一种适用于城市行洪河道的高效净水生态浮床的制作方法

本发明涉及水环境保护设备技术领域，特别涉及一种适用于城市行洪河道的高效净水生态浮床。

背景技术：

生态浮床是一种用于生态修复城市农村水体污染的技术产品。目前我国的城市中，常常使用河道作为城市行洪的途径，河道长度方向的两侧为硬质驳岸，水流在硬质驳岸之间流动，而生态浮床则位于河道两侧的硬质驳岸之间。

公告号为cn103880188b的中国专利公开了一种不阻碍河流行洪的可自变形组合生态浮床，包括浮床主体，浮床主体由一块中心浮床块和偶数块侧翼浮床块组合而成，各个浮床块之间采用侧滑杆与滑动环形成自由铰链连接，浮床块之间能进行相对移动和转动；组合后的浮床钩挂于前固定框和后固定杆上，在枯水期和平水期低水位条件下，组合浮床外观呈矩形，与普通的浮床一致；在丰水期水位升高接近于河流警戒水位时，侧翼浮床块从前固定框中脱出，组合浮床自动展开变形呈锥形，从而减小了对水流的阻碍作用。

这种不阻碍河流行洪的可自变形组合生态浮床，利用浮床块之间的相对移动和转动，实现组合浮床的自动展开变形。但是其浮床的长度方向始终与河道水流方向平行，且并排设置的浮床依然占据着河道宽度方向上的位置，当河道中的水流在通过浮床时，依旧会受到浮床的阻力作用，所以减缓的幅度较小，故有待改善。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种适用于城市行洪河道的高效净水生态浮床，具有降低水流阻力，提高河道行洪能力的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种适用于城市行洪河道的高效净水生态浮床，包括浮床，所述浮床的一端设置有连接组件，所述连接组件包括连接块和滑移块，所述浮床的一端固定连接于连接块的一端，所述连接块远离浮床的一端固定连接于滑移块的外侧壁，所述河道一侧的硬质驳岸上设置有铰链装置，所述铰链装置包括固定连接于硬质驳岸的第一固定块、固定连接于硬质驳岸的第二固定块、固定套杆、带动轴和转动套管，所述第一固定块位于第二固定块竖直方向的上方，所述固定套杆穿过并螺纹连接于第一固定块，所述带动轴为阶梯轴，所述固定套杆的下端沿其长度方向开有第一转动孔，所述带动轴的上轴头插设于第一转动孔内，所述第一转动孔内嵌设有转动轴承，所述转动轴承过盈套设于带动轴的上轴头，所述转动套管的上端沿其长度方向开有供滑移块滑移的第一滑移孔，所述第一滑移孔贯穿转动套管，所述转动套管的上端沿其长度方向开有供连接块滑移的第二滑移槽，所述第二滑移槽贯穿转动套管，所述第一滑移孔与第二滑移槽相通，所述转动套管的上端沿其长度方向开有第二转动孔，所述带动轴的下轴头插设于第二转动孔内，所述带动轴的下端沿其长度方向开有第一键槽，所述转动套管的上端沿其长度方向开有第二键槽，所述第二键槽与第二转动孔相通，所述第一键槽内嵌设有联动键，所述联动键伸出第一键槽的侧部嵌设于第二键槽内，所述第二固定块的上表面垂直固定连接有支撑杆，所述支撑杆插设于第一滑移孔内。

通过采用上述技术方案，第一滑移孔和第二滑移槽的设置，使得河道内液面上升或者下降时，浮床也会随之上浮或者下沉；转动带动轴，带动轴带动转动套管一起转动，转动套管带动连接块转动，因此与连接块固定的浮床也会相应转动，所以浮床可自由地调整上下运动以及左右转动。

