用于南水北调渠道边坡的藻类沉积物收集系统

1.本发明涉及藻类沉积物清理设备的技术领域，特别是涉及一种用于南水北调渠道边坡的藻类沉积物收集系统。


背景技术：

2.藻类是最简单的水生植物；氮、磷、钾是它们生长所需的基本元素；现实环境下，水中的氮、磷、钾已经超过一定标准，使水质富营养化；富营养化的水质会导致藻类因养分过足而迅速生长繁殖。这些藻类一部分大量生长繁殖，另一部分大量死亡，使清澈碧绿的水质变得混浊不堪，就出现了藻华现象；这些藻类随着水流的起落，一部分会附着在水渠坡面不再离开，与泥沙混合形成藻类沉积物；因为藻类沉积物不单能导致水体腥臭和发绿发黑，还可以产生藻毒素；这无疑大大增加水厂处理水的难度；因此对于南水北调这种重点饮用水工程，人们定期需要对附着在水位线上侧的藻类沉积物进行清理，以维持渠道内水质在安全范围内，降低水厂的处理难度；目前对这些坡面的藻类沉积物，现有技术专门设置有藻类沉积物清理车进行清理；该类藻类沉积物清理车通常情况下均会先对藻类沉积物进行破碎，然后通过负压把这些破碎后的藻类沉积物收集起来；以避免破碎后的藻类沉积物散落到水体中去，形成二次污染；通常情况下，藻类沉积物清理车会把负压源设置在藻类沉积物收集箱的末端，用以收集破碎藻类沉积物；为了保护负压源，藻类沉积物清理车在负压源前方会设置过滤板，以免破碎藻类沉积物进入负压源内，负压源的负压机械结构造成破坏；即使是这样，藻类沉积物清理车长时间工作后，过滤板表面会附着一层藻类沉积物；这一层藻类沉积物阻塞了负压源与藻类沉积物清理车破碎端部的连通，严重影响吸藻效果；为解决这个问题，人们不得不多次停机，反复拆下藻类沉积物清理车的藻类沉积物收集箱，对藻类沉积物收集箱内部的藻类沉积物进行清理；这样的反复拆装，一方面会降低藻类沉积物输送管与藻类沉积物收集箱接头的连通稳定性，另一方面占用藻类沉积物清理车的工作时间，影响藻类沉积物清理车的工作效率。


技术实现要素：

3.本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种用于南水北调渠道边坡的藻类沉积物收集系统。
4.本发明的技术方案是：一种用于南水北调渠道边坡的藻类沉积物收集系统，包括负压箱、收集箱、过滤板升降组件和分隔板横移组件；负压箱设置在收集箱上方，前侧设有负压接口，顶面设有沉积物输入接口；负压箱底面设有与沉积物输入接口对应的落藻口；该落藻口连通负压箱与收集箱；过滤板升降组件包括竖向升降杆、线圈夹、若干过滤板、磁铁；过滤板设在负压接口后方；过滤板的竖向截面与负压箱的竖向截面相匹配；过滤板顶部设有磁性连接件甲，底部设有磁性连接件乙；磁铁设置在负压箱顶部，与磁性连接件
甲相对应；竖向升降杆固定端设在收集箱内，活动端连接线圈夹；线圈夹顶部设有与磁性连接件乙相匹配的电磁线圈；负压箱底部设有与过滤板对应的避让孔；过滤板的顶部与底部均与避让孔相匹配；收集箱前侧设有与竖向升降杆对应的进气接口；分隔板横移组件包括分隔板；分隔板紧贴收集箱顶面设置，与收集箱顶部水平滑动配合；分隔板前部与落藻口对应配合。
5.优选的，分隔板横移组件还包括横向推拉杆；横向推拉杆前后设置，活动端与分隔板后端相连。
6.优选的，分隔板底部设有横移轮；收集箱顶部设有与横移轮匹配的横移导轨；负压箱底面设有与分隔板前端配合的挡板。
7.优选的，负压箱内壁设有夹板；夹板设置在过滤板两侧，与过滤板配合。
8.优选的，收集箱还设有斗形的扩风喇叭；扩风喇叭与进气接口连通，设置在进气接口与竖向升降杆之间。
