本發(fā)明屬于水利應(yīng)用領(lǐng)域,具體涉及一種分級蓄水閘門。
背景技術(shù):
現(xiàn)有閘門都為可以上下移動的板材,而在大型水電站和大型水利壩區(qū)中很多都需要進(jìn)行分級蓄水,這時候很多分級蓄水閘門就需要合理控制流過的水量。本領(lǐng)域常規(guī)的做法是不完全提起閘門,通過閘門提起的高度來合理限定流過的水量,但是這種做法很大的弊端是久而久之水的動能導(dǎo)致閘門下端變形(沖擊變形),從而久而久之閘門無法下放到下部容口中,從而導(dǎo)致閘門的損壞。同時這時候由于是部分提起閘門,因此水的動能是非常大的,其能量白白浪費在與閘門的對抗上,如果能把這部分能量利用起來,既減小了對閘門底部的沖擊又合理利用了能量,從而變害為利。
在大型水利工程的流域,常規(guī)都會有各種魚類生活在水中,現(xiàn)有捕魚方法要么需要耗費大量的人力物力,要么一網(wǎng)下去大魚小魚都被捕撈上來,對河流的生態(tài)系統(tǒng)造成破壞(小魚也被捕撈上來,則會導(dǎo)致水中生態(tài)系統(tǒng)變化,造成將來無魚可捕,且對整個食物鏈也造成了較大影響,嚴(yán)重的可以造成水利環(huán)境大量的污染),因此如何在正常生產(chǎn)的情況下將這些魚進(jìn)行捕撈也是臻待解決的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明通過提出一種分級蓄水閘門。
具體通過如下技術(shù)手段實現(xiàn):
一種分級蓄水閘門,所述分級蓄水閘門包括閘門本體、發(fā)電裝置和捕魚裝置。
所述閘門本體在下側(cè)設(shè)置有多個閘門缺口。
所述發(fā)電裝置包括水輪裝置和發(fā)電機組,所述水輪裝置包括水輪軸、水輪葉片和傳動軸,所述水輪軸橫向安裝在所述閘門缺口的中下部,所述水輪葉片逐個安裝在所述水輪軸上,所述傳動軸一端與所述水輪軸同軸安裝,另一端與所述發(fā)電機組的輸入軸同軸安裝。
所述捕魚裝置為多個,均設(shè)置在所述閘門本體的背水一側(cè),包括捕魚箱、轉(zhuǎn)動裝置和儲魚箱,所述捕魚箱為立方體結(jié)構(gòu),朝向轉(zhuǎn)動裝置的、并通過轉(zhuǎn)動支撐桿與轉(zhuǎn)動裝置的轉(zhuǎn)動軸相連接的一面為捕魚箱釋放面,與捕魚箱釋放面相對的為捕魚箱入魚面,其他四個面均為捕魚箱側(cè)面,所述捕魚箱入魚面為整體開口設(shè)置,捕魚箱側(cè)面和捕魚箱釋放面均為橫縱相連的金屬條焊接而成的捕魚箱網(wǎng)架,四個所述捕魚箱側(cè)面為固定焊接而成,所述捕魚箱釋放面一端鉸接,另一端設(shè)置有球形卡接頭,并與捕魚箱側(cè)面相對位置上設(shè)置的弧形卡接口相配合,所述球形卡接頭的重量設(shè)置為:當(dāng)所述捕魚箱釋放面朝下時,所述球形卡接頭通過自身重量而從所述弧形卡接口處脫落。
所述轉(zhuǎn)動裝置通過轉(zhuǎn)動軸將多個捕魚箱繞所述轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動,所述儲魚箱設(shè)置在最高處捕魚箱的下側(cè),并且捕魚箱的上部開口與打開的所述捕魚箱釋放面相配合,通過斜向的捕魚箱釋放面將捕獲的魚滑動到所述儲魚箱中;所述捕魚箱在轉(zhuǎn)動在側(cè)部的位置與所述閘門缺口位置正向?qū)?yīng)。
作為優(yōu)選,所述捕魚裝置在所述轉(zhuǎn)動支撐桿和捕魚箱之間還斜向設(shè)置有加強桿。
作為優(yōu)選,所述轉(zhuǎn)動裝置的轉(zhuǎn)動方向為使得所述捕魚箱入魚面從側(cè)部向上轉(zhuǎn)動時,所述捕魚箱釋放面的所述球形卡接頭在所述捕魚箱側(cè)面的上端。
作為優(yōu)選,所述捕魚箱網(wǎng)架中金屬條之間的距離設(shè)定為能夠讓小魚通過而不讓大魚通過。
