CN104110013A - 一种浮箱式上游控制堰门 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及排水技术领域，尤其涉及一种浮箱式上游控制堰门。包括设置于水道内的旋转轴、浮箱和堰门板，所述的浮箱通过浮箱支撑臂固定在旋转轴的一端，所述的堰门板通过堰门板支撑臂固定在旋转轴上，所述的浮箱和堰门板位于旋转轴的同侧。本发明采用旋转轴旋转控制堰门开启的方式，通过浮力推动浮箱旋转，从而带动同侧的堰门本体开启，不需要额外的能源输入，也不需要设置水位感应器，结构简单成本低，且节约能源。

Description

一种浮箱式上游控制堰门
技术领域
本发明涉及排水技术领域，尤其涉及一种浮箱式上游控制堰门。
背景技术
上游控制堰门设置在上游雨水管道与雨水调蓄池之间，或污水管网与污水处理厂之间，在下暴雨时用于控制上游雨水管道向雨水调蓄池泄洪。一般堰门的启动往往需要动力设备施加动力，由于这种堰门需要额外的电机、水位感应器、驱动与传动装置等，结构比较复杂、容易产生故障，且安装和拆卸十分不便。这种堰门不便于维修与维护，成本高，而且由于不间断的电力供应，同时还造成了能源的浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种浮箱式上游控制堰门。它采用浮力控制堰门的开启，结构简单成本低，且不需要额外的能源供给。
本发明的技术方案是：一种浮箱式上游控制堰门，包括设置于水道内的旋转轴、浮箱和堰门板，所述的浮箱通过浮箱支撑臂固定在旋转轴的一端，所述的堰门板通过堰门板支撑臂固定在旋转轴上，所述的浮箱和堰门板位于旋转轴的同侧。
进一步的，所述的浮箱是一个封闭式箱体结构，浮箱重心距旋转轴的旋转中心的距离不小于浮箱远离旋转轴最远点距旋转轴的旋转中心距离的1/2。
进一步的，浮箱包括连接板、顶板、与水道底部平行的底板、远离旋转轴且倾斜设置的前侧板、靠近旋转轴且倾斜设置的后侧板和左右端板，所述的前侧板下端与底板连接，上端与顶板连接，所述的后侧板下端与底板连接，上端与连接板连接，所述后侧板的长度大于前侧板的长度。
进一步的，所述的堰门板包括堰门板背部和堰门板前端，所述的堰门板为背部向两侧延伸的台阶形。
进一步的，所述的堰门板支撑臂包括至少一组互成夹角的顶部支撑臂和背部支撑臂，所述顶部支撑臂固定在堰门板顶部，所述背部支撑壁固定在堰门板背部。
进一步的，还包括水道和置于水道内的浮箱室，所述的浮箱位于浮箱室内且位于旋转轴的上游，所述的堰门板位于浮箱室外的水道内。
进一步的，所述的浮箱室包括水道侧墙和与水道侧墙连接的浮箱室侧壁，所述的浮箱室侧壁顶部设有浮箱室进水口，底部设有浮箱室出水口。
进一步的，所述的浮箱室进水口位于旋转轴的上游，浮箱室出水口位于旋转轴的下游。
进一步的，所述堰门板下方的水道底部设有一个向上凸出的密封凸台。
进一步的，所述的堰门板与密封凸台、水道侧墙和浮箱室侧壁相接触处设有堰门密封圈。
本发明的有益效果是：采用旋转轴旋转控制堰门开启的方式，通过浮力推动浮箱旋转，从而带动同侧的堰门板开启，不需要额外的能源输入，也不需要设置水位感应器，结构简单成本低，且节约能源。通过浮箱室进水口的高度与浮箱的浮力合理计算，使水位达到进水口高度时浮箱正好浮起，控制简单，且能达到堰门的瞬时开启瞬时排放，保证了堰门前的水位不会超过泄洪水位。而在浮箱室侧壁上设置口径较小的出水口，时浮箱缓慢下沉，从而实现堰门的缓慢关闭。在堰门板与流道之间设置密封圈，保证了堰门关闭时的密封性。采用下端出水的方式，能够将水中的漂浮物拦截，保证了水体不受污染和堵塞。
