CN116791528A - 一种一体化泵闸装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了闸门泵站技术领域的一种一体化泵闸装置及其控制方法，包括水渠地基，所述水渠地基上设置有平台，所述平台的两侧均固定安装有支撑板，所述平台中部滑动安装有闸门，所述闸门上安装有水泵，所述平台端部设置有拦污格栅，所述水渠地基上安装有支撑基座，所述拦污格栅的底端与支撑基座接触；所述平台上设置有用于控制闸门、水泵及拦污格栅的控制室；所述平台上设置有清理组件，所述清理组件用于清理闸门下方的杂物；本发明可以在闸门关闭进行排水工作时自动对闸门下方的杂物进行清理，可以使闸门更好的进行工作。

Description

一种一体化泵闸装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及闸门泵站技术领域，具体为一种一体化泵闸装置及其控制方法。

背景技术

一体化泵闸顾名思义就是将泵和闸合二为一的装置，它具有结构紧凑、安装简便、维护方便等特点；适用于各种场合的水利工程中作为取水、排水及排沙之用；在农业灌溉方面也得到了广泛的应用。

目前一体化泵闸在开闸排水时，河流中的泥沙及杂物容易堆积在河道底部，闸门底部也无法避免的会堆积杂物，这些杂物会影响闸门关闭时的密封性，会大大影响闸门正常工作，而河道中的杂物长期存在，如果每次开闸排水时都进行人工清理，又会大大增加人工成本。

基于此，本发明设计了一种一体化泵闸装置及其控制方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种一体化泵闸装置及其控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种一体化泵闸装置，包括水渠地基，所述水渠地基上设置有平台，所述平台的两侧均固定安装有支撑板，所述平台中部滑动安装有闸门，所述闸门上安装有水泵，所述平台端部设置有拦污格栅，所述水渠地基上安装有支撑基座，所述拦污格栅的底端与支撑基座接触；所述平台上设置有用于控制闸门、水泵及拦污格栅的控制室；所述平台上设置有清理组件，所述清理组件用于清理闸门下方的杂物。

作为本发明的进一步方案，所述清理组件包括安装框，所述安装框设置有两个，两个所述安装框关于闸门呈对称布置，两个所述安装框均与闸门在竖直方向上滑动连接；所述安装框均在竖直方向上滑动连接有第一滑块，所述第一滑块上均转动连接有铲板，所述铲板的转动轴上固定连接有用于其复位的扭簧；所述铲板的底端设置为三角形。

作为本发明的进一步方案，所述安装框内部开设有收集区，所述安装框上转动连接有接收板，所述接收板位于收集区内；所述安装框上设置有第一驱动组件，所述第一驱动组件用于驱动接收板在安装板上转动。

作为本发明的进一步方案，所述第一驱动组件包括第一齿轮，所述第一齿轮固定安装在接收板的转动轴上，所述第一齿轮啮合有第一齿条杆，所述第一齿条杆与安装框滑动连接；所述第一齿条杆上固定连接有用于其复位的第一弹簧，所述第一齿条杆的底端延伸至安装框的下方。

作为本发明的进一步方案，所述安装框的侧边均设置有第二驱动组件，所述第二驱动组件包括第一牵引绳，所述第一牵引绳的顶端与闸门的顶端固定连接，所述第一牵引绳的底端固定连接有第一滑座，所述第一滑座与平台滑动连接；所述第一滑座上固定连接有用于其复位的第二弹簧，所述第一滑座上滑动连接有第三齿条杆，所述第三齿条杆的两侧均设置有用于驱动其在第一滑座上滑动的楔形块，两个所述楔形块呈圆周阵列分布；所述第三齿条杆的前侧设置有能够与其啮合的第二齿轮，所述第二齿轮的转动轴上固定连接有卷收辊，所述卷收辊转动连接有固定架，所述固定架与平台固定连接，所述卷收辊缠绕有第二牵引绳；所述第二牵引绳的一端与卷收辊固定连接，另一端与安装框固定连接；所述卷收辊的转动轴上固定连接有棘轮，所述棘轮啮合有棘爪，所述棘爪转动连接有第二滑块，所述第二滑块与固定架滑动连接；所述第二滑块上固定连接有用于其复位的第三弹簧；所述第二滑块上固定连接有第三牵引绳，所述第三牵引绳的底端固定连接有第二齿条杆，所述第二齿条杆与固定架滑动连接，所述第二齿条杆啮合有第三齿轮，所述第三齿轮能够与第三齿条杆啮合，所述第三齿条杆位于第二齿轮和第三齿条中间。

