本發(fā)明涉及一種用于河道水土保持的裝置，特別涉及一種齒輪傳動水流消能、發(fā)電和沉砂裝置的制造方法。

背景技術(shù)：

丘陵山區(qū)水土流失非常嚴重，造成下游河床不斷升高，甚至因此引起決堤，我國的黃河為典型案例。為此，國家花費大量的人力物力財力用于水土保持。目前，防治水土流失的方法主要有植被措施和工程措施，而減少水流對下游的沖刷也是工程措施的一部分，這就要對流水進行消能，特別是河流轉(zhuǎn)彎處的水頭直沖對岸處。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種齒輪傳動水流消能、發(fā)電和沉砂裝置的制造方法，該裝置利用水的沖力讓滾輪旋轉(zhuǎn)，而滾輪上安裝的切水板可以改變水的流向和減小水的沖擊力，達到消能效果，并且可以發(fā)電等綜合利用。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種齒輪傳動水流消能、發(fā)電和沉砂裝置，包括消能、發(fā)電裝置和沉砂裝置，消能、發(fā)電裝置包括中心軸，動力板、切水板和發(fā)電機，沉砂裝置包括沉砂池和撈砂設(shè)備，其特征在于：中心軸橫向設(shè)置在兩個支架上，中心軸上設(shè)有動力板，動力板外端連接切水板，中心軸一端設(shè)有輸出齒輪，輸出齒輪與發(fā)電機的齒輪嚙合，支架下部設(shè)有固定塊；所述的沉砂裝置為設(shè)置在消能、發(fā)電裝置下游的沉砂池，所述的沉砂池設(shè)有監(jiān)控器和撈砂設(shè)備，水流推動動力板使中心軸旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機發(fā)電，同時切水板剪切水流改變水的流向，以達到消能作用，同時順流的河砂沉淀在沉砂池內(nèi)，監(jiān)控器監(jiān)測到沉砂池滿后打開撈砂設(shè)備。

進一步的優(yōu)選方案，所述的動力板為兩個梯形板組成的端面呈V形，并與中心軸圓心發(fā)散狀設(shè)置數(shù)排，其與中心軸連接端為短邊，其與切水板連接端為長邊，其夾角為90°-135°。

進一步的優(yōu)選方案，在所述的發(fā)電機下部設(shè)有支撐。

進一步的優(yōu)選方案，所述的切水板為矩形板，固定在一排動力板的V形端頭，使動力板形成V形腔。

進一步的優(yōu)選方案，所述的支架為正三角形，在支架的上角設(shè)有軸承座，所述的中心軸兩端設(shè)有軸承并卡設(shè)在所述的軸承座內(nèi)，在所述的支架下部連接固定塊。

進一步的優(yōu)選方案，所述的沉砂池為矩形，沉砂池上壁設(shè)有監(jiān)控器，沉砂池底部為向下的錐形底，所述的撈砂設(shè)備的進砂口設(shè)置在所述的錐形底部。

進一步的優(yōu)選方案，所述的監(jiān)控器設(shè)有中空的圓形形腔，內(nèi)部設(shè)有橫板和與橫板連接的電子開關(guān)，在橫板上沉淀河砂達到一定重量時橫板傾斜將河砂卸下并自動彈起復位，在沉砂池裝滿時，河砂頂住傾斜的橫板，上面的河砂不能卸下，橫板不能復位，電子開關(guān)發(fā)出撈砂信號。

進一步的優(yōu)選方案，所述的撈砂設(shè)備為吸砂泵，所述的吸砂泵的進砂口設(shè)置在沉砂池的錐形底部，上面的河砂可以自動下落到吸砂泵進砂口處。

本發(fā)明還公開了上述的齒輪傳動水流消能、發(fā)電和沉砂裝置的制造方法，其特征包括如下步驟：

A消能、發(fā)電裝置制作：

1)截取一段鋼管作中心軸，一般直徑5-10cm，長度200-500cm；

2)以不銹鋼鋼板制作動力板：切割兩塊相同形狀的直角梯形板，梯形板的短邊長度同配套的中心軸直徑，梯形板的長邊長度是短邊的2-3倍，梯形板高度為50-100cm，兩塊梯形板的直角邊焊接在一起，其以直角邊為軸線兩邊對稱，夾角為90°-135°，焊接后一端大一端小，并端面呈V形；