附图说明
图1为本发明的立体图；
图2为本发明主视图；
图3为本发明俯视图；
图4为图3沿A-A方向的陪视图；
图5为图3沿B-B方向的剖视图；
图中：1—旋转轴，2—浮箱，3—堰门板，4—浮箱室，5—堰门密封圈，6—水道侧墙；7—堰门支撑臂，8—顶部支撑臂，9—背部支撑臂，10—固定板，11—地脚螺栓，12—浮箱支撑臂，13—浮箱室进水口，14—浮箱室出水口，15—底板，16—顶板，17—连接板，18—前侧板，19—后侧板，20—端板，21—密封凸台，22—堰门板背部，23—堰门板前端，24—水道，25—浮箱室侧壁，26—浮箱室前侧壁，27—浮箱室后侧壁，28—浮箱室右侧壁。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图3所示，本发明中的堰门包括水道24、水道侧墙6、堰门板3、浮箱2、旋转轴1和浮箱室4，浮箱室4设置在水道内，是由水道侧墙6和三面与水道侧墙6连接的浮箱室侧壁25围成的矩形空腔，其中浮箱室侧壁25包括浮箱室前侧壁26、浮箱室后侧壁27和浮箱室右侧壁28。位于旋转轴1上游的浮箱室前侧壁26顶部设有一个缺口，该缺口为浮箱室进水口13，浮箱室右侧壁28底部在位于旋转轴1下游的一侧开有一个小口径的圆形浮箱室出水口14。浮箱室右侧壁28上部开有一个旋转轴通孔，旋转轴1穿过旋转轴通孔。如图2所示，旋转轴1两端设有固定板10，固定板10上设有四个安装孔，地脚螺栓11穿过安装孔固定在两端的水道侧墙6上，旋转轴1两端嵌入固定板10内，可以绕旋转轴1的中心轴作周向旋转。如图1、4、5所示，浮箱2通过几组浮箱支撑臂12固定在旋转轴1的一端，堰门板3通过几组堰门板支撑臂7固定在旋转轴1上，浮箱2与堰门板3位于旋转轴1的同侧，即上游一侧。堰门板3包括堰门板背部22和堰门板前端23，堰门板3为背部向两侧延伸的台阶形。其中堰门板支撑臂7由互成夹角的顶部支撑臂8和背部支撑臂9组成，顶部支撑臂8与堰门板3顶部连接，背部支撑臂9与堰门板3背部固定连接。浮箱2位于浮箱室4内且位于旋转轴1的上游，堰门板3位于浮箱室4外侧的水道内。浮箱2是一个封闭式箱体结构，它包括连接板17、顶板16、与水道底部平行的底板15、远离旋转轴且倾斜设置的前侧板18、靠近旋转轴且倾斜设置的后侧板19和左右端板20，前侧板18下端与底板15连接，上端与顶板16连接，后侧板19下端与底板15连接，上端与连接板17连接。浮箱2重心距旋转轴1的旋转中心的距离大于浮箱2远离旋转轴1最远点距旋转轴1的旋转中心距离的1/2。后侧板19的长度大于前侧板18的长度，这样通过杠杆原理运作的浮箱2能够增长力臂获得更大力矩，使浮箱更容易浮起。在堰门板3下方的水道24底部设有一个向上凸起的密封凸台21，该密封凸台21的宽度与堰门板3的厚度一致，堰门板3与水道底部的密封凸台21、左侧的浮箱室右侧壁28和右侧的水道侧墙6相接触处设有用于密封的堰门密封圈5。
