申请日2018.04.16
公开(公告)日2018.10.12
IPC分类号C02F1/00; C09D4/06; C09D5/08; C09D7/61; E02B7/40; E02B7/52; E02B7/54
摘要
本发明属于水利工程技术领域，主要涉及一种适用于污水治理的排水机构，包括闸墩和安装在闸墩内的闸门，所述闸墩上端开设有第一安装孔，所述闸门上端开设有第二安装孔，所述第一安装孔和第二安装孔内穿设有安装轴，所述闸门设有弧形条，所述闸门上铰接有支撑柱，所述支撑柱自由端安装有漂浮块，所述支撑柱顶端等间距设有传动齿,所述闸墩上设有齿轮安装柱，所述齿轮安装柱底端设有齿轮，所述齿轮与传动齿啮合，所述闸墩开设有安装腔，所述齿轮轴上安装有卷线轮，所述安装腔内设有悬吊件，所述卷线轮上固定安装有挂绳，挂绳与悬吊件固定连接，它结构简单成本较低，可防止泄洪时闸门震荡、拍打，延长闸墩使用寿命，具有较好的抗腐蚀能力。
权利要求书
1.一种适用于污水治理的排水机构，包括闸墩(1)和安装在闸墩(1)内的闸门(2)，其特征在于：所述闸门(2)为防腐闸门，所述闸墩(1)上端开设有第一安装孔(11)，所述闸门(2)上端开设有第二安装孔(21)，所述第一安装孔(11)和第二安装孔(21)内穿设有安装轴(3)，所述闸门(2)底端两侧设有弧形条(22)，所述闸墩(1)于闸门(2)下部安装有弧形导轨(12)，所述弧形导轨(12)和弧形条(22)所在圆与第一安装孔(11)所在圆为同心圆，所述弧形条(22)下端面与弧形导轨(12)上端面相切接触，所述闸门(2)上铰接有支撑柱(31)，所述支撑柱(31)自由端安装有漂浮块(32)，所述支撑柱(31)顶端等间距设有传动齿,所述闸墩(1)上设有齿轮安装柱(41)，所述齿轮安装柱(41)底端设有齿轮(42)，所述齿轮(42)与传动齿啮合，所述闸墩(1)于齿轮安装柱(41)一侧开设有安装腔(13)，所述齿轮(42)的齿轮轴(51)一端穿出齿轮安装柱(41)且穿过安装腔(13)安装在闸墩(1)上，所述齿轮轴(51)于安装腔(13)内固定安装有卷线轮(52)，所述安装腔(13)内部上端安装有定滑轮(53)，所述安装腔(13)内设有悬吊件(55)，所述卷线轮(52)上固定安装有挂绳(54)，所述挂绳(54)自由端穿过定滑轮(53)与悬吊件(55)固定连接，所述闸门(2)自然下垂闸墩(1)关闭时悬吊件(55)处于悬吊状态，所述闸门(2)转动闸墩(1)开启时悬吊件(55)下降。
2.根据权利要求1所述的一种适用于污水治理的排水机构，其特征在于：所述第一安装孔(11)和第二安装孔(21)内均安装有轴承，所述安装轴(3)穿设于轴承内。
3.根据权利要求2所述的一种适用于污水治理的排水机构，其特征在于：所述闸门(2)底端面为圆弧结构、且底端面圆弧与弧形块(22)底端圆弧为同心圆弧，闸墩(1)于闸门(2)底端对应位置设有弧形槽，所述弧形槽圆弧面所在圆弧与弧形导轨(12)上端面所在圆弧为同心圆弧。
4.根据权利要求3所述的一种适用于污水治理的排水机构，其特征在于：所述闸墩(1)于弧形导轨(12)底端一体成型设有支撑台，所述弧形导轨(12)底端嵌入支撑台内。
5.根据权利要求4所述的一种适用于污水治理的排水机构，其特征在于：所述支撑柱(31)为长方体结构，所述支撑柱(31)顶端的棱边设有倒角结构，所述支撑柱(31)上的传动齿为V字形结构。
6.根据权利要求5所述的一种适用于污水治理的排水机构，其特征在于：所述支撑柱(31)上传动齿的顶面与支撑柱(31)上端面相互平行，所述齿轮(42)表面齿顶部开设有与支撑柱(31)顶端相匹配的缺口。