作为本发明的进一步方案，所述安装框均开设有出料口，所述出料口与收集区连通，所述安装框外侧壁上弹性滑动连接有第一密封板，所述第一密封板用于遮挡出料口；所述第一密封板的上方设置有用于驱动其移动的推杆，所述推杆固定连接在平台底部；所述平台底部固定连接有收集框，所述收集框上开设有进料口；所述收集框与第一密封板贴合。

作为本发明的进一步方案，所述出料口和进料口底部均设置有倾斜状。

作为本发明的进一步方案，所述收集框内壁上转动连接有第二密封板，所述第二密封板用于遮挡进料口。

作为本发明的进一步方案，所述收集框的底部由过滤板材质制成。

一种一体化泵闸的控制方法，该方法包括以下步骤：

步骤一：当需要水泵工作时，控制室控制闸门向下移动；

步骤二：闸门带动安装框和铲板向下移动到使铲板与地基接触后，当闸门继续向下移动时，闸门会驱动铲板向外侧转动，铲板会将闸门正下方的杂物向外侧推动；

步骤三：待水泵工作结束后，控制室再控制闸门升起，然后铲板会转动回初始位置，两个铲板的底端贴合。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明通过安装框和铲板的设置，两个铲板的底端相互贴合且呈三角形，铲板可以轻松地插入到杂物内壁与水渠地基接触，然后闸门在向下移动的过程中可以推动铲板沿着水渠地基向外侧移动，铲板可以将堆积在闸门下方的杂物向外侧推出，可以保证闸门在关闭后不受杂物的影响。

2.本发明通过收集区、接收板及第一驱动组件的设置，当安装框向下移动到与水渠地基接触前，第一驱动组件即可自动驱动接收板向外转动，然后铲板在推动杂物向外移动时，杂物会移动到接收板上；在排水结束后闸门向上移动时接收板会自动收回带动收集区内，杂物会掉落到收集区内进行收集，可以避免一些生活垃圾再次污染水资源。

3.本发明通过第二驱动组件的设置，闸门在排水接触升起时可以通过第二驱动组件带动安装框向上移动到使安装框的底面高出或者平齐于闸门的底面；可以保证闸门在不进行工作时安装框不会位于水面之下，可以大大增加安装框的使用寿命，同时还可以避免收集区内收集的杂物再次被水流冲走，再次污染水源。

附图说明

图1为本发明总体结构示意图；

图2为图1中A处局部放大图；

图3为本发明总体结构剖视示意图；

图4为本发明第一驱动组件结构示意图；

图5为本发明清理组件部分结构剖视示意图；

图6为本发明方法流程图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

水渠地基1、平台2、支撑板3、闸门4、水泵5、拦污格栅6、支撑基座7、安装框8、第一滑块9、铲板10、收集区11、接收板12、第一齿轮13、第一齿条杆14、第一弹簧15、第一牵引绳16、第一滑座17、第二弹簧18、楔形块19、第二齿轮20、卷收辊21、固定架22、第二牵引绳23、棘轮24、棘爪25、第二滑块26、第三弹簧27、第三牵引绳28、第二齿条杆29、第三齿轮30、出料口31、第一密封板32、推杆33、收集框34、进料口35、第二密封板36、第三齿条杆37。

具体实施方式

请参阅图1-图6，本发明提供一种技术方案：一种一体化泵闸装置，包括水渠地基1，所述水渠地基1上设置有平台2，所述平台2的两侧均固定安装有支撑板3，所述平台2中部滑动安装有闸门4，所述闸门4上安装有水泵5，所述平台2端部设置有拦污格栅6，所述水渠地基1上安装有支撑基座7，所述拦污格栅6的底端与支撑基座7接触；所述平台2上设置有用于控制闸门4、水泵5及拦污格栅6的控制室；所述平台2上设置有清理组件，所述清理组件用于清理闸门4下方的杂物。