3)以不銹鋼鋼板制作切水板：切水板為矩形，長度與動力板沿軸的長度一致，寬度為動力板大頭即長邊的長度一致；

4)支架制作：用角鐵焊接成兩個正三角支架，在支架的上角設(shè)置軸承座；

5)固定塊制作：固定塊為矩形體，采用水泥混凝土預制；

6)消能、發(fā)電裝置的組裝：將動力板以小頭即短邊沿中心軸焊接成3排，每排夾角為120°，兩個相鄰動力板之間距離根據(jù)需要設(shè)定，一般20-100cm，將切水板焊接在動力板外端，在中心軸兩端設(shè)置軸承，然后設(shè)置在兩個支架的軸承座內(nèi)，在中心軸的凸出支架的一端設(shè)置輸出齒輪，輸出齒輪與設(shè)置在上部的發(fā)電機齒輪嚙合，發(fā)電機下部支撐與支架固定連接，將支架固定在固定塊上即可。

B沉砂裝置制作：

1)沉砂池為矩形，沉砂池底部為向下的錐形底；

2)在監(jiān)控器內(nèi)部設(shè)置中空的圓形形腔，在內(nèi)部中間設(shè)置橫板，橫板一側(cè)與側(cè)壁彈性連接，在橫板設(shè)置電子開關(guān)，在橫板平行或傾斜卸下河砂時，開關(guān)不打開，在沉砂池河砂滿時，傾斜的橫板上面的河砂不能卸下，橫板不能復位，電子開關(guān)打開發(fā)出撈砂信號；

3)撈砂設(shè)備為吸砂泵，將吸砂泵的進砂口設(shè)置在沉砂池的錐形底部。

本發(fā)明還公開了上述的齒輪傳動水流消能、發(fā)電和沉砂裝置的施工方法，其特征在于如下工藝和步驟：

1)在河道兩側(cè)或轉(zhuǎn)彎處，根據(jù)需要將一至數(shù)組固定塊設(shè)置在河床底部，將一套或數(shù)套齒輪傳動水流消能、發(fā)電裝置通過支架固定在固定塊上，將配套的發(fā)電機設(shè)置在支撐上，支撐與支架固定連接，中心軸尾端的輸出齒輪與設(shè)置在上部的發(fā)電機齒輪嚙合，將發(fā)電機輸出線連接存儲設(shè)備或連接輸出線路；

2)在一套或數(shù)套齒輪傳動水流消能、發(fā)電裝置的下游5-20米處設(shè)置沉砂裝置，沉砂裝置包括沉砂池和監(jiān)控器和撈砂設(shè)備；撈砂設(shè)備為吸砂泵，將吸砂泵的進砂口設(shè)置在沉砂池的錐形底部；

3)上游水流順河道流下，在河道轉(zhuǎn)彎處沖擊本消能發(fā)電裝置的V形動力板，因動力板夾角內(nèi)角向著迎水面產(chǎn)生阻力，從而導致中心軸在水流中不斷地旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)過程中，切水板對水流進行切割，導致水流方向的改變，從而降低水流對河道兩岸或?qū)Π兜臎_刷能量，并且旋轉(zhuǎn)的中心軸帶動發(fā)電機產(chǎn)生電能，同時順流的河砂沉淀在沉砂池內(nèi)，監(jiān)控器監(jiān)測到沉砂池裝滿后打開吸砂泵將河砂運送到岸上。

本發(fā)明的有益效果

1.可以通過水流沖擊自動旋轉(zhuǎn)，達到消能作用，減少對下游的沖刷，可以并排使用若干組，直到能量減少到設(shè)定值；

2.可以帶動發(fā)電機組，把水的動能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽?/p>

3.可以將沉砂打撈上來利用，減少下游河床升高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的齒輪傳動水流消能、發(fā)電裝置的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明中動力板的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖1的右視結(jié)構(gòu)示意圖，圖中帶有支架與固定塊連接結(jié)構(gòu)示意；

