开云优惠体育网页版入口

专利名称：一种水工建筑物前防冻除冰设备

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202011283773.7

专利申请（专利权）人：河西学院
权利人地址：甘肃省张掖市甘州区北环路846号

专利发明（设计）人：李军秀,韩久宁,牛鑫东,安康,牛鹏,徐鹏,周金涛

专利摘要：本发明公开了一种水工建筑物前防冻除冰设备，包括两组潜水泵和控制系统，所述潜水泵的输出端连通有伸缩弹力水管，两个所述伸缩弹力水管之间通过法兰接头连通有输水管，输水管的顶部开设有喷水孔，输水管的上方设置有第一悬挂浮体，第一悬挂浮体的底部固定连接有第一钢丝绳，第一钢丝绳与输水管之间固定连接有弹簧振子，本发明涉及水工建筑技术领域。该水工建筑物前防冻除冰设备，通过设置有两个潜水泵，利用输水管和喷水孔的配合，利用蓄水区下层水与冰层之间的温差，由潜水泵抽取蓄水区内深层的水给输水管加压输水，加压的水通过小孔向冰面喷射来融化冰层，以及不断形成紊流，防止水面再结冰，起到保护水工建筑物的目的。

主权利要求：
1.一种水工建筑物前防冻除冰设备，包括两组潜水泵（1）和控制系统（2），其特征在于：
所述潜水泵（1）的输出端连通有伸缩弹力水管（3），两个所述伸缩弹力水管（3）之间通过法兰接头连通有输水管（4），所述输水管（4）的顶部开设有喷水孔（5），所述输水管（4）的上方设置有第一悬挂浮体（6），所述第一悬挂浮体（6）的底部固定连接有第一钢丝绳（7），所述第一钢丝绳（7）与输水管（4）之间固定连接有弹簧振子（8），所述输水管（4）的表面通过金属卡套（9）固定连接有细杆（10），所述细杆（10）的底部套设有套筒（11）；所述喷水孔（5）设置有多组，且均匀分布在输水管（4）的顶部，所述金属卡套（9）、细杆（10）和套筒（11）设置有两组，所述金属卡套（9）包括两个半圆板（12），两个所述半圆板（12）之间通过螺栓固定连接，所述半圆板（12）的内表面开设有防滑纹（13），所述输水管（4）的表面且位于金属卡套（9）的内部开设有横纹（14）；所述潜水泵（1）的输入端固定连接有保护罩（15），所述保护罩（15）的外表面黏合有滤网（16），所述潜水泵（1）的输出端固定连接有短轴（17），所述短轴（17）贯穿保护罩（15）和滤网（16）并延伸至滤网（16）的外侧，所述短轴（17）的表面且位于保护罩（15）的内部套设固定连接有扇叶（18），所述短轴（17）的一端且位于滤网（16）的外侧固定连接有刮刀（19）。
2.根据权利要求1所述的一种水工建筑物前防冻除冰设备，其特征在于：所述保护罩（15）和滤网（16）均为钢材质，且均为圆形，所述刮刀（19）的形状为半月形。
3.根据权利要求1所述的一种水工建筑物前防冻除冰设备，其特征在于：所述保护罩（15）的顶部固定连接有第二钢丝绳（20），且第二钢丝绳（20）的顶部固定连接有第二悬挂浮体（21），所述伸缩弹力水管（3）的表面套设有加厚管（22），所述加厚管（22）的底部通过第三钢丝绳固定连接有加重块（23）。
4.根据权利要求3所述的一种水工建筑物前防冻除冰设备，其特征在于：所述伸缩弹力水管（3）的表面且位于加厚管（22）的上方连通有单向阀（24），所述伸缩弹力水管（3）的表面且位于单向阀（24）的上方连通有水压检测报警器（25）。
5.根据权利要求4所述的一种水工建筑物前防冻除冰设备，其特征在于：所述第一悬挂浮体（6）的一侧嵌合有照明灯（26），所述第一悬挂浮体（6）的底部黏合有温度传感器（27）。