7.根据权利要求6所述的一种适用于污水治理的排水机构，其特征在于：所述闸门(2)包括闸门门板和镶嵌于闸门门板上的网板，所述闸门门板和网板上均涂设有水性防腐蚀涂层，所述水性防腐蚀涂层由水性防腐蚀涂料固化形成。
8.根据权利要求7所述的一种适用于污水治理的排水机构，其特征在于：所述水性防腐蚀涂料的制备原料包括：不锈钢鳞片70-100重量份、环氧大豆油250-350ml、纳米级氧化锌8-15重量份、锌铝合金鳞片15-30重量份、氯醋树脂300-350重量份、消泡剂0.5-0.7重量份、偶联剂30-55重量份、防沉剂7-12重量份、电气石粉末8-12重量份、凹凸棒土150-220重量份、膨润土20-40重量份、纳米二氧化硅20-50重量份、醋酸丁酯溶液100-150ml、N,N-二甲基苄胺5-10ml、甲基丙烯酸-2-乙基叔丁三酯90-150ml和三羟甲基丙烷40-70ml。
9.根据权利要求8所述的一种适用于污水治理的排水机构，其特征在于：所述水性防腐蚀涂料制备的步骤如下：
S1：酯化氯醋树脂：将氯醋树脂制备为悬浮液，环氧大豆油加热后加入纳米级氧化锌、阻聚剂N,N-二甲基苄胺，将氯醋树脂悬浮液缓慢加入，保温搅拌得到酯化后的氯醋树脂;
S2：混合溶液：加入醋酸丁酯溶液制备悬浮液，再加入甲基丙烯酸-2-乙基叔丁三酯和三羟甲基丙烷混合溶液，加入凹凸棒土，进行紫外光辐射，得到混合溶液;
S3：防腐涂料：将混合溶液溶解后加入消泡剂、电气石粉末、膨润土、纳米二氧化硅，球磨，再加入不锈钢鳞片、锌铝合金鳞片、偶联剂、防沉剂，进行超声分散，得到防腐涂料。
10.根据权利要求9所述的一种适用于污水治理的排水机构，其特征在于：所述水性防腐蚀涂料的涂覆步骤如下：
第一层涂覆：将闸门门板和网板表面除锈，用乙醇溶液、常压常温等离子设备清洗处理，通过高速喷射涂料进行第一层水性防腐蚀涂料涂覆，在50-60℃烘干2-3小时;
第二层涂覆：将干燥后的经过第一层涂覆的闸门门板和网板通过高速喷射涂料进行第二层水性防腐蚀涂料涂覆，在70-80℃烘干4-5小时;
第三层涂覆：将干燥后的经过第二层涂覆的闸门门板和网板用手工刷涂进行第三层水性防腐蚀涂料涂覆，自然风干，得到水性防腐蚀涂层。
说明书
一种适用于污水治理的排水机构
技术领域
本发明属于水利工程技术领域，具体涉及一种适用于污水治理的排水机构。
背景技术
翻板闸门能够实现自动控制水位，主要用于在水库、河流、蓄水池等处拦截或排泄水流。现在应用最为广泛的翻板闸门即为水力自控翻板闸门，其是利用水力和闸门重量相互制衡，通过增设阻尼反馈系统来达到调控水位的目的，当上游水位升高则闸门绕“横轴”逐渐开启泄流;反之，上游水位下降则闸门逐渐回关蓄水，使上游水位始终保持在设计要求的范围内。
目前水力自控翻板闸门具有垂直挡水翻板闸门和预倾角连杆滚轮闸门两种类型，其中垂直挡水翻板闸门采用双支点带连杆方式，在实际运行过程中，能基本满足工程需要。但是这种闸门还存在一些不足，主要是在某些水力条件下容易发生小开度振动拍打现象，虽然短期内不至影响到整个闸坝的安全，但长期的小开度振动拍打会导致翻板闸门底部和固定坝的疲劳破损，以致闸坝漏水严重，直至造成整个翻板闸坝工程的破坏。滚轮连杆式翻板闸门是一种双支点带连杆的闸门，由面板、支腿、支墩、滚轮，连杆等部件组成，根据闸门水位的变化，依靠水力作用自动控制闸门的开启和关闭，这种闸门的优点能有效防止翻板闸门的小开度振动拍打现象，缺点是仍然需要增设阻尼反馈系统，使得闸门整体结构复杂，工程造价高;同时翻板闸门长期浸泡与水中，闸门本体容易被水体侵蚀，影响闸门的使用寿命，特别在环境治理过程中用于污水治理蓄水池的闸门被腐蚀的情况尤为严重。
