CN102535410A

CN102535410A - 一种新型可翻转挡水装置

Info

Publication number: CN102535410A
Application number: CN2012100788294A
Authority: CN
Inventors: 陈文珠
Original assignee: Yangzhou Chumen Electromechanical Devices Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Yangzhou Chumen Electromechanical Devices Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2012-03-23
Filing date: 2012-03-23
Publication date: 2012-07-04

Abstract

本发明公开了一种新型可翻转挡水装置，涉及水利水电工程、城市景观工程用的挡水装置技术领域。该挡水装置包括翻转闸门、导水管、水泵和动力装置，其中，导水管布置在翻转闸门的门叶上；水泵连接导水管的进水口；动力装置连接水泵。本发明在翻转闸门的门叶上设置单个或多个导水管或其出水口，当遇到不同水流情况时（如挡水、泄洪），通过控制导水管内的过水量来改变门叶的质量，或通过改变导水管内的过水流速或导水管出水口的喷水作用对门叶振动的影响，从而调整门叶的固有频率，使得避开外部水流的频率区域，将振动造成的不利影响控制在最小范围内，能够确保闸门结构的安全。

Description

一种新型可翻转挡水装置

技术领域

本发明涉及水利水电工程、城市景观工程用的挡水装置技术领域，具体涉及一种可翻转的闸门结构。

背景技术

在水利水电工程中，闸门是用于关闭和开放泄水通道的控制设施。目前在闸坝上应用的门型，主要有直升式闸门、横拉式闸门、人字闸门（一字闸门）、翻板式闸门、浮沉式闸门、升卧式闸门、叠梁式闸门、弧形闸门等。实际应用中可根据各工程情况选择上述不同的门型，如直升式闸门提升后直立在水面上，需要一个较大的启闭机排架，土建工程量大；传统的升卧式闸门利用导向排架将闸门升起后平卧，虽然大幅度的降低了启闭机排架，但闸门门槽长年置于水中，特别是在海洋环境下，受海生物的影响和海水的侵蚀比较严重。

钢坝的闸门是水工建筑物的重要组成部分，中国专利CN2581498Y公开了一种底轴驱动式的挡水翻板闸门，能有效解决现有翻板闸门因单跨宽度受限制而需在河道中设置闸墩、增加孔数的问题；中国专利CN201605565U提供了一种底横轴旋转钢闸门，不仅工程造价低，而且闸门能适当开启过水形成人工瀑布的景观效果。但是多数闸门在启动、关闭状态下都会出现不同程度的振动情况，导致振动出现的原因是闸门具有固有频率，当经过水流的作用以相同频率的外力激振时，闸门会产生共振现象。目前从闸门失事的调查结果来看，振动是造成事故发生的主要原因之一。

解决共振问题的常见方式有两种：（1）计算闸门的固有频率，并与作用水流的脉动频率相比较，以便设计的的闸门结构的自振频率远离水流高能的脉动频率区，从而确保闸门结构的安全；但是由于水流自身存在着很大的波动性，这种方式很难适应不同的突发情况。（2）改变闸门结构的质量或刚度，如增加闸门悬吊结构及支撑结构的刚度；但是这会增加工程的成本。

发明内容

鉴于现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种新型可翻转挡水装置，能够有效避免闸门在水流不稳定性时遇到的振动情况。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种新型可翻转挡水装置，包括翻转闸门、导水管、水泵和动力装置，其中，翻转闸门的门叶上设有导水管或导水管的出水口；水泵连接所述导水管的进水口；动力装置连接所述水泵。

所述动力装置可采用电机或者其他动力系统，为水泵提供动力。

所述导水管布置在翻转闸门的门叶内部或者外部，或将导水管的出水口设在翻转闸门的门叶上，导水管或其出水口可以是单个或多个，当遇到不同水流情况时（如挡水、泄洪），通过控制导水管内的过水量来改变门叶的质量，或者通过改变导水管内的过水流速或导水管出水口的喷水作用而对门叶振动的影响，从而调整门叶的固有频率，使其避开外部水流的频率区域，将振动造成的不利影响控制在最小范围内，确保闸门结构的安全。

