一种防水闸挡板及其使用方法与流程

本发明涉及水利建筑，具体涉及一种防水闸挡板及其使用方法。

背景技术：

1、防水闸挡板是指用于关闭和开放泄水通道的控制设施。防水闸挡板是水工建筑物的重要组成部分，防水闸挡板一般包括闸门本体、固定边框和闸门驱动机构等等，通常安装在河流、水库、水闸等水体周围。防水闸挡板能够隔离水流，控制水位、调节流量、排放泥沙和飘浮物等，且能够降低洪水、涨潮等水灾发生的几率，保护人民生命财产安全。

2、当今的防水闸挡板大多作为拦河坝建筑在河流中。防水闸挡板由闸门驱动机构带动闸门本体的打开与闭合，闸门驱动机构带动闸门本体闭合减少通过防水闸挡板的水流量，能够储存河流上游中的水并能减少突水发生造成水患的概率，闸门驱动机构带动闸门本体打开，使河流上流的水平稳流向下游供人们使用。公告号为cn212477631u的一项名称为一种新型防水闸门的中国发明专利采用两个铰链分散门扇的质量能使门扇的灵活转动，且能够延长铰链中滚动轴承的使用寿命。

3、发明人发现，当水患发生时河流的水位升高会使河流淹没水岸面积增加，水岸会有生活垃圾和工业废料等有害杂质，水位升高会增加将水岸的有害杂质带入水中的数量从而使水质变差。虽然公告号为cn212477631u的一种新型防水闸门延长了铰链中滚动轴承的使用寿命，但当防水阀门关闭时，河道上流中的有害杂质随水位的升高而增多，使防水阀门打开时，河道上流中杂质会随着水流被带到河道下流，增加对下流河道水质的污染，对下流河道水生物和人们的正常用水造成不利影响。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种防水闸挡板，能够对上流河道中的水进行过滤，减少下流河道中的杂质从而对河道中的水进行一定程度的净化，减轻下流河道水质的污染程度，改善下流河道水生物生存环境，提高人们的日常用水生活水平。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种防水闸挡板，包括：闸门本体，设置有两个，且两个所述闸门本体均与坝体铰接，两个所述闸门本体能够相对打开或关闭从而将泄水通道开放或关闭，所述闸门本体上设置有供河道上流水通过的出水通道；第一线性驱动器，其设置有两个且分别铰接安装在所述河道两侧坝体上，每个所述第一线性驱动器的驱动杆分别与一个所述闸门本体铰接；过滤装置，设置在所述闸门本体靠近河道上流一端，所述过滤装置随河道水面一起升降，能接收并过滤所述河道表层水流；收集装置，设置在所述闸门本体上，用于接收并储存经过所述过滤装置过滤的河道表层水流中的杂质；其中，所述出水通道与所述过滤装置连通，能接收经过所述过滤装置过滤的河道表层水流。

3、通过采用上述技术方案，两个闸门本体能够绕坝体旋转，两个第一线性驱动器的驱动轴伸长带动两个闸门本体旋转关闭泄水通道，两个第一线性驱动器的驱动轴收缩带动两个闸门本体旋转开启泄水通道。当两个闸门本体关闭泄水通道时，河道上流水能通过过滤装置流向下流，过滤装置设置在所述闸门本体靠近河道上流一端且与出水通道连通，过滤装置能够对通过的水流进行过滤，通过过滤装置的水流经出水通道流入河道下流，从而对河道中的水进行一定程度的净化，减轻下流河道水质的污染程度。过滤装置能将滤出的杂质输送至收集装置，收集装置收集并储存杂质。

4、其中河道上流的水深度会因自然条件的不确定性而变化，河道上流水平面在过滤装置下方时会导致过滤装置无法充分与河道上流水接触而对过滤功能的实现产生不利影响。过滤装置能随河道水面一起升降，减少过滤装置水平高度与河道水面水平高度相对位置的变化，从而减少河道上流能流进过滤装置水流量的变化量，从而使过滤装置的功能实现更加稳定可靠。

5、可选的，所述过滤装置包括：第一滑道，开设在所述闸门本体靠近河道上流一端的侧壁上；滑块，设置在所述第一滑道内且能沿所述第一滑道上下滑动；第一支撑杆，铰接安装在所述滑块上，能跟随所述滑块上下移动；过滤桶，安装在所述第一支撑杆上，能接收并过滤所述河道表层水流；输水管，设置在所述过滤桶下方，能支撑并带动所述过滤桶上下移动，并能接收所述过滤桶滤出的水并将水输送至所述出水通道；浮块，安装在所述输水管侧壁上，能使所述输水管随河道水面一起升降；第二支撑杆，其与所述输水管固定安装能限制所述输水管位置，所述第二支撑杆能沿所述第一滑道上下滑动。

