一种在潜孔式拦污栅栅顶上部以水工导槽为导向轨道的清污抓斗
阅读说明：本技术 一种在潜孔式拦污栅栅顶上部以水工导槽为导向轨道的清污抓斗 (Dirt cleaning grab bucket taking hydraulic guide groove as guide track on upper part of grid top of down-the-hole type dirt blocking grid ) 是由 侯鹏 乔荣军 王奋追 于 2020-03-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种在潜孔式拦污栅栅顶上部以拦污栅水工导槽为导向轨道的清污抓斗,主要由斗架1、斗爪6和5、斗爪开闭机构3、栅顶上部导向装置4以及抓斗导向装置2所组成。和现有技术不同的是,清污抓斗的栅顶上部导向装置4是在潜孔式拦污栅栅顶上部以拦污栅水工导槽为导向轨道。该清污抓斗不需要在潜孔拦污栅栅顶上部设置清污抓斗导向拦污栅或者抓斗导向轨道,利用潜孔式拦污栅栅顶上部的拦污栅水工导槽作为清污抓斗在拦污栅栅顶上部的导向轨道,解决清污抓斗在潜孔式拦污栅上部无导向轨道,清污抓斗因受水流冲击,清污抓斗无法在拦污栅栅顶位置与拦污栅确定相对位置关系的问题,以节约工程投资。(The invention discloses a trash cleaning grab bucket taking a trash rack hydraulic guide groove as a guide rail at the upper part of a down-the-hole type trash rack top, which mainly comprises a bucket frame 1, bucket claws 6 and 5, a bucket claw opening and closing mechanism 3, a grid top guide device 4 and a grab bucket guide device 2. Different from the prior art, the upper guide device 4 of the grid top of the trash cleaning grab bucket takes the hydraulic guide groove of the trash rack as a guide rail on the upper part of the grid top of the down-the-hole trash rack. The trash cleaning grab bucket does not need to be provided with a trash cleaning grab bucket guide trash rack or a grab bucket guide rail on the upper portion of the top of the down-the-hole trash rack, and the trash rack hydraulic guide groove on the upper portion of the top of the down-the-hole trash rack is used as the guide rail of the trash cleaning grab bucket on the upper portion of the top of the trash rack, so that the problem that the trash cleaning grab bucket does not have the guide rail on the upper portion of the down-the-hole trash rack, and cannot determine the relative position relation between the trash rack and the trash rack due to the fact that the trash cleaning grab bucket is impacted by water flow is solved, and engineering investment is saved.)