进一步的，所述带动轴的外侧套设有第一齿轮，所述第一齿轮上开有第三键槽，所述联动键伸出第二转动孔的侧部嵌设于第三键槽，所述第一齿轮的上表面抵接于带动轴的下轴肩，所述第一齿轮的下表面抵接于转动套管的上端面，所述河道一侧的硬质驳岸竖直开有工作腔，所述工作腔内设有驱动电机、控制器和plc设备，所述驱动电机的输出轴上连接有减速机，所述减速机的输出轴上连接有第二齿轮，所述第二齿轮伸出硬质驳岸并与第一齿轮相啮合，所述控制器电连接于驱动电机，所述plc设备电连接于控制器，所述plc设备上电连接有水流传感器和水流方向传感器，所述水流传感器和水流方向传感器设置于河道中央的底部。

通过采用上述技术方案，水流传感器感应水流的大小，并将信号传输至plc设备，再将信号输送至控制器，控制器控制驱动电机启动。水流方向传感器感应水流的方向，并将信号传输至plc设备，再将信号输送至控制器，控制器根据此信号控制驱动电机的正反转，所以在上述一系列的作用下，本发明实现了自动化的工作。

进一步的，所述驱动电机为带抱闸伺服电机。

通过采用上述技术方案，带抱闸伺服电机在断电时，其输出轴自动锁死，因此驱动电机在带动浮床转动到指定位置后，切断驱动电机的电源便能实现浮床在河道内位置的固定。

进一步的，所述连接块竖直方向的两侧分别设置有加强板，所述加强板背离浮床的侧边固定连接于转动套管。

通过采用上述技术方案，浮床在转动时，连接块与加强板相抵触，由于增大了连接块与转动套管抵触时的接触面积，所以降低了连接块受到的应力，因此对连接块起到了保护作用。

进一步的，所述固定套杆的上端设置有转动柄。

通过采用上述技术方案，固定套杆的上端较为平整，工作人员在转动固定套杆时容易脱手从而耽误安装时间，所以转动柄的设置，使得工作人员容易抓取，这样便实现了固定套杆的快速安装。

进一步的，所述转动柄的下端固定连接有钥匙杆，所述固定套杆的上端沿其长度方向开有钥匙孔，所述钥匙杆嵌设于钥匙孔内。

通过采用上述技术方案，转动柄与固定套杆之间可拆卸，工作人员在安装完本发明之后，便拆下转动柄，这样，便能减少路人随意旋转转动柄从而对本发明造成的破坏，所以延长了本发明的使用寿命。

进一步的，所述浮床的下方设置有铁丝框，所述铁丝框钩挂于浮床的下表面。

通过采用上述技术方案，工作人员在铁丝框内养殖底栖生物，底栖生物以悬浮物和沉积物为食的居多，这样便实现了对河道内水质的不断净化。

进一步的，所述浮床的外侧设有浮力板，所述浮力板环绕固定连接于浮床的外侧壁。

通过采用上述技术方案，浮力板质量较轻，在水中容易受到较大的浮力，因此浮床在浮力板的作用下，在河道内漂浮的更加稳定。

进一步的，所述工作腔的上方设置有挡板。

通过采用上述技术方案，工作腔内的部件较为重要，一旦受到破坏，将会影响本发明的正常工作，而挡板的设置，减少了外界对其的污染以及破坏，所以进一步延长了本发明的使用寿命。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.转动套管的上端沿其长度方向开有供滑移块滑移的第一滑移孔，第一滑移孔贯穿转动套管，转动套管的上端沿其长度方向开有供连接块滑移的第二滑移槽，第二滑移槽贯穿转动套管，浮床根据河道内液面的上升与下降，完成上浮与下沉的同时，可以在转动套管的转动下，实现浮床在河道内的转动。