6、通过采用上述技术方案，滑块能带动第一支撑杆上下滑动，从而使固定在第一支撑杆上的过滤桶能够上下滑动。第二支撑杆在滑道中上下滑动能使固定安装在第二支撑杆上的输水管能够上下滑动。浮块能够支撑输水管位于河道上流表层水流，浮块的浮力不变使浮块与水平面距离不变，由此浮块能带动输水管能随河道水面高度的变化而变化。此外，输水管顶壁抵接过滤桶，使过滤桶位于河道表层水流，而且过滤桶受自身重力下降，受输水管的支撑力上升，从而过滤桶与输水管相互作用能够保持与水道水平面的距离。其中，输水管利用连通器原理，将输水管靠近过滤桶一端的高水位河道上流表层水流的压强大于输水管靠近出水通道一端的低水位河道下流水流，从而使河道上流表层水流能够通过输水管六道河道下流，并带动河道上流表层杂质经过滤桶进行过滤。

7、浮块利用河道水面的浮力，不仅使过滤桶能够位于河道表层使高水位的河道上流表层水流流进过滤桶过滤杂质，此外浮块的浮力由河道提供，浮块与河道水流接触随水面的变化而上下移动，从而使过滤桶能够根据河道水面的变化而上下移动使过滤装置的功能实现更加稳定可靠。浮块这一巧妙的设计在使过滤桶能位于河道表层使高水位的河道上流表层杂质经过滤桶进行过滤，还能调节过滤桶根据河道水面变化而调整与河道水平面位置使过滤装置的功能实现更加稳定可靠。

8、可选的，所述收集装置包括：回收管，设置在所述闸门本体上，穿过所述闸门本体顶壁能接收经过所述过滤装置过滤的河道表层水流中的杂质；储料桶，设置所述回收管下方，能接收并储存所述输料桶输送的杂质。

9、通过采用上述技术方案，回收管接收过滤装置滤出的杂质并将杂质输送至储料桶，储料桶对滤出的杂质进行储存。过滤桶中存留过多杂质会对其过滤功能造成不利影响，收集装置能收集过滤桶滤出的杂质，使过滤桶能够保持桶内足够的过滤空间，收集装置的设置增加了过滤桶能够滤出杂质的数量。

10、可选的，所述闸门本体顶壁固定安装有第一转动源，所述第一转动源输出轴啮合有传送带，所述闸门本体顶壁固定安装有第一支架，所述第一支架上端转动连接有第一传动杆，所述第一传动杆固定安装有与传送带啮合的第一传动轮，所述传送带远离所述第一转动源一端与所述第一传动轮啮合，能将所述第一转动源提供的动力输送至所述第一传动轮，所述传动杆侧壁上缠绕有提拉绳，所述提拉绳与所述过滤桶捆绑，所述传动杆滚动缠绕所述提拉绳能带动所述过滤桶绕所述滑块转动。

11、通过采用上述技术方案，第一转动源启动，第一转动源驱动轴带动传送带进而带动第一传动轮转动，第一传动轮转动带动第一传动杆转动，第一传动杆转动使提拉绳能在第一传动杆上缠绕，提拉绳另一端捆绑在过滤桶上随着提拉绳的缠绕长度缩短，由于过滤桶与第一支撑杆固定连接，第一支撑杆与滑块是铰接关系，所以提拉绳缩短使过滤桶绕滑块转动，最终转动至回收管的入口处，此时过滤桶的进水口方向朝下，过滤桶内的杂质由自身重力作用掉入回收管，使收集装置对杂质进行回收，从而实现过滤装置将滤出的杂质输送至收集装置这一功能。

12、可选的，所述回收管和所述储料桶之间设置有挤压机构，所述挤压机构能收集并挤压所述回收管输送的杂质，并将挤压后的杂质传输至储料桶。

13、通过采用上述技术方案，挤压机构对回收管收集的杂质进行挤压，减少了杂质的体积进而减小了杂质的占用空间，使储料桶能够储存更多的杂质，提高了储料桶的利用率，且杂质经过压缩后便于运输和填埋，挤压机构的设置有利于杂质处理更加便利。