技术领域
本发明属于一种用于水电站水轮机进水口或泵站引水口对潜孔式拦污栅进行污物清理的清污装置，也属于清污机或其它机械设备配套使用的一种清污装置。
背景技术
在水电站水轮机进水口或泵站引水口前，一般均设有拦污栅，为了保证拦污栅水流畅通，需要清除拦污栅前以及栏污栅栅面上附着的污物，避免这些污物将拦污栅堵塞，造成水头损失，严重时会危及拦污栅的安全，使用清污抓斗进行清污是一种常用的方法。而对于一些拦污栅布置型式为潜孔式拦污栅（注：在水利工程中，对于拦污栅栅顶未露出坝面的拦污栅布置型式，均称为潜孔式拦污栅。），且在拦污栅栅顶上部也没有设置清污抓斗导向轨道的水电站或泵站，因其拦污栅布置在深水中，拦污栅栅顶水速较大，且处于紊流状态，当清污抓斗进行下降清污作业时，清污抓斗会在水流的冲击下，随水流前后摆动或者左右旋转，导致清污抓斗在下降到拦污栅栅顶位置时，清污抓斗与拦污栅没有确定的相对位置关系，清污抓斗的斗齿会与拦污栅产生干涉，使清污抓斗无法进行清污工作，甚至只好放弃清污抓斗清污方案，改用潜水员进行人工清污，而人工清污，则需机组停止发电，造成重大的经济损失。
在现有技术中，为了解决潜孔式拦污栅栅顶上部无清污抓斗导向轨道的问题，需要在潜孔式拦污栅栅顶上部设置复杂的清污抓斗导向拦污栅或者清污抓斗导向轨道。因电站一般会在进水口设置多孔拦污栅，而潜孔式拦污栅又布置在深水中，故需添加的清污抓斗导向拦污栅或者清污抓斗导向轨道的工程量比较大，且原用于起吊拦污栅的起吊设备也会随着拦污栅自重的增加而增大起吊吨位或者改变起吊方式，故在潜孔式拦污栅上部添加清污抓斗导向拦污栅或者清污抓斗导向轨道的方案来解决清污抓斗在潜孔式拦污栅上部无导向轨道支撑的问题，需很大的工程投资，同时因增加了大量的清污抓斗导向拦污栅或者清污抓斗导向轨道，给电站后期运行和检修也带来了巨大工作量和经济负担。
发明内容
基于上述现有技术存在的问题，本发明的目的是设计一种在潜孔式拦污栅栅顶上部以水工导槽为导向轨道的清污抓斗，该清污抓斗不需要在潜孔式拦污栅栅顶上部设置清污抓斗导向拦污栅或者清污抓斗导向轨道，利用潜孔式拦污栅水工导槽作为清污抓斗在拦污栅栅顶上部的导向轨道，来解决清污抓斗在潜孔式拦污栅栅顶上部无导向轨道，清污抓斗因受水流冲击，清污抓斗无法在潜孔式拦污栅栅顶位置与拦污栅确定相对位置关系的问题，以节约工程投资。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种在潜孔式拦污栅栅顶上部以水工导槽为导向轨道的清污抓斗，主要由斗架、斗爪、斗爪开闭机构和抓斗导向装置所组成。斗爪、斗爪开闭机构和抓斗导向装置所组成。其特征在于：所述的清污抓斗设置有栅顶上部导向装置，栅顶上部导向装置是以潜孔式拦污栅水工导槽为导向轨道的。所述的栅顶上部导向装置在清污抓斗下降到潜孔式拦污栅栅顶位置时，该栅顶上部导向装置的位置可以由潜孔式拦污栅栅顶位置移动到拦污栅上游侧且不影响清污抓斗沿拦污栅栅面下降清污的位置，或者与清污抓斗分离。
本发明所述的一种在潜孔式拦污栅栅顶上部以水工导槽为导向轨道的清污抓斗，其特征在于所述的栅顶上部导向装置是以潜孔式拦污栅水工导槽的拦污栅导向轨道为导向轨道。抓斗的栅顶上部导向装置以潜孔式拦污栅导轨作为导向轨道，对清污抓斗前后和左右的位置进行限制，这样清污抓斗在下降过程中不会因水流冲击而前后摆动或者左右旋转，清污抓斗会在栅顶上部导向装置的作用下降，沿着潜孔式拦污栅导向轨道下降到拦污栅栅顶位置。因有潜孔式拦污栅导向轨道的作用，清污抓斗在栅顶上部导向装置的作用下，清污抓斗在拦污栅栅顶位置与拦污栅会有确定的相对位置关系，这样就很好的解决了清污抓斗在潜孔式拦污栅栅顶上部受水流冲击，清污耙斗下降到潜孔式拦污栅栅顶位置无法与拦污栅确定相对位置关系的问题，清污抓斗的斗齿也不会与拦污栅发生干涉。
