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申请/专利权人：天津大学

摘要：本发明公开一种寒区河渠履带式导冰结构，倾斜布置于排冰渠道下游侧，与主干渠道之间存在夹角，由锚固桩、连接索、动力滚筒、辅助滚筒和排冰履带组成，锚固桩设置于主干渠道的两岸，动力滚筒和辅助滚筒竖向等间距的排列设置并通过排冰履带依次相互连接，排冰履带设置于动力滚筒和辅助滚筒的外侧，动力滚筒和辅助滚筒均为圆柱体，且从上到下依次由滚筒浮体、滚筒主体和滚筒压重组成，动力滚筒的滚筒主体内设有转动电机用以提供动力；辅助滚筒的中部设有滚筒转轴，动力滚筒和辅助滚筒的上端之间及下端之间通过连接杆依次连接；导冰结构的两侧分别通过两根柔性连接索与锚固桩通过固定卡扣连接，以增加导冰结构对水位变化的适应能力。

主权项：1.一种寒区河渠履带式导冰结构，其特征在于，导冰结构倾斜布置于排冰渠道下游侧，与主干渠道之间存在夹角，由锚固桩、连接索、动力滚筒、辅助滚筒和排冰履带组成，所述锚固桩设置于主干渠道的两岸，所述动力滚筒和辅助滚筒竖向等间距的排列设置并通过排冰履带依次相互连接，排冰履带设置于动力滚筒和辅助滚筒的外侧，所述动力滚筒和辅助滚筒均为圆柱体，且从上到下依次由滚筒浮体、滚筒主体和滚筒压重组成，所述动力滚筒的滚筒主体内设有转动电机，为排冰履带的转动提供动力；辅助滚筒的中部设有滚筒转轴，所述动力滚筒和辅助滚筒的上端之间及下端之间通过连接杆依次连接；导冰结构的两侧分别通过两根柔性连接索与所述锚固桩通过固定卡扣连接，以增加导冰结构对水位变化的适应能力，所述动力滚筒设置有至少1个；所述排冰履带的外表面设置为凹凸形状以增加摩擦力；所述辅助滚筒中部设有用于安装滚筒转轴的贯通孔，所述贯通孔的孔径大于滚筒转轴的直径；所述贯通孔和滚筒转轴之间还安装有轴承，用于减小摩擦力；冰凌随水流运动在遇到该导冰结构阻滞时，冰凌将减速并可能短暂停留，由主动滚筒内的转动电机提供动力推动排冰履带滚动，冰凌在排冰履带摩擦力和表面凸起的推力作用下，迫使冰凌向预期的方向运动。

