本發(fā)明屬于水體修復和水處理技術領域，更具體地說，涉及一種控制曝氣深度、提高充氧效率、減少底泥擾動的裝置和方法，尤其涉及一種漂浮增氧器的曝氣管自動升降裝置和方法。

背景技術：

隨著我國經濟的迅速發(fā)展、人口的增加、工業(yè)化和城市化步伐的加快，一方面，人們對水資源的需求和依賴不斷增大，另外一方面，帶來的水質惡化也日益嚴重，導致許多河流水體缺氧、發(fā)黑發(fā)臭，部分河道甚至成為污水通道，環(huán)境容量銳減，水質的惡化造成河道內魚蝦等生物基本絕跡，水生生物群落結構簡單化、生物多樣性下降。2014年《中國環(huán)境狀況公報》中指出，全國423條主要河流、62座重點湖泊(水庫)的968個國控地表水監(jiān)測斷面(點位)開展了水質監(jiān)測，Ⅴ和劣Ⅴ類水質斷面已經占到16.0％，同時更多的沒有在國家統(tǒng)計范圍內的河流污染情況更是不容樂觀。我國已經制訂并實施了《水污染防治行動計劃》，其中主要指標：地級及以上城市建成區(qū)黑臭水體均控制在10％以內。京津冀區(qū)域喪失使用功能(劣于V類)的水體斷面比例下降15個百分點左右，長三角、珠三角區(qū)域力爭消除喪失使用功能的水體。到2030年，全國七大重點流域水質優(yōu)良比例總體達到75％以上，城市建成區(qū)黑臭水體總體得到消除，黑臭水體的治理任務仍然比較嚴重。

因此，治理污染水體，恢復退化的水生態(tài)系統(tǒng)成為當前水生態(tài)系統(tǒng)領域研究的熱點，其中，水體曝氣技術由于具有安全性、經濟性、實用性、系統(tǒng)性等諸多優(yōu)點成為河流污染治理的主要技術手段，特別是對于受到嚴重污染的河流。

大量耗氧污染物排入水體，水體缺氧導致水體黑臭，不但嚴重破壞水體的自凈能力，還破壞了水體的功能。在水體中布置漂浮增氧器是一種常見的水體修復方法，然而在自然水體中，水位經常變動，底泥污染較重，曝氣管或曝氣頭如果設置靠近底泥附近，會攪動底泥上浮，加重水體污染，如果布置過淺，曝氣的氣泡過快升至液面，會使充氧效果變差。

中國發(fā)明專利，專利號201510035952.1，一種河道用曝氣充氧裝置，公開了一種河道用曝氣充氧裝置，包括一個上段位于河道水面之上、下段伸在水面之下的豎直空心管，在豎直空心管的下段上固定設有葉片，在豎直空心管的上段上通過軸承同軸連接一個錐形筒，錐形筒的上端是小端，下端是大端；在錐形筒外側表面上由小端至大端設置連續(xù)的臺階；折彎空心管的一端從豎直空心管的頂部伸入豎直空心管內并固定連接于豎直空心管內，伸出于豎直空心管之外的折彎空心管向下折彎一定角度并位于錐形筒的上方，豎直空心管的上端開口密封；錐形筒的大端外緣處固定連接支架的上端，支架的下端向下伸入河道底部并牢固在河道底部；整個曝氣過程無需電動力，僅靠河水流動即可達到充氧的目的，能使整個斷面的河水均勻充氧。其不足之處在于，目前黑臭水體普遍流動性差，對于污染負荷高、水位變化大的情況下應用受到限制，充氧的時間短和效果不足，對凈化水質和生境改善較慢。

中國發(fā)明專利，專利號201510014867.7，一種景觀式水體活化設備，公開了一種景觀式水體活化設備，包括轉動驅動裝置、與該轉動驅動裝置相連的浮體以及設置在該浮體下方的耕水片，其特征在于：所述耕水片上設置有永磁體，所述轉動驅動裝置包括位于浮體下方的潛水中空電機，該潛水中空電機的中心軸為中空，在該浮體的上方設置有與該中空的中心軸相連的噴頭，在該浮體的下方的設置有與該中空的中心軸相連向水底延伸的管道，該管道與一提水泵相連。該發(fā)明通過在耕水上設置了永磁體，實現(xiàn)對水體的活化作用，另外，通過增設提水泵、管道和噴頭，使得底部的水和上部的水形成循環(huán)，使得該景觀式水體活化設備具有曝氣功能，同時，噴頭噴出的水形成噴泉，具有水面造景功能。其不足之處在于，投資較大、機械增氧效率低，水泵易堵塞，操作復雜在污染負荷高、水位變化大的情況下應用受到限制。

