一种仿船桨游动式静水生态系统悬浮修复装置的制作方法

本发明涉及水体修复装置领域，更具体地说，涉及一种仿船桨游动式静水生态系统悬浮修复装置。

背景技术：

水体修复是指除了依靠水生生态系统本身的自适应、自组织、自调节能力以外，采取人工的物理、化学和生物的方法，使水体恢复到原有的生态功能的过程。

按水体受到的污染可分为：水体重金属污染修复、水体富营养化修复、石油污染修复、pops污染修复、城市景观水体修复等。水体富营养化（eutrophication）指的是水体中n、p等营养盐含量过多而引起的水质污染现象，其实质是由于营养盐的输入输出失去平衡性，从而导致水生态系统物种分布失衡，单一物种疯长，破坏了系统的物质与能量的流动，使整个水生态系统逐渐走向灭亡，tp（总磷）和tn（总氮）是衡量水质优劣的重要指标，tp和tn的浓度越高，水体富营养化程度越深。

但在静水生态系统（如池塘、水库、湖泊等）这类不流动或很少流动的水体中，由于水体流动性极小，在修复过程中难以实现均匀修复，造成修复点与其他位置的水质差距较大，从而使得整个水域修复效果较差。

技术实现要素：

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种仿船桨游动式静水生态系统悬浮修复装置，它通过给予隔磁滚球一个初始动力，继而在双力平衡器的作用下使隔磁滚球实现持续地来回移动，对一对内板循环产生撞击，通过内板的移动带动支杆和桨叶转动，使桨叶模仿船桨在水体中划动，给修复柱带来动力，使修复柱不断在水体中游动，从而实现对不同位置的水体进行修复，实现对静水生态系统的均匀全面修复过程。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种仿船桨游动式静水生态系统悬浮修复装置，包括修复柱，所述修复柱的两端分别固定连接有主气囊和副气囊，所述修复柱包括内柱，所述内柱的内部开设有滚槽，所述滚槽的内部放置有隔磁滚球，所述滚槽的左右两内壁均开设有梯形槽，所述梯形槽的内部设有内板，所述内板的上下两侧均设有支杆，所述内板和支杆之间连接有扭力转轴，所述支杆远离内板的一端固定连接有桨叶，所述桨叶位于梯形槽的外侧，一对所述内板相互靠近的一端均固定连接有一对限位板，所述滚槽的上下两内壁均开设有一对限位槽，所述限位板滑动连接于限位槽的内部，所述梯形槽的一对侧壁均开设有内槽，所述内槽的内部设有双力平衡器，所述双力平衡器包括滑动连接于内槽内部的梯形压块，所述梯形压块和内槽内壁之间固定连接有压缩弹簧，所述梯形压块远离压缩弹簧的倾斜面固定连接有磁片，所述内柱的外圈表面固定连接有吸附板，所述吸附板的外侧设有防护网，所述防护网的一对内壁分别与内柱的两端固定连接，所述滚槽的内壁还开设有与外界相通的长孔，所述长孔的内壁固定连接有进气管，所述进气管依次贯穿吸附板和防护网并延伸至防护网的外侧，所述进气管的内圈直径小于隔磁滚球的外圈直径，本发明通过给予隔磁滚球一个初始动力，继而在双力平衡器的作用下使隔磁滚球实现持续地来回移动，对一对内板循环产生撞击，通过内板的移动带动支杆和桨叶转动，使桨叶模仿船桨在水体中划动，给修复柱带来动力，使修复柱不断在水体中游动，从而实现对不同位置的水体进行修复，实现对静水生态系统的均匀全面修复过程。

进一步的，所述隔磁滚球包括空心球，所述空心球的内部填充有氮气，所述空心球的外表面固定连接有隔磁层，所述隔磁层的外表面涂有光滑涂层，隔磁层采用不具有铁磁性的金属材料，如铝，通过隔磁层对一对磁片起到一定的隔磁作用，使一对磁片之间的磁力受到损耗，磁力减小，内部的氮气在起到一定抗磁作用的同时，可使隔磁滚球具有轻质的特点，通过光滑涂层使隔磁滚球在滚动时受到较小的摩擦力，方便隔磁滚球对内板进行撞击。

进一步的，所述防护网的下端固定连接有垂直轴风车，所述垂直轴风车位于一对桨叶之间，当桨叶转动带动水流时，垂直轴风车在水流作用下会发生转动，使得整个修复柱在水体中发生转动，改变整个装置的朝向，从而使得整个装置可以无规律性地朝不同方向进行游动，对水体进行全面修复，并且，垂直轴风车和支杆之间具有足够的间隙，使得当支杆转动至极限时，支杆和桨叶均不会与垂直轴风车发生接触造成碰撞情况。