9.优选的，该用于南水北调渠道边坡的藻类沉积物收集系统，还包括收藻抽屉；收藻抽屉从收集箱侧面横向插入收集箱；收藻抽屉口与落藻口相对应；收藻抽屉侧面设有与进气接口相对应的沉积物吹落口。
10.本发明的有益效果是：本发明的用于南水北调渠道边坡的藻类沉积物收集系统，设有负压箱、收集箱、若干过滤板、竖向升降杆和分隔板；负压箱设有负压接口、沉积物输入接口；收集箱设有进气接口；负压箱、收集箱通过落藻口连通；过滤板顶部可与负压箱的磁铁建立磁力连接，底部也可与竖向升降杆活动端通电后的电磁线圈建立更强的磁力连接；这样可选择过滤板随着竖向升降杆升降；降到收集箱内的过滤板被从进气接口涌入的高压气流清理附着于过滤板表面的藻类沉积物；分隔板水平移动，开闭落藻口，使负压箱内的藻类沉积物间歇式地落入收集箱内；这样，收集箱可在连续工作的状态下，对负压箱内附着过滤板表面的藻类沉积物进行清理收集，降低停机频率，不用反复拆装，保障吸藻效果，提高工作效率。
11.分隔板后端连接有横向推拉杆，可与竖向升降杆产生联动，实现藻类沉积物收集的自动控制。
12.分隔板底部的横移轮，与收集箱顶部的横移导轨配合，前端与负压箱底面的挡板相配合，既保证分隔板横移顺畅，又限制分隔板平移的行程。
13.负压箱内壁的夹板为过滤板升降提供竖向导程。
14.进气接口处的扩风喇叭可限制高压气流的覆盖范围，使过滤板得到充分的冲击。
15.套装在收集箱内的收藻抽屉，十分便于对收集箱内的藻类沉积物进行清理。
附图说明
16.图1是本发明用于南水北调渠道边坡的藻类沉积物收集系统的立体图；图2是图1的竖向剖视图；图3是图2的i放大视图；图4是图2的ii放大视图；
图5是图2的a-a剖视图；图6是过滤板升降组件的立体图；图7是图6的侧视局部剖视图；图8是图7的iii放大视图；图9是分隔板横移组件的立体图；图10是图9的iv放大视图；图11是本发明用于南水北调渠道边坡的藻类沉积物收集系统的工作原理图；图中：1.负压箱、11.负压接口、12.沉积物输入接口、13.落藻口、14.避让孔、15.挡板、16.夹板、2.收集箱、22.进气接口、23.横移导轨、24.扩风喇叭、31.竖向升降杆、32.线圈夹、321.电磁线圈、3211.电磁线圈的连通电路、33.过滤板、331.磁性连接件甲、332.磁性连接件乙、34.磁铁、41.分隔板、411.横移轮、42.横向推拉杆、5.收藻抽屉、51.沉积物吹落口。
具体实施方式
17.实施例：参见图1-11，一种用于南水北调渠道边坡的藻类沉积物收集系统，包括负压箱、收集箱、过滤板升降组件和分隔板横移组件；负压箱设置在收集箱上方，前侧设有负压接口，顶面设有沉积物输入接口；负压接口连接外部负压源，为负压箱提供负压吸力；该负压吸力作用于沉积物输入接口，使破碎后的藻类沉积物能够从沉积物输入接口进入负压箱内；负压箱底面设有与沉积物输入接口对应的落藻口；该落藻口连通负压箱与收集箱；从沉积物输入接口进入的藻类沉积物会经过落藻口进入收集箱内；当然平时为保证，负压箱的负压吸力，需要维持落藻口的关闭状态；过滤板升降组件包括竖向升降杆、线圈夹、若干过滤板、磁铁；本实施例的过滤板板有两个；过滤板设在负压接口后方；过滤板的竖向截面与负压箱的竖向截面相匹配，可占满负压箱的竖向截面；进入负压箱的藻类沉积物碎片因为负压接口的负压吸引，会向负压接口趋近；因为有过滤板的阻拦，这些藻类沉积物碎片才不会通过负压接口进入外部负压源设备内部，破坏其机械结构，同时保障负压箱内的风路通畅；过滤板顶部设有磁性连接件甲，底部设有磁性连接件乙；磁铁设置在负压箱顶部，与磁性连接件甲相对应；竖向升降杆固定端设在收集箱内，活动端连接线圈夹；线圈夹顶部设有与磁性连接件乙相匹配的电