CN104831691A - 合页活动坝的动力单元及其合页活动坝 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种合页活动坝的动力单元及合页活动坝。其包括挺杆、液压缸、导向槽结构以及底轴底座；导向槽结构包括槽体和设置在槽体上的一对平行的导向槽；挺杆一端通过滑动轴承与液压缸的一端连接，挺杆的另一端通过铰链与底轴底座铰接；槽体的背部固定在合页活动坝的闸体上，底轴底座与合页坝的基础连接板连接；液压缸用于推动滑动轴承沿着导向槽向上或者向下滑动，使得挺杆围绕铰链摆动，以带动合页活动坝的闸体上升或者下降。本发明通过采用上述合页活动坝的动力单元具有较强的稳定性，该结构支撑下的闸体能够有效地抵挡水压，克服现有技术的合页活动坝的无指令降坝的缺陷，能够有效地提高合页活动坝的防洪功能。

Description

合页活动坝的动力单元及其合页活动坝

技术领域

本发明涉及水利工程技术领域，尤其涉及一种合页活动坝的动力单元及其合页活动坝。

背景技术

活动坝通常作为低水头挡水建筑物在城市防洪、景观美化、灌溉、发电等方面广泛应用。

液压升降坝及合页活动坝在近年来由于性价比较高等原因应用越来越广泛。例如，图1为现有技术的合页活动坝的结构示意图。如图1所示，现有的合页活动坝包括液压缸1、底轴底座2和闸体3,其中液压缸1直接设在在闸体3的背水一面；一端与闸体3连接，另一端与底轴底座2连接。当升坝时，控制液压缸2收缩，闸体3下降，可以降坝行洪；当降坝时，控制液压缸2伸长，闸体3升起，可以升坝挡水。

但是，现有的合页活动坝驱动是液压缸1直接作用在闸体3上，液压缸要时刻保持抵御水荷载的压力，当洪水压力足够大的时候，闸体3具有无指令降坝功能的缺陷，存在防洪隐患。

发明内容

本发明提供一种合页活动坝的动力单元及其合页活动坝，用以解决现有技术中合页活动坝由于采用液压缸直接作用在闸体上，导致水压大时，闸体具有无指令降坝的缺陷，用于提高合页活动坝的防洪功能。

本发明提供一种合页活动坝的动力单元，包括挺杆、液压缸、导向槽结构以及底轴底座；所述导向槽结构包括槽体和设置在所述槽体上的一对平行的导向槽；所述挺杆一端通过滑动轴承与所述液压缸的一端连接，所述挺杆的另一端通过铰链与所述底轴底座铰接；所述槽体的背部固定在合页活动坝的闸体上，所述底轴底座与合页坝的基础连接板连接；所述液压缸，用于推动所述滑动轴承沿着所述导向槽向上或者向下滑动，使得所述挺杆围绕所述铰链摆动，以带动所述合页活动坝的闸体上升或者下降。

可选地，如上所述的合页活动坝的动力单元中，所述液压缸的另一端与所述合页活动坝的闸体连接。

可选地，如上所述的合页活动坝的动力单元中，所述挺杆采用碳素结构钢或型钢制成。

可选地，如上所述的合页活动坝的动力单元中，所述导向槽上设置有至少一对驻坝凹槽。

本发明还提供一种合页活动坝，包括至少一个闸体，所述闸体采用如上任一所述的合页活动坝的动力单元与基础连接板固定。

可选地，如上所述的合页活动坝中，所述闸体的采用箱体结构。

可选地，如上所述的合页活动坝中，两个相邻所述闸体之间设置有止水条。

可选地，如上所述的合页活动坝中，当所述合页活动坝包括至少两个闸体时，在所述闸体的迎水一侧与相邻的另一所述闸体的临接处设置有侧止水单元，所述侧止水单元包括有止水片及转轴；所述止水片通过所述转轴连接在所述闸体上，所述止水片能够围绕所述转轴旋转至遮挡两相邻的所述闸体之间的缝隙。

