一体化泵闸及其应用

技术领域

本发明涉及市政污水排放技术领域，具体指一体化泵闸及其应用。

背景技术

由于人类活动增加、城市扩大以及极端气候频繁，在暴雨天气来临后，低洼地区河道及城市、乡镇内河水位快速上升，早期建立的泵站防洪排涝能力已不能满足要求，这就需要增大泵站的防洪排涝能力，新建更多或更大流量的排涝泵站；同时随着城市化进程的加剧，人口越来越集中，垃圾和生活污水严重污染河道，河道内水体的富营养化滋生了大量水草，同时散发异味，影响了环境卫生。

一体化泵闸是一种将泵站和闸站一体式布置的泵闸，是根据我国城市的排水系统和水利工程系统现况，再结合多年泵站、闸站的实际设计应用经验而专门研发的集成式闸站，其主要用于城市河道的水调蓄，内外河水体交换和防洪排涝，但是现有的一体化泵闸只有单向排水功能，导致在旱季内河需要补水的时候，不能实现水体的自然交换，不能把内河黑臭水体快速的排放到外河上，现在需要一种各方面的更加实用的一体化泵闸。

发明内容

为解决上述问题，本发明旨在公开市政污水排放技术领域，具体指一体化泵闸及其应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一体化泵闸，包括闸站，所述闸站将河段划分为内河段和外河段，所述泵闸包括闸门本体、潜水闸门泵、格栅拦污机、污泥泵、提升装置、传感器装置和智能控制系统；其中闸门本体、潜水闸门泵、格栅拦污机、污泥泵和提升装置均与智能控制系统控制连接，传感器装置与智能控制系统信号连接；

所述提升装置设置在闸门本体的顶部，用于驱动闸门本体升降；所述潜水闸门泵固定安装在闸门本体上并随闸门本体的升降而升降，潜水闸门泵设置有朝向内河段的入水口和朝向外河段的出水口，所述格栅拦污机安装在闸门本体前面向内河段邻近进水口处；所述闸门本体的进水端预留有用于安装金属格栅的金属格栅安装座；所述闸门本体的进水口前端设置有排沙槽，排沙槽中部设置有用于安装污泥泵的沉井；

所述潜水闸门泵的后端设置有用于水流通断的拍门；

所述传感器装置包括用于检测当前液位的液位传感器、用于检测格栅拦污机的承载情况的电流传感器、用于感应潜水闸门泵异常振动的振动传感器、用于采集潜水闸门泵进出水口处压力的压力传感器；

所述智能控制系统包括户外防水型智能控制柜，所述智能控制柜内部集成安装有智慧水务云管理系统、一体化泵闸智能远程控制与预警系统、电气控制柜智能散热除湿装置嵌入式控制与预警系统。

优选地，所述拍门上端设置有液压气缸。

一体化泵闸，包括闸站，所述闸站将河段划分为内河段和外河段，所述泵闸包括闸门本体、潜水闸门泵、格栅拦污机、污泥泵、提升装置、传感器装置和智能控制系统；其中闸门本体、潜水闸门泵、格栅拦污机、污泥泵和提升装置均与智能控制系统控制连接，传感器装置与智能控制系统信号连接；

所述提升装置设置在闸门本体的顶部，用于驱动闸门本体升降；所述潜水闸门泵固定安装在闸门本体上并随闸门本体的升降而升降，潜水闸门泵设置有朝向内河段的入水口和朝向外河段的出水口，所述格栅拦污机安装在闸门本体前面向内河段邻近进水口处；所述闸门本体的进水端预留有用于安装金属格栅的金属格栅安装座；所述闸门本体的进水口前端设置有排沙槽，排沙槽中部设置有用于安装污泥泵的沉井；

所述潜水闸门泵的后端设置有用于水流通断且实现正反转排水的闸板阀，在潜水闸门泵的进水前端设置有进水导叶，使进水的预旋角符合潜水闸门泵的进水旋角平均值；

所述传感器装置包括用于检测当前液位的液位传感器、用于检测格栅拦污机的承载情况的电流传感器、用于感应潜水闸门泵异常振动的振动传感器、用于采集潜水闸门泵进出水口处压力的压力传感器；

所述智能控制系统包括户外防水型智能控制柜，所述智能控制柜内部集成安装有智慧水务云管理系统、一体化泵闸智能远程控制与预警系统、电气控制柜智能散热除湿装置嵌入式控制与预警系统。