进一步的，还包括充气管，所述充气管的一端与进气管外端螺纹连接，通过充气管方便向滚槽内部通入气体。

进一步的，所述滚槽的槽口宽度和梯形槽的槽口宽度相同，所述滚槽的槽口宽度小于限位板的宽度，一对所述限位板相互靠近的一端分别与滚槽上下内壁位于同一平面上，限位板一方面可以限制内板的移动位置，使内板保持水平移动，另一方面，限位板对隔磁滚球起到支撑限位的作用，使隔磁滚球在梯形槽中也保持水平直线移动。

进一步的，所述主气囊呈椭圆锥形状，所述副气囊呈半球体形状，所述主气囊的底面直径小于副气囊的直径，不同形状大小的主气囊和副气囊在移动时，所受到的谁的阻力是不相同的，从而使修复柱向两侧移动的速度不同，使得修复柱可以更加无规律性地在水体中随意移动，对不同位置的水体进行修复。

进一步的，所述隔磁滚球的外圈直径大于梯形压块的宽度，所述内板的厚度小于梯形压块的宽度，使得内板不易完全阻挡在一对磁片之间，阻挡磁片的磁力传导，而隔磁滚球可以完全阻挡在一对磁片之间，并起到一定程度的隔绝磁片磁力的作用，所述内槽到梯形槽边缘内壁的的距离大于内板的厚度，使内板移动至梯形槽边缘位置时，隔磁滚球可以完全移动到一对磁片之间。

一种仿船桨游动式静水生态系统悬浮修复装置，其使用方法为：

s1、将充气管一端固定在进气管上，再将整个装置放入待修复的水体中，使其悬浮在水体内部，并使充气管的另一端位于水面上侧；

s2、然后将充气管的另一端与充气装置连接，通过充气装置向充气管中快速充入气体，在气流的作用下，给予隔磁滚球一个初始动力，使隔磁滚球向一侧快速滚动，撞击一侧的内板，随后隔磁滚球在双力平衡器的作用下自动进行循环滚动过程；

s3、将充气管从充气装置上取下，并将充气管放入水体中，随整个装置悬浮在水体中。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本方案通过给予隔磁滚球一个初始动力，继而在双力平衡器的作用下使隔磁滚球实现持续地来回移动，对一对内板循环产生撞击，通过内板的移动带动支杆和桨叶转动，使桨叶模仿船桨在水体中划动，给修复柱带来动力，使修复柱不断在水体中游动，从而实现对不同位置的水体进行修复，实现对静水生态系统的均匀全面修复过程。

（2）隔磁滚球包括空心球，空心球的内部填充有氮气，空心球的外表面固定连接有隔磁层，隔磁层的外表面涂有光滑涂层，隔磁层采用不具有铁磁性的金属材料，如铝，通过隔磁层对一对磁片起到一定的隔磁作用，使一对磁片之间的磁力受到损耗，磁力减小，内部的氮气在起到一定抗磁作用的同时，可使隔磁滚球具有轻质的特点，通过光滑涂层使隔磁滚球在滚动时受到较小的摩擦力，方便隔磁滚球对内板进行撞击。

（3）防护网的下端固定连接有垂直轴风车，垂直轴风车位于一对桨叶之间，当桨叶转动带动水流时，垂直轴风车在水流作用下会发生转动，使得整个修复柱在水体中发生转动，改变整个装置的朝向，从而使得整个装置可以无规律性地朝不同方向进行游动，对水体进行全面修复，并且，垂直轴风车和支杆之间具有足够的间隙，使得当支杆转动至极限时，支杆和桨叶均不会与垂直轴风车发生接触造成碰撞情况。

（4）还包括充气管，充气管的一端与进气管外端螺纹连接，通过充气管方便向滚槽内部通入气体。

（5）滚槽的槽口宽度和梯形槽的槽口宽度相同，滚槽的槽口宽度小于限位板的宽度，一对限位板相互靠近的一端分别与滚槽上下内壁位于同一平面上，限位板一方面可以限制内板的移动位置，使内板保持水平移动，另一方面，限位板对隔磁滚球起到支撑限位的作用，使隔磁滚球在梯形槽中也保持水平直线移动。

（6）主气囊呈椭圆锥形状，副气囊呈半球体形状，主气囊的底面直径小于副气囊的直径，不同形状大小的主气囊和副气囊在移动时，所受到的谁的阻力是不相同的，从而使修复柱向两侧移动的速度不同，使得修复柱可以更加无规律性地在水体中随意移动，对不同位置的水体进行修复。