圖4是圖1的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是圖1的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明的應(yīng)用示意圖；

圖7是本發(fā)明的沉砂池及履帶卷揚機設(shè)置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本發(fā)明的沉砂池及吸砂泵設(shè)置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是本發(fā)明的設(shè)置在沉砂池內(nèi)的監(jiān)控器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是圖9的監(jiān)控器打開狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1-中心軸，2-切水板，3-動力板，4-齒輪，5-發(fā)電機，6-支撐，7-輸出齒輪，8-支架，9-固定塊，10-沉砂池，11-監(jiān)控器，12-履帶卷揚機，13-管道，14-河砂，15-進砂口，16-吸砂泵，17-橫板。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步的描述。

實施例，參考附圖：一種齒輪傳動水流消能、發(fā)電和沉砂裝置，包括消能、發(fā)電裝置和沉砂裝置，消能、發(fā)電裝置包括中心軸1，動力板3、切水板2和發(fā)電機5，沉砂裝置包括沉砂池10和撈砂設(shè)備，中心軸1橫向設(shè)置在兩個支架8上，中心軸1上設(shè)有動力板3，動力板3外端連接切水板2，中心軸1一端設(shè)有輸出齒輪7，輸出齒輪7與發(fā)電機5的齒輪4嚙合，發(fā)電機5下部設(shè)有支撐6連接支架8，支架8為正三角形，在支架8的上角設(shè)有軸承座，中心軸1兩端設(shè)有軸承并卡設(shè)在所述的軸承座內(nèi)，在所述的支架8下部連接固定塊9；所述的沉砂裝置為設(shè)置在消能、發(fā)電裝置下游的沉砂池10，所述的沉砂池10設(shè)有監(jiān)控器11和撈砂設(shè)備，水流推動動力板3使中心軸1旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機發(fā)電，同時切水板2剪切水流改變水的流向，以達到消能作用，同時順流的河砂14沉淀在沉砂池10內(nèi)，監(jiān)控器11監(jiān)測到沉砂池10滿后打開撈砂設(shè)備。所述的動力板3為兩個梯形板組成的端面呈V形，并與中心軸1圓心發(fā)散狀設(shè)置數(shù)排，其與中心軸1連接端為短邊，其與切水板2連接端為長邊，其夾角為90°-135°。

進一步的，所述的切水板2為矩形板，固定在一排動力板3的V形端頭，使動力板3形成V形腔。

進一步的優(yōu)選方案，所述的沉砂池10為矩形，沉砂池10上壁設(shè)有監(jiān)控器11，沉砂池10底部為向下的錐形底，所述的撈砂設(shè)備的進砂口15設(shè)置在所述的錐形底部；監(jiān)控器11設(shè)有中空的圓形形腔，內(nèi)部設(shè)有橫板17和與橫板17連接的電子開關(guān)，在橫板17上沉淀河砂14達到一定重量時橫板17傾斜將河砂14卸下并自動彈起復位，在沉砂池10裝滿時，河砂14頂住傾斜的橫板17，上面的河砂14不能卸下，橫板17不能復位，電子開關(guān)發(fā)出撈砂信號；撈砂設(shè)備為吸砂泵16，所述的吸砂泵16的進砂口15設(shè)置在沉砂池10的錐形底部。

本實施例還公開了一種齒輪傳動水流消能、發(fā)電和沉砂裝置的制造方法，其特征包括如下步驟：

A消能、發(fā)電裝置制作：

1)截取一段鋼管作中心軸1，一般直徑5-10cm，長度200-500cm；

2)以不銹鋼鋼板制作動力板3：切割兩塊相同形狀的直角梯形板，梯形板的短邊長度同配套的中心軸1直徑，梯形板的長邊長度是短邊的2-3倍，梯形板高度為50-100cm，兩塊梯形板的直角邊焊接在一起，其以直角邊為軸線兩邊對稱，夾角為90°-135°，焊接后一端大一端小，并端面呈V形；

