CN117147223B - 一种水利工程河道治理泥沙取样器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及泥沙取样器技术领域，尤其涉及一种水利工程河道治理泥沙取样器,包括多个安装板，多个所述安装板为L形形状，还包括排泥机构、取样机构和沥水机构，所述排泥机构包括固定安装在多个安装板之间的液压缸，所述液压缸与安装板之间固定安装有液压杆，所述安装板的底部固定安装有排泥板，所述取样机构包括固定安装在安装板侧壁的延伸杆。本发明通过安装排泥板和采集管等装置，取样前箱对淤泥进行排除，避免淤泥影响样品的检测结果，盖板对采集管底部进行封闭，防止泥沙在装置上移过程中流失，导致取样效率降低，利用旋转器集中河床表面细沙，吸水管吸收含细沙河水后再进行沥水，同时对河水进行取样，使得装个装置用途更广，实用性更佳。

Description

一种水利工程河道治理泥沙取样器

技术领域

本发明涉及泥沙取样器技术领域，尤其涉及一种水利工程河道治理泥沙取样器。

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。泥沙是河道中的重要组成部分，泥沙的质量直接关系到河道的水质、水文特征以及生态环境等。通过取样分析泥沙的物理性质、化学成分、颗粒组成等，可以评估泥沙的污染程度和环境负荷，这对于确定治理方案和监测效果具有重要意义。

经检索，专利公开号为CN112268747A的中国专利，公开了一种河道治理用泥沙取样装置，包括取样筒、第一箱体、第二箱体和第三箱体，所述取样筒两端均开设有开口，且两个开口处均抵接有筒盖，两个所述筒盖对称设置，且取样筒顶部焊接有第一弧形块和第二弧形块，所述第二弧形块位于取样筒顶部中心处，且第一弧形块有两个并分别位于取样筒顶部两端。本发明提高了该取样装置的实用性。

经检索，专利公开号为CN112798339A的中国专利，公开了一种水利工程用泥沙取样装置，包括第一横杆和第二横杆，所述第一横杆的内部沿其长度方向滑动安装有两个呈对称分布的第二横杆，所述第一横杆与两个所述第二横杆之间设置有调节机构。本发明不仅能够改善传统的水利工程灌渠内部的泥沙取样操作，降低取样危险性，并且能够对其内部不同区域以及不同深度的泥沙进行取样操作，提高水利工程灌渠底部的泥沙取样效率，适宜推广使用。

经检索，专利公开号为CN115615753B的中国专利，公开了一种泥沙采样装置及采样方法，属于深水泥沙采样技术领域，用于对深水泥沙进行采样，包括采集管，所述采集管和外部机械动力装置相连；在方管取样时支撑板转动，从而能够实时地对采集管、方管的垂直度进行检查更正，方管的底部开口紧贴截板上，从而方管内部取样的泥沙机械固定保存，起到了防止方管内的泥沙大量流失的效果。

上述专利虽然具有一定的泥沙采样作用，但是在进行河道治理的河床底部泥沙取样时，除了考虑泥沙防止流失和取样深度的控制以外，还需考虑自上而下进行采样时，采样区域上方区域覆盖的淤泥会随着泥沙一起被采样，如果不进行淤泥排除工作，使得泥沙与淤泥混合，会导致采样效率降低，同时不便于后期泥沙的检测，同时泥沙检测结果不具备代表性，使得检测结果的准确性降低，河道治理时有时需要水进行取样,同时还需要检测水流速度等信息，上述专利只能进行简单的泥沙取样，使得装置的用途单一，从而实用性不佳。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的泥沙样品的检测结果受到淤泥等杂质的影响，同时实用性不佳的缺点，而提出的一种水利工程河道治理泥沙取样器。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种水利工程河道治理泥沙取样器，包括一组安装板，所述安装板为L形形状，还包括：

排泥机构，所述排泥机构包括固定安装在安装板之间的液压缸，所述液压缸与安装板之间固定安装有液压杆，所述液压杆用于带动安装板左右移动，所述安装板的底部固定安装有排泥板，所述排泥板用于将取样区域上方的淤泥刮除；

取样机构，所述取样机构包括固定安装在安装板侧壁的延伸杆，所述延伸杆位于安装板远离液压杆的一侧，所述延伸杆远离安装板的一端固定安装有电动转轮，所述电动转轮的侧壁固定安装有伸缩杆，所述电动转轮用于带动伸缩杆运动，所述伸缩杆远离电动转轮的一端固定安装有采集管，所述伸缩杆用于带动采集管上下运动，所述采集管用于采集泥沙；

