[發明專利]一種水力取水系統

有效

• 申請號: 201710852659.3
• 申請日: 2017-09-20
• 公開（公告）號: CN107419774B
• 公開（公告）日: 2019-11-01
• 發明（設計）人: 鐘亮;潘云文;倪志輝;廖尚超;姜彤;張建梅;蔣孜偉
• 申請（專利權）人: 重慶交通大學
• 主分類號: E03B3/04
• 分類號: E03B3/04
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 伍倫辰

本發明公開了一種水力取水系統，包括取水渠，其特征在于，取水渠進口處設置有取水裝置，取水裝置包括一個取水腔體，取水腔體一端設置有位于取水渠進口上方的出水口，出水口處設置有出水單向閥，取水通道另一端內腔中設置有取水活塞并向外連接設置有推拉桿，取水腔體上還向下連通設置有進水管，進水管內設置有進水單向閥；推拉桿外端通過傳動機構和葉輪傳動連接，葉輪安裝在葉輪軸上且葉輪能夠靠水流帶動旋轉，傳動機構輸入端和葉輪軸相連，輸出端和推拉桿外端相連并能夠帶動推拉桿做推拉往復運動。本發明具有能夠巧妙利用河流自身攜帶能量進行取水，運行穩定且成本低廉，選址要求更低，取水水量和水質更有保障且利于沉沙清理等優點。

技術領域

本發明屬于河流水利工程領域，具體涉及一種水力取水系統。

背景技術

河床式取水構筑物指的是利用進水管將取水頭部伸入江河、湖泊中取水的構筑物，一般由取水頭部、進水管（自流管或虹吸管）、進水間（或集水井）和泵房組成。取水頭部是河床式取水構筑物的進水部分，是引水管線的取水源頭，常建于河岸一側，并通過布設閘門來節制水流。取水口選址一般應考慮河道泥沙淤積和取水水量要求等情況，保證河道水位最低時，也能使水源水進入引水管線。

通常取水口可布置在泥沙淤積較少的河岸一側(如彎道凹岸)，但工程實際中也存在以下問題：(1)依靠水泵進行取水，依賴且浪費電力，水泵長期運行容易失效，取水穩定性差。(2)泵房修建受限于河道泥沙淤積情況，選址較為困難；同時取水口泵房的修建破壞了原有河道邊界并對河勢產生影響，導致工程后河床下切，水位下降，取水量減少，難于滿足設計用水需求。(3)由取水口直接進入引水管線的水體夾雜懸浮泥沙，影響水質且因泥沙沉積造成壅塞。

故針對上述情況，如何提供一種運行穩定且成本低廉，選址要求更低、取水水量和水質更有保障，且實施方便，引水質量高且利于沉沙清理的取水系統，成為本領域技術人員有待考慮解決的問題。

發明內容

針對上述現有技術的不足，本發明所要解決的技術問題是：如何提供一種能夠巧妙利用河流自身攜帶能量進行取水，運行穩定且成本低廉，選址要求更低，取水水量和水質更有保障，且實施方便，取水質量高且利于沉沙清理的水力取水系統。

為了解決上述技術問題，本發明采用了如下的技術方案：

一種水力取水系統，包括取水渠，其特征在于，取水渠進口處設置有取水裝置，取水裝置包括一個取水腔體，取水腔體一端設置有位于取水渠進口上方的出水口，出水口處設置有控制單向向外出水的出水單向閥，取水腔體另一端內腔中設置有取水活塞，取水活塞外側向外連接設置有推拉桿，取水活塞和出水單向閥之間的取水腔體上還向下連通設置有進水管，進水管下端浸沒于取水河流內，進水管內設置有控制往取水腔體單向進水的進水單向閥；推拉桿外端通過傳動機構和葉輪傳動連接，葉輪安裝在葉輪軸上且葉輪至少具有部分浸沒于取水河流內并能夠靠水流帶動旋轉，傳動機構輸入端和葉輪軸相連，輸出端和推拉桿外端相連并能夠帶動推拉桿做推拉往復運動。

這樣，可以依靠河流的流動提供動力，通過傳動機構帶動推拉桿往復運動。進而帶動活塞的往復運動，由于兩個單向閥的存在，活塞往遠離出水口方向運動時，出水單向閥閉合，進水單向閥打開實現進水管進水，活塞往出水口方向運動時，進水單向閥閉合，出水單向閥打開實現出口的出水。這樣就能夠巧妙利用河流自身攜帶能量進行取水，無需耗費電力，且系統運行穩定，成本低廉，同時無需考慮設置泵房，故對選址要求更低。

作為優化，取水腔體出水口出設置有出水管道，出水單向閥設置于出水管道內。這樣更加方便出水單向閥的設置安裝。

作為優化，所述傳動機構包括一個凸輪轉盤，凸輪轉盤軸心處和一個傳動桿固定連接并能夠靠傳動桿帶動旋轉，凸輪轉盤遠離軸心位置和推拉桿外端鉸接，推拉桿內端和取水活塞外側面鉸接設置，傳動桿和葉輪軸傳動連接并能夠靠其帶動旋轉。

這樣，依靠凸輪轉盤機構將轉矩輸入轉化為取水活塞的往復直線運動，進而方便實現取水控制，具有結構簡單，運行可靠的優點。