一种高强度纤维复合板河道砂石拦截分离装置及方法与流程

本发明涉及水利工程，特别是涉及一种高强度纤维复合板河道砂石拦截分离装置及方法。

背景技术：

1、河道中含有大量的砂石，砂石淤积会阻塞河道，使得的河槽底部抬升，影响河水的自然循环和生态功能，降低河道的泄洪能力，从而增加洪水灾害的风险。

2、传统的河道砂石拦截通常采用拦截网或栅栏进行拦截，拦截网或栅栏长时间会被堵塞，降低河流的流速，进而需要频繁的的对拦截网或栅栏进行清理，同时由于河道水质复杂，拦截网或栅栏长时间容易受到腐蚀或损坏，需要频繁更换或维修，增加了维护成本，所以我们提出了一种高强度纤维复合板河道砂石拦截分离装置及方法。

技术实现思路

1、为了解决传统的河道砂石拦截通常采用拦截网或栅栏进行拦截，需要频繁的的对拦截网或栅栏进行清理、维护，使得成本高的问题，本发明的目的是提供一种高强度纤维复合板河道砂石拦截分离装置及方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种高强度纤维复合板河道砂石拦截分离装置，包括有u型槽，u型槽的底部设置有半圆弧槽，半圆弧槽中安装有可旋转的砂石拦截分离桶，u型槽中安装有用于朝向砂石拦截分离桶拍打水浪的拍浪机构，u型槽中还安装有用于缓冲撞击水流上层砂石的玄武岩纤维布，u型槽的侧壁安装有用于驱动拍浪机构拍打水浪的往复机构；

3、砂石拦截分离桶的半圆弧外壁设置有密实部，以及四分之一外壁为过滤网，以及密实部和过滤网之间设置有开口；开口处安装有可开合的弧形封板，弧形封板的内部设置有气囊，砂石拦截分离桶中位于密实部处固定设置有导料槽，导料槽中安装有用于向u型槽外部排料的绞龙；

4、拍浪机构包括有开口方向为朝下设置的u型框，u型框的内壁开设有台阶槽，台阶槽的内壁通过销轴转动连接有拍板。

5、优选的，砂石拦截分离桶的两端转动穿过u型槽的两侧壁，砂石拦截分离桶的一端固定连接有齿轮环，u型槽的侧壁固定安装有第一电机，第一电机的输出端轴接有与齿轮环啮合的驱动齿轮。

6、优选的，砂石拦截分离桶位于齿轮环内部的一端固定安装有第二电机，第二电机与绞龙的一端轴接，u型槽相对于齿轮环的另一侧固定连接有集料槽，砂石拦截分离桶的外壁穿过集料槽的侧壁，砂石拦截分离桶位于集料槽内部的一端开设有与导料槽连通的排料口，集料槽的底部为圆弧状，集料槽的侧壁固定穿接有倾斜设置的绞龙输送机，绞龙输送机的进料端倾斜向下延伸至集料槽圆弧状处的内部。

7、优选的，砂石拦截分离桶一端的内壁固定连接有与弧形封板内壁为挡接配合的限位块，限位块的外壁与砂石拦截分离桶内壁所在内圆相切。

8、优选的，u型框的侧壁开设有安装槽，安装槽的端口处螺纹连接有堵帽，堵帽位于安装槽内部的一端固定连接有扭簧，拍板与台阶槽连接的销轴延伸至安装槽的内部，扭簧远离堵帽的一端与安装槽内部的销轴为固定连接，扭簧的扭力用于驱动拍板朝向台阶槽的方向闭合。

9、优选的，u型框的两侧壁固定连接有第一条形板，第一条形板通过销轴与u型槽的内壁为转动连接，第一条形板的侧壁开设有竖直设置的第一条形孔，第一条形孔的内壁水平滑动穿接有第一柱形杆，第一柱形杆的端部固定连接有连接板。

10、优选的，往复机构包括有固定安装于u型槽侧壁的安装架，安装架上固定安装有第三电机，第三电机的输出端轴接有条形驱动板，条形驱动板的侧壁固定连接有驱动轴，驱动轴与第三电机的输出端为偏心设置，往复机构还包括有固定设置于u型槽侧壁的安装块，安装块的侧壁固定连接有两个导向杆，两个导向杆的外壁滑动穿接有活动块，活动块上固定连接有竖直设置的从动板，从动板的侧壁开设有竖直设置的键槽孔，驱动轴与键槽孔的内壁为滑动连接，从动板与连接板为固定连接。