可选地，如上所述的合页活动坝中，所述止水片采用三元乙丙制作。

本发明的合页活动坝的动力单元及其合页活动坝，其中合页活动坝的动力单元包括挺杆、液压缸、导向槽结构以及底轴底座；导向槽结构包括槽体和设置在槽体上的一对平行的导向槽；挺杆一端通过滑动轴承与液压缸连接，挺杆的另一端通过铰链与底轴底座铰接；导向槽的槽体背部固定在合页活动坝的闸体上，底轴底座与合页坝的基础连接板连接；液压缸用于推动滑动轴承沿着导向槽向上或者向下滑动，使得挺杆围绕铰链摆动，以带动合页活动坝的闸体上升或者下降。上述本发明的合页活动坝的动力单元，在液压缸推动滑动轴承沿着导向槽向上或者向下滑动过程中，挺杆围绕铰链摆动，并带动合页活动坝的闸体上升或者下降，且整个过程中始终由挺杆来支撑闸体，相对于现有技术中支撑闸体的液压缸而言，该挺杆为刚性结构，在水荷载压力较大时，刚性结构的挺杆也能够有效地支撑闸体，且挺杆、液压缸以及底轴底座形成稳定的三角形结构，具有较强的稳定性，该结构支撑下的闸体能够有效地抵挡水压，克服现有技术的合页活动坝的无指令降坝的缺陷，能够有效地提高合页活动坝的防洪功能。本发明的采用上述合页活动坝的动力单元的合页活动坝相对于现有的合页活动坝，也具有较强的稳定性，克服现有技术的合页活动坝的无指令降坝的缺陷，能够有效地提高合页活动坝的防洪功能。

而且，现有的合页活动坝长期处于抵御水压力的工作状态，会缩短液压缸的寿命；而本发明的合页活动坝的动力单元及其合页活动坝中，液压缸推动滑动轴承沿着导向槽向上或者向下滑动，使得挺杆围绕铰链摆动，并由挺杆来支撑闸体，可以减少液压缸的受力，避免液压缸长期处于抵御水压力的工作状态，有效地延长液压缸的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术的合页活动坝的结构示意图。

图2为本发明一实施例的合页活动坝的动力单元的结构示意图。

图3为图2所示实施例的合页活动坝的动力单元的另一状态图。

图4为本发明另一实施例的合页活动坝的动力单元的结构示意图。

图5为本发明一实施例提供的合页活动坝的结构示意图。

图6为图5所示实施例的合页活动坝的另一状态图。

图7为本发明另一实施例提供的合页活动坝的结构示意图。

图8为图7所示实施例的合页活动坝的另一状态图。

图9为本发明再一实施例提供的合页活动坝的结构示意图。

图10为图9所示实施例的合页活动坝的另一状态图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图2为本发明一实施例的合页活动坝的动力单元的结构示意图。图3为图2所示实施例的合页活动坝的动力单元的另一状态图。如图2和图3所示，本实施例的合页活动坝的动力单元，包括挺杆10、液压缸11、导向槽结构以及底轴底座12。导向槽结构包括槽体13和设置在槽体13上的一对平行的导向槽14；挺杆10一端通过滑动轴承15与液压缸11的一端连接，挺杆10的另一端通过铰链与底轴底座12铰接；槽体13的背部固定在合页活动坝的闸体上，底轴底座12与合页坝的基础连接板连接；液压缸11用于推动滑动轴承15沿着导向槽14向上或者向下滑动，使得挺杆10围绕铰链摆动，以带动合页活动坝的闸体上升或者下降。

也就是说，当液压缸11推动滑动轴承15沿着导向槽14向上滑动，挺杆10围绕铰链摆动，带动合页活动坝的闸体绕其底轴转动，实现合页活动坝的闸体升立，从而起到挡水的目的。当液压缸11推动滑动轴承15沿着导向槽14向下滑动，挺杆10围绕铰链摆动，带动合页活动坝的闸体绕其底轴转动，实现合页活动坝的闸体倒伏，实现行洪的目的。

传统的合页坝采用液压缸驱动，当处于升坝状态时液压缸的支撑是柔性支撑，而本实施例的合页活动坝的动力单元中挺杆10的支撑是刚性支撑。挺杆10具体可以为单根立柱，或是框架式结构，或箱体结构。

