CN104652375A - 前倾式取水闸门 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种前倾式取水闸门，包括闸室、机架桥、闸门、启闭装置(减振装置)、止水、轴承或绞和门轴。前倾式取水闸门是由连接为一体的闸门面板及纵隔板、横隔板构成，纵隔板、横隔板相互垂直安装在闸门面板一侧；闸室由闸墩和闸底板构成，闸墩对称地垂直布置在闸底板的两侧；前倾式取水闸门通过门轴固定在闸墩上；机架桥两端分别固定在两侧闸墩上端；本发明可使闸门引水时只引取水源表层的水，其泥沙含量最小，水温最高，最适宜作物生长需要，适宜各用户的用水需要。

Description

前倾式取水闸门

一、所属领域：

本发明涉及一种前倾式取水闸门。

二、背景技术

水闸作为目前最广泛使用的取水建筑物，已经得到了充分的使用，它是最主要的调控水流的建筑物，是任何建筑物无法替代的重要水利设施，在水利工程中发挥着巨大的作用！水闸的类型多种多样，按构造特征可分为梁式闸门、平面闸门、弧形闸门、扇形闸门等，各种闸门由于结构上的差异，都有各自不同的特点。当前水闸的建设，正向形式多样化、结构轻型化、施工装配化、操作自动化和远动化方向发展。进(引)水闸作为建在河道、水库或湖泊的岸边，用来控制引水流量，以满足灌溉、发电或供水需要的闸门，用于控制入渠流量大小，实践当中应用更为广泛。一般进水闸都修建在渠道的渠首位置，所以这种水闸又被叫做渠首闸。当从天然河道直接取水时，为保证能引进需要的流量和尽量减少泥沙进入引水渠道，防止推移质泥沙被挟带入渠，在满足正常引水要求的前提下，通常在进水闸前常设冲沙闸和导沙坎，进水闸底槛高程应比河底高程、冲沙闸底槛高程高一些，即使这样也常常引入大量泥沙。再者，目前基本上所有的引水闸大都采用垂直启闭式闸门，致使操纵力较大；引水时一般是向上提升，水从闸门底部与闸墩之间的过水断面中流向下游，引入的水是水源深层部位的水，若水中泥沙含量较大，引入的泥沙含量最高，不利于使用。同时，水温最低，非常不适合灌区引水、及其他部门的引水要求。

三、发明内容

为了解决上以问题，本发明提供了一种前倾式取水闸门，可使闸门引水时只引取水源表层的水，其泥沙含量最小，水温最高，最适宜作物生长需要，适宜各用户的用水需要。

一种前倾式取水闸门，包括闸室、机架桥、闸门、启闭装置(减振装置)、止水、轴承(或绞)和门轴，如图1、2所示。

所述的前倾式取水闸门，是由连接为一体的闸门面板及纵隔板、横隔板构成，纵隔板、横隔板相互垂直安装在闸门面板一侧；由于纵隔板和横隔板的作用，使闸门的强度及刚度增大，增加了闸门的稳定性，纵隔板和横隔板朝向在闸门上游一侧，即迎水面；闸门面板设置在闸门下游一侧，这样，当闸门工作时，在外力作用下闸门前倾，使闸门绕着门轴沿逆时针方向转动，控制闸门门顶与上游水位之间的垂直高差，保证一定的过流水头(即堰上水头)，使水在闸门面板上面流出，目的是在水流流过闸门时，减小流动阻力；所述的闸室由闸墩和闸底板构成，闸墩对称地垂直布置在闸底板的两侧，闸墩和闸底板浇筑成一个整体；所述前倾式取水闸门通过门轴固定在闸墩上，门轴设置在前倾式取水闸门的最下端，前倾式取水闸门可以绕着门轴向前(沿着逆时针方向转动)转动；所述门轴通过轴承(或铰)固定在两侧的闸墩内；所述启闭装置(又可作为减振装置，该装置有两个作用：第一是启闭闸门，第二是减轻闸门运行过程中的振动。)，由闸门绞、绞支螺母、螺杆、绞支螺母支架等组成；前倾式取水闸门上部中间位置安装有闸门绞，闸门绞与螺杆连接，螺杆通过绞支螺母与绞支螺母支架连接；所述绞支螺母支架固定在机架桥上；所述机架桥，两端分别固定在两侧闸墩上端，机架桥下端与闸门之间留有足够大的空间，使闸门工作过程中螺杆能自由的运行，而不与机架桥有任何接触，机架桥兼做工作桥、行走交通道；当开启启闭装置时，使绞支螺母旋转，则可以使螺杆产生在螺杆轴线方向上的运动，从而可以使闸门产生前倾(沿图中逆时针方向转动)或后倾(沿图中顺时针方向转动)运动，以调节闸门门顶与上游水位之间的垂直高差，保证过流水头(即堰上水头)的大小，确保过闸流量的大小；同时，启闭装置还可以兼作闸门减振装置，防止水在流动时，使闸门发生较强振动。

本发明工作时，当上游来水量变化后，会使闸前水位发生改变，开启启闭装置，可在外力(即用于操纵铰支螺母转动的动力，可使用电动机，也可使用内燃机，或者采用人工的方式)作用下，操控绞支螺母旋转，使螺杆产生上下运动，从而可以使闸门产生前倾或后起运动，使闸门的顶部产生上升或下降运动，来调节闸门门顶与上游水位之间的垂直高差，保证即堰上水头的大小，完成定量取水，由于闸门面板不渗水，起到了挡水的作用，所以，水源的水只能通过闸门顶上面的过水通道流向下游，这样闸门就起到了拦沙坎的作用，实现引水时泥沙引入量最少的目的，同时，引取的水也是水源表层的水，水温比低层的水温高，更容易满足灌溉及其他用户对用水的需要，如对于灌溉工程，引取的水水温较高，更有利于作物生长。

