CN116676926A - 一种抑制藻类生物生长的渠面结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抑制藻类生物生长的渠面结构，涉及抑制输水渠道内藻类生物数量技术领域，包括用以扰动水流的渠面突起单元结构、用以驱动突起单元角度调整来提高扰动效果的驱动机构、以及将各突起单元分别对应与驱动机构连接的拉杆机构，所述突起单元在渠道斜面上沿水流方向间隔设置有多组，每组突起单元之间相互平行，所述驱动机构驱动机构通过所述拉杆机构驱使突起单元中的两三角板同步绕转轴沿相反方向转动，以此来调节渠面附近范围内水流流态，通过水流扰动使着生稳定性较差的藻类生物脱落，减少藻类生物数量，在无需外界人为干预的前提下保持渠面藻类生物着生数量，保证输水渠道内水体不受藻类生物的消极影响。

Description

一种抑制藻类生物生长的渠面结构

技术领域

本发明属于抑制输水渠道内藻类生物数量技术领域，具体涉及一种抑制藻类生物生长的渠面结构。

背景技术

对于输水工程来说，水质质量直接决定工程运行效果的成败，特别是对于大型输水工程，水质质量直接影响工程实际运行的社会效益和生态效益，大幅降低工程整体运行效果，同时因对生态环境的要求限制了对藻类生物的有效清除手段。在输水渠道内温度、光照、营养因子和PH值较稳定，生长环境适宜，藻类生物的增长速度较快，环境适应能力较强，而藻类生物的代谢产物会降低水体酸碱度，从而严重影响水质质量；在大型输水工程藻类生物数量若超过阈值，则不仅会破幻水体生态，降低整体水体质量，还会提高工程后期维护成本和滤水成本。

由于藻类生物传播和繁殖是伴随着水流实现并且在明渠段暴露在自然环境中，所以无法从根本上清除藻类生物，而只能抑制藻类生物数量增长以维持水体生态平衡。现阶段最常采用机械清除和人工清除的方法，不仅需要大量的人力物力，且效率较低，不能很好的抑制藻类生物的生长，并且还会影响渠道内生态环境及平衡，提高后期对水体维护成本和滤水成本，所以使用机械清除和人工清除的实际效果并不明显，对输水工程的实际影响仍然很大。

发明内容

针对现有藻类生物对输水工程水质造成消极影响的问题，本发明提供一种抑制藻类生物生长的渠面结构，能够有效抑制藻类生物生长，保障渠内生态平衡和保障供水安全，有效解决藻类生物对输水渠道水质的消极影响。

本发明解决其技术问题所采用的方案是：一种抑制藻类生物生长的渠面结构，包括突起单元、拉杆机构和驱动机构，所述突起单元在渠道斜面上沿水流方向间隔设置有多组，每组突起单元之间相互平行，所述突起单元包括支柱、转轴和三角板，所述转轴通过立柱固定在渠面上，且朝向水流方向的一端向下倾斜，并与渠道斜面抵触；在转轴两侧对称设有三角板，所述三角板锐角端与转轴相邻的一边和转轴铰接在一起，且三角板的锐角端朝向水流方向，最长边与渠面接触，在转轴两侧三角板板体上还分别向外延伸出凸台，用以通过拉杆机构与驱动机构连接；所述驱动机构包括主动轴、固定滑套、支撑杆和活动套，沿水流方向的每组突起单元中，相邻两个突起单元之间安装有支撑杆，所述支撑杆与渠面垂直固定，上端分别对应固定安装有所述固定滑套，所述主动轴匹配套装在固定滑套内，并能够在固定滑套内沿水流方向移动，所述活动套分别固定套装在固定滑套两侧的主动轴上，并与每组中的突起单元对应，且各活动套能够随主动轴一起沿水流方向左右移动，活动套两侧还分别对称延伸出安装座；所述拉杆机构一端与所述安装座固定连接，另一端与所述三角板板体上的凸台连接，当活动套沿水流方向左右移动时，会通过拉杆机构驱使两三角板同步绕转轴沿相反方向转动。