3)以不銹鋼鋼板制作切水板2：切水板2為矩形，長度與動力板3沿軸的長度一致，寬度為動力板2大頭即長邊的長度一致；

4)支架制作：用角鐵焊接成兩個正三角支架8，在支架8的上角設(shè)置軸承座；

5)固定塊制作：固定塊9為矩形體，采用水泥混凝土預制；

6)消能、發(fā)電裝置的組裝：將動力板3以小頭即短邊沿中心軸1焊接成3排，每排夾角為120°，兩個相鄰動力板3之間距離根據(jù)需要設(shè)定，一般20-100cm，將切水板2焊接在動力板3外端，在中心軸1兩端設(shè)置軸承，然后設(shè)置在兩個支架8的軸承座內(nèi)，在中心軸1的凸出支架8的一端設(shè)置輸出齒輪7，輸出齒輪7與設(shè)置在上部的發(fā)電機5齒輪4嚙合，發(fā)電機5下部支撐6與支架8固定連接，將支架8固定在固定塊9上即可；

B沉砂裝置制作：

1)沉砂池10為矩形，沉砂池10底部為向下的錐形底；

2)在監(jiān)控器11內(nèi)部設(shè)置中空的圓形形腔，在內(nèi)部中間設(shè)置橫板17，橫板17一側(cè)與側(cè)壁彈性連接，在橫板17設(shè)置電子開關(guān)，在橫板17平行或傾斜卸下河砂14時，開關(guān)不打開，在沉砂池10河砂14滿時，傾斜的橫板17上面的河砂14不能卸下，橫板17不能復位，電子開關(guān)打開發(fā)出撈砂信號；

3)撈砂設(shè)備為吸砂泵16，將吸砂泵16的進砂口15設(shè)置在沉砂池10的錐形底部。

本實施例還公開了一種齒輪傳動水流消能、發(fā)電和沉砂裝置的施工方法，其特征在于如下工藝和步驟：

1)在河道兩側(cè)或轉(zhuǎn)彎處，根據(jù)需要將一至數(shù)組固定塊9設(shè)置在河床底部，將一套或數(shù)套齒輪傳動水流消能、發(fā)電裝置通過支架8固定在固定塊9上，將配套的發(fā)電機5設(shè)置在支撐上，支撐6與支架8固定連接，中心軸1尾端的輸出齒輪7與設(shè)置在上部的發(fā)電機齒輪4嚙合，將發(fā)電機5輸出線連接存儲設(shè)備或連接輸出線路；

2)在一套或數(shù)套齒輪傳動水流消能、發(fā)電裝置的下游5-20米處設(shè)置沉砂裝置，沉砂裝置包括沉砂池10和監(jiān)控器11和撈砂設(shè)備；撈砂設(shè)備為履帶卷揚機12或吸砂泵16，將履帶卷揚機12或吸砂泵16的進砂口15設(shè)置在沉砂池10的錐形底部，履帶卷揚機12在沉砂池10內(nèi)設(shè)置在管道13內(nèi)；

3)上游水流順河道流下，在河道轉(zhuǎn)彎處沖擊本消能發(fā)電裝置的V形動力板3，因動力板3夾角內(nèi)角向著迎水面產(chǎn)生阻力，從而導致中心軸在水流中不斷地旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)過程中，切水板2對水流進行切割，導致水流方向的改變，從而降低水流對河道兩岸或?qū)Π兜臎_刷能量，并且旋轉(zhuǎn)的中心軸1帶動發(fā)電機5產(chǎn)生電能，同時順流的河砂14沉淀在沉砂池10內(nèi)，監(jiān)控器11監(jiān)測到沉砂池10裝滿后打開履帶卷揚機12將河砂運送到岸上或打開吸砂泵16將河砂泵送到岸上，可以進行綜合利用。

以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，該裝置的旋轉(zhuǎn)半徑由水深決定。應(yīng)當指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。