本发明所述的一种在潜孔式拦污栅栅顶上部以水工导槽为导向轨道的清污抓斗，，其特征在于所述的栅顶上部导向装置是以潜孔式拦污栅水工导槽的栅槽为导向轨道。抓斗的栅顶上部导向装置以潜孔式拦污栅栅槽的内壁和侧壁作为导向面，对清污抓斗前后和左右的位置进行限制，这样清污抓斗在下降过程中不会因水流冲击而前后摆动或者左右旋转，清污抓斗会在栅顶上部导向装置的作用下降，沿着潜孔式拦污栅栅槽下降到拦污栅栅顶处。因有潜孔式拦污栅栅槽的作用，清污抓斗在栅顶上部导向装置的作用下，清污抓斗在潜孔式拦污栅栅顶位置与拦污栅会有确定的相对位置关系，这样就很好的解决了清污抓斗在潜孔式拦污栅栅顶上部受水流冲击，清污耙斗下降到潜孔式拦污栅栅顶位置无法与拦污栅确定相对位置关系的问题，清污抓斗的斗齿也不会与拦污栅发生干涉。
本发明所述的一种在潜孔式拦污栅栅顶上部以水工导槽为导向轨道的清污抓斗，其特征在于所述的栅顶上部导向装置，是沿潜孔式拦污栅水工导槽滚动的滚轮。该滚轮以潜孔式拦污栅水工导槽为导向轨道，利用潜孔式拦污栅水工导槽对抓斗前后和左右的位置进行限制，使清污抓斗在下降过程中，不会因水流冲击而前后摆动或者左右旋转，清污抓斗会在栅顶上部导向装置的作用下降，沿着潜孔式拦污栅水工导槽下降到拦污栅栅顶位置。
本发明所述的一种在潜孔式拦污栅栅顶上部以水工导槽为导向轨道的清污抓斗，其特征在于所述的栅顶上部导向装置是沿潜孔式拦污栅水工导槽滑动的滑块，该滑块起到和滚轮相同的作用。
本发明所述的一种在潜孔式拦污栅栅顶上部以水工导槽为导向轨道的清污抓斗，其特征在于所述的栅顶上部导向装置孔式拦污栅顶部位置移动到拦污栅上游侧且不影响清污抓斗沿拦污栅栅面下降清污的位置的动作执行机构是液压驱动机构。该液压驱动机构主要由液压油缸、液压管路和液压泵站组成，液压泵站输出的液压油通过驱动液压油缸来实现该栅顶上部导向装置的位置由潜孔式拦污栅顶位置移动到拦污栅上游侧位置。
本发明所述的一种在潜孔式拦污栅栅顶上部以水工导槽为导向轨道的清污抓斗，其特征在于该栅顶上部导向装置的位置由潜孔式拦污栅顶位置移动到拦污栅上游侧且不影响清污抓斗沿拦污栅栅面下降清污的位置的动作执行机构是电动机构。该电动机构驱动主要由电动推杆或电液推杆组成，通过驱动电动推杆或电液推杆的推杆来实现该栅顶上部导向装置的位置由拦污栅顶部移动到拦污栅上游侧且不影响清污抓斗沿拦污栅栅面下降清污的位置。
本发明所述的一种在潜孔式拦污栅栅顶上部以水工导槽为导向轨道的清污抓斗，其特征在于所述的栅顶上部导向装置与清污抓斗分离动作执行机构是液压驱动机构。该液压驱动机构主要由液压油缸、液压管路和液压泵站组成，液压泵站输出的液压油通过驱动液压油缸来实现清污抓斗栅顶上部导向装置与清污抓斗脱离动作。
本发明所述的一种在潜孔式拦污栅栅顶上部以水工导槽为导向轨道的清污抓斗，其特征在于所述的栅顶上部导向装置与清污抓斗分离动作执行机构是电动驱动机构。该电动驱动机构主要由电动推杆或电液推杆组成，通过驱动电动推杆或电液推杆的推杆来实现清污抓斗栅顶上部导向装置与清污抓斗脱离动作。
本发明所述的一种在潜孔式拦污栅栅顶上部以水工导槽为导向轨道的清污抓斗，其特征在于所述的斗爪开闭机构是液压驱动的开闭装置。该液压驱动机构可以主要由液压油缸、液压管路和液压泵站组成，液压泵站输出的液压油通过驱动液压油缸来实现斗爪开闭的。
本发明所述的一种在潜孔式拦污栅栅顶上部以水工导槽为导向轨道的清污抓斗，其特征在于所述的斗爪开闭机构是机械驱动的开闭机构。该机械驱动的开闭机构可以是设置在清污抓斗上的钢丝绳拉动机构，钢丝绳拉动机构拉动抓斗开闭钢丝绳，实现清污抓斗开闭动作。
