溢流管的输出端穿过渠道至竖井内，并置入在所述定量水箱内，溢流管的输出端低于渠道内的水面高度。

5.根据权利要求1所述的一种用于农田水利工程的水渠杂物自清理装置，其特征在于，所述拦杂网架为L形，且拦杂网架的两端部封闭设置，拦杂网架的外端部与所述渠道内壁之间存在间隙。

6.根据权利要求5所述的一种用于农田水利工程的水渠杂物自清理装置，其特征在于，所述拦杂网架的侧部横向贯穿有多个漏孔。

7.根据权利要求5所述的一种用于农田水利工程的水渠杂物自清理装置，其特征在于，还包括翻转杆，拦杂网架通过翻转杆与铰接固定座铰接，所述翻转杆的一端与拦杂网架顶部内端固定连接，另一端与铰接固定座铰接，能使拦杂网架稳固置入在所述渠道内，且拦杂网架能通过翻转杆绕铰接固定座翻动。

8.根据权利要求7所述的一种用于农田水利工程的水渠杂物自清理装置，其特征在于，在拦杂网架的顶部外端固定有绳座，牵引绳的外端头与所述绳座固定连接。

9.根据权利要求1所述的一种用于农田水利工程的水渠杂物自清理装置，其特征在于，在第一绳轮的外侧设有U形限位套，U形限位套固定套装在轮架上，能对牵引绳进行限位。

10.根据权利要求1所述的一种用于农田水利工程的水渠杂物自清理装置，其特征在于，在竖井顶部设置有盖板。

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