中國發(fā)明專利，專利號201410720352.4，公開了一種氣提式深水底質改良機，涉及了一種氣提式深水底質改良機，它屬于一種集水體增氧、底質改良和生物凈化的養(yǎng)殖水體凈化改良設備技術領域。該發(fā)明主要解決了現(xiàn)有氣提式增氧設備存在的曝氣不充分和無法對較深或深淺不一的水體底質進行改良的技術問題。該發(fā)明采用的技術方案為：一種氣提式深水底質改良機，包括氣提增氧機和牽引繩索，其中：它還包括微生物凈化裝置、回流罩和數(shù)個伸縮管。該發(fā)明具有曝氣充分和能對較深或深淺不一的水體底質進行改良的優(yōu)點。其不足之處在于，底泥攪動、存在二次污染風險，無法實現(xiàn)水體中層或是上層水體充氧；底部導流罩在水體占據的空間過大，影響水體流動，同時在流速稍大大的河道，由于底部豎向截面過大，受力不平衡，會使增氧裝置晃動劇烈，易造成設備損壞；對于污染負荷高、水位變化大的情況下應用受到限制，充氧的時間短和效果不足，對凈化水質和生境改善較慢。

技術實現(xiàn)要素：

1.要解決的技術問題

針對現(xiàn)有技術中曝氣增氧設備存在充氧時間短、效果差的問題，本發(fā)明提供了一種漂浮增氧器的曝氣管自動升降裝置和方法。它使曝氣管處在河床上方特定位置，以提高充氧效率，減少對河床底泥的擾動。

2.技術方案

本發(fā)明的目的通過以下技術方案實現(xiàn)：

一種漂浮增氧器的曝氣管自動升降裝置，它包括機械臂、滑軌和輸氣管道伸縮機構，機械臂的上腳固定在滑軌上，機械臂底腳安裝在輸氣管道伸縮機構上。

漂浮增氧器的軸承支架兩端下方各設置一個機械臂和滑軌，兩個機械臂底腳均安裝在可滑動的輸氣管道伸縮機構上，漂浮增氧器的軸承支架兩端保持平衡。

機械臂的上腳固定在滑軌上，漂浮在水面上，機械臂的底腳在輸氣管道伸縮機構上滑動，實現(xiàn)拉伸和縮短，改變輸氣管道伸縮機構在水中的位置，實現(xiàn)水體中不同高度位置的充氧曝氣。

優(yōu)選地，還包括滑輪組機構，滑輪組機構中心軸通過漂浮增氧器的軸承支架固定在滑軌上方，與滑輪組機構連接的鋼索穿過輸氣管道伸縮機構下方連接重物，與滑輪組機構連接的鋼索III和機械臂的上腳連接。

滑輪組機構和重物配合，實現(xiàn)不同水位高度滑軌的調節(jié)，進一步充分實現(xiàn)改變輸氣管道伸縮機構在水中的位置，實現(xiàn)水體中不同高度位置的充氧曝氣。

優(yōu)選地，滑軌包括導軌、滑輪牽引彈簧、滑輪和牽引臂，滑軌內設有導軌，滑輪和滑輪組機構的動滑輪均在導軌上，導軌左端與滑輪組機構的動滑輪之間依次連接有滑輪牽引彈簧和牽引臂，導軌右端與滑輪之間依次連接有滑輪牽引彈簧和牽引臂。

鋼索III牽引著機械臂的右上腳、滑輪、牽引臂另一端在導軌上來回滑動，滑輪牽引彈簧在導軌右端與牽引臂一端之間伸縮，機械臂在水中上下移動。

優(yōu)選地，機械臂包括活動桿、中間插銷和端頭插銷，兩個活動桿交叉呈X形結構，X形結構的中間由中間插銷固定連接，相鄰兩組X形結構的兩頭由端頭插銷固定連接，機械臂的整體結構由若干組X形結構依次連接構成。