（7）隔磁滚球的外圈直径大于梯形压块的宽度，内板的厚度小于梯形压块的宽度，使得内板不易完全阻挡在一对磁片之间，阻挡磁片的磁力传导，而隔磁滚球可以完全阻挡在一对磁片之间，并起到一定程度的隔绝磁片磁力的作用，内槽到梯形槽边缘内壁的的距离大于内板的厚度，使内板移动至梯形槽边缘位置时，隔磁滚球可以完全移动到一对磁片之间。

附图说明

图1为本发明在使用前的立体图；

图2为本发明在使用时的立体图一；

图3为本发明在使用时的立体图二；

图4为本发明在使用时的侧面结构示意图；

图5为本发明在使用时的顶面结构示意图一；

图6为本发明在使用时的顶面结构示意图二；

图7为本发明在使用前的顶面结构示意图；

图8为本发明的隔磁滚球的正面结构示意图；

图9为本发明的正面结构示意图；

图10为本发明的梯形压块的立体图；

图11为本发明在使用充气管时的立体图。

图中标号说明：

1主气囊、2副气囊、3内柱、301滚槽、302梯形槽、303限位槽、304内槽、4内板、5支杆、6桨叶、7限位板、8隔磁滚球、81空心球、82隔磁层、83光滑涂层、9压缩弹簧、10梯形压块、11磁片、12吸附板、13防护网、14进气管、15垂直轴风车、16充气管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

请参阅图1，一种仿船桨游动式静水生态系统悬浮修复装置，包括修复柱，修复柱的两端分别固定连接有主气囊1和副气囊2，通过主气囊1和副气囊2使整个装置的重力与水的浮力相等，实现整个装置悬浮于水体内部，请参阅图4，修复柱包括内柱3，内柱3的内部开设有滚槽301，滚槽301的内部放置有隔磁滚球8，滚槽301的左右两内壁均开设有梯形槽302，梯形槽302的内部设有内板4，内板4的上下两侧均设有支杆5，内板4和支杆5之间连接有扭力转轴，扭力转轴的弹力较小，可实现内板4和支杆5之间的自动回转，使内板4和支杆5在不受外力情况下保持竖直状态，请参阅图3，支杆5远离内板4的一端固定连接有桨叶6，桨叶6位于梯形槽302的外侧，梯形槽302与外界相通的槽口处较小，其槽口尺寸略大于支杆5的宽度和厚度，在限制支杆5移动的同时又可满足支杆5的倾斜转动，请参阅图4，一对内板4相互靠近的一端均固定连接有一对限位板7，滚槽301的上下两内壁均开设有一对限位槽303，限位板7滑动连接于限位槽303的内部，请参阅图9，滚槽301的槽口宽度和梯形槽302的槽口宽度相同，滚槽301的槽口宽度小于限位板7的宽度，一对限位板7相互靠近的一端分别与滚槽301上下内壁位于同一平面上，限位板7一方面可以限制内板4的移动位置，使内板4保持水平移动，另一方面，限位板7对隔磁滚球8起到支撑限位的作用，使隔磁滚球8在梯形槽302中也保持水平直线移动。

请参阅图7，梯形槽302的一对侧壁均开设有内槽304，内槽304的内部设有双力平衡器，双力平衡器包括滑动连接于内槽304内部的梯形压块10，梯形压块10和内槽304内壁之间固定连接有压缩弹簧9，请参阅图10，梯形压块10远离压缩弹簧9的倾斜面固定连接有磁片11，请参阅图7，内柱3的外圈表面固定连接有吸附板12，吸附板12采用载镁天然沸石复合材料制成，实现对水体中氨氮和磷酸盐的吸附，吸附板12的外侧设有防护网13，防护网13的一对内壁分别与内柱3的两端固定连接，滚槽301的内壁还开设有与外界相通的长孔，长孔的内壁固定连接有进气管14，进气管14依次贯穿吸附板12和防护网13并延伸至防护网13的外侧，进气管14的内圈直径小于隔磁滚球8的外圈直径。

