CN204401568U - 一种水电站的无动力拦污装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水电站的无动力拦污装置，该装置包括设在水电站前方水坝上游栏污栅上的清捞装置，清捞装置中部设有齿轮箱，齿轮箱的迎水面设有前螺旋桨，齿轮箱的背水面设有后螺旋桨；齿轮箱两侧分别设有一根输出轴，分别与清捞装置的左传动轴和右传动轴连接，左传动轴和右传动轴上均设有打捞齿；左传动轴和右传动轴的另外一端以及齿轮箱均经支架与高度调节装置连接。本实用新型在使用过程中不消耗能源，是一种无动力自动清捞装置，既提高了水电站拦污栅清理效率，有效保障水电站安全运行；也降低了清理水面漂浮物的成本。

Description

一种水电站的无动力拦污装置

技术领域

本实用新型涉及一种水电站的无动力拦污装置，属于水电站水面清污技术领域。

背景技术

水电站中在运行过程中，需要拦截漂浮在水面或水体中的树木枝干、落叶、水草等植物垃圾以及人类生活垃圾等杂物，以免造成进水口堵塞使进水量减小而影响正常生产。根据国内20多个工程的拦污栅事故调查统计，由于水流中污物的特殊性使拦污栅塞堵，或者拦污栅的设计欠妥，往往造成栅体压弯、振动及失稳等问题。因此，水电站坝前的杂物拦截对水电站的安全运行是至关重要的。

现有拦截杂物的工作主要是依靠人工方式对漂浮杂物进行打捞。但该方式不仅费时费力，生产效率低下，而且也无法连续不间断进行清捞、仍存有安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种水电站的无动力拦污装置，以替代现有的人工清理水电站拦污栅处的污物，解决人工清理效率低下、人工清理危险系数高的问题，从而提高水电站拦污栅清理效率，减少清理成本，有效保障水电站安全运行。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型的一种水电站的无动力拦污装置为，该装置包括设在水电站前方水坝上游栏污栅上的清捞装置，清捞装置中部设有齿轮箱，齿轮箱的迎水面设有前螺旋桨，齿轮箱的背水面设有后螺旋桨；齿轮箱两侧分别设有一根输出轴，分别与清捞装置的左传动轴和右传动轴连接，左传动轴和右传动轴上均设有打捞齿；左传动轴和右传动轴的另外一端以及齿轮箱均经支架与高度调节装置连接。

前述装置中，所述打捞齿沿左传动轴和右传动轴圆周和轴向均布。

前述装置中，所述齿轮箱包括箱体，箱体内设有互相啮合的前伞齿轮、后伞齿轮、左伞齿轮和右伞齿轮；前伞齿轮经前输入轴与前螺旋桨连接，后伞齿轮经后输入轴与后螺旋桨连接，左伞齿轮经左输出轴与左传动轴连接，右伞齿轮经右输出轴与右传动轴连接。

前述装置中，所述高度调节装置包括设有在支架上的齿条和主动齿轮，主动齿轮经传动齿轮与齿条传动连接；每个支架上的传动齿轮经同步轴连接。

前述装置中，所述支架的形状为垂直设置的三角形，其中三角形的垂边与左传动轴、右传动轴或齿轮箱连接，垂边顶部与三角形的短斜边之间的夹角为40～50°，三角形的长斜边上设有齿条。

前述装置中，所述齿条或三角形的长斜边上设有滑槽，滑槽与拦污栅滑动连接。

由于采用了上述技术方案，本实用新型与现有技术相比，本实用新型可替代现有的人工清理水电站拦污栅处的污物，解决人工清理效率低下、人工清理危险系数高的问题，以免因拦污栅污物清理不及时造成拦污栅塞堵、栅体压弯，甚至造成安全事故。本实用新型的方法在使用过程中不消耗能源，是一种无动力自动清捞装置，既提高了水电站拦污栅清理效率，有效保障水电站安全运行；也降低了清理水面漂浮物的成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2是齿轮箱的结构示意图；

图3是电站的总体结构示意图。

附图中的标记为：1-齿轮箱、2-前螺旋桨、3-后螺旋桨、4-左传动轴、5-右传动轴、6-打捞齿、7-箱体、8-前伞齿轮、9-后伞齿轮、10-左伞齿轮、11-右伞齿轮、12-前输入轴、13-后输入轴、14-左输出轴、15-右输出轴、16-齿条、17-主动齿轮、18-传动齿轮、19-同步轴、20-垂边、21-短斜边、22-长斜边、23-拦污栅、24-水坝、25-水电站。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但不作为对本实用新型的任何限制。