作为本发明的一种优选方案，拉杆机构包括球座和拉杆，各转轴两侧三角板板体的凸台上分别对称固定有球座，各活动套两侧安装座上也分别对称固定有球座，所述拉杆两端分别与球座对应固定连接，用以带动各突起单元中两个三角板之间的角度。

作为本发明的一种优选方案，在每个突起单元的腔体内分别安装有紫外线灯，用于对区域内进行杀菌。

作为本发明的一种优选方案，每个突起单元中两三角板的最长边上均匹配固定有橡胶条，当三角板最长边与渠道斜面抵触时，橡胶条会受到挤压产生弹性形变。

作为本发明的一种优选方案，沿水流方向在主动轴的末端连接有凸轮机构，用以控制主动轴的左右移动。

作为本发明的一种优选方案，凸轮机构包括控制器、偏心轮和连动杆，所述连动杆一端与主动轴末端传动连接，另一端与偏心轮连接，所述偏心轮安装在控制器上，偏心轮转动同时通过连动杆带动主动轴的左右移动。

作为本发明的一种优选方案，所述转轴两侧的三角板通过转轴铰接在一起，并能够同步绕转轴沿相反方向转动。

作为本发明的一种优选方案，所述三角板锐角端与转轴相邻的一边上固定有转轴套，转轴两侧对称设置的三角板上的转轴套同轴心连接，转轴匹配套装在转轴套内，在渠道斜面上沿与渠面垂直方向固定有立柱，所述立柱向上延伸，顶端与转轴固定，用以固定突起单元在渠面上的位置。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种抑制藻类生物生长的渠面结构，结构独特，原理新颖，通过在渠面上设置多个突起单元，能够调节渠面附近范围内平行于渠面的层流流态，改变藻类生物适宜生活的缓流环境，抑制藻类生物在渠面的附着，并通过水流扰动使稳定性较差的藻类生物脱落，减少藻类生物的数量，而且突起单元的结构设置主要影响平行于渠面的层流流态，对输水工程的整体水流流态影响较小，保障了输水工程的输水效率。

通过用驱动机构来调整突起单元中两个三角板之间的夹角，进而控制突起单元的升降，能够配合输水要求协调启动，更大程度的保证输水要求的前提下，以适应不同流速要求的输水工程，从而提高抑制藻类生物生长的实际效果；通过在驱动结构的末端设置凸轮机构，能够为驱动机构提供动力源，实现局域内装置的独立运行。

本发明通过物理方法改变藻类生物的生存环境，能够在保护生态环境和不影响输水渠道正常运行的基础上，对藻类生物的生长繁殖起到抑制作用，降低了藻类生物对输水工程水质的消极影响，并且还能够在不破坏渠道内生态平衡和自然环境的前提下，抑制藻类生物自身代谢所需物质吸收，通过水流扰动使水体营养物质随之流动，以影响藻类生物对营养物质的捕获，在无需外界人力干预的情况下保持渠面藻类生物着生数量，保证输水渠道内水体不受藻类生物的消极影响，降低输水工程后期维护成本和滤水成本。