优选地，所述提升装置为使用多级液压缸实现向上提升的液压提升装置，包括设置在闸门本体顶部的控制站，控制站内侧顶部开设有安装腔，安装腔内中部固定设置有多级液压缸和液压站，多级液压缸和液压站相邻设置，控制站内侧底部开设有与闸站相通的收纳腔，收纳腔与泵闸主体相匹配，多级液压缸的底部与闸门本体顶部固连，液压站与固连在闸门本体顶部的多级液压缸相匹配。

优选地，所述多级液压缸的底部两侧设置有导向块，在所述导向块远离多级液压缸的一端设置有滑块，收纳腔内壁开设有与滑块相匹配的滑槽，滑槽内部转动设置有滚珠，导向块与收纳腔内壁滑动连接。

优选地，所述提升装置为使用升降螺杆实现向上提升的螺杆提升装置。

优选地，所述提升装置为使用电动葫芦实现向上提升的电动葫芦提升装置。

优选地，所述闸门本体两侧的底部分别设置有锁止机构。

优选地，所述液位传感器为超声波液位探测仪或浮球液位计。

一体化泵闸在河道内的应用，所述一体化泵闸为上述的任一种一体化泵闸，所述的一体化泵闸设置在内河段和外河段之间。

本发明的有益效果体现在：

1、本发明在闸门本体的进水端预留有用于安装金属格栅的金属格栅安装座，便于后期放入金属格栅用于日常垃圾阻拦；在非雨季或闸门本体在上升状态时，格栅拦污机可以打开，污水自由通过，不对正常的水体流动产生影响；

2、在闸门本体的的进水口前端设置排沙槽，排沙槽中部设置有安装污泥泵的沉井，进水口的泥沙沉淀后落到排沙槽，通过污泥泵把泥沙排放在外河，减少泥沙沉淀影响闸门本体整体的运行稳定性；

3、本发明通过设置拍门、液压气缸或闸板阀进行水流的通断，可以在潜水闸门泵的控制下完成双向排水的效果，使潜水闸门泵可以在正转时候正向排水，反转时候实现反向排水，从而增强内河补水，形成内外循环，减少黑臭水体的产生，实现了可以双向排水减少黑臭水体的产生。

附图说明

图1是本发明一体化泵闸的立体图。

图2是本发明一体化泵闸的侧视图。

图3是本发明一体化泵闸的正视图。

图4是本发明闸门本体的立体图。

图5是本发明闸门本体的侧视图。

图6是本发明锁止机构的锁止、自由状态图。

图7是本发明图1中A部分放大图。

图8是本发明的导向块的剖视图。

附图标注说明：

1-闸门本体，2-潜水闸门泵，3-格栅拦污机，4-污泥泵，5-提升装置，6-智能控制柜，7-金属格栅安装座，8-排沙槽，9-沉井，10-拍门，11-液压气缸，12-闸板阀，13-控制站，14-安装腔，15-多级液压缸，16-液压站，17-收纳腔，18-导向块，19-滑块，20-滑槽，21-滚珠，22-液位传感器，23-电流传感器，24-振动传感器，25-第一压力传感器，26-第二压力传感器，27-锁止机构。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式：

实施例一

本发明提出一体化泵闸，包括闸站，所述闸站将河段划分为内河段和外河段，所述泵闸包括闸门本体1、潜水闸门泵2、格栅拦污机3、污泥泵4、提升装置5、传感器装置和智能控制系统；其中闸门本体1、潜水闸门泵2、格栅拦污机3、污泥泵4和提升装置5均与智能控制系统控制连接，传感器装置与智能控制系统信号连接；

所述提升装置5设置在闸门本体1的顶部，用于驱动闸门本体1升降；所述潜水闸门泵2固定安装在闸门本体1上并随闸门本体1的升降而升降，潜水闸门泵2设置有朝向内河段的入水口和朝向外河段的出水口，所述格栅拦污机3安装在闸门本体1前面向内河段邻近进水口处，在非雨季或闸门本体在上升状态时，格栅拦污机3可以打开，污水自由通过，不对正常的水体流动产生影响，在汛期或者泵闸运行时，格栅拦污机3放下到水里，运行把内河的垃圾提升到地面再排出；

所述闸门本体1的进水端预留有用于安装金属格栅的金属格栅安装座7，便于后期放入金属格栅用于日常垃圾阻拦；

所述闸门本体1的进水口前端设置有排沙槽8，排沙槽8中部设置有用于安装污泥泵4的沉井9，进水口的泥沙沉淀后落到排沙槽8，通过污泥泵4把泥沙排放在外河，减少泥沙沉淀影响闸门本体1整体的运行稳定性；