6.根据权利要求5所述的一种水工建筑物前防冻除冰设备，其特征在于：所述控制系统（2）的顶部固定连接有太阳能面板（28），所述潜水泵（1）、照明灯（26）、水压检测报警器（25）和温度传感器（27）均通过导线与控制系统（2）电性连接。 说明书 : 一种水工建筑物前防冻除冰设备技术领域[0001] 本发明涉及水工建筑技术领域，具体为一种水工建筑物前防冻除冰设备。背景技术[0002] 水利工程是为了控制、利用和保护地表及地下的水资源与环境而修建的各项工程建设的总称。按其服务对象分为防洪工程、农田水利工程、水力发电工程、航道和港口工程、供水和排水工程、环境水利工程、海涂围垦工程等。可同时为防洪、供水、灌溉、发电等多种目标服务的水利工程，称为综合利用水利工程。水利工程需要修建坝、堤、溢洪道、水闸、进水口、渠道、渡漕、筏道、鱼道等不同类型的水工建筑物，以实现其目标。水利工程与其他工程相比，具有如下特点：[0003] 一、影响面广。[0004] 水利工程规划是流域规划或地区水利规划的组成部分，而一项水利工程的兴建，对其周围地区的环境将产生很大的影响，既有兴利除害有利的一面，又有淹没、浸没、移民、迁建等不利的一面。为此，制定水利工程规划，必须从流域或地区的全局出发，统筹兼顾，以期减免不利影响，收到经济、社会和环境的最佳效果。[0005] 二、水利工程一般规模大，投资多，技术复杂，工期较长。[0006] 现有的水工建筑物前如坝前、闸门前在冬季容易结冰，一旦结冰会导致坝体表面出现冻涨和影响闸门的正常启动等，严重可能会对水工建筑物的结构造成破坏，而防止水工建筑物前结冰，现有的解决方法主要有人工凿冰、机动船破冰、压缩空气吹起法和电加热法，人工凿冰和机动船破冰安全性较差，破冰效果不佳，压缩空气吹气法需要不断加热环境空气，且需要的设备较多，整体费用较高，电加热法的加热器在水下容易绝缘失效引起系统短路导致发生危险，且安装复杂不易操作。发明内容[0007] 针对现有技术的不足，本发明提供了一种水工建筑物前防冻除冰设备，解决了人工凿冰、机动船破冰、压缩空气吹起法和电加热法，人工凿冰和机动船破冰安全性较差，破冰效果不佳，压缩空气吹气法需要不断加热环境空气，且需要的设备较多，整体费用较高，电加热法的加热器在水下容易绝缘失效引起系统短路导致发生危险，且安装复杂不易操作的问题。[0008] 为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种水工建筑物前防冻除冰设备，包括两组潜水泵和控制系统，所述潜水泵的输出端连通有伸缩弹力水管，两个所述伸缩弹力水管之间通过法兰接头连通有输水管，所述输水管的顶部开设有喷水孔，所述输水管的上方设置有第一悬挂浮体，所述第一悬挂浮体的底部固定连接有第一钢丝绳，所述第一钢丝绳与输水管之间固定连接有弹簧振子，所述输水管的表面通过金属卡套固定连接有细杆，所述细杆的底部套设有套筒。[0009] 优选的，所述喷水孔设置有多组，且均匀分布在输水管的顶部，所述金属卡套、细杆和套筒设置有两组，所述金属卡套包括两个半圆板，两个所述半圆板之间通过螺栓固定连接，所述半圆板的内表面开设有防滑纹，所述输水管的表面且位于金属卡套的内部开设有横纹。[0010] 优选的，所述潜水泵的输入端固定连接有保护罩，所述保护罩的外表面黏合有滤网，所述潜水泵的输出端固定连接有短轴，所述短轴贯穿保护罩和滤网并延伸至滤网的外侧，所述短轴的表面且位于保护罩的内部套设固定连接有扇叶，所述短轴的一端且位于滤网的外侧固定连接有刮刀。[0011] 优选的，所述保护罩和滤网均为钢材质，且均为圆形，所述刮刀的形状为半月形。[0012] 优选的，所述保护罩的顶部固定连接有第二钢丝绳，且第二钢丝绳的顶部固定连接有第二悬挂浮体，所述伸缩弹力水管的表面套设有加厚管，所述加厚管的底部通过第三钢丝绳固定连接有加重块。[0013] 优选的，所述伸缩弹力水管的表面且位于加厚管的上方连通有单向阀，所述伸缩弹力水管的表面且位于单向阀的上方连通有水压检测报警器。[0014] 优选的，所述第一悬挂浮体的一侧嵌合有照明灯，所述第一悬挂浮体的底部黏合有温度传感器。[0015] 优选的，所述控制系统的顶部固定连接有太阳能面板，所述潜水泵、照明灯、水压检测报警器和温度传感器均通过导线与控制系统电性连接。[0016] 有益效果[0017] 本发明提供了一种水工建筑物前防冻除冰设备。