沥水机构，所述沥水机构位于液压缸的下方，所述沥水机构用于从河水中采集细沙。

优选的，所述排泥板的底部贯穿开设有放置槽，所述排泥板的侧壁开设有活动槽，所述放置槽与活动槽贯穿连接，所述采集管位于放置槽的内部，且采集管与放置槽滑动连接，所述伸缩杆沿着活动槽上下运动。

优选的，所述放置槽的内部转动连接有盖板，所述盖板与放置槽之间固定安装有扭力弹簧，且盖板位于放置槽的槽口，所述盖板用于封闭采集管的底部开口。

优选的，所述液压缸的外壁固定安装有防水框，所述防水框靠近安装板的两端开设有安装洞，所述液压杆与安装洞密封滑动连接，且液压杆贯穿伸出安装洞。

优选的，所述防水框的底部固定安装有液压推杆，所述液压推杆远离防水框的一端固定安装有防水箱，所述液压推杆用于带动防水箱上下运动，所述沥水机构位于防水箱的内部。

优选的，所述沥水机构包括固定安装在防水箱内部的储水箱，所述储水箱的顶部贯穿连接有收集筒，所述收集筒的底部固定安装有沥水板，所述沥水板用于拦截收集筒内部细沙进入储水箱。

优选的，所述防水箱的底部固定安装有挡板，所述挡板为U形形状，所述挡板与防水箱之间贯穿连接有吸水管，所述吸水管的出水端贯穿沥水板，所述吸水管用于向收集筒内部通入细沙和河水。

优选的，所述防水箱的内部固定安装有电机，所述电机的输出轴贯穿防水箱和挡板，且输出轴远离电机的一端固定安装有旋转器，所述旋转器位于挡板的内部，所述旋转器用于聚集河床表面细沙。

优选的，所述安装板的外壁固定安装有储存盒，所述储存盒远离安装板的一端贯穿连接有收集管，所述收集管的内部固定安装有阀门，所述阀门用于控制收集管进行水样采集。

优选的，所述旋转器的底部固定安装有转速记录器，所述转速记录器用于记录和检测河流流速，所述防水框的顶部固定安装有挂耳，所述挂耳用于连接下潜装置。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明通过在安装板上安装液压缸、液压杆和排泥板等装置，在进行泥沙取样前将取样河床上方覆盖的淤泥排除，排泥板阻拦淤泥随着水流回到初始位置，使得采集管随着电动转轮转动后自动向下取样时没有淤泥进入管内，避免了采集管内部进入淤泥导致采集效率降低，同时使得取样的结果更具有代表性，避免了淤泥影响泥沙样品检测结果的准确性；

2、本发明通过开设放置槽和活动槽，将采集管安装在放置槽内部，放置槽内部安装的盖板使得采集管在进行采样前处于封闭状态，采集管向下运动时推开盖板，避免采集管下潜过程中采集管内部进入河水，增加了取样难度，造成泥沙取样的不便，同时采集管取样结束后回到放置槽内部，盖板自动关闭，避免采集管内部泥沙流失，使得取样效率降低；

3、本发明通过安装储存盒和收集管等装置，在收集管内部安装阀门，使得装置在进行泥沙取样的同时也可进行水取样，同时安装的转速记录器可以对水流的流速进行检测，使得装置的用途多，在进行河道治理时的实用性更佳；

4、本发明通过安装电机和旋转器等装置，使得河床上表面的细沙受到旋转器快速旋转的影响集中在挡板的内部，方便吸水管直接将其吸入收集筒内部，使得河床表面的细沙取样效率提高，避免了吸水管对挡板以外的区域进行吸水时容易造成石子等物质堵塞，从而使得取样工作不易进行；

5、本发明通过安装沥水板和储水箱等装置，使得吸水管吸入的的水与细沙分开，方便样品检测时直接取出细沙，提高了工作效率，避免取样结束后再次进行河水过滤工作，操作繁琐，浪费工作时间。

综上所述，本发明通过安装排泥板、采集管、收集管和旋转器等装置，对采集管采集区域上方覆盖的淤泥进行排除工作，避免淤泥影响样品的检测结果，盖板对采集工作结束后的采集管进行底部封闭，防止泥沙在装置上移过程中流失，导致取样效率降低，同时可对河床表面的细沙进行集中采集，对河水进行取样，同时检测记录水流流速，使得装个装置在进行河道治理时的用途更广，实用性更佳。