磁线圈；电磁线圈的数量与过滤板的数量相当，均为2个；磁性连接件甲可以与磁铁建立磁力连接；磁性连接件乙可以与接线圈夹上的电磁线圈建立磁力连接；因为电磁线圈的通电生磁、断电无磁，且通电生出的磁力强度可调整电磁线圈的电流大小进行控制；当电磁线圈断电无磁时，过滤板因为顶部被磁铁磁力吸引，束缚在负压箱内起到阻拦藻类沉积物的作用；当电磁线圈通电生磁时，电磁线圈完全可以在过滤板底部建立强于磁铁的磁力连接，帮助过滤板随着竖向升降杆一起升降；因为电磁线圈是单独设置的，可选择性地为电磁线圈通电，来决定随着竖向升降杆升降的过滤板；负压箱底部设有与过滤板对应的避让孔；过滤板的顶部与底部均与避让孔相匹配；过滤板有两种状态；第一种状态是被磁铁吸附在负压箱内，阻拦破碎后的藻类沉积物；第二种状态是随着竖向升降杆升降，在负压箱与收集箱两者之间穿行；只有过滤板处于第
一种状态或是第二种状态到达收集箱底部时，过滤板板底部或顶部可完全封堵住避让孔，维持负压箱内的负压吸力状态；当过滤板处于第二种状态的其他情况下，避让孔则起到为过滤板升降导程的作用；若干过滤板中至少有一个是处于第一种状态;收集箱前侧设有与竖向升降杆对应的进气接口；进气接口可进入高压气流；当过滤板随着竖向升降杆落到收集箱底部时，该高压气流可冲击过滤板，反向把过滤板板上的藻类沉积物吹入收集箱内；分隔板横移组件包括分隔板；分隔板紧贴收集箱顶面设置，与收集箱顶部水平滑动配合；分隔板前部与落藻口对应配合；分隔板水平滑动，在落藻口伸缩形成关闭、开启状态；当分隔板前伸堵住落藻口时，负压箱内密闭，藻类沉积物持续进入负压箱内；趁着落藻口关闭的时机可以对收集箱内的藻类沉积物进行清理；当分隔板后缩打开落藻口时，负压箱内的藻类沉积物通过落藻口落入收集箱内；落藻口的开启需要藻类沉淀物清理车停机短暂时间，以免负压箱内的负压吸力对藻类沉积物的下落形成阻碍；这样，附着在过滤板表面的藻类沉积物可通过高压气流的方式被剥离到收集箱内；而过滤板可往复交替在负压箱、收集箱之间切换；在收集箱内有过滤板保护负压源的时候，负压箱内高压气流冲击过滤板上的藻类沉积物，使藻类沉积物脱离过滤板进入收集箱内；分隔板后缩，负压箱内的藻类沉积物可落入收集箱内；这样藻类沉积物清理车停机频率大大降低，也不用对藻类沉积物收集箱反复拆装，本发明也可以持续稳定地吸入藻类沉积物。
18.这里需要说明的是过滤板升降频率与落藻口开闭频率之间的关系；过滤板升降频率大于落藻口开闭频率；因为藻类沉积物破碎片中有少量的潮湿碎片；这些潮湿碎片与其他藻类沉积物碎片一起收到负压吸引向负压箱行进，会凭借着自身的惯性优势先一步进入负压箱内，附着在过滤板上；过滤板降到收集箱的目的，就是为了清理这些潮湿碎片；而落藻口则是在负压箱内积攒够一定数量的藻类沉积物后，才会打开；潮湿碎片是不间断地附着到过滤板上；所以为了稳定保障负压箱的负压吸力效果，就需要在负压箱未积攒到一定数量藻类沉积物的时候就要使正在使用的过滤板下降，清理过滤板表面。
19.分隔板横移组件还包括横向推拉杆；横向推拉杆前后设置，活动端与分隔板后端相连；横向推拉杆外推分隔板，使分隔板前部后缩，打开落藻口；横向推拉杆回缩分隔板，使分隔板前部前伸，关闭落藻口；横向推拉杆可与竖向升降板形成配合，把落藻口的开闭与过滤板的升降形成联动，使负压箱内的藻类沉积物均能落入收集箱内；落入收集箱内的藻类沉积物包括附着在过滤板表面的藻类沉积物。
20.分隔板底部设有横移轮；收集箱顶部设有与横移轮匹配的横移导轨；负压箱底面设有与分隔板前端配合的挡板；横移轮可减少分隔板水平移动时的摩擦力，使分隔板横移更加顺畅；横移导轨一方面与横移轮形成水平滑动副，另一方面为分隔板水平横移提供导程；挡板则限制了分隔板水平移动的极限位置，使得横移轮不会脱轨，分隔板前部也能封堵落藻口。