所述清理组件包括安装框8，所述安装框8设置有两个，两个所述安装框8关于闸门4呈对称布置，两个所述安装框8均与闸门4在竖直方向上滑动连接；所述安装框8均在竖直方向上滑动连接有第一滑块9，所述第一滑块9上均转动连接有铲板10，所述铲板10的转动轴上固定连接有用于其复位的扭簧；所述铲板10的底端设置为三角形。

上述方案在投入实际使用时，当需要开启闸门4进行排水工作时，控制室操控闸门4向下移动，同时使拦污格栅6向下移动到与支撑基座7贴合的位置；闸门4在向下移动的同时会带动安装框8同步向下移动；闸门4会带动铲板10以图4所示的状态向下移动，两个铲板10的底端会插入到杂物内，直到铲板10的底端与水渠地基1接触，此时铲板10移动到最底端不再向下移动；后闸门4继续向下移动时，闸门4会推动铲板10向外侧转动，铲板10会推动位于闸门4底部的杂物同步向外侧移动；铲板10在向外侧移动的同时会带动第一滑块9在安装框8上向上滑动；然后水泵5即可进行排水工作，需要说明的是，安装框8及铲板10均由透水材质制成；待排水工作结束后，控制室在操控闸门4和拦污格栅6升起；本发明通过安装框8和铲板10的设置，两个铲板10的底端相互贴合且呈三角形，铲板10可以轻松地插入到杂物内壁与水渠地基1接触，然后闸门4在向下移动的过程中可以推动铲板10沿着水渠地基1向外侧移动，铲板10可以将堆积在闸门4下方的杂物向外侧推出，可以保证闸门4在关闭后不受杂物的影响。

作为本发明的进一步方案，所述安装框8内部开设有收集区11，所述安装框8上转动连接有接收板12，所述接收板12位于收集区11内；所述安装框8上设置有第一驱动组件，所述第一驱动组件用于驱动接收板12在安装板上转动。

所述第一驱动组件包括第一齿轮13，所述第一齿轮13固定安装在接收板12的转动轴上，所述第一齿轮13啮合有第一齿条杆14，所述第一齿条杆14与安装框8滑动连接；所述第一齿条杆14上固定连接有用于其复位的第一弹簧15，所述第一齿条杆14的底端延伸至安装框8的下方。

上述方案在投入实际使用时，安装框8在向下移动的过程中会带动第一齿条杆14同步向下移动，第一齿条杆14会先于安装框8与水渠地基1接触，当第一齿条杆14与水渠地基1接触后安装框8再继续向下移动时，第一齿条杆14会相对于安装框8向上移动，第一齿条杆14向上移动会压缩第一弹簧15并驱动第一齿轮13转动，第一齿轮13会带动接收板12向靠近铲板10一侧移动；当安装框8移动到与水渠地基1接触时，接收板12的顶端也转动到与水渠地基1接触，然后铲板10向外推动杂物时，杂物会移动到接收板12上；当排水结束后，闸门4会优先升起，然后铲板10会在扭簧的作用下回到图4和图5所示的状态；然后当闸门4升起到一定高度后会带动安装框8同步向上移动；安装框8向上移动后第一齿条杆14会在第一弹簧15的弹力作用下相对于安装框8向下移动，第一齿条杆14会通过第一齿轮13驱动接收板12收回到收集区内，然后接收板12上的杂物会掉落到收集区11内进行收集；需要说明的是，水和泥沙可以透过安装框8的底部掉落回水渠内，而其他生活垃圾会在收集区11内进行收集；本发明通过收集区11、接收板12及第一驱动组件的设置，当安装框8向下移动到与水渠地基1接触前，第一驱动组件即可自动驱动接收板12向外转动，然后铲板10在推动杂物向外移动时，杂物会移动到接收板12上；在排水结束后闸门4向上移动时接收板12会自动收回带动收集区11内，杂物会掉落到收集区11内进行收集，可以避免一些生活垃圾再次污染水资源。