附图说明

图1为本发明提出的一种水利工程河道治理泥沙取样器的整体轴侧图结构示意图。

图2为本发明提出的一种水利工程河道治理泥沙取样器的排泥装置结构示意图。

图3为本发明提出的一种水利工程河道治理泥沙取样器的收集装置结构示意图。

图4为本发明提出的一种水利工程河道治理泥沙取样器的记录装置结构示意图。

图5为本发明提出的一种水利工程河道治理泥沙取样器的收集装置拆分结构示意图。

图6为本发明提出的一种水利工程河道治理泥沙取样器的推动装置结构示意图。

图7为本发明提出的一种水利工程河道治理泥沙取样器的采集装置结构示意图。

图8为本发明提出的一种水利工程河道治理泥沙取样器的侧面结构示意图。

图9为本发明提出的一种水利工程河道治理泥沙取样器的侧面轴侧图结构示意图。

图10为图9中A部分的放大结构示意图。

图中：1安装板、2排泥板、3防水框、4安装洞、5液压缸、6液压杆、7挂耳、8放置槽、9活动槽、10液压推杆、11收集筒、12沥水板、13储水箱、14吸水管、15电机、16旋转器、17挡板、18防水箱、19储存盒、20收集管、21延伸杆、22电动转轮、23伸缩杆、24采集管、25盖板、26扭力弹簧、27转速记录器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1、图2和图4，一种水利工程河道治理泥沙取样器，包括一组安装板1，安装板1为L形形状，安装板1用于稳固安装多个元件，起到了支撑的作用，安装板1的底部固定安装有排泥板2，排泥板2用于将取样区域上方的泥土排除，避免非取样区域的淤泥与样本一起被采集出，从而使得检测结果不具备代表性，同时降低了检测结果的准确性，排泥板2将淤泥向两端排除后对淤泥进行拦截，避免淤泥被水流冲向取样区域，一组安装板1之间固定安装有液压缸5，液压缸5的两端分别安装有液压杆6，两端液压杆6靠近安装板1的一端分别与安装板1固定安装在一起，液压缸5用于带动液压杆6左右运动，液压杆6用于带动安装板1和排泥板2一起左右移动，从而达到排泥的目的。

液压缸5的外壁固定安装有防水框3，防水框3防止液压缸5浸泡在河水中，避免液压缸5长期与河水接触受到损坏，使得液压缸5的使用寿命延长，防水框3靠近安装板1的两端开设有安装洞4，液压杆6贯穿伸出安装洞4与安装板1连接在一起，安装洞4与液压杆6密封滑动连接，避免液压杆6运动时河水从安装洞4进入到防水框3的内部，防水框3的的顶部固定安装有挂耳7，挂耳7用于在整个的上方安装下潜装置，方便整个装置向下潜入河水中进行不同深度的泥沙取样。

安装板1远离液压缸5的一侧固定安装有储存盒19，储存盒19远离安装板1的一端贯穿连接有收集管20，收集管20的内部固定安装有阀门，阀门用于控制收集管20和储存盒19对河底段的河水进行收集，使得河水信息采集更加全面，提高了装置的实用性。

参照图1、图2和图6至图10，排泥板2的底部贯穿开设有放置槽8，放置槽8的内部滑动连接有采集管24，采集管24采集泥沙前隐藏在放置槽8中，放置槽8的内部转动连接有盖板25，盖板25位于放置槽8的底部槽口处，且盖板25位于采集管24的下方，用于堵塞放置槽8，使得采集管24的采集前处于封闭状态，避免装置下潜过程中，放置采集管24的内部进入泥沙样本以外的杂质和河水，使得采集管24内部空间减小，从而导致泥沙取样工作受阻，降低了取样效率，同时影响取样结果的检测，盖板25的外壁与放置槽8之间固定安装有扭力弹簧26，采集管24向下运动推动盖板25时，扭力弹簧26带动盖板25转动，当采集管24采集泥沙结束后回到放置槽8的内部，盖板25自动合上，使得放置槽8处于封闭状态，避免装个装置在进行上移的过程中，采集管24内部的泥沙流失，导致取样效率降低，从而影响取样结果的检测。

排泥板2的侧壁开设有活动槽9，活动槽9与储存盒19位于同一侧，活动槽9与放置槽8贯穿连接，安装板1的侧壁固定安装有延伸杆21，延伸杆21与储存盒19位于同一侧，延伸杆21远离安装板1的一端固定安装有电动转轮22，电动转轮22通电转动，电动转轮22的侧壁固定连接有伸缩杆23，伸缩杆23远离电动转轮22的一端贯穿活动槽9与采集管24的外壁固定安装在一起，电动转轮22用于带动伸缩杆23沿着活动槽9上下运动，使得采集管24从放置槽8内向下运动从排泥板2内部伸出或者向上运动回到放置槽8的内部。