附图说明

图1是本发明轴测结构示意图。

图2是本发明突起单元通过拉杆机构与驱动机构连接的后视结构示意图。

图3是本发明突起单元结构示意图。

图4是本发明后视结构示意图。

图5是本发明图1中A-A剖视结构示意图。

图6是本发明对流层扰动的结构示意图。

图中标号：渠面1，三角板2，立柱3，转轴4，凸台5，支撑杆6，主动轴7，安装座8，拉杆9，固定杆10，固定滑套11，活动套12，球座13，拉杆14。

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

如图1-6所示，本实施例提供了一种抑制藻类生物生长的渠面结构，包括突起单元、拉杆机构和驱动机构，突起单元在渠道斜面上沿水流方向间隔设置多组，每组突起单元之间相互平行，本实施例中为便于表达在如图3中每侧的渠面1上各平行设置有两组突起单元，用以对经水流层进行扰动，突起单元包括支柱3、转轴4和三角板2，在渠道斜面上沿与渠面1垂直方向固定有立柱3，在转轴4的两侧对称设有三角板2，三角板锐角端与转轴相邻的一边上固定有转轴套，转轴4两侧对称设置的三角板上的转轴套同轴心连接，转轴4匹配套装在转轴套内，因此转轴两侧的三角板通过转轴4铰接在一起，并能够同步绕转轴沿相反方向转动，立柱3向上延伸，顶端与铰接在一起的转轴4固定，且转轴4朝向水流方向的一端向下倾斜，并与渠道斜面抵触，即立柱3固定安装在两个三角板组成的腔体内，用以固定突起单元在渠面1上的位置，两个三角板锐角端与转轴相邻的一边和转轴铰接在一起，并能够绕转轴4转动，且三角板的锐角端朝向水流方向，在各三角板的最长边上均匹配固定有橡胶条，当两个三角板绕转轴发生转动，最长边与渠面抵触时，橡胶条会受到挤压而发生弹性形变，另外，在每个突起单元内腔中的立柱上，分别安装有紫外线灯，用以对区域内进行杀菌，在转轴两侧三角板板体上还分别向外延伸出矩形状的凸台5，用以通过拉杆机构与驱动机构连接，通过在渠面上设置多个突起结构，来对流经渠面的水流程进行干扰，改变水体流态，使流层发生紊乱，使附着稳定性较差的藻类生物脱落，而且结构较为简单，对于藻类生物对代谢所需物质吸收的抑制效果显著，有效的控制了藻类原生数量。

参见图2-5，驱动机构平行安装在每组突起单元的上方，包括主动轴7、固定滑套11、活动套12和支撑杆6，支撑杆6呈长方体状并与渠面1垂直，在支撑杆6底端一体成形有固定座，用以与渠面1进行垂直固定，在沿水流方向的每组突起单元中，相邻两个突起单元之间与渠面1垂直固定有支撑杆6，用以对驱动机构进行支撑稳固，各支撑杆6上端分别对应固定安装有固定滑套11，主动轴7匹配套装在固定滑套内，并能够在固定滑套内沿水流方向移动，在固定滑套的两侧的主动轴上还固定套装有活动套12，并且各活动套12与每组中的突起单元相对应，在各活动套12的两侧还分别对称延伸出安装座8，安装座8用以与拉杆机构连接，各活动套12能够随主动轴一起沿水流方向左右移动，并能够通过拉杆机构同时带动突起单元中三角板的撑开与缩回，当主动轴沿着水流方向移动时，能够带动活动套12沿水流方向移动，同时拉杆机构也会拉动突起单元中的两个三角板向立柱3靠近，二者之间的夹角会不断减小，当向相反方向移动主动轴时，在拉杆机构的作用下，转轴两侧的三角板会不断撑开，二者之间的角度会逐渐增大，这样通过调整两个三角板之间的夹角，来实现对不同渠道过水流速的控制，进而提高实际对流层扰动的运行效果，配合输水要求协调启动，更大程度的在保证输水要求的前提下，有效抑制藻类生物。

参见图2，拉杆机构包括球座13和拉杆14，在各三角板板体的凸台5上固定有球座13，在各活动套12两侧安装座8底端也对应固定有球座13，拉杆14两端分别对应连接，拉杆14能够沿任意方向转动，方便对三角板的拉动控制，对称设置在每个突起单元与活动套之间，用以调节各突起单元中两个三角板之间的角度，从而适应不同输水工程中的流速以达到最好的扰流效果。在主动轴末端还连接有凸轮机构，用以控制主动轴的左右移动，凸轮机构包括控制器、偏心轮和联动杆，连动杆一端与主动轴末端连接，另一端与偏心轮连接，偏心轮安装在控制器上，当偏心轮顺时针开始转动工作时，能够通过连动杆带动主动轴沿水流方向开始移动，当偏心轮逆时针工作时，还能够通过连动杆带动主动轴沿与水流相反方向移动，从而控制三角板的撑开和闭合，以达到不同的流层扰动效果。