作为本发明的进一步方案，所述安装框8的侧边均设置有第二驱动组件，所述第二驱动组件包括第一牵引绳16，所述第一牵引绳16的顶端与闸门4的顶端固定连接，所述第一牵引绳16的底端固定连接有第一滑座17，所述第一滑座17与平台2滑动连接；所述第一滑座17上固定连接有用于其复位的第二弹簧18，所述第一滑座17上滑动连接有第三齿条杆37，所述第三齿条杆37的两侧均设置有用于驱动其在第一滑座17上滑动的楔形块19，两个所述楔形块19呈圆周阵列分布；所述第三齿条杆37的前侧设置有能够与其啮合的第二齿轮20，所述第二齿轮20的转动轴上固定连接有卷收辊21，所述卷收辊21转动连接有固定架22，所述固定架22与平台2固定连接，所述卷收辊21缠绕有第二牵引绳23；所述第二牵引绳23的一端与卷收辊21固定连接，另一端与安装框8固定连接；所述卷收辊21的转动轴上固定连接有棘轮24，所述棘轮24啮合有棘爪25，所述棘爪25转动连接有第二滑块26，所述第二滑块26与固定架22滑动连接；所述第二滑块26上固定连接有用于其复位的第三弹簧27；所述第二滑块26上固定连接有第三牵引绳28，所述第三牵引绳28的底端固定连接有第二齿条杆29，所述第二齿条杆29与固定架22滑动连接，所述第二齿条杆29啮合有第三齿轮30，所述第三齿轮30能够与第三齿条杆37啮合，所述第三齿条杆37位于第二齿轮20和第三齿条中间。

上述方案在投入实际使用时，当闸门4向下移动时会带动第一牵引绳16的一端同步向下移动，第一牵引绳16的另一端会带动第一滑座17向靠近闸门4一侧移动，第一滑座17会带动第三齿条杆37同步移动并带动第二弹簧18拉伸；第三齿条杆37在向靠近闸门4一侧移动时，第三齿条杆37不与第二齿轮20接触，第三齿条杆37此时与第三齿轮30接触，第三齿条杆37会带动第三齿轮30转动，第三齿轮30会驱动第二齿条杆29向靠近拦污格栅6一侧移动，第二齿条杆29会通过第三牵引绳28带动第二滑块26和棘爪25向远离棘轮24一侧移动，第二滑块26会压缩第三弹簧27；当棘爪25与棘轮24脱离啮合后；棘爪25对卷收辊21的限位作用消失，然后安装框8即可带动第二牵引绳23的一端向下移动，此时安装框8会在自身重力的作用下向下移动；可以保证安装框8可以先于闸门4与水渠地基1接触；当闸门4向下移动到与水渠地基1接触时，第一滑座17带动第三齿条杆37移动到最远位置，此时第三齿条杆37会被与闸门4接近的楔形块19驱动向靠近第二齿轮20一侧移动，此时第三齿条杆37移动到与第二齿轮20啮合并与第三齿轮30脱离啮合，然后第二滑块26会在第三弹簧27的作用下带动棘爪25移动回初始位置，棘爪25再次与棘轮24啮合；当排水结束闸门4升起时，第一滑座17会在第二弹簧18的弹力作用下带动第三齿条杆37向远离闸门4一侧移动，此时第三齿条杆37会驱动第二齿轮20转动，第二齿轮20会带动卷收辊21转动，卷收辊21会收卷第二牵引绳23，第二牵引绳23与安装框8接触的一端会拉动安装框8向上移动；直到闸门4、安装框8移动回如图3所示的初始位置；本发明通过第二驱动组件的设置，闸门4在排水接触升起时可以通过第二驱动组件带动安装框8向上移动到使安装框8的底面高出或者平齐于闸门4的底面；可以保证闸门4在不进行工作时安装框8不会位于水面之下，可以大大增加安装框8的使用寿命，同时还可以避免收集区11内收集的杂物再次被水流冲走，再次污染水源。

作为本发明的进一步方案，所述安装框8均开设有出料口31，所述出料口31与收集区11连通，所述安装框8外侧壁上弹性滑动连接有第一密封板32，所述第一密封板32用于遮挡出料口31；所述第一密封板32的上方设置有用于驱动其移动的推杆33，所述推杆33固定连接在平台2底部；所述平台2底部固定连接有收集框34，所述收集框34上开设有进料口35；所述收集框34与第一密封板32贴合。