参照图3至图5，防水框3的底部固定安装有液压推杆10，液压推杆10远离防水框3的一端固定安装有防水箱18，防水箱18用于保护内部元件不受河水损害，避免元件长期遇水导致使用寿命减短，防水箱18的底部固定安装有挡板17，挡板17为倒置的U形形状，液压推杆10用于使得防水箱18与挡板17上下运动，防水箱18的内部固定安装有电机15，电机15的输出轴向下贯穿防水箱18和挡板17，且输出轴远离电机15的一端固定安装有旋转器16，旋转器16位于挡板17的底部，旋转器16的底部固定安装有转速记录器27，电机15用于带动旋转器16转动，使得挡板17的内部形成漩涡，使得河床表面的细沙集中，提高细沙的取样效率，转速记录器27用于检测和记录河水流速，从而获得更多的河流信息，便于制定河道治理的方案，使得装置的实用性更佳，旋转器16在电机15不工作时受水流流动的作用力影响转动。

防水箱18的内部固定安装储水箱13，储水箱13的顶部贯穿安装有收集筒11，收集筒11用于收集泥沙，收集筒11的底部固定安装有沥水板12，沥水板12用于拦截收集筒11内部的泥沙，防止泥沙随着水流一起进入储水箱13，使得水与泥沙分离，方便对收集筒11中的泥沙进行后期取样，避免对水中泥沙进行取样后再进行过滤，降低了整体的工作效率，同时收集筒11的底部贯穿连接有吸水管14，吸水管14向下贯穿防水箱18和挡板17。

本发明中，由于需要进行河道治理的河床底部可能存在不需要采集、且干扰采集结果的河道淤泥，所以首先要将淤泥排开让取样器能接触到河床，因此，将挂耳7固定在外接的下潜装置上，由于淤泥层比较容易插入，所以将焊接在安装板1下方的排泥板2穿过淤泥层，一直插到河床，在下潜的过程当中，根据需要可以打开安装在安装板1左侧的收集管20中的阀门，采集河中段的河水进入储存盒19中，便于之后进行成分分析，获得更多信息进行河道治理，整个装置固定好之后可以进行下一步操作。

启动防水框3内部安装的液压缸5，液压缸5左右两侧均连接有液压杆6，液压杆6穿过防水框3两侧的安装洞4抵住安装板1内侧壁，液压杆6与安装洞4之间为密封滑动连接，可以来回移动的同时防止水进入防水框3，启动液压缸5之后，两根液压杆6将推动安装板1以及下方的排泥板2分开，排泥板2在运动的过程中可以将装置周围的淤泥推到两侧，同时安装板1和排泥板2挡住淤泥可以防止淤泥回到原处，露出需要进行采集的河床，此时的排泥板2的底部接触到河床。

在液压杆6推动的过程当中，打开安装板1右侧的收集管20中的阀门，采集河底段的河水进入储存盒19中，便于之后进行成分分析，排泥板2底部的放置槽8内安装了采集管24，采集管24底部采集的地方被盖板25盖住，盖板25后端用扭力弹簧26与排泥板2底部连接在一起，在下潜的过程中盖板25将采集管24管口堵住防止水进入，同时采集管24的侧壁焊接有伸缩杆23，伸缩杆23可以在排泥板2侧壁开设的活动槽9内上下移动，伸缩杆23另一端连接在延伸杆21顶端焊接的电动转轮22上，延伸杆21另一端焊接在安装板1两侧壁，这样在排泥板2被液压杆6推动前进的过程中，伸缩杆23在活动槽9下降，以电动转轮22为端点旋转，将带动采集管24下降采集较为深层的河床，更好的分析河床层次。

防水框3在排泥板2往两侧排走淤泥之后，焊接在防水框3底端的液压推杆10将推动防水箱18和防水箱18下方的挡板17下移，挡板17中间连接着旋转器16，旋转器16在河流的冲击下进行旋转，旋转器16的转轴的底部设置有转速记录器27，此时可以收集河流的流速信息，为河道治理收集更多的信息，在收集好流速数据之后，旋转器16上方防水箱18内部的电机15开始带动旋转器16进行旋转，旋转器16在旋转的过程中，将在挡板17之间形成小型的涡流，在涡流的作用之下，河床表面的细小的泥沙将会被卷起，聚集在挡板17内，较大的石子和石块则不会被带动，这样在收集的时候更加的方便，并且不容易造成堵塞，在泥沙聚集的差不多后，启动吸水管14将带有泥沙的水吸入到收集筒11内部，收集筒11的底部设置有沥水板12，沥水板12只允许水通过，细小的泥沙将会沉积在沥水板12的上方，沥水板12的下方设置了储水箱13，可以将过滤出来的水先储存在储水箱13内部，带上岸之后可以将水排出且取下收集筒11，收集内部的泥沙样品。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种水利工程河道治理泥沙取样器，包括一组安装板1，所述安装板1为L形形状，其特征在于，还包括：