全文数据：一种寒区河渠履带式导冰结构技术领域本发明涉及寒区河道、渠道冬季输水中的冰害防治措施，特别是一种寒区河渠履带式导冰结构。背景技术我国北方冬季气候寒冷，河流和渠道冬季大多为冰盖下输水方式运行。但是在初冬冰盖形成前以及冬末冰盖破碎后，将会形成大量冰凌随水流运动的情况。当水流流速较高时，冰凌容易在河渠断面突变、底坡突变以及涉水建筑物闸门、桥梁等位置停滞、下潜、堆积形成冰塞或冰坝灾害，堵塞过水断面，减小断面过流能力，继而可能引发河渠溢流等凌汛灾害，严重威胁人民生命、财产安全。发明内容本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种寒区河渠履带式导冰结构，随水流运动的冰凌遇到该导冰结构阻滞后，动力滚筒将在电力作用下，带动辅助滚筒以及履带发生转动，利用摩擦力以及排冰履带外表面凸起对冰凌的推力，促使冰凌改变运动方向，避免大量冰凌停滞、堆积形成冰塞、冰坝危害，有效减小下游干渠输冰压力，为保障河渠在冬季安全稳定输水发挥重要作用。本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种寒区河渠履带式导冰结构，导冰结构倾斜布置于排冰渠道下游侧，与主干渠道之间存在夹角，由锚固桩、连接索、动力滚筒、辅助滚筒和排冰履带组成，所述锚固桩设置于主干渠道的两岸，所述动力滚筒和辅助滚筒竖向等间距的排列设置并通过排冰履带依次相互连接，排冰履带设置于动力滚筒和辅助滚筒的外侧，所述动力滚筒和辅助滚筒均为圆柱体，且从上到下依次由滚筒浮体、滚筒主体和滚筒压重组成，所述动力滚筒的滚筒主体内设有转动电机，为排冰履带的转动提供动力；辅助滚筒的中部设有滚筒转轴，所述动力滚筒和辅助滚筒的上端之间及下端之间通过连接杆依次连接；导冰结构的两侧分别通过两根柔性连接索与所述锚固桩通过固定卡扣连接，以增加导冰结构对水位变化的适应能力。进一步的，所述动力滚筒设置有至少1个。进一步的，所述排冰履带的外表面设置为凹凸形状以增加摩擦力。进一步的，所述辅助滚筒中部设有用于安装滚筒转轴的贯通孔，所述贯通孔的孔径大于滚筒转轴的直径。进一步的，所述贯通孔和滚筒转轴之间还安装有轴承，用于减小摩擦力。与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：1.该导冰结构与河渠水流主流向呈一定角度倾斜布置，在导冰结构两侧分别采用2根连接索将导冰结构与锚固桩相连。采用柔性连接索是为了增强该结构对水位变化的适应能力。2.由于滚筒是由上部密度小于水的滚筒浮体、下部的密度较大滚筒压重以及中间抗摩擦能力较好的滚筒主体组成，因而自身稳定性较好，而上下两根导冰索自身的抗扭转性质，也增加了该滚筒式导冰索在垂向力作用下的稳定性。因而该滚筒式导冰索结构自身稳定性强。冰凌随水流运动在遇到该导冰结构阻滞时，冰凌将减速并可能短暂停留。由主动滚筒内的转动电机提供动力推动排冰履带滚动，冰凌在排冰履带摩擦力和表面凸起的推力作用下，迫使冰凌向预期的方向运动。因此该导冰结构控冰效果很好，适用范围较为广泛。3.该导冰结构具有标准化生产，质量可靠的特点，采用的技术成熟且结构简单，适用范围较为广泛。该导冰结构对水流的影响较小，但随水流运动的冰凌将在该导冰结构作用下改变运动方向，在主动滚筒提供动力条件下，排冰履带可以有效避免冰凌在该导冰结构前发生堆积，可以实现有效降低下游输冰压力，减小下游发生冰塞、冰坝等极端冰害的可能性，有效保障冰期输水的安全稳定。4.该导冰结构对水流的运动影响较小，水流可沿主流方向继续向下游流动，而随水流运动的冰凌则受该导冰结构阻拦和导向。该导冰结构既实现了对冰凌运动方向的引导，同时又能够有效避免大量冰凌的堆积，避免冰凌堵塞过水断面，对于保障冰期输水安全具有重要意义。附图说明图1为本发明导冰结构的平面布置示意图。图2为本发明导冰结构滚筒的结构示意图。图3为本发明导冰结构的横剖面结构示意图。附图标记：1-滚筒浮体；2-滚筒主体；3-滚筒压重；4-滚筒转轴；5-连接杆；6-转动电机；7-连接索；8-排冰履带；9-锚固桩；10-固定卡扣。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。一种寒区河渠履带式导冰结构，如图1所示，倾斜布置于排冰渠道下游侧，与主干渠道之间具有一定的夹角。如图2和图3所示，该导冰结构由滚筒浮体1，滚筒主体2，滚筒压重3，滚筒转轴4，连接杆5，转动电机6，连接索7，排冰履带8，锚固桩9，固定卡扣10组成。滚筒浮体1、滚筒主体2和滚筒压重3从上到下依次设置组成辅助滚筒和主动滚筒的基本结构。辅助滚筒中间具有贯通孔，孔径略大于滚筒转轴4的直径。滚筒转轴4通过该贯通孔套在辅助滚筒内，辅助滚筒以滚筒转轴4为轴自由转动，为了进一步减小辅助滚筒转动时的摩擦力，可在辅助滚筒和滚筒转轴4之间添加轴承。主动滚筒结构与辅助滚筒类似，区别在于主动滚筒的滚筒主体2内设置有转动电机6，转动电机6为整个导冰结构的滚筒提供动力。该导冰结构两侧分别用两根柔性连接索7将其与两岸锚固桩9通过固定卡扣10连接。本实施例中，动力滚筒和辅助滚筒依次竖向排列设置，排冰履带设置于动力滚筒和辅助滚筒的外侧，动力滚筒和辅助滚筒的上端之间及下端之间通过连接杆5依次连。该实施例中，导冰结构与主干渠道之间的夹角为60°，导冰结构主体长度为12m，排冰履带总长度为24.942m。分别在两侧设置2个主动滚筒，如图3所示，主动滚筒和辅助滚筒直径都是30cm，具体来说：滚筒浮体1直径30cm，高10cm；滚筒主体2直径30cm，高20cm；滚筒压重3直径30cm，高10cm；连接索7四根，长度均为3m以应对水位变化；滚筒间距30cm，合计辅助滚筒19个，主动滚筒2个。本发明并不限于上文描述的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在描述和说明本发明的技术方案，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的。在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，本领域的普通技术人员在本发明的启示下还可做出很多形式的具体变换，这些均属于本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种寒区河渠履带式导冰结构，其特征在于，导冰结构倾斜布置于排冰渠道下游侧，与主干渠道之间存在夹角，由锚固桩、连接索、动力滚筒、辅助滚筒和排冰履带组成，所述锚固桩设置于主干渠道的两岸，所述动力滚筒和辅助滚筒竖向等间距的排列设置并通过排冰履带依次相互连接，排冰履带设置于动力滚筒和辅助滚筒的外侧，所述动力滚筒和辅助滚筒均为圆柱体，且从上到下依次由滚筒浮体、滚筒主体和滚筒压重组成，所述动力滚筒的滚筒主体内设有转动电机，为排冰履带的转动提供动力；辅助滚筒的中部设有滚筒转轴，所述动力滚筒和辅助滚筒的上端之间及下端之间通过连接杆依次连接；导冰结构的两侧分别通过两根柔性连接索与所述锚固桩通过固定卡扣连接，以增加导冰结构对水位变化的适应能力。2.根据权利要求1所述一种寒区河渠履带式导冰结构，其特征在于，所述动力滚筒设置有至少1个。3.根据权利要求1所述一种寒区河渠履带式导冰结构，其特征在于，所述排冰履带的外表面设置为凹凸形状以增加摩擦力。4.根据权利要求1所述一种寒区河渠履带式导冰结构，其特征在于，所述辅助滚筒中部设有用于安装滚筒转轴的贯通孔，所述贯通孔的孔径大于滚筒转轴的直径。5.根据权利要求4所述一种寒区河渠履带式导冰结构，其特征在于，所述贯通孔和滚筒转轴之间还安装有轴承，用于减小摩擦力。

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