上游水量一定时，其水位为一定值，通过启闭装置，使闸门前倾或后起，使闸门顶部保持一定高度，可以保持闸门门顶与上游水位之间的垂直高差(即堰上水头)稳定，使闸门引水量稳定，这样就实现了引取表层高温的清水的目的，更方便用户使用。

如果上游来水量增大，闸前水位升高到一定高度时，可根据引水量大小的需要，通过铰支螺母的旋转使闸门后起，闸门六顶升高，还是使闸门顶部一直保持与水源水面一定的高差，以满足引水需要；如果水源水位再升高，则继续提升闸门，以达到设计标高满足引水需要为准；闸门可达到的最大高度，可根据当地水源来水状况确定；

如果引水过程中，上游来水量减小，水位下降，则可根据引水需要，通过启闭装置，带动绞支螺母转动，使旋闸门前倾，降低闸门顶高度，以满足引水的需要为依据。所以，可以根据闸门上游来水情况，以调节闸门顶部高度，保证一定的堰上水头，满足引水需要。由于启闭装置通过螺杆将闸门与铰支螺母连接，这样大大减轻了闸门在工作过程中可能产生的振动，所以，启闭装置，即可以操控闸门，又可以减轻闸门的振动，防止闸门取水时发生较强振动而使闸门的使用更加安全。

如果引水完毕，则可通过绞支螺母的转动，使闸门后起，直至完全关闭，达到图2中实线所示的闸门位置，起到断水作用，由于在闸门周边均设置有止水，可以防止漏水现象的产生，满足蓄水的要求。

为保证有足够大的引水量，同时，尽量减少泥沙的引入，闸底板高程要合理设计，可使闸底板高程稍高于河床高程。

四、附图说明

图1前倾式闸门结构图

图2是沿图1中Ⅰ-Ⅰ向的剖面图

图中：1-闸墩；2-机架桥；3-闸门面板；4-闸门绞；5-绞支螺母；6-螺杆；7-绞支螺母支架；8-横隔板；9-纵隔板；10-止水；11-闸底板；12-轴承(或绞)；13-门轴

五、具体实施方式

闸墩、闸底板为混凝土结构、或钢筋混凝土结构、或浆砌石结构等，视上游水深大小而定；两侧闸墩与闸底板现场浇筑，并浇筑成一个完整的整体结构，以增加其稳定性；在设计状况下，闸墩墩顶高程应大于上游水位一定高度，以保证安全运行为依据；闸门采用钢材或合金等材料，应具有足够的刚性和强度，做好防锈处理，闸门面板迎水面设置有纵向隔板和横向隔板，用以增加闸门的强度和刚性。

在闸门与闸墩之间、与闸底板之间均设置有止水，以防止闸门产生漏水现象。

闸门的启闭采用螺杆式启闭设备，以满足对闸门的操控。

前倾式取水闸门，具有以下优点：

(1)闸门引水时只引取水源表层的水，解决了目前广泛使用的提升式闸门只能引取水源底层水的问题，引出的水泥沙含量小，水温较高，适宜灌溉及其他供水需要，适宜作物生长需要。

(2)能准确定量取水。通过螺旋装置的控制，可保证闸门顶到水源水面之间的垂直高差，保证一定的堰上水头，保证引取水量大小。

本发明的创新点是：

①将闸门在外力作用下的垂直升降运动，设计成为围绕门轴转动的运动，大大减轻了闸门开启或关闭时需要的动力强度，更有利于闸门的稳定运行；

②闸门引水时只引取水源表层的水，减少了泥沙含入量，提高了水温。

该闸门设计原理独特，无论在技术上，还是使用性能等方面，均产生了质的飞跃。

Claims (1)

1.一种前倾式取水闸门，其特征在于包括闸室、机架桥、闸门、启闭装置、止水、轴承或绞和门轴；

所述的前倾式取水闸门，由连接为一体的闸门面板、纵隔板和横隔板构成，纵隔板、横隔板相互垂直安装在闸门面板一侧；纵隔板和横隔板朝向闸门上游一侧即迎水面，闸门面板设置在闸门下游一侧；所述的闸室由闸墩和闸底板构成，闸墩对称地垂直布置在闸底板的两侧，闸墩和闸底板浇筑成一个整体；所述前倾式取水闸门通过门轴固定在闸墩上，门轴设置在前倾式取水闸门的最下端，前倾式取水闸门可绕着门轴逆时针方向转动；所述门轴通过轴承或铰固定在两侧的闸墩内；所述启闭装置包括闸门绞、绞支螺母、螺杆和绞支螺母支架；前倾式取水闸门上部中间位置安装有闸门绞，闸门绞与螺杆连接，螺杆通过绞支螺母与绞支螺母支架连接；所述绞支螺母支架固定在机架桥上；所述机架桥，两端分别固定在两侧闸墩上端；当开启启闭装置时，使绞支螺母旋转，带动螺杆产生在螺杆轴线方向上的运动，从而使闸门产生前倾或后倾运动，以调节闸门门顶与上游水位之间的垂直高差。