显而易见，本发明所述的一种在潜孔式拦污栅栅顶上部以水工导槽为导向轨道的清污抓斗，在潜孔式拦污栅栅顶上部是以潜孔式拦污栅水工导槽为导向轨道的，不需要在潜孔式拦污栅栅顶上部设置复杂的清污抓斗导向拦污栅或者清污抓斗导向轨道，特别是对于已经建成的电站或者泵站，利用现有的潜孔式拦污栅水工导槽作为清污抓斗在潜孔式拦污栅栅顶上部的导向轨道，即可以解决清污抓斗在潜孔式拦污栅栅顶上部受水流冲击，清污耙斗下降到潜孔式拦污栅栅顶位置时，无法与拦污栅确定相对位置关系的问题，又能节省大量的工程投资，具有广泛的实用性和较大的经济价值。
附图说明
图1是本发明实施例一的主视图和侧视图
图2本发明实施例一的俯视图
图3本发明实施例一的抓斗栅顶导向装置移位后的主视图和侧视图
图4本发明实施例一的抓斗栅顶导向装置移位后的俯视图
图5本发明实施例二的主视图和侧视图
图6本发明实施例二的俯视图
图7本发明实施例二的抓斗栅顶导向装置移位后的主视图和侧视图
图8本发明实施例二的抓斗栅顶导向装置移位后的俯视图
图9本发明实施例三的主视图和侧视图
图10本发明实施例三的俯视图
图11本发明实施例三的抓斗栅顶导向装置与清污抓斗分离后的主视图和侧视图
图12本发明实施例三的抓斗栅顶导向装置与清污抓斗分离后的俯视图
图13本发明实施例四的主视图和侧视图。
具体实施方式
图1和图2是本发明一种在潜孔式拦污栅栅顶上部以水工导槽为导向轨道的清污抓斗第一个实施例的示意图，该清污耙斗用于对图中潜孔式拦污栅8的污物清理工作。该清污抓斗主要由液压泵站1、斗架2、抓斗导向装置3、斗爪开闭机构4、栅顶上部导向装置5、斗爪6和7所组成。其中栅顶上部导向装置5由移位油缸51、旋转支撑架52、移位油缸53以及导向滚轮装置54组成。当清污抓斗在潜孔式拦污栅栅顶上部下降运行时，导向滚轮装置54中位于拦污栅栅槽9槽内的导轮沿着设置在潜孔式拦污栅栅槽9内的拦污栅导向轨道滚动，导向滚轮装置54中位于潜孔式拦污栅栅槽9槽外的导轮沿着设置在潜孔式拦污栅栅槽9侧壁的拦污栅导向轨道滚动，这样设置在潜孔式拦污栅栅槽9内设置于潜孔式拦污栅栅槽9侧壁的拦污栅导向轨道就形成了栅顶上部导向装置5的导向轨道，而栅顶上部导向装置5是与清污抓斗是连接在一起的，故在潜孔式拦污栅导向轨道的作用下，通过栅顶上部导向装置5给清污抓斗的下降运动提供了可靠的导向支撑，确保清污抓斗在潜孔式拦污栅栅顶上部受水流的冲击下，清污抓斗在潜孔式拦污栅栅顶位置与拦污栅有确定的相对位置关系问题。斗爪开闭机构4主要由斗爪开闭油缸以及必要的液压管路组成，由液压泵站1驱动斗爪开闭机构4的斗爪开闭油缸带动斗爪7转动实现清污抓斗斗爪的开闭。
图3和图4是本发明一种在潜孔式拦污栅栅顶上部以水工导槽为导向轨道的清污抓斗第一个实施例的抓斗栅顶导向装置移位后的示意图。当清污抓斗在栅顶导向装置5的作用下，下降到拦污栅栅顶位置时，栅顶上部导向装置5的移位油缸53在液压泵站1的驱动下，将导向滚轮装置54位于潜孔式拦污栅栅槽9槽内的导轮装置移出潜孔式拦污栅栅槽9，然后栅顶上部导向装置5的移位油缸51在液压泵站1的驱动下带动旋转支撑架52向上游旋转，将移位油缸53和导向滚轮装置54向拦污栅上游移动位置，确保栅顶上部导向装置不影响清污抓斗沿栅面进行污物清理工作。由此可见，该清污抓斗是以潜孔式拦污栅导向轨道为导向轨道的，不需要在拦污栅栅顶上部设置复杂的清污抓斗导向拦污栅或者清污抓斗导向轨道，利用潜孔式拦污栅导向轨道作为清污抓斗在潜孔式拦污栅栅顶上部的导向轨道，即可以解决清污抓斗因受水流冲击，在下降过程中无法与拦污栅准确定位的问题，又能节省大量的工程投资，具有广泛的实用性和较大的经济价值。
图5和图6是本发明一种在潜孔式拦污栅栅顶上部以水工导槽为导向轨道的清污抓斗第二个实施例的示意图，该清污耙斗用于对图中潜孔式拦污栅8的污物清理工作。该清污抓斗主要由液压泵站1、斗架2、导向装置3、斗爪开闭机构4、栅顶上部导向装置5、斗爪6和7所组成。其中栅顶上部导向装置5由移位油缸51、旋转支撑架52、移位油缸53以及导向滚轮装置54组成。当清污抓斗在潜孔式拦污栅栅顶上部下降运行时，栅顶上部导向装置5的沿着潜孔式拦污栅栅槽9内壁滚动，导向滚轮装置54的导轮踏面沿着潜孔式拦污栅栅槽9侧壁滚动，这样潜孔式拦污栅栅槽9的内壁和侧壁就形成了栅顶上部导向装置5的导向轨道，而栅顶上部导向装置5是与清污抓斗是连接在一起的，故在潜孔式拦污栅栅槽9的内壁和侧壁作用下，通过栅顶上部导向装置5给清污抓斗的下降运动提供了可靠的导向支撑，确保清污抓斗在潜孔式拦污栅栅顶上部受水流的冲击下，清污抓斗在潜孔式拦污栅栅顶处与拦污栅有确定的相对位置关系问题。斗爪开闭机构4主要由斗爪开闭油缸以及必要的液压管路组成，由液压泵站1驱动斗爪开闭机构4的斗爪开闭油缸带动斗爪7转动实现清污抓斗斗爪的开闭。