与现有技术相比具备以下有益效果：[0018] (1)、该水工建筑物前防冻除冰设备，通过在包括两组潜水泵和控制系统，潜水泵的输出端连通有伸缩弹力水管，两个伸缩弹力水管之间通过法兰接头连通有输水管，输水管的顶部开设有喷水孔，输水管的上方设置有第一悬挂浮体，第一悬挂浮体的底部固定连接有第一钢丝绳，第一钢丝绳与输水管之间固定连接有弹簧振子，输水管的表面通过金属卡套固定连接有细杆，细杆的底部套设有套筒，通过设置有两个潜水泵，利用输水管和喷水孔的配合，利用蓄水区下层水与冰层之间的温差，由潜水泵抽取蓄水区内深层的水给输水管加压输水,加压的水通过小孔向冰面喷射来融化冰层，以及不断形成紊流，防止水面再结冰，起到保护水工建筑物的目的。[0019] (2)、该水工建筑物前防冻除冰设备，通过在喷水孔设置有多组，且均匀分布在输水管的顶部，金属卡套、细杆和套筒设置有两组，金属卡套包括两个半圆板，两个半圆板之间通过螺栓固定连接，半圆板的内表面开设有防滑纹，输水管的表面且位于金属卡套的内部开设有横纹，通过在输水管的表面设置有横纹，在半圆板的内表面设置有防滑纹，可以很好地使输水管与细杆之间固定，和现有技术相比，解决输水管需要定向移动的问题，保证喷水孔的水流始终垂直水面向上。[0020] (3)、该水工建筑物前防冻除冰设备，通过在潜水泵的输入端固定连接有保护罩，保护罩的外表面黏合有滤网，潜水泵的输出端固定连接有短轴，短轴贯穿保护罩和滤网并延伸至滤网的外侧，短轴的表面且位于保护罩的内部套设固定连接有扇叶，短轴的一端且位于滤网的外侧固定连接有刮刀，保护罩和滤网均为钢材质，且均为圆形，刮刀的形状为半月形，通过设置有短轴和扇叶，可以带动刮刀在滤网的表面转动，从而清理掉滤网表面的污垢和杂草，避免了潜水泵堵塞导致整个装置停止工作，增加了使用寿命。[0021] (4)、该水工建筑物前防冻除冰设备，通过在保护罩的顶部固定连接有第二钢丝绳，且第二钢丝绳的顶部固定连接有第二悬挂浮体，伸缩弹力水管的表面套设有加厚管，加厚管的底部通过第三钢丝绳固定连接有加重块，通过设置有第二悬挂浮体和加重块，使潜水泵的吸水口向上，避免了吸入大量的污泥，最终堵塞喷水孔，增加了实用性，也避免了潜水泵碰撞底部坚硬物品造成损坏。[0022] (5)、该水工建筑物前防冻除冰设备，通过在伸缩弹力水管的表面且位于加厚管的上方连通有单向阀，伸缩弹力水管的表面且位于单向阀的上方连通有水压检测报警器，第一悬挂浮体的一侧嵌合有照明灯，第一悬挂浮体的底部黏合有温度传感器，控制系统的顶部固定连接有太阳能面板，潜水泵、照明灯、水压检测报警器和温度传感器均通过导线与控制系统电性连接，通过设置有照明灯、水压检测报警器和温度传感器，可以使检测人员能够实时的监控数据，并进行调整，运行时只需在控制室操作，避免出现工作人员除冰时跌落蓄水区发生危险的情况。附图说明[0023] 图1为本发明的主视图；[0024] 图2为本发明去掉控制系统和太阳能面板的正面剖视图；[0025] 图3为本发明图2中A处的局部放大图；[0026] 图4为本发明中第一悬挂浮体的放大图；[0027] 图5为本发明中半圆板的俯视图。[0028] 图中：1、潜水泵；2、控制系统；3、伸缩弹力水管；4、输水管；5、喷水孔；6、第一悬挂浮体；7、第一钢丝绳；8、弹簧振子；9、金属卡套；10、细杆；11、套筒；12、半圆板；13、防滑纹；14、横纹；15、保护罩；16、滤网；17、短轴；18、扇叶；19、刮刀；20、第二钢丝绳；21、第二悬挂浮体；22、加厚管；23、加重块；24、单向阀；25、水压检测报警器；26、照明灯；27、温度传感器；28、太阳能面板。具体实施方式[0029] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0030] 请参阅图1?5，本发明提供一种技术方案：一种水工建筑物前防冻除冰设备，包括两组潜水泵1和控制系统2，潜水泵1的输出端连通有伸缩弹力水管3，输水管4与潜水泵1之间采用伸缩弹力水管3连接,这种柔性连接可有效减小因水平位移产生的破坏力，两个伸缩弹力水管3之间通过法兰接头连通有输水管4，选择不锈钢管作为输水管4道，并且接头处采用法兰连接，不易破损，输水管4的顶部开设有喷水孔5，输水管4上喷水孔5孔径和间距的确定应根据破冰需求(融冰速度要大于结冰速度)布置，输水管4的上方设置有第一悬挂浮体6，输水管4的悬吊采用浮力悬吊法，第一悬挂浮体6的悬吊材料采用目前耐久性较好的橡