機械臂上部一組X形結構有兩個腳，即為活動桿的兩個端頭，就是機械臂的兩個上腳，機械臂下部一組X形結構有兩個腳，即為活動桿的兩個端頭，就是機械臂的兩個底腳。

當鋼索牽引滑輪的力大于與牽引臂連接的滑輪牽引彈簧牽引滑輪的力時，鋼索牽引著滑輪、機械臂的右上腳和牽引臂向導軌的左端運動，滑輪牽引彈簧被向左拉伸，機械臂上部的X形結構的兩個活動桿下移，X形結構開口向上的夾角，即兩個活動桿之間開口向上的夾角變小，機械臂拉伸，伸出的距離較長，反之，機械臂縮短，伸出的距離較短。

優(yōu)選地，機械臂的右上腳和鋼索III的一端一起連接在滑輪上，鋼索III的另一端與滑輪組機構連接；機械臂的左上腳連接在動滑輪上。

優(yōu)選地，滑輪組機構包括大定滑輪、小定滑輪、動滑輪，動滑輪位于滑軌上，大定滑輪和小定滑輪同一軸心，大定滑輪和小定滑輪的軸固定在漂浮增氧器的軸承支架上，半徑成一定比例，其比例與X形機械臂的長度和叉形單元個數(shù)有關，大定滑輪和小定滑輪位于滑軌上方，鋼索的另一端繞過動滑輪，固定連接在小定滑輪上。

優(yōu)選地，與滑輪組機構連接的鋼索穿過輸氣管道伸縮機構下方連接重物，所述的鋼索包括鋼索I和鋼索II，大定滑輪上固定有有序纏繞的鋼索II，鋼索II與鋼索I通過夾頭夾在一起，鋼索I與重物連接。

優(yōu)選地，輸氣管道伸縮機構包括轉動輪盤、輸氣軟管和曝氣支管，轉動輪盤上纏繞的輸氣軟管，輸氣軟管一端穿過轉動輪盤的中心與漂浮增氧器連接，輸氣軟管另一端接曝氣支管，曝氣支管的兩側各固定有一滑槽，兩個機械臂底腳分別在對應的滑槽內滑動。

優(yōu)選地，機械臂兩個底腳固定的活動滑塊在滑槽內自由移動，活動滑塊與平衡彈簧的一頭連接，平衡彈簧的另一頭固定在滑槽上。

曝氣支管為市場上可購買的微孔曝氣管或穿孔管等，曝氣支管是與河床平行的“目”形或其他形狀布置的管道，曝氣支管兩側各固定有一滑槽，兩個機械臂底腳分別在對應的滑槽內滑動，X形機械臂兩腳上的滑片在滑槽內自由移動，兩腳上固定有兩個平衡彈簧，平衡彈簧另一頭固定在滑槽的兩端。

大定滑輪位于滑軌上方，動滑輪位于滑軌上，滑軌位于水面上，與鋼索I連接的重物放置在河床上，大定滑輪上固定有有序纏繞的鋼索II。

一種漂浮增氧器的曝氣管自動升降方法，包括以下步驟：

A、漂浮增氧器的曝氣管定位：

將漂浮增氧器的曝氣管(即曝氣支管)定位于河床上方，機械臂受到滑輪牽引彈簧的牽引力，初始狀態(tài)為收縮狀態(tài)；調整轉動輪盤轉動，使曝氣管定位于河床上方，將帶有鋼索I的重物垂直放于水中，直到不繼續(xù)下沉，重物放置在河床上，拉直重物上方的鋼索I，同時拉直纏繞在大定滑輪上伸出的鋼索II，使用夾頭將鋼索I和鋼索II夾在一起，重物通過鋼索拉住大定滑輪，阻止了大定滑輪轉動，漂浮增氧器的曝氣管定位設置完成；

B、漂浮增氧器的曝氣管相對于漂浮增氧器自動上升方法(與河床距離保持初始設定位置不變)：

當移動漂浮增氧器或河水液位上升導致河床和水面距離變大時，重物距離大定滑輪距離變長，相對于大定滑輪下移，大定滑輪上固定有有序纏繞的鋼索II往下拉長一段，大定滑輪順時針轉動，小定滑輪也順時針轉動，拉動鋼索III，鋼索III纏繞在小定滑輪上，位于滑軌上的動滑輪受到鋼索III的作用，順時針轉動，同時拉著機械臂左上腳、滑軌左端的牽引臂和滑輪牽引彈簧向滑軌右端運動，鋼索III拉動滑輪、機械臂右上腳、滑軌右端的牽引臂和滑輪牽引彈簧向滑軌左端運動，機械臂兩個上腳聚攏，機械臂X形結構帶動機械臂兩個底腳上的活動滑塊在曝氣支管上的滑槽內相互聚攏，機械臂的X形結構開口向上的夾角，即兩個活動桿之間開口向上的夾角變小，機械臂拉伸，曝氣支管下移，帶動輸氣軟管從轉動輪盤上釋放出來，完成曝氣支管下移過程；機械臂伸展的長度L1＝重物下移的長度L2；