图7和图8是本发明一种在潜孔式拦污栅栅顶上部以水工导槽为导向轨道的清污抓斗第二个实施例的抓斗栅顶导向装置移位后的示意图。当清污抓斗在栅顶导向装置5的作用下下降到潜孔式拦污栅栅顶位置时，栅顶上部导向装置5的移位油缸53在液压泵站1的驱动下，将导向滚轮装置54的导轮轮缘移出潜孔式拦污栅栅槽9，然后栅顶上部导向装置5的移位油缸51在液压泵站1的驱动下带动旋转支撑架52向拦污栅上游旋转，将移位油缸53和导向滚轮装置54向上游移动位置，确保栅顶上部导向装置不影响清污抓斗沿栅面进行污物清理工作。由此可见，该清污抓斗是以潜孔式拦污栅栅槽为导向轨道的，不需要在潜孔式拦污栅栅顶上部设置复杂的清污抓斗导向拦污栅或者清污抓斗导向轨道，利用现有的潜孔式拦污栅栅槽作为清污抓斗在拦污栅栅顶上部的导向轨道，即可以解决清污抓斗因受水流冲击，在下降过程中无法与拦污栅准确定位的问题，又能节省大量的工程投资，具有广泛的实用性和较大的经济价值。
图9和图10是本发明一种在潜孔式拦污栅栅顶上部以水工导槽为导向轨道的清污抓斗第三个实施例的示意图，该清污耙斗用于对图中潜孔式拦污栅8的污物清理工作。该清污抓斗主要由液压泵站1、斗架2、导向装置3、斗爪开闭机构4、栅顶上部导向装置5、斗爪6和7所组成。其中栅顶上部导向装置5由移位油缸51、旋转支撑架52、分离油缸53以及54组成。当清污抓斗在潜孔式拦污栅栅顶上部下降运动时，导向梁54中位于潜孔式拦污栅栅槽9槽内的导轮沿着潜孔式拦污栅栅槽9内壁滚动，导向梁54中位于潜孔式拦污栅栅槽9槽外的导轮沿着潜孔式拦污栅栅槽9侧壁滚动，这样潜孔式拦污栅栅槽9的内壁和侧壁就形成了栅顶上部导向装置5的导向轨道，而栅顶上部导向装置5是与清污抓斗是连接在一起的，故在潜孔式拦污栅栅槽9的内壁和侧壁作用下，通过栅顶上部导向装置5给清污抓斗的下降运动提供了可靠的导向支撑，确保清污抓斗在拦污栅栅顶上部受水流的冲击下，清污抓斗在潜孔式拦污栅栅顶位置与拦污栅有确定的相对位置关系问题。斗爪开闭机构是一套机械驱动的开闭机构，该机械开闭机构主要由起升钢丝绳和开闭钢丝绳所组成，当起升钢丝绳和开闭钢丝绳产生相对的向上或向下拉动时，即可打开或关闭清污抓斗的可转动斗爪7,实现其斗爪的开闭。
图11和图12是本发明一种在潜孔式拦污栅栅顶上部以水工导槽为导向轨道的清污抓斗第三个实施例的导向的示意图。当清污抓斗在栅顶导向装置的作用下下降到拦污栅栅顶位置时，栅顶上部导向装置5的分离油缸53在液压泵站1的驱动下，将导向梁54与旋转支撑架52分离，然后栅顶上部导向装置5的移位油缸51在液压泵站1的驱动下带动旋转支撑架52向上游旋转，将分离油缸53和旋转支撑架52向上游移动位置，确保分离油缸53和旋转支撑架52不影响清污抓斗沿栅面进行污物清理工作，同时导向梁54暂时存放在拦污栅栅顶位置。当清污抓斗沿栅面下降清理污物动作完成后，可提升清污抓斗至拦污栅栅顶位置，操纵液压泵站1驱动移位油缸51将分离油缸53和旋转支撑架52移动位置到导向梁54上部，再操纵液压泵站1驱动分离油缸53将旋转支撑架52与导向梁54连接，清污抓斗带动导向梁54一起提升，为下次清污抓斗下降清污做准备。由此可见，该清污抓斗是以潜孔式拦污栅水工导槽为导向轨道的，不需要在潜孔式拦污栅栅顶上部设置复杂的清污抓斗导向拦污栅或者清污抓斗导向轨道，利用现有的潜孔式拦污栅水工导槽作为清污抓斗在潜孔式拦污栅栅顶上部的导向轨道，即可以解决清污抓斗因受水流冲击，在下降过程中无法与拦污栅准确定位的问题，又能节省大量的工程投资，具有广泛的实用性和较大的经济价值。
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