河流自然清洁系统技术方案

本发明专利技术提供了一种河流自然清洁系统，涉及水利疏浚工程技术领域，该装置架设在河流中以及河流两岸，包括截流分流机构、砂子收集引出机构、石料收集输送机构，其中，砂子收集引出机构和石料收集输送机构分别设置两套，对称设置在截流分流机构两侧，本发明专利技术可充分利用河流落差产生的势能，并辅助螺旋输送机和卷扬机等设备，在耗能较少的情况下实现砂石的清理，有利于江河环境的维护，并且清理的砂石可直接用于建筑行业，社会效益和经济效益并存；系统本身的规模可依据需求进行调整，适应性较强。

River natural cleaning system

【技术实现步骤摘要】
河流自然清洁系统
本专利技术涉及通过固定设施进行河道环境治理的
，具体涉及一种河流中与水混合流动的泥、砂、石及漂浮垃圾的自然清洁系统。
技术介绍
我国河流众多，在我国经济发展和人民生活水平提高带来便利的同时，由于受到人为和自然环境的影响，江河泥沙淤积状况十分严重，日积月累，渐渐地沉积起越来越厚的泥层，这不但使河床提高，河容减少，污染环境，影响交通，而且在讯期会洪水泛滥，危及堤防。另一方面，随着我国国民经济建设的高速发展，各类基础设施建设步伐的加快，对砂石料的需求量与日俱增。而河道砂石资源具有质地优良、容易开采、容易筛分、运输成本低等优点，能给采砂者带来可观的经济效益。因此，合理的进行河流中砂石的收集清理，对环境有利，而且能够合理并充分利用这一自然资源，对于保护环境、促进生态平衡，以及实现可持续发展均具有积极地意义。
技术实现思路
本专利技术提供了一种河流自然清洁系统，通过对河流局部环境的改造以及一系列附加设备设施的使用，并充分利用水流自身具备的动能和势能，将水中混杂的泥沙石料以及漂浮的垃圾进行分类清理，达到既维护了河流环境，同时也充分利用河水中砂石资源的目的。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：河流自然清洁系统，架设在河流中以及河流两岸，其特征在于，包括截流分流机构、砂子收集引出机构、石料收集输送机构，其中，砂子收集引出机构和石料收集输送机构分别设置两套，对称设置在截流分流机构两侧；所述截流分流机构设置在河流中，并分别固定在河流两岸，具体包括前坝体1和后坝体2，以及顺流设置在前坝体1和后坝体2之间、起到支撑和分隔作用且与前坝体1和后坝体2等高的连接墙3，还包括设置在河床底部、将所述前坝体1和后坝体2及连接墙3固定连接为整体的底板4；在连接墙3左右两侧的前坝体1和后坝体2上，分别设置有贯穿坝体的竖向升降的阀门5，前坝体1和后坝体2对应侧的阀门5相互联动，共同升降；连接墙3与前坝体1和后坝体2对应侧的阀门5组成一个完整的开关可控的河水分流通道；所述砂子收集引出机构设置在河水分流通道中前坝体1的后侧，其高度低于前坝体1，且呈前高后低的趋势，具体包括设置方向与水流方向平行的竖向筛条组6，设置在筛条组6下方的收集槽7，与收集槽7端部相连的引砂管道8，以及连接引砂管道8的沉砂池9；其中收集槽7的底部为圆弧形，利于砂子的聚集，而引砂管道8从进料端到出料端，具有由高到低的倾斜度，最低端连接至沉砂池9中；所述筛条组6至少包括两块前后错格设置且前后位置可调节的筛条，筛条由若干竖向平行设置在条状构件组成，条间距可调，河水带着砂石从前坝体1的阀门5进入后漫过筛条，粒径大于条间距的石子在水流的冲击下沿竖向筛条向后行进，粒径较小的砂子则穿过筛条落入收集槽7中，混合部分河水通过引砂管道8引至沉砂池9中；所述石料收集输送机构设置在砂子收集引出机构的后下方，包括横跨河水分流通道、设置在其上方的回转式导轨10及其支撑架11，以及吊挂在回转式导轨10上、收集筛条组6表面滚落下来石料的吊斗12，还包括位置低于吊斗12的引石通道20和储石池21；所述回转式导轨10靠近河流中心的一