上述方案在投入实际使用时，当安装框8带动第一密封板32向上移动到使第一密封板32与推杆33接触后，推杆33会推动第一密封板32向下移动打开出料口31，然后位于收集区11内的杂物会从出料口31落出，再从进料口35移动到收集框34内进行收集。

作为本发明的进一步方案，所述出料口31和进料口35底部均设置有倾斜状。

上述方案在投入实际使用时，通过将出料口31和进料口35的底部均设置为倾斜状，可以使杂物在从出料口31和进料口35掉落到收集框34内时更加的顺利。

作为本发明的进一步方案，所述收集框34内壁上转动连接有第二密封板36，所述第二密封板36用于遮挡进料口35。

上述方案在投入实际使用时，通过第二密封板36的设置，可以减小进入收集框34内的杂物再次从进料口35落出的风险。

作为本发明的进一步方案，所述收集框34的底部由过滤板材质制成。

一种一体化泵闸的控制方法，该方法包括以下步骤：

步骤一：当需要水泵5工作时，控制室控制闸门4向下移动；

步骤二：闸门4带动安装框8和铲板10向下移动到使铲板10与地基接触后，当闸门4继续向下移动时，闸门4会驱动铲板10向外侧转动，铲板10会将闸门4正下方的杂物向外侧推动；

步骤三：待水泵5工作结束后，控制室再控制闸门4升起，然后铲板10会转动回初始位置，两个铲板10的底端贴合。

工作原理：当需要开启闸门4进行排水工作时，控制室操控闸门4向下移动，同时使拦污格栅6向下移动到与支撑基座7贴合的位置；闸门4在向下移动的同时会带动安装框8同步向下移动；闸门4会带动铲板10以图4所示的状态向下移动，两个铲板10的底端会插入到杂物内，直到铲板10的底端与水渠地基1接触，此时铲板10移动到最底端不再向下移动；后闸门4继续向下移动时，闸门4会推动铲板10向外侧转动，铲板10会推动位于闸门4底部的杂物同步向外侧移动；铲板10在向外侧移动的同时会带动第一滑块9在安装框8上向上滑动；然后水泵5即可进行排水工作，需要说明的是，安装框8及铲板10均由透水材质制成；待排水工作结束后，控制室在操控闸门4和拦污格栅6升起；本发明通过安装框8和铲板10的设置，两个铲板10的底端相互贴合且呈三角形，铲板10可以轻松地插入到杂物内壁与水渠地基1接触，然后闸门4在向下移动的过程中可以推动铲板10沿着水渠地基1向外侧移动，铲板10可以将堆积在闸门4下方的杂物向外侧推出，可以保证闸门4在关闭后不受杂物的影响。

Claims (10)

1.一种一体化泵闸装置，包括水渠地基（1），其特征在于：所述水渠地基（1）上设置有平台（2），所述平台（2）的两侧均固定安装有支撑板（3），所述平台（2）中部滑动安装有闸门（4），所述闸门（4）上安装有水泵（5），所述平台（2）端部设置有拦污格栅（6），所述水渠地基（1）上安装有支撑基座（7），所述拦污格栅（6）的底端与支撑基座（7）接触；所述平台（2）上设置有用于控制闸门（4）、水泵（5）及拦污格栅（6）的控制室；所述平台（2）上设置有清理组件，所述清理组件用于清理闸门（4）下方的杂物。

2.根据权利要求1所述的一种一体化泵闸装置，其特征在于：所述清理组件包括安装框（8），所述安装框（8）设置有两个，两个所述安装框（8）关于闸门（4）呈对称布置，两个所述安装框（8）均与闸门（4）在竖直方向上滑动连接；所述安装框（8）均在竖直方向上滑动连接有第一滑块（9），所述第一滑块（9）上均转动连接有铲板（10），所述铲板（10）的转动轴上固定连接有用于其复位的扭簧；所述铲板（10）的底端设置为三角形。

3.根据权利要求2所述的一种一体化泵闸装置，其特征在于：所述安装框（8）内部开设有收集区（11），所述安装框（8）上转动连接有接收板（12），所述接收板（12）位于收集区（11）内；所述安装框（8）上设置有第一驱动组件，所述第一驱动组件用于驱动接收板（12）在安装板上转动。