2.通过水流传感器和水流方向传感器检测水流大小以及水流方向，并将信号发送至plc设备，再输送至控制器以控制驱动电机，本发明实现了自动化的工作过程，因此更加高效。

附图说明

图1是用于体现整体结构的示意图；

图2是用于体现铰链装置的示意图；

图3是用于体现连接组件的示意图；

图4是用于体现图3中a部的放大图；

图5是用于体现转动轴承的示意图；

图6是用于体现第二转动孔的示意图。

图中，1、浮床；2、铁丝框；3、浮力板；4、连接组件；41、连接块；42、滑移块；5、铰链装置；51、第一固定块；52、第二固定块；521、支撑杆；53、固定套杆；531、第一转动孔；532、转动轴承；533、钥匙孔；54、带动轴；541、第一键槽；55、转动套管；551、第一滑移孔；552、第二滑移槽；553、第二转动孔；554、第二键槽；555、加强板；6、联动键；7、第一齿轮；71、第三键槽；8、硬质驳岸；81、工作腔；811、驱动电机；812、控制器；813、plc设备；8131、水流传感器；8132、水流方向传感器；814、挡板；815、减速机；816、第二齿轮；9、转动柄；91、钥匙杆。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例：一种适用于城市行洪河道的高效净水生态浮床，如图1所示，包括浮床1。浮床1的下方设置有铁丝框2，铁丝框2钩挂于浮床1的下表面。浮床1上种植有水生植物，铁丝框2内养殖有底栖生物，而底栖生物大多以悬浮物和沉积物摄食居多，因此浮床1与铁丝框2构成了生态立体除污的浮床1，是净化来水中养分的屏障，同时为河道不断补充水生物种资源，促进了河道生态链的全面发展。

如图1所示，浮床1的外侧设置有浮力板3，浮力板3环绕固定胶接于浮床1的外侧壁。浮力板3采用的是聚乙烯，由于浮力板3质量较轻在水中受到的浮力较大，并且聚乙烯具有较好的耐腐蚀性，所以浮床1在水中漂浮更加稳定且使用寿命更长。

如图3所示，浮床1的一端设置有连接组件4，连接组件4包括连接块41和滑移块42。浮床1的一端焊接于连接块41的一端，连接块41远离浮床1的一端焊接于滑移块42的外侧壁。

如图2所示，河道一侧的硬质驳岸8上设置有铰链装置5，铰链装置5包括固定预埋于硬质驳岸8的第一固定块51、固定预埋于硬质驳岸8的第二固定块52、固定套杆53、带动轴54和转动套管55。

如图2和图5所示，第一固定块51与第二固定块52位于同一竖直方向上，且第一固定块51位于第二固定块52的上方。固定套杆53的下端沿其长度方向开有第一转动孔531，第一转动孔531内嵌设有转动轴承532，带动轴54为阶梯轴，且带动轴54的上轴头过盈嵌设于转动轴承532。

如图3和图6所示，转动套管55的上端沿其长度方向开有供滑移块42滑移的第一滑移孔551，第一滑移孔551贯穿转动套管55，转动套管55的上端沿其长度方向开有供连接块41滑移的第二滑移槽552，第二滑移槽552贯穿转动套管55，第一滑移孔551与第二滑移槽552相通。当河道内水流较大、蓄水较多时，浮床1随着液面的上升，从而使得滑移块42在第一滑移孔551内向上滑移，这样便实现了浮床1根据液面升高而同时上升的功能；相反，河道内水较少时，浮床1随着液面的下降同步下降，这样便实现了浮床1根据液面下降而同时下降的功能。

如图6所示，转动套管55的上端沿其长度方向开有第二转动孔553，带动轴54的下轴头插设于第二转动孔553内。带动轴54的下端沿其长度方向开有第一键槽541，转动套管55的上端沿其长度方向开有第二键槽554，第二键槽554与第二转动孔553相通。第一键槽541内嵌设有联动键6，联动键6伸出第一键槽541的侧部嵌设于第二键槽554内。转动带动轴54，带动轴54通过联动键6带动转动套管55旋转，此时第二滑移槽552的槽壁抵接于连接块41，并且第二滑移槽552的槽壁给予连接块41正向的力，从而使得与连接块41相连的浮床1绕滑移块42转动。

如图3所示，固定套杆53穿过并螺纹连接于第一固定块51，第二固定块52的上表面垂直焊接有支撑杆521，支撑杆521插设于第一滑移孔551内。第一固定块51和第二固定块52限制了浮床1竖直方向上的位移，因此当水量过大，河道内水面过高时，浮床1也能保持在第一固定块51和第二固定块52之间，提高了了浮床1在河道内的稳定性。