排泥机构，所述排泥机构包括固定安装在安装板（1）之间的液压缸（5），所述液压缸（5）与安装板（1）之间固定安装有液压杆（6），所述液压杆（6）用于带动安装板（1）左右移动，所述安装板（1）的底部固定安装有排泥板（2），所述排泥板（2）用于将取样区域上方的淤泥刮除；

取样机构，所述取样机构包括固定安装在安装板（1）侧壁的延伸杆（21），所述延伸杆（21）位于安装板（1）远离液压杆（6）的一侧，所述延伸杆（21）远离安装板（1）的一端固定安装有电动转轮（22），所述电动转轮（22）的侧壁固定安装有伸缩杆（23），所述电动转轮（22）用于带动伸缩杆（23）运动，所述伸缩杆（23）远离电动转轮（22）的一端固定安装有采集管（24），所述伸缩杆（23）用于带动采集管（24）上下运动，所述采集管（24）用于采集泥沙；

沥水机构，所述沥水机构位于液压缸（5）的下方，所述沥水机构用于从河水中采集细沙；

所述排泥板（2）的底部贯穿开设有放置槽（8），所述排泥板（2）的侧壁开设有活动槽（9），所述放置槽（8）与活动槽（9）贯穿连接，所述采集管（24）位于放置槽（8）的内部，且采集管（24）与放置槽（8）滑动连接，所述伸缩杆（23）沿着活动槽（9）上下运动。

2.根据权利要求1所述的一种水利工程河道治理泥沙取样器，其特征在于，所述放置槽（8）的内部转动连接有盖板（25），所述盖板（25）与放置槽（8）之间固定安装有扭力弹簧（26），且盖板（25）位于放置槽（8）的槽口，所述盖板（25）用于封闭采集管（24）的底部开口。

3.根据权利要求1所述的一种水利工程河道治理泥沙取样器，其特征在于，所述液压缸（5）的外壁固定安装有防水框（3），所述防水框（3）靠近安装板（1）的两端开设有安装洞（4），所述液压杆（6）与安装洞（4）密封滑动连接，且液压杆（6）贯穿伸出安装洞（4）。

4.根据权利要求3所述的一种水利工程河道治理泥沙取样器，其特征在于，所述防水框（3）的底部固定安装有液压推杆（10），所述液压推杆（10）远离防水框（3）的一端固定安装有防水箱（18），所述液压推杆（10）用于带动防水箱（18）上下运动，所述沥水机构位于防水箱（18）的内部。

5.根据权利要求4所述的一种水利工程河道治理泥沙取样器，其特征在于，所述沥水机构包括固定安装在防水箱（18）内部的储水箱（13），所述储水箱（13）的顶部贯穿连接有收集筒（11），所述收集筒（11）的底部固定安装有沥水板（12），所述沥水板（12）用于拦截收集筒（11）内部细沙进入储水箱（13）。

6.根据权利要求5所述的一种水利工程河道治理泥沙取样器，其特征在于，所述防水箱（18）的底部固定安装有挡板（17），所述挡板（17）为U形形状，所述挡板（17）与防水箱（18）之间贯穿连接有吸水管（14），所述吸水管（14）的出水端贯穿沥水板（12），所述吸水管（14）用于向收集筒（11）内部通入细沙和河水。

7.根据权利要求6所述的一种水利工程河道治理泥沙取样器，其特征在于，所述防水箱（18）的内部固定安装有电机（15），所述电机（15）的输出轴贯穿防水箱（18）和挡板（17），且输出轴远离电机（15）的一端固定安装有旋转器（16），所述旋转器（16）位于挡板（17）的内部，所述旋转器（16）用于聚集河床表面细沙。

8.根据权利要求1所述的一种水利工程河道治理泥沙取样器，其特征在于，所述安装板（1）的外壁固定安装有储存盒（19），所述储存盒（19）远离安装板（1）的一端贯穿连接有收集管（20），所述收集管（20）的内部固定安装有阀门，所述阀门用于控制收集管（20）进行水样采集。

9.根据权利要求7所述的一种水利工程河道治理泥沙取样器，其特征在于，所述旋转器（16）的底部固定安装有转速记录器（27），所述转速记录器（27）用于记录和检测河流流速，所述防水框（3）的顶部固定安装有挂耳（7），所述挂耳（7）用于连接下潜装置。