请参阅图8，隔磁滚球8包括空心球81，空心球81的内部填充有氮气，空心球81的外表面固定连接有隔磁层82，隔磁层82的外表面涂有光滑涂层83，隔磁层82采用不具有铁磁性的金属材料，如铝，通过隔磁层82对一对磁片11起到一定的隔磁作用，使一对磁片11之间的磁力受到损耗，磁力减小，18内部的氮气在起到一定抗磁作用的同时，可使隔磁滚球8具有轻质的特点，通过光滑涂层83使隔磁滚球8在滚动时受到较小的摩擦力，方便隔磁滚球8对内板4进行撞击，请参阅图5，隔磁滚球8的外圈直径大于梯形压块10的宽度，内板4的厚度小于梯形压块10的宽度，使得内板4不易完全阻挡在一对磁片11之间，阻挡磁片11的磁力传导，而隔磁滚球8可以完全阻挡在一对磁片11之间，并起到一定程度的隔绝磁片11磁力的作用，内槽304到梯形槽302边缘内壁的的距离大于内板4的厚度，使内板4移动至梯形槽302边缘位置时，隔磁滚球8可以完全移动到一对磁片11之间。

请参阅图3，防护网13的下端固定连接有垂直轴风车15，垂直轴风车15位于一对桨叶6之间，当桨叶6转动带动水流时，垂直轴风车15在水流作用下会发生转动，使得整个修复柱在水体中发生转动，改变整个装置的朝向，从而使得整个装置可以无规律性地朝不同方向进行游动，对水体进行全面修复，并且，垂直轴风车15和支杆5之间具有足够的间隙，使得当支杆5转动至极限时，支杆5和桨叶6均不会与垂直轴风车15发生接触造成碰撞情况。

请参阅图3，主气囊1呈椭圆锥形状，副气囊2呈半球体形状，主气囊1的底面直径小于副气囊2的直径，不同形状大小的主气囊1和副气囊2在移动时，所受到的谁的阻力是不相同的，从而使修复柱向两侧移动的速度不同，使得修复柱可以更加无规律性地在水体中随意移动，对不同位置的水体进行修复。

本发明还包括充气管16，充气管16的一端与进气管14外端螺纹连接，通过充气管16方便向滚槽301内部通入气体。

一种仿船桨游动式静水生态系统悬浮修复装置，其使用方法为：

s1、将充气管16一端固定在进气管14上，再将整个装置放入待修复的水体中，使其悬浮在水体内部，并使充气管16的另一端位于水面上侧；

s2、然后将充气管16的另一端与充气装置连接，通过充气装置向充气管16中快速充入气体，在气流的作用下，给予隔磁滚球8一个初始动力，使隔磁滚球8向一侧快速滚动，撞击一侧的内板4，随后隔磁滚球8在双力平衡器的作用下自动进行循环滚动过程；

s3、将充气管16从充气装置上取下，并将充气管16放入水体中，随整个装置悬浮在水体中。

工作原理：首先，初始状态下，内槽304内部的双力平衡器处于静止平衡状态，因相对的一对磁片11之间存在斥力，使得压缩弹簧9被压缩，斥力与弹簧弹力相平衡，梯形压块10稳定位于内槽304的内部；

当给予隔磁滚球8施加一个初始动力，使得隔磁滚球8滚动对内板4进行撞击，内板4移动并逐渐靠近梯形槽302一侧内壁，此时隔磁滚球8逐渐滚动至一对梯形压块10之间，隔磁滚球8对一对磁片11之间的磁力起到了一定的隔绝作用，使磁片11的磁力受到了损耗，磁力减小，此时，压缩弹簧9的弹力大于磁片11的磁力，一对梯形压块10相互靠近对隔磁滚球8进行挤压，在梯形压块10挤压力的作用下，隔磁滚球8又向另一侧的内板4的方向滚动，且梯形压块10在压缩弹簧9的作用下向隔磁滚球8施加的挤压力足够隔磁滚球8将另一侧的内板4撞击至梯形槽302的内壁处，因此在另一侧的一对双力平衡器作用下，隔磁滚球8又再次回弹，从而自动实现对一对内板4的循环撞击；

通过内板4的移动再结合梯形槽302对支杆5位置的限制，使得支杆5和桨叶6发生转动，在水体中模仿船桨划动，带动整个装置不断游动；当隔磁滚球8回弹时，在扭力转轴作用下，内板4、支杆5和桨叶6又逐渐恢复竖直状态，以便于隔磁滚球8的再次撞击。

本发明通过给予隔磁滚球8一个初始动力，继而在双力平衡器的作用下使隔磁滚球8实现持续地来回移动，对一对内板4循环产生撞击，通过内板4的移动带动支杆5和桨叶6转动，使桨叶6模仿船桨在水体中划动，给修复柱带来动力，使修复柱不断在水体中游动，从而实现对不同位置的水体进行修复，实现对静水生态系统的均匀全面修复过程。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

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