11、优选的，u型槽的侧壁固定安装有直线电机，直线电机的传动台上固定连接有矩形块，矩形块的侧壁固定连接有第二柱形杆，u型槽的两侧内壁通过销轴转动连接有两个第二条形板，第二条形板的侧壁开设有第二条形孔，第二柱形杆水平滑动穿过第二条形孔的内壁，玄武岩纤维布的两侧与两个第二条形板的侧壁为固定连接。

12、优选的，u型槽、砂石拦截分离桶的密实部、弧形封板、拍板均采用玄武岩纤维复合板材质，过滤网为多孔玄武岩纤维复合板材质。

13、一种高强度纤维复合板河道砂石拦截分离方法，包括有以下步骤：

14、步骤一，将该河道砂石拦截分离装置安装在河道中，水流从u型槽中穿过，将拍板保持在水面的上方，玄武岩纤维布的底部没入水中；砂石拦截分离桶的密实部翻转至u型槽中；

15、步骤二，水流朝向玄武岩纤维布的方向流动，水流中的砂石撞击玄武岩纤维布，砂石随着水流从玄武岩纤维布的下方穿过，水流从密实部的穿过，砂石堆积在玄武岩纤维布和砂石拦截分离桶之间；

16、步骤三，顺时针翻转砂石拦截分离桶，弧形封板翻转至u型槽底部的上方，弧形封板中气囊在浮力的作用下，弧形封板掀起，打开开口；

17、步骤四，通过往复机构驱动拍浪机构朝向砂石拦截分离桶的方向反复拍打造浪，堆积的沙子随着水流从开口处进入导料槽中，绞龙旋转将导料槽中的砂石向u型槽外部排出；

18、步骤五，再顺时针旋转砂石拦截分离桶，半圆弧槽的端口挤压弧形封板，将弧形封板闭合在开口处，再将密实部完全翻转至u型槽中。

19、与现有技术相比，本发明实现的有益效果：

20、本发明，通过水流中的砂石撞击玄武岩纤维布，将水流上层砂石反弹，使得上层砂石随着水流倾斜向下移动，砂石随着水流从玄武岩纤维布的下方穿过，加持其重力的作用进而落在砂石拦截分离桶和玄武岩纤维布之间，水流从密实部的穿过，避免水流上层砂石随着水流翻过砂石拦截分离桶的上方。

21、本发明，玄武岩纤维布具有耐腐耐磨的特性，使得其寿命提高。

22、本发明，通过旋转可以实现砂石拦截分离桶拦截和收集分离砂石功能的转换。

23、本发明，通过弧形封板和过滤网翻转至上方，气囊在浮力的作用下，可将弧形封板打开，弧形封板将水流朝向过滤网的方向导流，水流穿过过滤网，起到对砂石拦截过滤的作用。

24、本发明，通过往复机构驱动拍浪机构朝向砂石拦截分离桶的方向反复拍打造浪，水流和水浪可将堆积的沙子从开口处送入导料槽中。

25、本发明，拍浪机构回位时，在水流的冲击下，拍板在台阶槽中旋转，打开u型框的u型口，避免拍板将水流反方向拍打，进而避免过度搅动水流，同时减少回位阻力。

技术特征：

1.一种高强度纤维复合板河道砂石拦截分离装置，包括有u型槽（1），其特征在于：所述u型槽（1）的底部设置有半圆弧槽（2），所述半圆弧槽（2）中安装有可旋转的砂石拦截分离桶（3），所述u型槽（1）中安装有用于朝向砂石拦截分离桶（3）拍打水浪的拍浪机构（4），所述u型槽（1）中还安装有用于缓冲撞击水流上层砂石的玄武岩纤维布（5），所述u型槽（1）的侧壁安装有用于驱动拍浪机构（4）拍打水浪的往复机构（6）；

2.根据权利要求1所述的一种高强度纤维复合板河道砂石拦截分离装置，其特征在于：所述砂石拦截分离桶（3）的两端转动穿过u型槽（1）的两侧壁，所述砂石拦截分离桶（3）的一端固定连接有齿轮环（308），所述u型槽（1）的侧壁固定安装有第一电机（309），所述第一电机（309）的输出端轴接有与齿轮环（308）啮合的驱动齿轮（310）。

3.根据权利要求2所述的一种高强度纤维复合板河道砂石拦截分离装置，其特征在于：所述砂石拦截分离桶（3）位于齿轮环（308）内部的一端固定安装有第二电机（311），所述第二电机（311）与绞龙（307）的一端轴接，所述u型槽（1）相对于齿轮环（308）的另一侧固定连接有集料槽（7），所述砂石拦截分离桶（3）的外壁穿过集料槽（7）的侧壁，所述砂石拦截分离桶（3）位于集料槽（7）内部的一端开设有与导料槽（306）连通的排料口，所述集料槽（7）的底部为圆弧状，所述集料槽（7）的侧壁固定穿接有倾斜设置的绞龙输送机（701），所述绞龙输送机（701）的进料端倾斜向下延伸至集料槽（7）圆弧状处的内部。