C、漂浮增氧器的曝氣管自動下降方法(與河床距離保持初始設定位置不變)：

當移動漂浮增氧器或河水液位下降導致河床和水面距離變小時，重物距離大定滑輪距離變短，相對于大定滑輪上移，鋼索II和鋼索I處于松弛狀態(tài)，大定滑輪一側的拉力暫時消失，由于受到滑輪牽引彈簧的拉力，機械臂左上腳和機械臂的右上腳相離運動，拉動鋼索III，鋼索III帶動小定滑輪逆時針轉動，同軸大定滑輪同步逆時針轉動，纏繞松弛的鋼索II直至鋼索繃緊；該長度與水位下降的高度相等，大定滑輪和小定滑輪同時由于機械臂左上腳和機械臂的右上腳相離運動，兩個活動桿之間開口向上的夾角變大，機械臂縮短，曝氣支管上移，轉動輪盤轉動，將輸氣軟管纏繞在轉動輪盤上，完成曝氣支管上移過程；X形機械臂收縮的長度L3＝重物上移的長度L4。

3.有益效果

相比于現(xiàn)有技術，本發(fā)明的技術方案的優(yōu)點在于：

(1)本發(fā)明的漂浮增氧器的曝氣管自適應升降裝置，在漂浮增氧器移動時，或者水位變化時，使曝氣管出氣口處于河床以上特定位置，延長氣泡與液體的接觸的時間，提高充氧效率，但不會擾動底泥，防止底泥污染物釋放到水體中；

(2)本發(fā)明的X行機械臂截面小，對河水水流阻力小，受河水沖擊力也小，該裝置還有一定的自鎖功能，有利的狀態(tài)重物牽引大輪盤轉動，帶動小輪盤轉動容易實現(xiàn)，不利的狀態(tài)，曝氣支管的浮動受力先傳導到小輪盤，小掄盤轉動帶動大輪盤較難實現(xiàn)；

(3)當移動漂浮增氧器或河水液位下降導致河床和水面距離變小時，重物相對于固定在漂浮增氧器浮體上的大定滑輪上移，牽引彈簧的拉力使X行機械臂處于最短狀態(tài)，由于滑軌上的彈簧拉力，X形機械臂上兩腳向離運動，兩腳上的鋼索和動滑輪帶動小定滑輪逆時針轉動，小定滑輪轉過的角度與大定滑輪逆時針轉過的角度一致，X形桿組合朝上的夾角變大，X形機械臂收縮的長度L1＝重物上移的長度L2，X形機械臂收縮帶動曝氣支管上移，輸氣管輪盤內部彈簧帶動輪盤轉動，將多余的輸氣管卷起，完成曝氣支管上移過程；

(4)當移動漂浮增氧器或河水液位上升導致河床和水面距離變大時，重物相對于固定在漂浮增氧器浮體上的大定滑輪下移，由于滑軌上固定鋼索的拉力，X形機械臂上兩腳向近運動，兩腳上的鋼索和動滑輪帶動小定滑輪順時針轉動，小定滑輪轉過的角度與大定滑輪逆時針轉過的角度一致，X形桿組合朝上的夾角變小，X形機械臂收縮的長度L3＝重物上移的長度L4，X形機械臂伸展帶動曝氣支管下移，輸氣管輪盤內部彈簧帶動輪盤轉動，釋放輸氣管，完成曝氣支管下移過程；

(5)本發(fā)明漂浮增氧器的軸承支架兩端各設置一個機械臂和滑軌，兩個機械臂底腳均安裝在可滑動的輸氣管道伸縮機構上，漂浮增氧器的軸承支架兩端保持平衡；機械臂的上腳固定在滑軌上，漂浮在水面上，機械臂的底腳在輸氣管道伸縮機構上滑動，實現(xiàn)拉伸和縮短，改變輸氣管道伸縮機構在水中的位置，實現(xiàn)水體中不同高度位置的充氧曝氣；

