桥墩阻留杂物自动清理装置

文 湖南省汨罗市第二中学 杨立新

友谊河横穿湖南省汨罗市城区，是汨罗人的休闲胜地。为了不影响防洪，政府每年都要组织人员不定期地清理友谊河内的杂物，特别是桥墩处的杂草（物），它们不但影响防洪，还对桥梁的安全构成潜在危险。

一、设计思路

参照风力发电机的外形，采用垂直轴结构设计，让叶片呈水平转动，从而不需要蜗轮蜗杆，简化设备结构，提高可靠性。借助水流动力，推动水平式轴叶拨叉，带动拨叉作圆周运动，将水草等漂浮物拨离桥墩，使其顺水流走。

二、制作模型

在桥墩的表面套一个圆筒，圆筒与桥墩之间用轴承固定，圆筒外部焊接可以朝一边倒的拨叉，水流带动圆筒朝一个方向转动，圆筒上的拨叉会拨动沉积在桥墩处的杂草旋转，使其流向下方。

1.模型初样

如果拨叉支架距离桥墩近的小、拨叉叶面距离桥墩远的一端大会出现什么情况？水位时高时低，怎样及时清理水面杂物？

后来，我把拨叉叶面改为离桥墩近的大、离转轴远的小，这样带状的杂物都能自动随水流拨开。另外，要想让清理装置适应水位的变化，实现随时自动清理，必须让其随着水位的变化而变动。

2.改进模型

在面对水流来向的桥墩上用小半边圆筒或椭圆形底座安放拨叉，避免了原来桥墩多大就要制作多大环墩水平转轴的庞大工程，也能适应不同大小、形状的桥墩。

为了适应水位的涨落，在小半边圆筒或椭圆形底座装置底边设计内空的弯管，使其在空气的作用下产生浮力，完成时刻清理桥墩杂物的任务。

3.再次改进模型

再次改进后的桥墩阻留杂物自动清理装置解决了上述难题，并与绿色能源利用结合，是一项利国利民的创新项目。

初次设计的结构示意图

第二次设计的结构示意图

第三次设计的模型图