14、可选的，所述挤压机构包括：第二支架，所述第二支架固定安装在所述闸门本体内；第二线性驱动器，固定安装在所述第二支架上所述第二线性驱动器的驱动轴固定安装有拨块；挤压桶，固定安装在所述闸门本体内部靠近所述第二支架处，所述挤压桶与所述第二线性驱动器轴线平行的两个侧壁均开设有第二滑道和第三滑道；挤压板，能覆盖所述压料口且在所述第二滑道和第三滑道内滑动能挤压杂质；第二复位弹簧，其设置有两个且分别安装在所述第二滑道中；抵料板，其设置在所述挤压桶底部，所述抵料板伸出所述挤压桶为复位板；第三复位弹簧，其设置有多个且均与所述挤压板固定连接，所述第三复位弹簧远离所述挤压板一端与所述挤压桶固定连接；复位杆，其固定安装在所述复位板顶壁上，所述复位弹簧顶壁开设有第四滑道；第四复位弹簧，其沿所述复位杆轴线固定设置在所述第四滑动槽中，所述第四复位弹簧靠近所述抵料板一端与所述复位杆固定连接；第一限位块，其与所述第四复位弹簧远离所述抵料板一端与所述复位杆固定连接，且能在所述第四滑道中滑动；第二限位块，其固定安装在所述第二支架靠近所述第一限位块一端。

15、通过采用上述技术方案，第二线性驱动器启动使拨块侧壁抵接挤压板并带动挤压板沿第二滑道移动，挤压板与挤压桶相互作用对挤压桶内的杂质进行挤压。当挤压板沿第二滑道移动挤压杂质时，挤压板挤压第二复位弹簧和第三复位弹簧，当挤压板结束挤压后，第二线性驱动器的驱动轴收缩且与挤压板脱离，挤压板在第二复位弹簧和第三复位弹簧的作用下复位。当第二线性驱动器的驱动轴抵接挤压板之前，拨块的底壁随第二线性驱动器的驱动轴伸长抵接第一限位块的斜面状的顶壁，拨块在移动过程中能挤压第一限位块沿第四滑道向下移动，随后拨块在第二线性驱动器的驱动轴继续伸长脱离第一限位块，第一限位块在第四复位弹簧的作用下复位。当挤压板结束挤压后，拨块随第二线性驱动器的驱动轴的收缩移动，由于第一限位块靠近挤压板一端高于靠近第二线性驱动器一端，此时拨块侧壁抵接第一限位块侧壁并带动限位杆进而带动抵料板朝远离挤压壳体方向移动，此时抵料板打开出料口，被挤压的杂质经出料口掉入储料桶，此时第三复位弹簧随抵料板的移动被拉长。拨块带动第一限位块靠近第二支架移动，使第二限位块能够抵接第一限位块顶壁。由于第一限位块靠近第二线性驱动器一端低于靠近挤压板一端，所以第一限位块在移动的同时被第二限位块向下挤压使拨块与第一限位块脱离，此时抵料板在第三复位弹簧的拉伸下复位进入挤压壳体关闭出料口，第一限位块同时在第四复位弹簧的挤压下复位，由此实现一个挤压装置的挤压行程。

16、在驱动挤压板挤压杂质时，第一限位块在不干涉拨块的前提下能在与拨块的运动联动，在拨块的带动下移动进而使抵料板移动打开出料口。当拨块随第二线性驱动器的驱动轴收缩继续移动时，第二限位块能随第一限位块的移动向下挤压第一限位块，使第一限位块与拨块脱离随后使抵料板复位关闭出料口。第一限位块顶壁为斜面这一巧妙设计，利用零件自身的结构转化零件的运动方向实现功能，而无需增加其他动力源实现该方向的移动，使挤压机构的结构更为精简。

17、可选的，所述闸门本体内部设置有洄游箱，所述洄游箱能供河道下流鱼类洄游至河道上流，所述洄游箱靠近河道下流的侧壁开设有洄游入口，所述洄游箱靠近河道上流的侧壁开设有洄游出口。

18、通过采用上述技术方案，鱼类因生理要求、遗传和外界环境因素等影响，引起周期性的定向往返移动。洄游箱可提供鱼类洄游的空间，使河道下流的鱼类经洄游入口游入洄游箱，并从洄游出口游入河道上流完成鱼类洄游。

19、可选的，所述闸门本体内部靠近所述洄游箱处设置有拦水装置，所述拦水装置能够同时打开与关闭所述出水通道和所述洄游入口，所述拦水装置能够打开与关闭所述洄游出口，其中，所述拦水装置在同时打开所述出水通道和所述洄游入口时能够关闭所述洄游出口，所述拦水装置在同时关闭所述出水通道和所述洄游入口时能够打开所述洄游出口。

20、通过采用上述技术方案，拦水装置同时打开出水通道和洄游入口，使出水通道与河道下流水连通，使过滤装置滤出的水经洄游入口流入河道下流，同时使鱼类随洄游入口流出的水流洄游，通过洄游入口进入洄游箱。拦水装置同时关闭出水通道和洄游入口时打开洄游出口，此时洄游出口与河道上流连通，洄游箱体中的鱼类经洄游出口进入河道上流。