(6)本發(fā)明的滑輪組機構中心軸通過漂浮增氧器的軸承支架固定在滑軌上方，與滑輪組機構連接的繩索穿過輸氣管道伸縮機構下方連接重物，與滑輪組機構連接的鋼索和機械臂的上腳連接；滑輪組機構和重物配合，實現(xiàn)不同水位高度滑軌的調節(jié)，進一步充分實現(xiàn)改變輸氣管道伸縮機構在水中的位置，實現(xiàn)水體中不同高度位置的充氧曝氣；

(7)本發(fā)明一種漂浮增氧器的曝氣管自動升降裝置定位于河床上方，重物位于河床上，曝氣管位于河床上方，不與河床接觸，在曝氣的過程中，不會擾動河床底泥，能夠順利實現(xiàn)對水體中層和上層水體的曝氣充氧，不存在二次污染的風險；

(8)本發(fā)明的一種漂浮增氧器的曝氣管自動升降裝置，結構間接，占用空間小，不受水體流速的影響，受力始終能夠保持平衡，曝氣均勻，充氧效果佳，能夠較快的改善水質和生態(tài)環(huán)境；

(9)本發(fā)明能夠在水位經常變動的自然水體中，根據水位的高度變化自動調整輸氣管道伸縮機構所在的位置，實現(xiàn)對黑臭水體不同水位的曝氣增氧，利用太陽能曝氣器，環(huán)保節(jié)能；

(10)本發(fā)明的繩索下端連接的重物放置在河床上，機械臂底腳連接著輸氣管道伸縮機構，機械臂限制著輸氣管道伸縮機構既不會靠近底泥附近，攪動底泥上浮，加重水體污染，也不會離水面過近，曝氣的氣泡過快升至液面，會使充氧效果變差，使得水體能夠充分的曝氣充氧。

附圖說明

圖1是本發(fā)明裝置的整體結構示意圖；

圖2是本發(fā)明的滑軌結構示意圖；

圖3是本發(fā)明的機械臂結構示意圖；

圖4是本發(fā)明裝置的滑輪組結構示意圖；

圖5是轉動輪盤示意圖；

圖6是滑槽結構示意圖；

圖7是輸氣管道伸縮機構結構示意圖；

圖8是機械臂拉伸時的實施效果示意圖；

圖9是機械臂縮短時的實施效果示意圖；

圖10是本發(fā)明在水中的示意圖。

圖中標號名稱：

1.1、滑軌；1.12、滑輪牽引彈簧；1.2、機械臂；1.21、滑輪；1.22、牽引臂；1.23、活動桿；1.24、中間插銷；1.25、端頭插銷；1.26、活動滑塊；2、滑輪組機構；2.1、大定滑輪；2.2、小定滑輪；2.6、重物；3、輸氣管道伸縮機構；3.1、轉動輪盤；3.2、輸氣軟管；3.3、曝氣支管；3.4、滑槽；3.5、平衡彈簧。

具體實施方式

下面結合說明書附圖和具體的實施例，對本發(fā)明作詳細描述。

實施例1

首次放置到河道中，機械臂1.2自動適配伸出。

當移動曝氣器或河水液位下降導致河床和液面距離變小時，太陽能曝氣器上固定的滑軌1.1相對于重物2.6向下移動，機械臂1.2上的滑輪牽引彈簧1.12一側的拉力大于鋼索III提供的拉力，滑輪1.21向外側移動，直至滑輪1.21兩側受力達到平衡，機械臂1.2滑輪帶動機械臂1.2移動，使機械臂1.2間朝上的夾角變大，使機械臂1.2向上收縮，收縮距離，重物2.6與滑軌1.1間縮短的長度相近。機械臂1.2帶動曝氣支管3.3上移，轉動輪盤3.1轉動，將多出的輸氣軟管3.2卷起，完成曝氣支管3.3上移過程。

