變配重可控水力自動定軸翻板閘門的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種閘門，特別是涉及一種變配重可控水力自動定軸翻板閘門。
【背景技術(shù)】
[0002]水力自動翻板閘門具有不用外來能源，結(jié)構(gòu)簡單，可在無人操縱下自行啟閉，運行可靠，管理維修方便，并且造價低廉等優(yōu)點，目前，水力自動翻板閘門分為:(1)立軸旋轉(zhuǎn)閘門、(2)水平轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)閘門、(3)非連續(xù)支鉸式翻板閘門；(4)曲線連續(xù)鉸式翻板閘門；(5)漸開型閘門等五種。其中(I)立軸旋轉(zhuǎn)閘門轉(zhuǎn)軸和水平旋轉(zhuǎn)閘門不能完全自動控制，一經(jīng)開啟，水量基本泄完，閘門無法自動回位關閉，需人力關閉，人為無法控制上游水位，管理麻煩；(2)非連續(xù)支鉸式翻板閘門、曲線連續(xù)鉸式翻板閘門和漸開型閘門三種閘門存在設計、施工復雜，有的閘門開啟度較小，對工程泄洪不利。另外水閘運行時會碰到大量漂浮物堵塞、容易卡住運行軌道，導致閘門閘門開啟不靈活，甚至無法開啟閘門泄洪，影響工程泄洪安全。閘門構(gòu)件加工技術(shù)要求高(如需達到一定精度)，維修更新費用高。以上五種閘門在翻轉(zhuǎn)過程中易發(fā)生拍打震動、撞擊，容易造成門頁受損而影響閘門壽命。無法人為控制特殊工況下調(diào)節(jié)閘門開啟度、泄洪不可靠、不能自動計時引用水量。閘門底板支墩阻擋漂浮物下泄，阻塞水閘，影響水閘泄洪等缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能調(diào)節(jié)閘門開啟度、泄洪可靠、能自動計時引用水量、不會阻塞、自動啟閉的變配重可控水力自動定軸翻板閘門。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的變配重可控水力自動定軸翻板閘門，包括閘門，所述的閘門的下部固定在轉(zhuǎn)軸上，所述的閘門的背水面的下部設有水箱，所述的水箱在臨近所述的閘門的下部的一側(cè)設有通水孔、另一側(cè)設有通氣孔，還包括一個限制所述的閘門旋轉(zhuǎn)到水平位置并支撐所述的閘門的閘墩牛腿和一個限制所述的閘門旋轉(zhuǎn)到豎直位置支撐所述的閘門的閘室底板支墩，至少在所述的轉(zhuǎn)軸的一端連接有緩沖裝置。
[0005]所述的緩沖裝置為空腹式閘墩，所述的空腹式閘墩由一個蓄水箱和兩個處于所述的蓄水箱兩側(cè)的二個集水井組成，所述的轉(zhuǎn)軸延伸至所述的蓄水箱內(nèi)，在所述的蓄水箱內(nèi)的所述的轉(zhuǎn)軸上固定安裝有水扇，所述的水扇浸泡在所述的蓄水箱內(nèi)的水中，在所述的蓄水箱設有限制所述的水扇的旋轉(zhuǎn)角度范圍并支撐所述的水扇的減震支撐；每個所述的集水井旁設有一個支架，每個所述的支架上設有滑輪及設在所述的滑輪上的鋼絲繩，所述的鋼絲繩的一端固定連接在所述的水扇的上端，所述的鋼絲繩的另一端與處于所述的集水井內(nèi)的重錘連接，每個所述的集水井和所述的蓄水箱均連接有進出水管路系統(tǒng)。
[0006]所述的進出水管路系統(tǒng)包括進出水管路和與所述的進出水管路連接的放水管，所述的進出水管路的一端通過第一閥門與蓄水池連接，另一端與所述的集水井和所述的蓄水箱連接，所述的放水管上安裝有第二閥門。
[0007]所述的蓄水箱內(nèi)設有蓋住所述的水扇的蓄水箱穿孔曲線蓋，所述的蓄水箱穿孔曲線蓋的兩端和頂端均設有穿孔。
[0008]所述的閘墩牛腿為較尖角朝向水流上游的三棱錐形閘墩牛腿。