胶材料，浮体可随水位上下浮动,保证在水位变化时，输水管4与水面始终保持固定间距，第一悬挂浮体6的底部固定连接有第一钢丝绳7，第一钢丝绳7与输水管4之间固定连接有弹簧振子8，在第一钢丝绳7与输水管4连接处设置弹簧振子8，这样可以有效缓解浮体受风力过大或流速过大引起的输水管4偏离初始位置过大的问题，输水管4的表面通过金属卡套9固定连接有细杆10，细杆10的底部套设有套筒11，通过设置有两个潜水泵1，利用输水管4和喷水孔5的配合，利用蓄水区下层水与冰层之间的温差，由潜水泵1抽取蓄水区内深层的水给输水管4加压输水,加压的水通过小孔向冰面喷射来融化冰层，以及不断形成紊流，防止水面再结冰，起到保护水工建筑物的目的，喷水孔5设置有多组，且均匀分布在输水管4的顶部，金属卡套9、细杆10和套筒11设置有两组，金属卡套9包括两个半圆板12，两个半圆板12之间通过螺栓固定连接，半圆板12的内表面开设有防滑纹13，输水管4的表面且位于金属卡套9的内部开设有横纹14，通过在输水管4的表面设置有横纹14，在半圆板12的内表面设置有防滑纹13，可以很好地使输水管4与细杆10之间固定，和现有技术相比，解决输水管4需要定向移动的问题，保证喷水孔5的水流始终垂直水面向上，潜水泵1的输入端固定连接有保护罩15，保护罩15的外表面黏合有滤网16，潜水泵1的输出端固定连接有短轴17，短轴17贯穿保护罩15和滤网16并延伸至滤网16的外侧，短轴17的表面且位于保护罩15的内部套设固定连接有扇叶18，短轴17的一端且位于滤网16的外侧固定连接有刮刀19，保护罩15和滤网16均为钢材质，且均为圆形，刮刀19的形状为半月形，通过设置有短轴17和扇叶18，可以带动刮刀19在滤网16的表面转动，从而清理掉滤网16表面的污垢和杂草，避免了潜水泵1堵塞导致整个装置停止工作，增加了使用寿命，保护罩15的顶部固定连接有第二钢丝绳20，且第二钢丝绳20的顶部固定连接有第二悬挂浮体21，伸缩弹力水管3的表面套设有加厚管22，加厚管22的底部通过第三钢丝绳固定连接有加重块23，通过设置有第二悬挂浮体21和加重块23，使潜水泵1的吸水口向上，避免了吸入大量的污泥，最终堵塞喷水孔5，增加了实用性，也避免了潜水泵1碰撞底部坚硬物品造成损坏，伸缩弹力水管3的表面且位于加厚管22的上方连通有单向阀24，伸缩弹力水管3的表面且位于单向阀24的上方连通有水压检测报警器25，可以将第一悬挂浮体6设置成卡通形象，以增加景观效果，第一悬挂浮体6的一侧嵌合有照明灯26，第一悬挂浮体6的底部黏合有温度传感器27，控制系统2的顶部固定连接有太阳能面板28，潜水泵1、照明灯26、水压检测报警器25和温度传感器27均通过导线与控制系统2电性连接，通过设置有照明灯26、水压检测报警器25和温度传感器27，可以使检测人员能够实时的监控数据，并进行调整，运行时只需在控制室操作，避免出现工作人员除冰时跌落蓄水区发生危险的情况。[0031] 同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术，且各电器的型号参数不作具体限定，使用常规设备即可；管道的规格根据实际需要进行选择。[0032] 使用时，先将套筒11竖直埋入河床，把潜水泵1与伸缩弹力水管3、输水管4连接好后，在保护罩15的表面固定一个第二悬挂浮体21，然后在加厚管22下方固定一个加重块23，在输水管4的顶部用第一钢丝绳7连接第一悬挂浮体6，接着把已经连接好的零件放入水中，把输水管4固定在细杆10上。[0033] 工作时，潜水泵1吸进深层水输送到伸缩弹力水管3和输水管4，然后从喷水孔5喷出，同时吸收产生的涡流带动扇叶18转动，从而带动短轴17和刮刀19转动。[0034] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。[0035] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

专利地区：甘肃

专利申请日期：2020-11-17

专利公开日期：2024-08-20

专利公告号：CN112376489B