當移動曝氣器或河水液位下降導致河床和液面距離變大時，太陽能曝氣器上固定的滑軌1.1相對于重物2.6向上移動，由于重物2.6一端接近固定，機械臂1.2上的滑輪1.21牽引彈簧1.12一側的拉力小于繩索2.4提供的拉力，滑輪1.21向內側移動，直至滑輪1.21兩側受力達到平衡，機械臂1.2滑輪1.21帶動機械臂1.2移動，使機械臂1.2的活動桿1.23間朝上的夾角變小，使機械臂1.2向下伸展，伸展距離，與重物2.6與滑軌1.1間增長的長度相近。機械臂1.2帶動曝氣支管3.3下移，轉動輪盤3.1轉動，將釋放卷起的輸氣軟管3.2，完成曝氣支管3.3下移過程。平衡彈簧3.5與滑輪牽引彈簧1.12類似，除了提供機械臂1.2的收縮力，還使機械臂1.2兩腳距離發(fā)生變化時使兩腳的中點始終位于滑軌1.1或滑槽3.4的中間，平衡彈簧3.5使兩端受力均衡，迫使機械臂1.2在移動時，其中心一直位于滑槽3.4的中間，益處是保證整個裝置受力均衡，讓結構更穩(wěn)定。

實施例2

河水上漲時：

太陽能曝氣器上固定的滑軌1.1相對于重物2.6向上移動，由于重物2.6接近固定在河床上，機械臂1.2上的滑輪牽引彈簧1.12一側的拉力小于鋼索III提供的拉力，滑輪1.21向內側移動，直至滑輪1.21兩側受力達到平衡，滑輪1.21帶動機械臂1.2移動，使機械臂1.2間朝上的夾角變小，使機械臂1.2向下伸展，伸展距離，與重物2.6與滑軌1.1間增長的長度相近。機械臂1.2帶動曝氣支管3.3下移，轉動輪盤3.1轉動，將釋放卷起的輸氣軟管3.2，完成曝氣支管3.3下移過程。

實施例3

移動曝氣器移動到較淺的區(qū)域：

太陽能曝氣器上固定的滑軌1.1相對于重物2.6向下移動，機械臂1.2上的滑輪牽引彈簧1.12一側的拉力大于鋼索III2.43提供的拉力，滑輪1.21向外側移動，直至滑輪1.21兩側受力達到平衡，機械臂1.2上的滑輪1.21帶動機械臂1.2移動，使機械臂1.2間朝上的夾角變大，使機械臂1.2向上收縮，收縮距離，與重物2.6與滑軌1.1間縮短的長度相近。機械臂1.2帶動曝氣支管3.3上移，轉動輪盤3.1轉動，將多出的輸氣軟管3.2卷起，完成曝氣支管3.3上移過程。

實施例4

結合圖1-10，一種漂浮增氧器的曝氣管自動升降裝置，它包括機械臂1.2、滑軌1.1和輸氣管道伸縮機構3，機械臂1.2的上腳固定在滑軌1.1上，機械臂1.2底腳安裝在輸氣管道伸縮機構3上。

漂浮增氧器的軸承支架兩端各設置一個機械臂1.2和滑軌1.1，兩個機械臂1.2底腳均安裝在可滑動的輸氣管道伸縮機構3上，漂浮增氧器的軸承支架兩端保持平衡，曝氣支管3.3對應是漂浮增氧器的曝氣管，輸氣管道伸縮機構3包括轉動輪盤3.1、輸氣軟管3.2和曝氣支管3.3，轉動輪盤3.1上有序纏繞的輸氣軟管3.2，輸氣軟管3.2一端穿過轉動輪盤3.1的中心與漂浮增氧器連接，輸氣軟管3.2另一端接曝氣支管3.3，曝氣支管3.3的兩側各固定有一滑槽3.4。

機械臂1.2的上腳固定在滑軌1.1上，機械臂1.2的底腳在輸氣管道伸縮機構3上滑動，機械臂1.2實現(xiàn)拉伸和縮短，改變輸氣管道伸縮機構3在水中的位置，實現(xiàn)水體中不同高度位置的充氧曝氣。

還包括滑輪組機構2，滑輪組機構2中心軸通過漂浮增氧器的軸承支架固定在滑軌1.1上方，與滑輪組機構2連接的鋼索穿過輸氣管道伸縮機構3下方連接重物2.6，與滑輪組機構2連接的鋼索III2.43和機械臂1.2的上腳連接。

滑輪組機構2和重物2.6配合，實現(xiàn)不同水位高度滑軌1.1的調節(jié)，進一步充分實現(xiàn)改變輸氣管道伸縮機構3在水中的位置，實現(xiàn)水體中不同高度位置的充氧曝氣。