[0009]所述的閘室底板支墩為四棱臺形，較小尖角朝向水流上游，迎水面棱設為圓錐弧形。
[0010]所述的轉(zhuǎn)軸與所述的蓄水箱之間設有填料函。
[0011]所述的轉(zhuǎn)軸的兩端均連接有空腹式閘墩。
[0012]所述的減震支撐為彈簧減震支撐。
[0013]采用上述技術(shù)方案的變配重可控水力自動定軸翻板閘門，水扇浸泡在水中，蓄水箱水迫使水扇慢速轉(zhuǎn)動，牽引閘門慢速旋轉(zhuǎn)，減震支撐限制水扇旋轉(zhuǎn)角度范圍并支撐水扇。集水井中的重錘通過鋼絲繩、支架、滑輪與水扇相聯(lián)接，這樣人為調(diào)節(jié)集水井的水位升降導致浮在集水井中的重錘升降，牽引水扇旋轉(zhuǎn)，控制閘門開啟度。蓄水箱與集水井均由蓄水池和進出水管路系統(tǒng)供水或排水。
[0014]水閘一般處于河床較低位置，在水閘附近較高適當位置處修建一定容積蓄水池蓄水，蓄水池水量通過進出水管路系統(tǒng)與空腹式閘墩的集水井相連，進出水管路系統(tǒng)中的閥門控制進出集水井水流量大小，調(diào)節(jié)集水井的水位高低，集水井內(nèi)懸浮重錘，重錘系于鋼絲繩，鋼絲繩通過支架上滑輪組系于水扇頂端。
[0015]為了人為地控制閘門放水時間來計量閘室上游弓I水工程引水時間，蓄水池水量通過進出水管路系統(tǒng)中的閥門控制，調(diào)節(jié)集水井水位降低與升高時間，導致懸浮于水面的重錘出現(xiàn)升降，重錘通過鋼絲繩牽引水扇旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動水扇通過轉(zhuǎn)軸帶動閘門轉(zhuǎn)動，人為控制和調(diào)節(jié)閘門開啟度，保證水閘定時泄流和蓄水。
[0016]同時也可以人為迅速地調(diào)節(jié)進出水管路系統(tǒng)中的閥門開啟度，迅速降低或者升高集水井的水位，人為地控制閘門開啟度，保證特殊工作(如泄洪、檢修等)情況下水閘安全運行。
[0017]為了防止閘室上游漂浮物堵塞水閘，閘墩牛腿是設置為三棱錐形，較尖角朝向水流上游，閘室底板支墩設置為四棱臺形，較小尖角朝向水流上游，迎水面棱設為圓錐弧形，這樣設置，有利于閘室上游漂浮物順暢通過，不會掛住雜物，阻塞水閘。
[0018]本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中:(I)閘門閘門配重恒定不變，啟閉不靈活；(2)不能人為控制閘門開度，閘門泄流量和上游水位得不到適時控制；⑶水流中漂浮物阻塞閘室，減小閘室過流面積，水閘泄洪不安全；(4)不能計時引用水量和泄流；(5)不能防止閘門啟閉拍打；(6)自動啟閉。
[0019]綜上所述，本發(fā)明是一種能調(diào)節(jié)閘門開啟度、泄洪可靠、能自動計時引用水量、不會阻塞、自動啟閉的變配重可控水力自動定軸翻板閘門。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明的一種實施例的閘室平面圖。
[0021]圖2是沿圖1中A-A線剖面圖。
[0022]圖3是本發(fā)明上游正視圖。
[0023]圖4是沿圖1中C-C線剖面圖。
[0024]圖5是本發(fā)明的側(cè)視圖。
[0025]圖6是沿圖1中B-B線剖面圖。
[0026]圖7是本發(fā)明的閘墩牛腿結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖8是本發(fā)明的閘室底板支墩結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖9是本發(fā)明的閘門平衡原理圖。