端高，靠近河岸一端低，其上吊挂两组及以上吊斗12，所述吊斗12之间通过设置在回转式导轨10内部的软性牵引带22相互连接，能够沿回转式导轨10同步移动；吊斗12通过倒置卡在回转式导轨10内侧的滑轮组13悬挂在筛条组6的后下方，并在回转式导轨10的上表面设置与滑轮组13相连接的卷扬机131，对吊斗12进行上下牵引，同时能够与滑轮组13一起在回转式导轨10上同步移动；其中滑轮组13的转轴14上方设置起刹车作用的弹片15，弹片15的外侧段设置弹性体16支撑，将内侧端压向回转式导轨10的顶部，增加二者之间的摩擦力，起到刹车的作用；正常状态下，该弹片15所产生的摩擦力大于吊斗12在具有斜度的回转式导轨10上因自身重量而产生的斜向下的分力，吊斗12能够在筛条组6后下方保持静止；在吊斗12不断接受滚落的石料，重量增加，待达到一定数值后，重量产生的斜向下分力大于所有吊斗12上弹片15与回转式导轨10的摩擦力，吊斗12就会带着石料沿回转式导轨10下滑至引石通道20处，同时将与之连接的下一个空载吊斗12牵引至筛条组6下方继续装载石料，如此循环。优选的，为提高筛条组6清理和维修的便利性，所述单个竖向筛条可沿前后连接轴17转动，相邻的两个竖向筛条的间距可通过转动筛条进行调解，将卡在筛条间的砂石和其他杂物进行清理。优选的，所述沉砂池9池壁上设置有溢水口，同时在池壁上架设螺旋输料器，便于砂子的集中运输。优选的，为方便控制和调解漫过筛条组6河水的流量，在所述收集槽7上方设置可控阀门18，用以调解收集槽7与前坝体1之间的河水，保证粒径大于筛条间距但没有足够下滑势能而留在筛条上的小型石子浸在水中而能够被冲到下方。优选的，所述连接墙3的数量大于等于N个，将前坝体1和后坝体2之间的空间分隔成N+1个河水分流通道，N的取值为1。优选的，为保护河流周围流域正常的水资源供应，避免因砂石清理造成地下水的断流，在所述底板4与河床底部之间铺设砂石组成的疏水层，便于地下水的正常扩散流通。优选的，为提高前坝体1和后坝体2以及设置在其上的阀门5的密封性，所述前坝体1和后坝体2采用橡胶坝结构。优选的，为进一步对经过除砂和除石后的河水中的泥浆进行进一步澄清，在所述储石池21池壁上设置虹吸管23，将在储石池21中经过一定澄清处理的水排出。优选的，为进一步提高河水势能的利用程度，在所述截流分流机构后方设置河水重力发电装置；所述发电装置采用常规的小型水电站配套设备，具体原理及结构详见“《小型双叶轮水力发电机的研制》，辽宁科技大学机械工程与自动化学院，《科技创新导报》,2018年.01期”。本专利技术的工作原理：截流分流机构设置在河流中，通过河水分流通道对河水进行分流，河水带着砂石从前坝体1的阀门5进入后漫过筛条，粒径较小的砂子则穿过筛条落入收集槽7中，混合部分河水通过引砂管道8引至沉砂池9中，粒径大于条间距的石子在水流的冲击下沿竖向筛条向后行进，进入石料收集输送机构的吊斗12中，达到一定重量后，吊斗12就会带着石料沿回转式导轨10下滑至引石通道20处，同时将与之连接的下一个空载吊斗12牵引至筛条组6下方继续装载石料，需要进行清理和维修时，关闭需检修一侧的阀门5，同时打开另一侧坝体上的阀门5，可实现检修的同时不影响正常的砂石清理。本专利技术可充分利用河流落差产生的势能，并辅助螺旋输送机和卷扬机等设备，在耗能较少的情况下实现河水中砂石、漂浮垃圾的综合治理，有利于江河环境的维护，并且清理的砂石可直接用于建筑行业；系统本身的规模可依据需求进行调整，适应性较强。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图2是本专利技术的主体结构示意图。图3是石料收集输送机构的结构示意图。图4是筛条组的结构示意图。图5是收集槽的结构示意图。图6是回转式导轨与滑轮组的连接结构示意图。图7是图6的侧视剖切图。...