滑軌1.1包括導軌1.11、滑輪牽引彈簧1.12、滑輪1.21和牽引臂1.22，滑軌1.1內設有導軌1.11，滑輪1.21和滑輪組機構2的動滑輪2.3均在導軌1.11上，導軌1.11左端與滑輪組機構2的動滑輪2.3之間依次連接有滑輪牽引彈簧1.12和牽引臂1.22，導軌1.11右端與滑輪1.21之間依次連接有滑輪牽引彈簧1.12和牽引臂1.22。

鋼索III牽引著機械臂1.2的右上腳、滑輪1.21、牽引臂1.22另一端在導軌1.11上來回滑動，滑輪牽引彈簧1.12在導軌1.11右端與牽引臂1.22一端之間伸縮。

機械臂1.2包括活動桿1.23、中間插銷1.24和端頭插銷1.25，兩個活動桿1.23交叉呈X形結構，X形結構的中間由中間插銷1.24固定，相鄰兩組X形結構的兩頭由端頭插銷1.25固定，機械臂1.2的整體結構由若干組X形結構依次連接構成，本實施例中機械臂1.2的整體結構由2組、3組或4組等X形結構依次連接構成。

機械臂1.2上部一組X形結構有兩個腳，即為活動桿1.23的兩個端頭，就是機械臂1.2的兩個上腳，機械臂1.2下部一組X形結構有兩個腳，即為活動桿1.23的兩個端頭，就是機械臂1.2的兩個底腳。

當鋼索III牽引滑輪1.21的力大于與牽引臂1.22連接的滑輪牽引彈簧1.12牽引滑輪1.21的力時，鋼索III牽引著滑輪1.21、機械臂1.2的右上腳和牽引臂1.22向導軌1.11的左端運動，滑輪牽引彈簧1.12被向左拉伸，機械臂1.2上部的X形結構的兩個活動桿1.23下移，X形結構開口向上的夾角，即兩個活動桿1.23之間開口向上的夾角變小，機械臂1.2拉伸，伸出的距離較長，反之，機械臂1.2縮短，伸出的距離較短。

機械臂1.2的右上腳和鋼索III的一端一起連接在滑輪1.21上，鋼索III的另一端與滑輪組機構2連接；機械臂1.2的左上腳連接在動滑輪2.3上。

滑輪組機構2包括大定滑輪2.1、小定滑輪2.2、動滑輪2.3，動滑輪2.3位于滑軌1.1上，大定滑輪2.1和小定滑輪2.2同一軸心，大定滑輪2.1和小定滑輪2.2的軸固定在漂浮增氧器的軸承支架上，半徑成一定比例，其比例與X形機械臂的長度和叉形單元個數(shù)有關，大定滑輪2.1和小定滑輪2.2位于滑軌1.1上方，鋼索III的另一端繞過動滑輪2.3，固定連接在小定滑輪2.2上，與滑輪組機構2連接的鋼索穿過輸氣管道伸縮機構3下方連接重物2.6，所述的鋼索包括鋼索I2.41和鋼索II2.42，大定滑輪2.1上固定有有序纏繞的鋼索I2.41，鋼索I2.41下端與重物2.6連接，重物2.6位于河床上。

機械臂1.2兩個底腳固定的活動滑塊1.26在滑槽3.4內自由移動，活動滑塊1.26與平衡彈簧3.5的一頭連接，平衡彈簧3.5的另一頭固定在滑槽3.4上。

曝氣支管3.3為市場上可購買的微孔曝氣管或穿孔管等，曝氣支管3.3是與河床平行的“目”形或其他形狀布置的管道，曝氣支管3.1一側固定有滑槽3.4，機械臂1.2兩腳上的滑片在滑槽3.4內自由移動，兩腳上固定有兩個平衡彈簧3.5，平衡彈簧3.5另一頭固定在滑槽3.4的兩端。