具体使用时，根据不同输水工程中输水渠道的设置，通过启动凸轮机构来控制主动轴的来回移动，同时由拉杆来带动三角板同步绕转轴沿相反方向发生转动，选择最适合当前渠道设计的各突起单元上两个三角板之间的角度，从而对水流流层进行扰动，扰动的水流使附着在渠面上的藻类生物脱落，达到抑制藻类生物生长保障渠内生态平衡和保证供水安全的目的解决了目前藻类生物对输水渠道水质的消极影响和不便于清理渠道内藻类生物的问题，降低了输水工程后期维护和滤水成本。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (8)

1.一种抑制藻类生物生长的渠面结构，其特征在于，包括突起单元、拉杆机构和驱动机构，所述突起单元在渠道斜面上沿水流方向间隔设置有多组，每组突起单元之间相互平行，所述突起单元包括支柱、转轴和三角板，所述转轴通过立柱固定在渠面上，且朝向水流方向的一端向下倾斜，并与渠道斜面抵触；在转轴两侧对称设有三角板，所述三角板锐角端与转轴相邻的一边和转轴铰接在一起，且三角板的锐角端朝向水流方向，最长边与渠面接触，在转轴两侧三角板板体上还分别向外延伸出凸台，用以通过拉杆机构与驱动机构连接；所述驱动机构包括主动轴、固定滑套、支撑杆和活动套，沿水流方向的每组突起单元中，相邻两个突起单元之间安装有支撑杆，所述支撑杆与渠面垂直固定，上端分别对应固定安装有所述固定滑套，所述主动轴匹配套装在固定滑套内，并能够在固定滑套内沿水流方向移动，所述活动套分别固定套装在固定滑套两侧的主动轴上，并与每组中的突起单元对应，且各活动套能够随主动轴一起沿水流方向左右移动，活动套两侧还分别对称延伸出安装座；所述拉杆机构一端与所述安装座固定连接，另一端与所述三角板板体上的凸台连接，当活动套沿水流方向左右移动时，会通过拉杆机构驱使两三角板同步绕转轴沿相反方向转动。

2.根据权利要求1所述的抑制藻类生物生长的渠面结构，其特征在于，所述拉杆机构包括球座和拉杆，各转轴两侧三角板板体的凸台上分别对称固定有球座，各活动套两侧安装座上也分别对称固定有球座，所述拉杆两端分别与球座对应固定连接，用以带动各突起单元中两个三角板之间的角度。

3.根据权利要求1所述的抑制藻类生物生长的渠面结构，其特征在于，在每个突起单元的腔体内分别安装有紫外线灯，用于对区域内进行杀菌。

4.根据权利要求1所述的抑制藻类生物生长的渠面结构，其特征在于，所述每个突起单元中两三角板的最长边上均匹配固定有橡胶条，当三角板最长边与渠道斜面抵触时，橡胶条会受到挤压产生弹性形变。

5.根据权利要求1所述的抑制藻类生物生长的渠面结构，其特征在于，沿水流方向在主动轴的末端连接有凸轮机构，用以控制主动轴的左右移动。

6.根据权利要求5所述的抑制藻类生物生长的渠面结构，其特征在于，所述凸轮机构包括控制器、偏心轮和连动杆，所述连动杆一端与主动轴末端传动连接，另一端与偏心轮连接，所述偏心轮安装在控制器上，偏心轮转动同时通过连动杆带动主动轴的左右移动。

7.根据权利要求1所述的抑制藻类生物生长的渠面结构，其特征在于，所述转轴两侧的三角板通过转轴铰接在一起，并能够同步绕转轴沿相反方向转动。

8.根据权利要求7所述的抑制藻类生物生长的渠面结构，其特征在于，所述三角板锐角端与转轴相邻的一边上固定有转轴套，转轴两侧对称设置的三角板上的转轴套同轴心连接，转轴匹配套装在转轴套内，在渠道斜面上沿与渠面垂直方向固定有立柱，所述立柱向上延伸，顶端与转轴固定，用以固定突起单元在渠面上的位置。