4.根据权利要求1所述的一种高强度纤维复合板河道砂石拦截分离装置，其特征在于：所述砂石拦截分离桶（3）一端的内壁固定连接有与弧形封板（304）内壁为挡接配合的限位块（312），所述限位块（312）的外壁与砂石拦截分离桶（3）内壁所在内圆相切。

5.根据权利要求1所述的一种高强度纤维复合板河道砂石拦截分离装置，其特征在于：所述u型框（401）的侧壁开设有安装槽（404），所述安装槽（404）的端口处螺纹连接有堵帽（405），所述堵帽（405）位于安装槽（404）内部的一端固定连接有扭簧（406），所述拍板（403）与台阶槽（402）连接的销轴延伸至安装槽（404）的内部，所述扭簧（406）远离堵帽（405）的一端与安装槽（404）内部的销轴为固定连接，所述扭簧（406）的扭力用于驱动拍板（403）朝向台阶槽（402）的方向闭合。

6.根据权利要求1所述的一种高强度纤维复合板河道砂石拦截分离装置，其特征在于：所述u型框（401）的两侧壁固定连接有第一条形板（407），所述第一条形板（407）通过销轴与u型槽（1）的内壁为转动连接，所述第一条形板（407）的侧壁开设有竖直设置的第一条形孔（408），所述第一条形孔（408）的内壁水平滑动穿接有第一柱形杆（409），所述第一柱形杆（409）的端部固定连接有连接板（410）。

7.根据权利要求6所述的一种高强度纤维复合板河道砂石拦截分离装置，其特征在于：所述往复机构（6）包括有固定安装于u型槽（1）侧壁的安装架（601），所述安装架（601）上固定安装有第三电机（602），所述第三电机（602）的输出端轴接有条形驱动板（603），所述条形驱动板（603）的侧壁固定连接有驱动轴（604），所述驱动轴（604）与第三电机（602）的输出端为偏心设置，所述往复机构（6）还包括有固定设置于u型槽（1）侧壁的安装块（605），所述安装块（605）的侧壁固定连接有两个导向杆（606），两个所述导向杆（606）的外壁滑动穿接有活动块（607），所述活动块（607）上固定连接有竖直设置的从动板（608），所述从动板（608）的侧壁开设有竖直设置的键槽孔（609），所述驱动轴（604）与键槽孔（609）的内壁为滑动连接，所述从动板（608）与连接板（410）为固定连接。

8.根据权利要求1所述的一种高强度纤维复合板河道砂石拦截分离装置，其特征在于：所述u型槽（1）的侧壁固定安装有直线电机（501），所述直线电机（501）的传动台上固定连接有矩形块（502），所述矩形块（502）的侧壁固定连接有第二柱形杆（503），所述u型槽（1）的两侧内壁通过销轴转动连接有两个第二条形板（504），所述第二条形板（504）的侧壁开设有第二条形孔（505），所述第二柱形杆（503）水平滑动穿过第二条形孔（505）的内壁，所述玄武岩纤维布（5）的两侧与两个第二条形板（504）的侧壁为固定连接。

9.根据权利要求1所述的一种高强度纤维复合板河道砂石拦截分离装置，其特征在于：所述u型槽（1）、砂石拦截分离桶（3）的密实部（301）、弧形封板（304）、拍板（403）均采用玄武岩纤维复合板材质，所述过滤网（302）为多孔玄武岩纤维复合板材质。

10.一种高强度纤维复合板河道砂石拦截分离方法，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的一种高强度纤维复合板河道砂石拦截分离装置，包括有以下步骤：

技术总结本发明公开了一种高强度纤维复合板河道砂石拦截分离装置及方法，包括有U型槽，U型槽的底部设置有半圆弧槽，半圆弧槽中安装有可旋转的砂石拦截分离桶，U型槽中安装有用于朝向砂石拦截分离桶拍打水浪的拍浪机构，U型槽中还安装有用于缓冲撞击水流上层砂石的玄武岩纤维布，U型槽的侧壁安装有用于驱动拍浪机构拍打水浪的往复机构，本发明涉及水利工程技术领域。本发明，解决传统的河道砂石拦截通常采用拦截网或栅栏进行拦截，需要频繁的的对拦截网或栅栏进行清理、维护，使得成本高的问题。技术研发人员：冉茂南,杨德志,李鑫,阮金山受保护的技术使用者：四川纤谷之星科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/27