所述潜水闸门泵2的后端设置有用于水流通断的拍门10，当设计方案需要正反转排水时，所述拍门10上端设置有液压气缸11，用于打开和关闭拍门10，用于水流的通断作用，如果设计方案仅需要需要正向排涝，则不需要安装液压气缸11，利用水流的压力既可实现拍门10的通断水流；

所述传感器装置包括用于检测当前液位的液位传感器22、用于检测格栅拦污机3的承载情况的电流传感器23、用于感应潜水闸门泵2异常振动的振动传感器24、用于采集潜水闸门泵2进出水口处压力的压力传感器；优选地，所述液位传感器22为超声波液位探测仪或浮球液位计，浮球液位计用于超高液位连锁停机、报警以及低液位连锁停机等；

优选地，压力传感器的数量设置为两个，其中，第一压力传感器25设置在潜水闸门泵2的进水口，第二压力传感器26设置在潜水闸门泵2的出水口；潜水闸门泵2的主要故障一般为转子不平衡、滚动轴承内/外环/滚动体/保持架等故障情况，在潜水闸门泵2的壳体上设置振动传感器24用于振动检测，采用振动分析手段能判断潜水闸门泵2是否出现异常振动，并能进一步分析具体故障原因，以便及时处理故障情况；

所述智能控制系统包括户外防水型智能控制柜6，所述智能控制柜6内部集成安装有智慧水务云管理系统、一体化泵闸智能远程控制与预警系统、电气控制柜智能散热除湿装置嵌入式控制与预警系统；

所述提升装置5为使用多级液压缸15实现向上提升的液压提升装置5，包括设置在闸门本体1顶部的控制站13，控制站13内侧顶部开设有安装腔14，安装腔14内中部固定设置有多级液压缸15和液压站16，多级液压缸15和液压站16相邻设置，控制站13内侧底部开设有与闸站相通的收纳腔17，收纳腔17与泵闸主体相匹配，多级液压缸15的底部与闸门本体1顶部固连，液压站16与固连在闸门本体1顶部的多级液压缸15相匹配；

所述多级液压缸15的底部两侧设置有导向块18，在所述导向块18远离多级液压缸15的一端设置有滑块19，收纳腔17内壁开设有与滑块19相匹配的滑槽20，滑槽20内部转动设置有滚珠21，导向块18与收纳腔17内壁滑动连接。

在工作中，通过启动多级液压缸15收回带动泵闸主体上移，使得泵闸主体进入到收纳腔17内部进行收起，本实施例中，通过将液压站16设置在多级液压缸15同一平面，这样不仅的缩短回油管的距离，有效的提高了整体的自动程度，通过控制多级液压缸15伸出，即可带动泵闸主体下移完成合闸，有效的提高了提升下移的速度；

通过滚轮与滑轨相互配合，在便于泵闸主体上下滑动时，达到初步稳定的作用，同时通过多级液压缸15移动时带动了导向块18的移动，从而提高了多级液压缸15移动的稳定性，通过滑块19与滑槽20相互配合，便于提高导向块18移动稳定性，这样通过多重限位，有效的提高了提升移动时的稳定性；

作为本实施例的另一种优选方式，所述提升装置5可以为使用升降螺杆实现向上提升的螺杆提升装置5；

作为本实施例的另一种优选方式，所述提升装置5可以为使用电动葫芦实现向上提升的电动葫芦提升装置5；

本实施例中，不管使用哪种方式的提升装置5，所述闸门本体1两侧的底部分别设置有锁止机构27，当闸门本体1提升到位后，通过锁止机构27将闸门本体1锁死，防止闸门本体1的自重下坠。

实施例二

与实施例一不同的是，实施例中，设置在所述潜水闸门泵2的后端用于水流通断且实现正反转排水的为闸板阀12，并在潜水闸门泵2的进水前端设置有进水导叶，使进水的预旋角符合潜水闸门泵2的进水旋角平均值，介于正负5°之间。

实施例三

一体化泵闸在河道内的应用，所述一体化泵闸为上述的任一种一体化泵闸，所述的一体化泵闸设置在内河段和外河段之间。

以上，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明的技术范围作任何限制，本行业的技术人员，在本技术方案的启迪下，可以做出一些变形与修改，凡是依据本发明的技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。