21.负压箱内壁设有夹板；夹板设置在过滤板两侧，与过滤板配合；夹板把过滤板夹在中间，为过滤板升降提供导程和竖向滑动副；另一方面，夹板与过滤板配合封堵藻类沉积物，保护与负压接口相连的负压源。
22.收集箱还设有斗形的扩风喇叭；扩风喇叭与进气接口连通，设置在进气接口与竖向升降杆之间；扩风喇叭能够使得高压气流集中冲击过滤板，使过滤板表面的藻类沉积物
获得充足的冲击，从过滤板上脱落。
23.用于南水北调渠道边坡的藻类沉积物收集系统，还包括收藻抽屉；收藻抽屉从收集箱侧面横向插入收集箱；收藻抽屉口与落藻口相对应；收藻抽屉侧面设有与进气接口相对应的沉积物吹落口；从落藻口进入收集箱的藻类沉积物可进入收藻抽屉内；而被高压气流冲击后从过滤板上脱落的藻类沉积物，可通过沉积物吹落口吹入收藻抽屉内；收藻抽屉可在积攒满藻类沉积物后，可抽出转运往他处；抽出收藻抽屉时，落藻口被分隔板端部封堵；收集箱内的藻类沉积物清理起来更加方便。
24.竖向升降杆中空；电磁线圈的连通电路从竖向升降杆中心穿过。
25.本实施例的工作过程：
①
藻类沉积物进入负压箱内负压接口提供负压吸力，使得藻类沉积物从沉积物输入接口进入负压箱内；负压箱内的过滤板把负压箱内的藻类沉积物与负压接口隔开，避免藻类沉积物进入负压接口；此时，落藻口被分隔板前部封堵；负压箱内形成封闭空间；
②
某一个过滤板下降竖向升降杆活动端上升；与竖向升降杆活动端相连的线圈夹一并上升；线圈夹顶面趋近负压箱底部时，电磁线圈与磁性连接件乙位置相对应；而过滤板上的磁性连接件甲与负压箱顶部的磁铁磁力连接，被束缚在负压腔内；选择合适的电磁线圈与对应过滤板的磁性连接件乙建立磁力连接；磁性连接件乙建立的磁力连接强度大于磁性连接件甲建立的磁力连接；竖向升降杆活动杆下降；因为磁性连接件乙建立的磁力连接强度大于磁性连接件甲建立的磁力连接，所以过滤板随着竖向升降杆活动端一起下降；
③
清理过滤板上的藻类沉积物过滤板随着竖向升降杆活动端一起下降到底部；该过滤板落到收集箱内；高压气流冲击过滤板，把过滤板上的藻类沉积物冲击下来，落到收集箱内；
④
下降的过滤板上升待高压气流冲击过滤板一段时间后，过滤板上的藻类沉积物被清理干净；竖向升降杆活动杆上升，带着该过滤板一起上升；直至线圈夹顶面趋近负压箱底部，电磁线圈与磁性连接件乙位置相对应才停止上升；清理好的过滤板进入负压箱内；
⑤
另一个过滤板下降选择另一个过滤板的电磁线圈与对应过滤板的磁性连接件乙建立磁力连接；竖向升降杆活动杆下降，该过滤板随着竖向升降杆活动端一起下降；
⑥
重复步骤
③‑⑤
，负压箱内一直有一个以上的过滤板重复步骤
③‑⑤
；负压箱内的过滤板上的藻类沉积物重复得到清理；
⑦
负压箱内的藻类沉积物落入收集箱当负压箱内的藻类沉积物积攒到一定数量后，藻类沉积物清理车停机，分隔板前部后缩，敞开落藻口；负压箱内的藻类沉积物落到收集箱内；落入收集箱内的藻类沉积物受到高压气流的影响偏向于收集箱后端；待负压箱内的藻类沉积物完全落到收集箱内时，分隔板前部前伸，关闭落藻口，藻类沉淀物清理车重新开机；
⑧
清理收集箱内的藻类沉积物
收集箱内的藻类沉积物积攒到一定数量后，对收集箱进行清理。
26.步骤
⑦
、
⑧
在步骤
①‑⑥
任一步骤均可进行；通过上述步骤，本发明可以不用藻类沉积物清理车停机、不用反复拆装藻类沉积物收集箱就可对收集箱内的藻类沉积物进行充分的清理；清理范围涵盖覆盖过滤板的藻类沉积物，藻类沉积物收集箱的吸藻效果稳定。