4.根据权利要求3所述的一种一体化泵闸装置，其特征在于：所述第一驱动组件包括第一齿轮（13），所述第一齿轮（13）固定安装在接收板（12）的转动轴上，所述第一齿轮（13）啮合有第一齿条杆（14），所述第一齿条杆（14）与安装框（8）滑动连接；所述第一齿条杆（14）上固定连接有用于其复位的第一弹簧（15），所述第一齿条杆（14）的底端延伸至安装框（8）的下方。

5.根据权利要求4所述的一种一体化泵闸装置，其特征在于：所述安装框（8）的侧边均设置有第二驱动组件，所述第二驱动组件包括第一牵引绳（16），所述第一牵引绳（16）的顶端与闸门（4）的顶端固定连接，所述第一牵引绳（16）的底端固定连接有第一滑座（17），所述第一滑座（17）与平台（2）滑动连接；所述第一滑座（17）上固定连接有用于其复位的第二弹簧（18），所述第一滑座（17）上滑动连接有第三齿条杆（37），所述第三齿条杆（37）的两侧均设置有用于驱动其在第一滑座（17）上滑动的楔形块（19），两个所述楔形块（19）呈圆周阵列分布；所述第三齿条杆（37）的前侧设置有能够与其啮合的第二齿轮（20），所述第二齿轮（20）的转动轴上固定连接有卷收辊（21），所述卷收辊（21）转动连接有固定架（22），所述固定架（22）与平台（2）固定连接，所述卷收辊（21）缠绕有第二牵引绳（23）；所述第二牵引绳（23）的一端与卷收辊（21）固定连接，另一端与安装框（8）固定连接；所述卷收辊（21）的转动轴上固定连接有棘轮（24），所述棘轮（24）啮合有棘爪（25），所述棘爪（25）转动连接有第二滑块（26），所述第二滑块（26）与固定架（22）滑动连接；所述第二滑块（26）上固定连接有用于其复位的第三弹簧（27）；所述第二滑块（26）上固定连接有第三牵引绳（28），所述第三牵引绳（28）的底端固定连接有第二齿条杆（29），所述第二齿条杆（29）与固定架（22）滑动连接，所述第二齿条杆（29）啮合有第三齿轮（30），所述第三齿轮（30）能够与第三齿条杆（37）啮合，所述第三齿条杆（37）位于第二齿轮（20）和第三齿条中间。

6.根据权利要求5所述的一种一体化泵闸装置，其特征在于：所述安装框（8）均开设有出料口（31），所述出料口（31）与收集区（11）连通，所述安装框（8）外侧壁上弹性滑动连接有第一密封板（32），所述第一密封板（32）用于遮挡出料口（31）；所述第一密封板（32）的上方设置有用于驱动其移动的推杆（33），所述推杆（33）固定连接在平台（2）底部；所述平台（2）底部固定连接有收集框（34），所述收集框（34）上开设有进料口（35）；所述收集框（34）与第一密封板（32）贴合。

7.根据权利要求6所述的一种一体化泵闸装置，其特征在于：所述出料口（31）和进料口（35）底部均设置有倾斜状。

8.根据权利要求6所述的一种一体化泵闸装置，其特征在于：所述收集框（34）内壁上转动连接有第二密封板（36），所述第二密封板（36）用于遮挡进料口（35）。

9.根据权利要求6所述的一种一体化泵闸装置，其特征在于：所述收集框（34）的底部由过滤板材质制成。

10.一种一体化泵闸的控制方法，适用于权利要求1-9任意一项所述的一种一体化泵闸装置，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一：当需要水泵（5）工作时，控制室控制闸门（4）向下移动；

步骤二：闸门（4）带动安装框（8）和铲板（10）向下移动到使铲板（10）与地基接触后，当闸门（4）继续向下移动时，闸门（4）会驱动铲板（10）向外侧转动，铲板（10）会将闸门（4）正下方的杂物向外侧推动；

步骤三：待水泵（5）工作结束后，控制室再控制闸门（4）升起，然后铲板（10）会转动回初始位置，两个铲板（10）的底端贴合。