发明内容
基于上述背景技术中提到的问题，本发明提供了一种适用于污水治理的排水机构，它结构简单成本较低，可防止泄洪时闸门震荡、拍打，延长闸墩使用寿命，具有较好的抗腐蚀能力。
本发明采用的技术方案如下：
一种适用于污水治理的排水机构，包括闸墩和安装在闸墩内的闸门，所述闸门为防腐闸门，所述闸墩上端开设有第一安装孔，所述闸门上端开设有第二安装孔，所述第一安装孔和第二安装孔穿设有安装轴，所述闸门底端两侧设有弧形条，所述闸墩于闸门下部安装有弧形导轨，所述弧形导轨和弧形条所在圆与第一安装孔所在圆为同心圆，所述弧形条下端面与弧形导轨上端面相切接触，所述闸门上铰接有支撑柱，所述支撑柱自由端安装有漂浮块，所述支撑柱顶端等间距设有传动齿,所述闸墩上设有齿轮安装柱，所述齿轮安装柱底端设有齿轮，所述齿轮与传动齿啮合，所述闸墩于齿轮安装柱一侧开设有安装腔，所述齿轮的齿轮轴一端穿出齿轮安装柱穿过安装腔安装在闸墩上，所述齿轮轴于安装腔内固定安装有卷线轮，所述安装腔内部上端安装有定滑轮，所述安装腔内设有悬吊件，所述卷线轮上固定安装有挂绳，所述挂绳自由端穿过定滑轮与悬吊件固定连接，所述闸门自然下垂闸墩关闭时悬吊件处于悬吊状态，所述闸门转动闸墩开启时悬吊件下降。
进一步，所述第一安装孔和第二安装孔内均安装有轴承，所述安装轴穿设于轴承内。
进一步，所述闸门底端面为圆弧结构、且底端面圆弧与弧形块底端圆弧为同心圆弧，闸墩于闸门底端对应位置设有弧形槽，所述弧形槽圆弧面所在圆弧与弧形导轨上端面所在圆弧为同心圆弧。
进一步，所述闸墩于弧形导轨底端一体成型设有支撑台，所述弧形导轨底端嵌入支撑台内。
进一步，所述支撑柱为长方体结构，所述支撑柱顶端的棱边设有倒角结构，所述支撑柱上的传动齿为V字形结构。
进一步，所述支撑柱上传动齿的顶面与支撑柱上端面相互平行，所述齿轮表面齿顶部开设有与支撑柱顶端相匹配的缺口。
进一步，所述闸门包括闸门门板和镶嵌于闸门门板上的网板，所述闸门门板和网板上均涂设有水性防腐蚀涂层，所述水性防腐蚀涂层由水性防腐蚀涂料固化形成。
进一步，所述水性防腐蚀涂料的制备原料包括：
不锈钢鳞片70-100重量份、环氧大豆油250-350ml、纳米级氧化锌8-15重量份、锌铝合金鳞片15-30重量份、氯醋树脂300-350重量份、消泡剂0.5-0.7重量份、偶联剂30-55重量份、防沉剂7-12重量份、电气石粉末8-12重量份、凹凸棒土150-220重量份、膨润土20-40重量份、纳米二氧化硅20-50重量份、醋酸丁酯溶液100-150ml、N,N-二甲基苄胺5-10ml、甲基丙烯酸-2-乙基叔丁三酯90-150ml和三羟甲基丙烷40-70ml。
所述水性防腐蚀涂料的制备的步骤如下：
将氯醋树脂进行超声分散，制备成为悬浮液，环氧大豆油加热后加入纳米级氧化锌、阻聚剂N,N-二甲基苄胺，边搅拌边将氯醋树脂悬浮液缓慢加入，保温搅拌，得到酯化后的氯醋树脂，氯醋树脂含有羧基基能团，羧基官能团活性较高，对其改性可增加氯醋树脂的热稳定性和对金属闸门的附着性;
将酯化后氯醋树脂中加入醋酸丁酯溶液，超声分散，形成悬浮液，再加入甲基丙烯酸-2-乙基叔丁三酯和三羟甲基丙烷混合溶液，搅拌均匀，加热后，再加入凹凸棒土，在加热搅拌速度的条件下进行紫外光辐射，得到混合溶液;