[0029]在圖中:
[0030]1-閘門水箱，2-閘門，3-閘墩牛腿，4-閘門轉(zhuǎn)軸，5-減震彈簧支撐，6-傳力鋼絲繩，7-滑輪，8-支架，9-重錘，10-空腹式閘墩，11-集水井，12-水扇，13-蓄水箱，14-進出水管路，15-放水管，16-閘室底板支墩，17-蓄水池，18-閥門，19-通水孔，20-通氣孔，21-蓄水箱穿孔曲線蓋，22-填料函，23-穿孔。
【具體實施方式】
[0031]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的闡述。
[0032]如圖1至圖9所示，變配重可控水力自動定軸翻板閘門，閘門2的下部固定在轉(zhuǎn)軸4上，閘門2的背水面的下部設有水箱1，水箱I在臨近閘門2的下部的一側(cè)設有通水孔19、另一側(cè)設有通氣孔20，還包括一個限制閘門2旋轉(zhuǎn)到水平位置并支撐閘門2的閘墩牛腿3和一個限制閘門2旋轉(zhuǎn)到豎直位置支撐閘門2的閘室底板支墩16，在轉(zhuǎn)軸4的兩端連接有緩沖裝置。緩沖裝置為空腹式閘墩10，空腹式閘墩10由一個蓄水箱13和兩個處于蓄水箱13兩側(cè)的二個集水井11組成，轉(zhuǎn)軸4延伸至蓄水箱13內(nèi)，轉(zhuǎn)軸4與蓄水箱13之間設有填料函22，在蓄水箱13內(nèi)的轉(zhuǎn)軸4上固定安裝有水扇12 (注:搖動水流的葉片命名水扇12，以下同)，水扇12浸泡在蓄水箱13內(nèi)的水中，在蓄水箱13設有限制水扇12的旋轉(zhuǎn)角度范圍并支撐水扇12的彈簧減震支撐5 ;每個集水井11旁設有一個支架8，每個支架8上設有滑輪7及設在滑輪7上的鋼絲繩6，鋼絲繩6的一端固定連接在水扇12的上端，鋼絲繩6的另一端與處于集水井11內(nèi)的重錘9連接，每個集水井11和蓄水箱13均連接有進出水管路系統(tǒng)。
[0033]具體地，進出水管路系統(tǒng)包括進出水管路14和與進出水管路14連接的放水管15，進出水管路14的一端通過第一閥門18與蓄水池17連接，另一端與集水井11和蓄水箱13連接，放水管15上安裝有第二閥門24。
[0034]進一步地，蓄水箱13內(nèi)設有蓋住水扇12的蓄水箱穿孔曲線蓋21，蓄水箱穿孔曲線蓋21的兩端和頂端均設有穿孔23。
[0035]優(yōu)選地，閘墩牛腿3為較尖角朝向水流上游的三棱錐形閘墩牛腿。
[0036]優(yōu)選地，閘室底板支墩16為四棱臺形，較小尖角朝向水流上游，迎水面棱設為圓錐弧形。
[0037]如圖1至圖9所示，閘門I與轉(zhuǎn)軸4固結(jié)，閘墩牛腿3和閘室底板支墩16限制閘門2旋轉(zhuǎn)角度范圍并支撐閘門2。閘門2的轉(zhuǎn)軸4穿過空腹式閘墩10的壁孔(壁孔設填料函22止水)，進入蓄水箱13，與水扇12相聯(lián)接，水扇12浸泡在水中，蓄水箱13水迫使水扇12慢速轉(zhuǎn)動，牽引閘門2慢速旋轉(zhuǎn)，彈簧減震支撐5限制水扇12旋轉(zhuǎn)角度范圍并支撐水扇12。集水井11中的重錘9通過鋼絲繩6、支架8、滑輪7與水扇12相聯(lián)接，這樣人為調(diào)節(jié)集水井11的水位升降導致浮在集水井11中的重錘9升降，牽引水扇12旋轉(zhuǎn)，可以控制閘門2的開啟度。蓄水箱13與集水井11均由蓄水池17、進出水管路14和放水管15供水或排水。
[0038]閘門2直立關閉時，水箱I的通水孔19朝下，水箱I內(nèi)不蓄水，沒有水重。閘室上游水庫沒有水流下泄，開始蓄水，上游地區(qū)來水量源源不斷地增加，水位漸漸上升，上升至一定高度時，閘門2開啟力矩等于關閉力矩，閘門2處于即將開啟臨界狀態(tài)，水位繼續(xù)上升時，閘門2開啟力