如图4和图6所示，带动轴54的外侧套设有第一齿轮7，第一齿轮7上开有第三键槽71，联动键6伸出第二转动孔553的侧部嵌设于第三键槽71，第一齿轮7的上表面抵接于带动轴54的下轴肩，第一齿轮7的下表面抵接于转动套管55的上端面。

如图1和图2所示，河道一侧的硬质驳岸8竖直开有工作腔81，工作腔81内设有驱动电机811、控制器812和plc设备813。工作腔81的上方设置有挡板814，挡板814转动连接于工作腔81上端的开口。挡板814的设置，给工作腔81内的部件起到了防潮挡雨的功能，从而延长了本发明的使用寿命。

如图2所示，优选的，驱动电机811为带抱闸伺服电机，带抱闸伺服电机可在驱动电机811断电时锁死驱动电机811的输出轴，完成第二齿轮816的锁止，这样第一齿轮7的转动便受到了限制，转动套管55的转动同样因此受到限制，所以实现了浮床1在河道中的固定。

如图2所示，驱动电机811的输出轴上连接有减速机815，减速机815的输出轴上连接有第二齿轮816，第二齿轮816伸出硬质驳岸8并与第一齿轮7相啮合，优选的，第一齿轮7和第二齿轮816为锥齿轮。第二齿轮816转动时，带动第一齿轮7同步转动，第一齿轮7带动转动套管55转动，转动套管55带动连接块41转动，连接块41再带动浮床1转动，因此实现了浮床1在河道中的转动。

如图2所示，控制器812电连接于驱动电机811，plc设备813电连接于控制器812，plc设备813上电连接有水流传感器8131和水流方向传感器8132，水流传感器8131和水流方向传感器8132设置于河道中央的底部。水流传感器8131感应水流的大小，并将信号传输至plc设备813，再将信号输送至控制器812，控制器812控制驱动电机811启动。水流方向传感器8132感应水流的方向，并将信号传输至plc设备813，再将信号输送至控制器812，控制器812根据此信号控制驱动电机811的正反转。

如图2和图3所示，连接块41竖直方向的两侧分别设置有加强板555，加强板555背离浮床1的侧边焊接于转动套管55。加强板555的设置，增大了连接块41与转动套管55之间的接触面积，降低了浮床1在转动时连接块41受到的应力，因此对连接块41起到了保护作用。

如图3所示，固定套杆53的上端设置有转动柄9，转动柄9的下端焊接有钥匙杆91。优选的，转动柄9为十字相交的手柄。固定套杆53的上端沿其长度方向开有钥匙孔533，钥匙杆91嵌设于钥匙孔533内。优选的，钥匙杆91与钥匙孔533的横截面为三角形。一方面，转动柄9的设置，使得人们旋转转动柄9便能实现固定套杆53的安装，另一方面，钥匙杆91嵌设于钥匙孔533内，这样钥匙杆91于钥匙孔533可拆卸，由于河道位于公共区域，路人随手便可对其进行操作，所以工作人员通过保管好转动柄9，便能减少本发明遭受的破坏，从而进一步延长了本发明的使用寿命。

具体实施过程：

河道内水流变大时，水流方向传感器8132讲检测到的水流方向的信号发送至plc设备813，plc设备813处理信号后，传送信号至控制器812，控制器812根据水流方向传感器8132的信号，向驱动电机811发送正转或反转的预备工作指令。同时，水流传感器8131检测到水流的变化，并将信号发送至plc设备813，plc设备813处理信号，并将信号传送至控制器812，控制器812控制驱动电机811转动，直至浮床1平行于硬质驳岸8。

河道内水流变小时，水流传感器8131检测到水流减小，将信号发送至plc设备813，plc设备813接收的信号后，向控制器812发出复位的信号指令，控制器812控制驱动电机811转动直至浮床1复位。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。