本实用新型是根据下述的一种水电站的无动力拦污方法所构建的，如图1-3所示：该方法是在水坝前现有的栏污栅上安装清捞装置，清捞装置利用水流的能量带动螺旋桨旋转，螺旋桨通过齿轮箱改变传动方向后带动清捞装置旋转，通过清捞装置上的打捞齿将水中较大的漂浮物切断打碎，以防止较大杂物进入水轮机造成堵塞。清捞装置通过高度调节装置以适应不同水位的需要。

按上述方法构成的本实用新型的一种水电站的无动力拦污装置，如图1-3所示：该装置包括设在水电站25前方水坝24上游栏污栅23上的清捞装置，清捞装置中部设有齿轮箱1，齿轮箱的迎水面设有前螺旋桨2，齿轮箱的背水面设有后螺旋桨3；齿轮箱两侧分别设有一根输出轴，分别与清捞装置的左传动轴4和右传动轴5连接，左传动轴和右传动轴上均设有打捞齿6；左传动轴和右传动轴的另外一端以及齿轮箱均经支架与高度调节装置连接。打捞齿沿左传动轴和右传动轴圆周和轴向均布。齿轮箱包括箱体7，箱体内设有互相啮合的前伞齿轮8、后伞齿轮9、左伞齿轮10和右伞齿轮11；前伞齿轮经前输入轴12与前螺旋桨连接，后伞齿轮经后输入轴13与后螺旋桨连接，左伞齿轮经左输出轴14与左传动轴连接，右伞齿轮经右输出轴15与右传动轴连接。高度调节装置包括设有在支架上的齿条16和主动齿轮17，主动齿轮经传动齿轮18与齿条传动连接；每个支架上的传动齿轮经同步轴19连接。支架的形状为垂直设置的三角形，其中三角形的垂边20与左传动轴、右传动轴或齿轮箱连接，垂边顶部与三角形的短斜边21之间的夹角为40～50°，三角形的长斜边22上设有齿条。齿条或三角形的长斜边上设有滑槽，滑槽与拦污栅23滑动连接。

实施例

需要说明的是，本例中如逆时针、顺时针、左、右、前、后等所有的方向均是以面对水来的方向为基准进行描述说明的。

如图2所示，当水流推动前螺旋桨2逆时针旋转，从而带动前伞齿轮8逆时针旋转，同时水流推动后螺旋桨3做顺时针旋转，从而带动后伞齿轮9顺时针旋转。这样，前、后伞齿轮的反向旋转同时将动力传递给左、右齿轮，使得左伞齿轮10向前转动，右伞齿轮11向后转动，从而给清捞装置提供驱动力。即前、后伞齿轮为输入轴，左、右齿轮为输出轴。齿轮箱前输入轴与前螺旋桨2连接，齿轮箱后输入轴与后螺旋桨3连接；齿轮箱左输出轴与清捞装置的左传动轴4连接，齿轮箱右输出轴与清捞装置的右传动轴5连接，构成本例的动力驱动装置。如图1所示，左传动轴4和右传动轴5上均设有打捞齿6，每三个打捞齿为一组沿左传动轴或右传动轴圆周均布，每组打捞齿沿左传动轴或右传动轴轴向均布，构成三叶草式清捞装置。三叶草式清捞装置经支架与高度调节装置连接。高度调节装置包括固定在支架上的齿条16、齿条经传动齿轮18与主动齿轮17连接，主动齿轮与升降摇柄或电机连接。位于三叶草式清捞装置两端和齿轮箱处的三个支架上均设有齿条，每根齿条均与传动齿轮传动连接，与三个支架传动连接的传动齿轮经一根同步轴19连接一起，其中一个传动齿轮与主动齿轮17传动连接，当转动主动齿轮时，三个传动齿轮同时旋转带动位于三个支架上的齿条在水坝24前方的栏污栅23上同步上滑或下滑，可根据水位调节三叶草式清捞装置的高度，使三叶草式清捞装置始终与上游水面平齐。

三叶草式清捞装置传动轴上的打捞齿6锋利度可根据定电站上游浮漂垃圾的实际情况进行设计制作，当有较多大段树枝等漂浮物时，可选用锋利打捞齿，以便于切断长段漂浮垃圾，当上游漂浮垃圾多为杂草树叶等时，可选用较厚的打捞齿；三叶草式清捞装置上的左、右传动轴以及中间的齿轮箱1处于同一水平线由支架支撑。齿条或支架上开有卡槽（未画出）用以与拦污栅23连接，卡槽可以在拦污栅的卡轨上滑动，高度调节装置上的主动齿轮17可以通过链条传动方式与控制室内的摇柄或电机连接，控制室的位置可根据现场实际需要布置在任意位置。