作為優(yōu)選,所述捕魚裝置還包括控制裝置,用于在所述發(fā)電裝置工作時而對捕魚裝置中的轉(zhuǎn)動軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動啟動、停止和轉(zhuǎn)動速度的控制;所述控制裝置與所述發(fā)電裝置電連接。
作為優(yōu)選,所述發(fā)電裝置還包括蓄電池,用于將發(fā)電機組發(fā)出的電進(jìn)行儲存。
本發(fā)明中所述的向水一側(cè)指的是水流來的方向,即耐水沖擊的一側(cè),背水側(cè)指的是水流離開閘門遠(yuǎn)去的一側(cè)。由于水流遇到發(fā)電機的水輪葉片的阻擋(水流的動能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽瑥亩芰克查g減小,從而該處水流速度急速下降,從而導(dǎo)致該處的水量減少,從而導(dǎo)致側(cè)面的正常流動的水橫向流動到該處,導(dǎo)致該處產(chǎn)生橫向流動,導(dǎo)致渦流。
本發(fā)明的效果在于:
1,通過在分級蓄水閘門下端設(shè)置閘門缺口并在閘門缺口設(shè)置發(fā)電機的水輪葉片,使得當(dāng)部分提高閘門的時候,水流從閘門下端流過,但是閘門缺口部分由于安裝有可以轉(zhuǎn)動的水輪葉片,在下端的水輪葉片(水輪葉片比閘門最下端長)對水流進(jìn)行阻擋,從而利用水流的動能推動水輪葉片的轉(zhuǎn)動,達(dá)到發(fā)電的目的,將水流動能轉(zhuǎn)化為電能的同時減少了水流對閘門下端的沖擊而導(dǎo)致的閘門變形而報廢的問題產(chǎn)生。
2,由于在裝有水輪葉片的閘門缺口部位水輪葉片對水流進(jìn)行了阻擋,水流的動能轉(zhuǎn)化為了水輪葉片轉(zhuǎn)動的能量,從而流過水輪葉片的水流動能迅速大量減小,從而這部分水流速度減小,從而導(dǎo)致流經(jīng)水輪葉片部位的水流在水輪葉片后部流水的量大量減少,而該處流水的減少必定需要其他部分水流的補充,從而會導(dǎo)致橫向水流流向該部位,從而在水輪葉片的后部造成橫向流動的渦流(如圖6所示)。通過在該渦流部位設(shè)置有橫向開口的捕魚箱入魚面,當(dāng)有魚隨著水流流動的時候,魚會隨著渦流而橫向流動,從而整體通過捕魚箱入魚面而流入到捕魚箱中,通過轉(zhuǎn)動裝置轉(zhuǎn)動,該捕魚箱入魚面會向上轉(zhuǎn)動,小于捕魚箱網(wǎng)架間距的小魚會漏出捕魚箱,而大于該間距的大魚會收納入捕魚箱(上升過程中暫時缺水,大魚不會從朝上的入魚面逃出),并且通過短時打開的釋放面釋放到儲魚箱中進(jìn)行儲存,而儲魚箱中是有水的,保證了臨時儲存活魚。從而達(dá)到了捕魚的目的,又沒有耗費太多的成本(無需專門的如打開釋放面的控制方面的智能化,只需合理設(shè)置其卡接頭的重量和卡接口的卡接強度即可實現(xiàn)),并且只捕大魚而不捕小魚,保證了水利生態(tài)的持續(xù)性。
3,正是由于設(shè)置了瞬間減小水流能量的水輪葉片用來發(fā)電,才使得該處形成渦流,才可以設(shè)計出該特定的捕魚箱體系,一環(huán)套一環(huán)使得該裝置整體上即能發(fā)電還能減少閘門的損壞還能達(dá)到捕魚的目的。
附圖說明
圖1為本發(fā)明分級蓄水閘門向水一側(cè)部分結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明分級蓄水閘門背水一側(cè)部分結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為捕魚裝置工作時的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為捕魚箱側(cè)面視圖的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為捕魚箱入魚面視圖的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為本發(fā)明分級蓄水閘門俯視的水流方向示意圖。