所述挡水装置还可以设置有电磁阀门和控制器，用来精确控制水量，其中控制器用来控制电磁阀门的开关；电磁阀门安装在导水管上，可以设在导水管的进水口处或者出水口处，或者分别安装在进水口处和出水口处。

当所述导水管的出水口位于门叶的上部时，可以在出水口的顶端设置喷水装置，通过控制水泵或者阀门从而形成喷泉的景观效果。另外，通过调节喷嘴的喷水角度能形成不同方向的反作用力，可以有效减缓闸门在挡水过程中产生的变形。为了进一步产生美好的艺术效果，喷水装置中还可以集成照明装置，或者将激光与喷嘴相结合形成激光式的水景喷泉。

所述翻转闸门采用定轴翻转的方式，其翻转轴包括底轴、中轴、上轴或立轴，或者由以上各轴任意组合的多轴。

本发明挡水装置的结构易于控制、实施成本低、性能可靠，可以避免振动对闸门产生巨大的破坏，并适应各种水流环境尤其是突发状况。进一步地，本发明将闸门与喷泉的实用功能巧妙地结合在一起，形成美妙的景观效果。

附图说明

图1是本发明可翻转挡水装置的结构正视图。图中，1-门叶，2-水泵，3-喷水装置，4-导水管。

图2是图1结构的侧视图。

图3是图1结构的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明。

本实施例的可翻转挡水闸门结构如图1所示，它包括底部与底轴连接的门叶1，门叶1可围绕底轴翻转；在门叶1内部设置了多个导水管4，导水管4的数量和规格可根据情况选择；导水管4的进水口设在门叶1的底部并与电磁阀门和水泵2连接，水泵2自带有电机，可以通过对电机转速的调节改变导水管中的水量或流速；导水管4的出水口设在门叶1的顶部，并连接电磁阀门；在出水口的顶端还增设有喷水装置3，喷水装置包括喷嘴等。

具体使用时，根据实际的水流环境，当需要改变在特定过水状态下门叶的固有频率的时候，利用电控装置向电磁阀发出启动命令，通过电磁阀的启闭来调节单个或多个导水管4中的水量，从而通过改变门叶的质量改变其固有频率，使其避开外部水流的频率区域。

在水流稳定或在完全挡水状态的情况下，可利用控制器控制电磁阀及水泵2的工作信号，从而控制喷水装置3向上喷水形成喷泉的景观效果，净化蓄水区域的水体氧环境。由于导水管4的进水口位于门叶1的底部，水从河流通过进水口直接进入导水管4内，使得喷泉更换新水方便。这种利用钢坝闸门设计的喷泉设施，不仅改变了现有水工闸门的单调景观，提升了城市水工闸的品质，而且节省了普通喷泉制作安装过程中所需的基础性设施（如支架结构、混凝土、浮箱等）。

为了进一步美化景观，可在喷泉中集成照明装置，将照明灯尤其是LED光源布置在喷嘴周围；或者在喷嘴喷水管道的轴线上设置激光管，在夜晚营造出绚丽多彩的氛围。

以上公开的仅为本发明的具体实施例，但本发明并非局限于此，例如将喷泉改进为音乐喷泉，对喷嘴的水入口结构加以改造等。任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种新型可翻转挡水装置，包括翻转闸门、导水管、水泵和动力装置，其特征在于，翻转闸门的门叶上设有导水管或导水管的出水口；水泵连接所述导水管的进水口；动力装置连接所述水泵。

2.根据权利要求1所述的一种新型可翻转挡水装置，其特征在于，所述动力装置为电机。

3.根据权利要求1所述的一种新型可翻转挡水装置，其特征在于，所述挡水装置还包括电磁阀门和控制器；所述电磁阀安装在所述导水管上。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种新型可翻转挡水装置，其特征在于，所述导水管的出水口位于门叶的上部；所述出水口的顶端设有喷水装置。

5.根据权利要求4所述的一种新型可翻转挡水装置，其特征在于，所述喷水装置的喷嘴的角度可以调节。

6.根据权利要求5所述的一种新型可翻转挡水装置，其特征在于，所述喷水装置中还集成了照明灯或者激光头。

7.根据权利要求6所述的一种新型可翻转挡水装置，其特征在于，所述翻转闸门的翻转轴包括底轴、中轴、上轴或立轴，或者由以上各轴任意组合的多轴。