【技术保护点】
1.河流自然清洁系统，架设在河流中以及河流两岸，其特征在于，包括截流分流机构、砂子收集引出机构、石料收集输送机构，其中，砂子收集引出机构和石料收集输送机构分别设置两套，对称设置在截流分流机构两侧；/n所述截流分流机构设置在河流中，并分别固定在河流两岸，具体包括前坝体（1）和后坝体（2），以及顺流设置在前坝体（1）和后坝体（2）之间、起到支撑和分隔作用且与前坝体（1）和后坝体（2）等高的连接墙（3），还包括设置在河床底部、将所述前坝体（1）和后坝体（2）及连接墙（3）固定连接为整体的底板（4）；在连接墙（3）左右两侧的前坝体（1）和后坝体（2）上，分别设置有贯穿坝体的竖向升降的阀门（5），前坝体（1）和后坝体（2）对应侧的阀门（5）相互联动，共同升降；连接墙（3）与前坝体（1）和后坝体（2）对应侧的阀门（5）组成一个完整的开关可控的河水分流通道；/n所述砂子收集引出机构设置在河水分流通道中前坝体（1）的后侧，其高度低于前坝体（1），且呈前高后低的趋势，具体包括设置方向与水流方向平行的竖向筛条组（6），设置在筛条组（6）下方的收集槽（7），与收集槽（7）端部相连的引砂管道（8），以及连接引砂管道（8）的沉砂池（9），其中收集槽（7）的底部为圆弧形，利于砂子的聚集，而引砂管道（8）从进料端到出料端，具有由高到低的倾斜度，最低端连接至沉砂池（9）中；所述筛条组（6）至少包括两块前后错格设置且前后位置可调节的筛条，筛条由若干竖向平行设置在条状构件组成，条间距可调；/n所述石料收集输送机构设置在砂子收集引出机构的后下方，包括横跨河水分流通道、设置在其上方的回转式导轨（10）及其支撑架（11），以及吊挂在回转式导轨（10）上、收集筛条组（6）表面滚落下来石料的吊斗（12），还包括位置低于吊斗（12）的引石通道（20）和储石池（21）；所述回转式导轨（10）靠近河流中心的一端高，靠近河岸一端低，其上吊挂两组及以上吊斗（12），所述吊斗（12）之间通过设置在回转式导轨（10）内部的软性牵引带（22）相互连接，能够沿回转式导轨（10）同步移动；吊斗（12）通过倒置卡在回转式导轨（10）内侧的滑轮组（13）悬挂在筛条组（6）的后下方，并在回转式导轨（10）的上表面设置与滑轮组（13）相连接的卷扬机（131），对吊斗（12）进行上下牵引，同时能够与滑轮组（13）一起在回转式导轨（10）上同步移动；其中滑轮组（13）的转轴（14）上方设置起刹车作用的弹片（15），弹片（15）的外侧段设置弹性体（16）支撑，将内侧端压向回转式导轨（10）的顶部，增加二者之间的摩擦力，起到刹车的作用。/n...

【技术特征摘要】
1.河流自然清洁系统，架设在河流中以及河流两岸，其特征在于，包括截流分流机构、砂子收集引出机构、石料收集输送机构，其中，砂子收集引出机构和石料收集输送机构分别设置两套，对称设置在截流分流机构两侧；
所述截流分流机构设置在河流中，并分别固定在河流两岸，具体包括前坝体（1）和后坝体（2），以及顺流设置在前坝体（1）和后坝体（2）之间、起到支撑和分隔作用且与前坝体（1）和后坝体（2）等高的连接墙（3），还包括设置在河床底部、将所述前坝体（1）和后坝体（2）及连接墙（3）固定连接为整体的底板（4）；在连接墙（3）左右两侧的前坝体（1）和后坝体（2）上，分别设置有贯穿坝体的竖向升降的阀门（5），前坝体（1）和后坝体（2）对应侧的阀门（5）相互联动，共同升降；连接墙（3）与前坝体（1）和后坝体（2）对应侧的阀门（5）组成一个完整的开关可控的河水分流通道；
所述砂子收集引出机构设置在河水分流通道中前坝体（1）的后侧，其高度低于前坝体（1），且呈前高后低的趋势，具体包括设置方向与水流方向平行的竖向筛条组（6），设置在筛条组（6）下方的收集槽（7），与收集槽（7）端部相连的引砂管道（8），以及连接引砂管道（8）的沉砂池（9），其中收集槽（7）的底部为圆弧形，利于砂子的聚集，而引砂管道（8）从进料端到出料端，具有由高到低的倾斜度，最低端连接至沉砂池（9）中；所述筛条组（6）至少包括两块前后错格设置且前后位置可调节的筛条，筛条由若干竖向平行设置在条状构件组成，条间距可调；
所述石料收集输送机构设置在砂子收集引出机构的后下方，包括横跨河水分流通道、设置在其上方的回转式导轨（10）及其支撑架（11），以及吊挂在回转式导轨（10）上、收集筛条组（6）表面滚落下来石料的吊斗（12），还包括位置低于吊斗（12）的引石通道（20）和储石池（21...

【专利技术属性】
技术研发人员：文贵华，
申请(专利权)人：文贵华，
类型：发明
国别省市：云南;53