其中:1-閘門,11-閘門缺口,12-水輪軸,121-傳動軸,13-水輪葉片,2-發(fā)電機組,31-捕魚箱入魚面,32-捕魚箱釋放面,33-捕魚箱側(cè)面,34-捕魚裝置轉(zhuǎn)動支撐桿,35-捕魚裝置加強桿,36-捕魚裝置轉(zhuǎn)動軸,37-捕魚箱網(wǎng)架,38-球形卡接頭,381-弧形卡接口,39-儲魚箱。圖3中弧形箭頭方向為捕魚裝置轉(zhuǎn)動方向,圖6中虛線箭頭方向為水流方向。
具體實施方式
實施例1
如圖1-5所示。
一種分級蓄水閘門,所述分級蓄水閘門包括閘門本體、發(fā)電裝置和捕魚裝置。
所述閘門本體在下側(cè)設(shè)置有多個閘門缺口。
所述發(fā)電裝置包括水輪裝置和發(fā)電機組,所述水輪裝置包括水輪軸、水輪葉片和傳動軸,所述水輪軸橫向安裝在所述閘門缺口的中下部,所述水輪葉片逐個安裝在所述水輪軸上,所述傳動軸一端與所述水輪軸同軸安裝,另一端與所述發(fā)電機組的輸入軸同軸安裝。
所述捕魚裝置為4個,均設(shè)置在所述閘門本體的背水一側(cè),包括捕魚箱、轉(zhuǎn)動裝置和儲魚箱,所述捕魚箱為立方體結(jié)構(gòu),朝向轉(zhuǎn)動裝置的、并通過轉(zhuǎn)動支撐桿與轉(zhuǎn)動裝置的轉(zhuǎn)動軸相連接的一面為捕魚箱釋放面,與捕魚箱釋放面相對的為捕魚箱入魚面,其他四個面均為捕魚箱側(cè)面,所述捕魚箱入魚面為整體開口設(shè)置,捕魚箱側(cè)面和捕魚箱釋放面均為橫縱相連的金屬條焊接而成的捕魚箱網(wǎng)架,四個所述捕魚箱側(cè)面為固定焊接而成,所述捕魚箱釋放面一端鉸接,另一端設(shè)置有球形卡接頭,并與捕魚箱側(cè)面相對位置上設(shè)置的弧形卡接口相配合,所述球形卡接頭的重量設(shè)置為:當(dāng)所述捕魚箱釋放面朝下時,所述球形卡接頭通過自身重量而從所述弧形卡接口處脫落。
所述轉(zhuǎn)動裝置通過轉(zhuǎn)動軸將多個捕魚箱繞所述轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動,所述儲魚箱設(shè)置在最高處捕魚箱的下側(cè),并且捕魚箱的上部開口與打開的所述捕魚箱釋放面相配合,通過斜向的捕魚箱釋放面將捕獲的魚滑動到所述儲魚箱中;所述捕魚箱在轉(zhuǎn)動在側(cè)部的位置與所述閘門缺口位置正向?qū)?yīng)。
所述捕魚裝置在所述轉(zhuǎn)動支撐桿和捕魚箱之間還斜向設(shè)置有加強桿。
所述轉(zhuǎn)動裝置的轉(zhuǎn)動方向為使得所述捕魚箱入魚面從側(cè)部向上轉(zhuǎn)動時,所述捕魚箱釋放面的所述球形卡接頭在所述捕魚箱側(cè)面的上端。
所述捕魚箱網(wǎng)架中金屬條之間的距離設(shè)定為能夠讓小魚通過而不讓大魚通過。具體設(shè)置為5cm。
所述捕魚裝置還包括控制裝置,用于在所述發(fā)電裝置工作時而對捕魚裝置中的轉(zhuǎn)動軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動啟動、停止和轉(zhuǎn)動速度的控制;所述控制裝置與所述發(fā)電裝置電連接。
所述發(fā)電裝置還包括蓄電池,用于將發(fā)電機組發(fā)出的電進(jìn)行儲存。
實施例2
一種分級蓄水閘門,所述分級蓄水閘門包括閘門本體、發(fā)電裝置和捕魚裝置。
所述閘門本體在下側(cè)設(shè)置有多個閘門缺口.