一種水體曝氣管自動升降方法，步驟為：

A、漂浮增氧器的曝氣管定位：

將移動漂浮增氧器的曝氣管(即曝氣支管3.3)定位于河床上方，機械臂1.2受到滑輪牽引彈簧1.12的牽引力，初始狀態(tài)為收縮狀態(tài)；調整轉動輪盤3.1轉動，使曝氣支管3.3定位于河床上方，將帶有鋼索I2.41的重物2.6垂直放于水中，直到不繼續(xù)下沉，重物2.6放置在河床上，拉直重物2.6上方的鋼索I2.41，同時拉直纏繞在大定滑輪2.1上伸出的鋼索II2.42，使用夾頭2.5將鋼索I2.41和鋼索II2.42夾在一起，重物2.6通過鋼索拉住大定滑輪2.1，阻止了大定滑輪2.1轉動，漂浮增氧器的曝氣管定位設置完成；

B、漂浮增氧器的曝氣管自動上升方法：

當移動漂浮增氧器或河水液位上升導致河床和水面距離變大時，重物2.6距離大定滑輪2.1距離變長，相對于大定滑輪2.1下移，大定滑輪2.1上固定有有序纏繞的鋼索II2.42往下拉長一段，大定滑輪2.1順時針轉動，小定滑輪2.2也順時針轉動，拉動鋼索III2.43，鋼索III2.43纏繞在小定滑輪2.2上，位于滑軌1.1上的動滑輪2.3受到鋼索III2.43的作用，順時針轉動，同時拉著機械臂1.2左上腳、滑軌1.1左端的牽引臂1.22和滑輪牽引彈簧1.12向滑軌1.1右端運動，鋼索III2.43拉動滑輪1.21、機械臂1.2右上腳、滑軌1.1右端的牽引臂1.22和滑輪牽引彈簧1.12向滑軌1.1左端運動，機械臂1.2兩個上腳聚攏，機械臂1.2X形結構帶動機械臂1.2兩個底腳上的活動滑塊1.26在曝氣支管3.3上的滑槽3.4內相互聚攏，機械臂1.2的X形結構開口向上的夾角，即兩個活動桿1.23之間開口向上的夾角變小，機械臂1.2拉伸，曝氣支管3.1下移，帶動輸氣軟管3.2從轉動輪盤3.1上釋放出來，完成曝氣支管3.1下移過程；機械臂1.2伸展的長度L1＝重物2.6下移的長度L2；

C、漂浮增氧器的曝氣管自動下降方法：

當移動漂浮增氧器或河水液位下降導致河床和水面距離變小時，重物2.6與大定滑輪2.1距離變小，相對于大定滑輪2.1上移，鋼索II2.42和鋼索I2.41處于松弛狀態(tài)，大定滑輪2.1一側的拉力暫時消失，由于受到滑輪牽引彈簧1.12的拉力，機械臂1.2左上腳和機械臂1.2的右上腳相離運動，拉動鋼索III2.43，鋼索III2.43帶動小定滑輪2.2逆時針轉動，同軸大定滑輪2.1同步逆時針轉動，纏繞松弛的鋼索II2.42直至鋼索繃緊；該長度與水位下降的高度相等，大定滑輪2.1和小定滑輪2.2同時由于機械臂左上腳和機械臂的右上腳相離運動，兩個活動桿1.23之間開口向上的夾角變大，機械臂1.2長度收縮，機械臂1.2X形結構帶動機械臂1.2兩個底腳上的活動滑塊1.26在曝氣支管3.1上的滑槽3.4上向同步相離滑動，曝氣支管3.3上移，轉動輪盤3.1轉動，將輸氣軟管3.2纏繞在轉動輪盤3.1上，完成曝氣支管3.3相對于漂浮增氧器上移的過程；機械臂1.2收縮的長度L3＝重物上移的長度L4。

本發(fā)明能夠在水位經常變動的自然水體中，根據水位的高度變化自動調整輸氣管道伸縮機構3所在的位置，實現(xiàn)對黑臭水體不同水位的曝氣增氧；

本發(fā)明的鋼索I2.41下端連接的重物2.6放置在河床上，機械臂1.2底腳連接著輸氣管道伸縮機構3，機械臂1.2限制著輸氣管道伸縮機構3既不會靠近底泥附近，攪動底泥上浮，加重水體污染，也不會離水面過近，曝氣的氣泡過快升至液面，會使充氧效果變差，使得水體能夠充分的曝氣充氧。

以上示意性的對本發(fā)明及其實施方式進行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本發(fā)明的實施方式之一，實際的結構并不局限于此。所以，如果本領域的普通技術人員受其啟示，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造宗旨的情況下，不經創(chuàng)造性的設計出與該技術方案相似的結構方式及實施例，均應屬于本發(fā)明的保護范圍。