本发明的工作原理如下：浮箱室4的浮箱室进水口13高度是通过计算得到的，当浮箱室4内的水位高度达到浮箱室进水口13的高度时，浮箱2所受的浮力正好克服其重力，浮箱2能够浮起。当下暴雨时，雨水排水管道的水道24内的水位开始上升，当堰门前的水逐渐蓄积的高度漫过浮箱室进水口13的高度时，需要对雨水进行泄洪。此时水道24内的雨水瞬间涌进浮箱室4，并在瞬间与浮箱室进水口13的高度平齐。此时浮箱2的浮力克服其重力，浮箱2向上浮起。由于浮箱2和堰门板3都是固定在旋转轴1上的，而旋转轴1可以在两水道侧墙6之间旋转，又由于堰门板3与浮箱2位于旋转轴1的同侧，所以堰门板3在旋转轴1的带动下向上运动，堰门达到瞬间开启。由于采用的是下方位排水，漂浮物都被堰门板3拦截，防止了水体的污染。当水道24的水位渐渐下降时，浮箱室4内不再有水进入，浮箱室4内的水通过浮箱室侧壁25上的小口径浮箱室出水口14缓缓的排出，浮箱室4内的液面缓缓下降，浮力逐渐减小，浮箱2缓缓下沉，堰门板3在旋转轴1的带动下缓缓关闭，由于关闭比较缓慢，可以防止堰门板3的损坏。关闭后堰门板3与堰门密封圈5紧密接触，实现了良好的密封。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，应当指出，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种浮箱式上游控制堰门，其特征在于：包括设置于水道内的旋转轴、浮箱和堰门板，所述的浮箱通过浮箱支撑臂固定在旋转轴的一端，所述的堰门板通过堰门板支撑臂固定在旋转轴上，所述的浮箱和堰门板位于旋转轴的同侧。
2.如权利要求1所述的一种浮箱式上游控制堰门，其特征在于：所述的浮箱是一个封闭式箱体结构，浮箱重心距旋转轴的旋转中心的距离不小于浮箱远离旋转轴最远点距旋转轴的旋转中心距离的1/2。
3.如权利要求1或2所述的一种浮箱式上游控制堰门，其特征在于：浮箱包括连接板、顶板、与水道底部平行的底板、远离旋转轴且倾斜设置的前侧板、靠近旋转轴且倾斜设置的后侧板和左右端板，所述的前侧板下端与底板连接，上端与顶板连接，所述的后侧板下端与底板连接，上端与连接板连接，所述后侧板的长度大于前侧板的长度。
4.如权利要求1所述的一种浮箱式上游控制堰门，其特征在于：所述的堰门板包括堰门板背部和堰门板前端，所述的堰门板为背部向两侧延伸的台阶形。
5.如权利要求1所述的一种浮箱式上游控制堰门，其特征在于：所述的堰门板支撑臂包括至少一组互成夹角的顶部支撑臂和背部支撑臂，所述顶部支撑臂固定在堰门板顶部，所述背部支撑壁固定在堰门板背部。
6.如权利要求1所述的一种浮箱式上游控制堰门，其特征在于：还包括水道和置于水道内的浮箱室，所述的浮箱位于浮箱室内且位于旋转轴的上游，所述的堰门板位于浮箱室外的水道内。
7.如权利要求1或5所述的一种浮箱式上游控制堰门，其特征在于：所述的浮箱室包括水道侧墙和与水道侧墙连接的浮箱室侧壁，所述的浮箱室侧壁顶部设有浮箱室进水口，底部设有浮箱室出水口。
8.如权利要求6所述的一种浮箱式上游控制堰门，其特征在于：所述的浮箱室进水口位于旋转轴的上游，浮箱室出水口位于旋转轴的下游。
9.如权利要求1、3、4、5中任意一种所述的一种浮箱式下游控制堰门，其特征在于：所述堰门板下方的水道底部设有一个向上凸出的密封凸台。
10.如权利要求9所述的一种浮箱式上游控制堰门，其特征在于：所述的堰门板与密封凸台、水道侧墙和浮箱室侧壁相接触处设有堰门密封圈。
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