所述發(fā)電裝置包括水輪裝置和發(fā)電機組,所述水輪裝置包括水輪軸、水輪葉片和傳動軸,所述水輪軸橫向安裝在所述閘門缺口的中下部,所述水輪葉片逐個安裝在所述水輪軸上,所述傳動軸一端與所述水輪軸同軸安裝,另一端與所述發(fā)電機組的輸入軸同軸安裝。
所述捕魚裝置為8個,均設(shè)置在所述閘門本體的背水一側(cè),包括捕魚箱、轉(zhuǎn)動裝置和儲魚箱,所述捕魚箱為立方體結(jié)構(gòu),朝向轉(zhuǎn)動裝置的、并通過轉(zhuǎn)動支撐桿與轉(zhuǎn)動裝置的轉(zhuǎn)動軸相連接的一面為捕魚箱釋放面,與捕魚箱釋放面相對的為捕魚箱入魚面,其他四個面均為捕魚箱側(cè)面,所述捕魚箱入魚面為整體開口設(shè)置,捕魚箱側(cè)面和捕魚箱釋放面均為橫縱相連的金屬條焊接而成的捕魚箱網(wǎng)架,四個所述捕魚箱側(cè)面為固定焊接而成,所述捕魚箱釋放面一端鉸接,另一端設(shè)置有球形卡接頭,并與捕魚箱側(cè)面相對位置上設(shè)置的弧形卡接口相配合,所述球形卡接頭的重量設(shè)置為:當(dāng)所述捕魚箱釋放面朝下時,所述球形卡接頭通過自身重量而從所述弧形卡接口處脫落。
所述轉(zhuǎn)動裝置通過轉(zhuǎn)動軸將多個捕魚箱繞所述轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動,所述儲魚箱設(shè)置在最高處捕魚箱的下側(cè),并且捕魚箱的上部開口與打開的所述捕魚箱釋放面相配合,通過斜向的捕魚箱釋放面將捕獲的魚滑動到所述儲魚箱中;所述捕魚箱在轉(zhuǎn)動在側(cè)部的位置與所述閘門缺口位置正向?qū)?yīng)。
所述捕魚裝置在所述轉(zhuǎn)動支撐桿和捕魚箱之間還斜向設(shè)置有加強桿。
所述轉(zhuǎn)動裝置的轉(zhuǎn)動方向為使得所述捕魚箱入魚面從側(cè)部向上轉(zhuǎn)動時,所述捕魚箱釋放面的所述球形卡接頭在所述捕魚箱側(cè)面的上端。
所述捕魚箱網(wǎng)架中金屬條之間的距離設(shè)定為能夠讓小魚通過而不讓大魚通過。具體設(shè)置為6.5cm。
所述捕魚裝置還包括控制裝置,用于在所述發(fā)電裝置工作時而對捕魚裝置中的轉(zhuǎn)動軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動啟動、停止和轉(zhuǎn)動速度的控制;所述控制裝置與所述發(fā)電裝置電連接。
所述發(fā)電裝置還包括蓄電池,用于將發(fā)電機組發(fā)出的電進(jìn)行儲存。
實施例3
如圖1-圖6所示,圖3為圖2中左側(cè)那個捕魚箱的整體捕魚裝置結(jié)構(gòu)示意圖,圖2右側(cè)那個捕魚箱也有一個同樣的整體捕魚裝置,不同的是其轉(zhuǎn)動方向相反,且釋放面的球形卡接頭的安裝位置與圖3中的相反,從而可以保證轉(zhuǎn)動的時候,入魚面與渦流的水流方向相逆,然后入魚面會向上轉(zhuǎn)動,在該捕魚箱轉(zhuǎn)動到定點(最高處)的時候,下部的釋放面以一側(cè)為軸另一側(cè)卡接頭部位重力原因打開(主要是本身卡接頭的重力與卡接口卡接強度的配合,當(dāng)捕魚箱中有魚的時候,由于魚的重量增加,從而使得釋放面更加容易打開,而當(dāng)沒魚的時候,即使偶爾出錯而導(dǎo)致卡接頭沒有打開也由于里面沒有魚而無大礙),從而將捕到的魚釋放到儲魚箱中,然后繼續(xù)轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)到另一個側(cè)面使得釋放面的卡接頭一側(cè)朝下,然后繼續(xù)轉(zhuǎn)動到最下端,釋放面朝上,卡接頭利用自身重力與卡接口進(jìn)行卡接,從而再次形成一個只有入魚面開口而其他面均封閉(網(wǎng)狀的相對封閉)的立方體結(jié)構(gòu),再次轉(zhuǎn)動到入魚面與渦流水流流動方向相逆的對立方向進(jìn)行捕魚操作(魚會隨著水流進(jìn)入到捕魚箱中)。以上為整個捕魚過程。