具体实体时，清捞装置的结构设计尺寸需按照拦污栅的尺寸进行参照设计，在拦污栅的设计中，栅条间距最为重要，栅条间距一般应按水轮机的类型和转轮直径D控制，轴流式水轮机D／20，混流式水轮机D／30，冲击式水轮机为喷嘴直径的1／5。在具体工程设计中，栅条间距应结合水流中污物的性质和数量，尽可能选择最大允许值。对大流量大机组，如轴流式水轮机，适当考虑以“排”为主。对小流量小机组，如混流式水轮机，则应以“拦”为主，栅条间距不宜大于100mm，但也不宜小于50mm。冲击式水轮机的栅条间距一般也不应小于20mm。本例中，为了实现清捞装置的三叶草式清捞齿能够深入栅条间清理塞堵，打捞齿的宽度介于50mm—100mm，清捞齿长度30cm。

在实际安装使用时，如图3所示，图3画出了栏污栅的位置，本例的三叶草式清捞装置是安装在栏污栅上的。具体安装时，首先将齿条通过卡槽安装到拦污栅上，卡槽的宽度要保证在安装后有2mm的间隙，以保证齿条能够在卡槽内上下行走，然后将支架固定在齿条上，考虑更换方便，支架的固定方式采用螺母或压板固定，再分别通过支架将齿轮箱、清捞装置固定连接，考虑到清捞装置的自重以及上游水流和垃圾的冲击，在安装时，支架采用三角支撑方式，以保证支撑的稳定性。三角的一条长边垂直设置，并与三叶草式清捞装置上的左右传动轴和齿轮箱连接，三角垂边顶部与三角形的短斜边21之间的夹角为45°，三角形的长斜边22与齿条固定连接。齿条或三角形的长斜边上设有滑槽，滑槽与拦污栅23滑动连接。将支架支撑稳定之后，再将前后两个螺旋桨分别装在齿轮箱的前输入轴和后输入轴上试运行，根据试运行效果进行相关微调，保证整个清捞装置的顺利清捞，最后将高度调节装置与齿条连接，将主动齿轮通过链式传动与控制室连接，以方便根据水位远程控制三叶草式清捞装置的高度。水位调节可采用人工手动控制或者电动控制，至此，该实用新型安装完成。

Claims (6)

1.一种水电站的无动力拦污装置，包括设在水电站（25）前方水坝（24）上游栏污栅（23）上的清捞装置，其特征在于：在清捞装置中部设有齿轮箱（1），齿轮箱的迎水面设有前螺旋桨（2），齿轮箱的背水面设有后螺旋桨（3）；齿轮箱两侧分别设有一根输出轴，分别与清捞装置的左传动轴（4）和右传动轴（5）连接，左传动轴和右传动轴上均设有打捞齿（6）；左传动轴和右传动轴的另外一端以及齿轮箱均经支架与高度调节装置连接。

2.根据权利要求1所述水电站的无动力拦污装置，其特征在于：所述打捞齿（6）沿左传动轴和右传动轴圆周和轴向均布。

3.根据权利要求1所述水电站的无动力拦污装置，其特征在于：所述齿轮箱包括箱体（7），箱体内设有互相啮合的前伞齿轮（8）、后伞齿轮（9）、左伞齿轮（10）和右伞齿轮（11）；前伞齿轮经前输入轴（12）与前螺旋桨连接，后伞齿轮经后输入轴（13）与后螺旋桨连接，左伞齿轮经左输出轴（14）与左传动轴连接，右伞齿轮经右输出轴（15）与右传动轴连接。

4.根据权利要求1所述水电站的无动力拦污装置，其特征在于：所述高度调节装置包括设有在支架上的齿条（16）和主动齿轮（17），主动齿轮经传动齿轮（18）与齿条传动连接；每个支架上的传动齿轮经同步轴（19）连接。

5.根据权利要求1所述水电站的无动力拦污装置，其特征在于：所述支架的形状为垂直设置的三角形，其中三角形的垂边（20）与左传动轴、右传动轴或齿轮箱连接，垂边顶部与三角形的短斜边（21）之间的夹角为40～50°，三角形的长斜边（22）上设有齿条。

6.根据权利要求5所述水电站的无动力拦污装置，其特征在于：所述齿条或三角形的长斜边上设有滑槽，滑槽与拦污栅（23）滑动连接。