氯醋树脂在紫外光的辐射下发生了分子间和分子内的交联反应，对氯醋树脂的活性基团进行了自封闭，在反应过程中因纳米氧化锌在酯化过程仅起到催化作用，且粒径特别小，在自封闭反应过程中，纳米氧化锌受到了紫外光照射，分解出带负电的电荷，留下带正电的空穴，使纳米氧化锌具有极强的化学活性，凹凸棒土有较大的表面积和表面物理化学结构及离子状态，从具有物理吸附和化学吸附性，物理吸附是通过范德华力作用，而凹凸棒土的晶体化学成分的同晶置换和配位水失去而产生的电荷不平衡，形成的电性吸附中心与纳米氧化锌进行结合，再有机溶液中生成氧化锌-凹凸棒土复合材料，从而提高了涂料的机械强度和热稳定性，增加了对金属的附着能力。
将混合溶液在加热溶解，加入消泡剂，混匀，加入电气石粉末、膨润土、纳米二氧化硅，球磨，再加入不锈钢鳞片、锌铝合金鳞片、偶联剂、防沉剂，进行超声分散，得到防腐涂料;
不锈钢鳞片涂料是多层片状结构，可以形成平行叠加的错层厚膜，产生特殊的“迷宫”效应，不仅把涂层分割成许多小空间而降低涂层的收缩应力和膨胀系数，而且迫使介质迂回渗入，从而延缓了腐蚀介质扩散和侵入基体的途径和时间，因而具有极佳的抗渗透性、抗冲击性、耐磨性和耐腐蚀性，延长了涂层的使用寿命，但仅单独加入不锈钢鳞片涂料仍有一定的缺陷，更改配方，在不锈钢鳞片中加入锌铝合金鳞片可以使防腐蚀效果更好，加入电气石粉末可以吸收化学试剂带来的异味，且电气石硬度大，在研磨过程中还可以作为研磨添加剂还可以和膨润土一起作为填料，将电气石粉末、膨润土、二氧化硅、氧化锌-凹凸棒土等可以填充进有的微裂纹、微气泡细小空间，还在表面形成致密的薄层，减少了涂层与金属基体之间的热膨胀系数之差，降低了涂层硬化时的收缩率及内应力，抑制了涂层龟裂，剥落，提高了涂层的黏结力和抗冲击性。因而具有更为优异的耐蚀性、耐光性、耐磨性、耐高温、耐酸碱和耐水性。
进一步，所述水性防腐蚀涂料涂覆在闸门门板和网板上的涂覆步骤为：
第一层涂覆：将闸门门板和网板表面除锈，用乙醇溶液清洗干净，再用常压常温等离子设备处理，除去表面的微量有机物，增大对涂料的附着力，自然风干，将闸门门板和网板表面通过高速喷射涂料进行第一层水性防腐蚀涂料涂覆，在50-60℃烘干2-3小时;
第二层涂覆：将干燥后的经过第一层涂覆的闸门门板和网板通过高速喷射涂料进行第二层水性防腐蚀涂料涂覆，在70-80℃烘干4-5小时;
第三层涂覆：将干燥后的经过第二层涂覆的闸门门板和网板用手工刷涂进行第三层水性防腐蚀涂料涂覆，自然风干，得到水性防腐蚀涂层。
本发明具备的有益效果：
1、闸门铰接安装于闸墩内在闸门重力作用下自然下垂对水体进行阻拦，蓄水逐渐增加，水体对闸门的的压力逐渐增大，当蓄水达到一定量闸门重力无法承受水体压力时，闸门绕安轴进行旋转，闸门底端与闸墩脱离开即可始泄洪，闸墩上设有弧形导轨闸门上设有与弧形导轨接触的弧形块，在泄洪时弧形导轨可通过弧形块对闸门起到一定的阻碍作用，减弱泄洪时闸门的晃动、拍打，同时弧形导轨通过弧形块对闸门可起到径向支撑，防止泄洪时闸门径向震荡，延长闸墩的使用寿命;
2、弧形条设于闸门底端的两侧，在泄洪过程水体对弧形块的冲击力较小，既在泄洪过程中水体对闸门产生的冲击力导致闸门对安装轴和闸墩产生的径向拉力较小，在保证泄洪时减弱闸门震荡晃动的前提下，进一步延长安装轴、闸墩的使用寿命;
3、闸门铰接有支撑柱，支撑柱自由端设有漂浮块，闸墩于支撑柱上部设有齿轮，在齿轮的限制作用下漂浮块浸没在水体内，使支撑柱自由端可在漂浮块浮力作用下上升使传动齿与齿轮啮合，齿轮轴上设有卷线轮，卷线轮通过挂绳连接有悬挂件，在泄洪过程中若闸门回位则必然通过传动齿带动齿轮转动、齿轮转动必须克服悬挂件的重力将悬挂件吊起，因此在悬挂件的作用下支撑柱对闸门将产生一个推力，避免铰接于闸墩上的闸门在泄洪过程中产生晃动;
4、闸门表面的涂设有附着能力较强的防腐涂层，增强闸门的抗腐蚀能力，延长了闸门的使用寿命。