21、洄游入口和出水通道不同时与洄游出口打开与闭合，使河道上流水在一种防水闸挡板关闭泄水通道时能由过滤装置流入河道下流，而不能由洄游出口流入河道下流，进一步增加了河道上流水流入过滤装置的水流量，有利于发挥过滤装置的作用。

22、可选的，所述拦水装置包括：第一挡板，设置在洄游箱内能够覆盖所述出水通道；第二挡板，设置在洄游箱内能够覆盖所述洄游入口；第二传动杆，与所述第一挡板与所述第二挡板均固定连接；第三支架，固定安装在所述闸门本体内，所述第三支架上开设有第一安装孔；第一齿轮，转动安装在所述第一安装孔中，所述第一齿轮套设在所述第二传动杆上且与所述第二传动杆螺纹连接；第三挡板，设置在闸门本体内能够覆盖所述洄游出口，所述第三挡板移动能打开和闭合所述出水通道；第三传动杆，固定安装在所述第三挡板上；第四支架，固定安装在所述闸门本体内，所述第三支架上开设有第二安装孔；第二齿轮，转动安装在所述第二安装孔中，所述第二齿轮套设在所述第三传动杆上且与所述第三传动杆螺纹连接；第二转动源，其固定安装在所述闸门本体上；第二传动杆，其与所述第二转动源的驱动轴啮合；第三齿轮，其套设在所述第二传动杆远离所述第二转动源一端且与所述第二传动杆固定连接，所述第三齿轮为双层的间歇齿轮，所述第三齿轮的两层轮齿分别与所述第一齿轮和所述第二齿轮啮合。

23、通过采用上述技术方案，第二转动源启动，第二转动源的驱动轴带动第二传动杆转动，进而带动与第二传动杆固定连接的第三齿轮转动。第三齿轮为双层的间歇齿轮，即第三齿轮有上下两层齿轮，且上下两层齿轮的轮齿不布满齿轮圆周。当第三齿轮的下层齿轮与第一齿轮啮合时，第三齿轮的上层齿轮不与第二齿轮啮合，当第三齿轮的上层齿轮与第二齿轮啮合时，第三齿轮的下层齿轮不与第一齿轮啮合，使第一齿轮和第二齿轮转动与静止状态相反。第一齿轮转动能带动第二传动杆上下移动，进而带动与第二传动杆固定连接的第一挡板与第二挡板移动能打开与闭合出水通道和洄游入口。第二齿轮转动能带动第三传动杆上下移动，进而带动与第三传动杆固定连接的第三挡板移动能打开与闭合洄游出口。第三齿轮的两层轮齿分别与第一齿轮和第二齿轮啮合，使第一齿轮和所述第二齿轮转动与静止状态相反，进而使出水通道和洄游入口打开与闭合状态与洄游入口打开与闭合状态相反。

24、第三齿轮结构使一个齿轮具有两个齿轮的功能分别带动两个齿轮转动，减少了拦水装置所需的零件数量，使拦水装置的结构更加精简，从而减少了一种防水闸挡板的制造成本。且双层轮齿固定为一个齿轮有利于保持第一齿轮与第二齿轮转动与静止的相对状态不变，使拦水装置的传动更为精准。

25、综上所述，与现有技术相比，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

26、1、过滤装置能随河道水面一起升降，减少过滤装置水平高度与河道水面水平高度相对位置的变化，从而减少河道上流能流进过滤装置水流量的变化量，从而使过滤装置的功能实现更加稳定可靠。

27、2、浮块利用河道水面的浮力，不仅使过滤桶能够位于河道表层使高水位的河道上流表层水流流进过滤桶过滤杂质，此外浮块与河道水流接触随水面的变化而上下移动，从而使过滤桶能够根据河道水面的变化而上下移动使过滤装置的功能实现更加稳定可靠。

28、3、在驱动挤压板挤压杂质时，第一限位块在不干涉拨块的前提下能在与拨块的运动联动，在拨块的带动下移动进而使抵料板移动打开出料口。当拨块随第二线性驱动器的驱动轴收缩继续移动时，第二限位块能随第一限位块的移动向下挤压第一限位块，使第一限位块与拨块脱离随后使抵料板复位关闭出料口。第一限位块顶壁为斜面这一巧妙设计，利用零件自身的结构转化零件的运动方向实现功能，而无需增加其他动力源实现该方向的移动，使挤压机构的结构更为精简。

29、4、第三齿轮结构使一个齿轮具有两个齿轮的功能分别带动两个齿轮转动，减少了拦水装置所需的零件数量，使拦水装置的结构更加精简，从而减少了一种防水闸挡板的制造成本。且双层轮齿固定为一个齿轮有利于保持第一齿轮与第二齿轮转动与静止的相对状态不变，使拦水装置的传动更为精准。