本实施例的合页活动坝的动力单元，液压缸11的推力作用在挺杆10的端部，挺杆10端部的滑动轴承15在导向槽14内作上下滑动；挺杆10在液压缸11的作用下，绕固定铰链做摆动，通过摆动角度的变化，挺杆10的端部的滑动轴承15的坐标发生变化，实现推动闸体的转动，从而可以带动闸体的上升或者下降。

本实施例的合页活动坝的动力单元，采用挺杆支撑闸体，相对于现有技术中支撑闸体的液压缸而言，该挺杆为刚性结构，在水荷载压力较大时，刚性结构的挺杆也能够有效地支撑闸体，且挺杆、液压缸以及底轴底座形成稳定的三角形结构，具有较强的稳定性，该结构支撑下的闸体能够有效地抵挡水压，克服现有技术的合页活动坝的无指令降坝的缺陷，能够有效地提高合页活动坝的防洪功能。

而且，现有的合页活动坝长期处于抵御水压力的工作状态，液压缸处于高压工作状态会缩短液压缸的寿命；而本实施例的合页活动坝的动力单元，液压缸推动滑动轴承沿着导向槽向上或者向下滑动，使得挺杆围绕铰链摆动，并由挺杆来支撑闸体，可以减少液压缸的受力，避免液压缸长期处于抵御水压力的工作状态，有效地延长液压缸的使用寿命。进一步地，传统合页坝液压缸是长期泡在水中，工作在水环境下。而采用本实施例的合页活动坝的动力单元，可以使得液压缸的工作环境大有改善，液压缸可以在闸体的背水面紧贴闸体设置，可以在工作中减少液压缸在水中的时间，有效地提高液压缸的使用寿命。

进一步地，如图2所示，本实施例的合页活动坝的动力单元中液压缸11的另一端与合页活动坝的闸体连接，以固定液压缸11，便于液压缸11的工作。具体地，液压缸10的活塞杆的一端与合页活动坝的闸体连接，而液压缸10的另一端，即液压缸10的缸体一端通过滑动轴承15与挺杆10端部连接，实际上液压缸10的缸体的另一端还可以通过闸体的底轴与闸体连接。

可选地，本发明的合页活动坝的动力单元中的挺杆10采用普通的碳素结构钢或型钢制成。

图4为本发明另一实施例的合页活动坝的动力单元的结构示意图。如图4所示，本实施例的合页活动坝的动力单元在上述图2或者图3所示实施例的技术方案的基础上，在导向槽14上设置有至少一对驻坝凹槽16。根据实际需要，驻坝凹槽16可以设置成一对或多对形式。图4中以在导向槽14底部设置一对驻坝凹槽16为例，实际应用中，可以根据需求在导向槽14上从上到下依次设置多对驻坝凹槽16。如图4所示，本实施例中一对平行的导向槽14的底部设置一对驻坝凹槽16，即指的是导向槽14的靠近底轴底座12一端。驻坝凹槽16具体是在导向槽14的底部，朝向安装闸体一侧的方向上设置凹缺口。这样，当滑动滚轴15滚到导向槽14底部之后，滑动滚轴15可以滚入驻坝凹槽16内，此时液压缸12可以不再需要施加动力，完全由挺杆10来支撑合页活动坝的闸体，从而起到驻坝的作用。

当合页活动坝的闸体在升起的状态下，液压缸11推动滑动滚轴15沿着导向槽14向下滑动，当需要驻坝时，液压缸11将推动滑动滚轴15沿着导向槽14向下滑动进入驻坝凹槽16，这时滑动滚轴15及整个闸体都处于稳定状态，在没有外的干扰下，闸体始终处于挡水状态。当需要降坝时，在液压缸11的作用下，滑动滚轴15将被拉出驻坝凹槽16，实施降坝动作。

需要说明的是，为了便于在降坝时，液压缸11能够轻松地从驻坝凹槽16中将滑动滚轴15拉出，本实施例中的驻坝凹槽16与滑动滚轴15之间的夹角设置为滑动滚轴15与导向槽14的摩擦角的临界点附近的角度。

本实施例的合页活动坝的动力单元，通过设置至少一对驻坝凹槽，当液压缸充分发挥其推力，全部作用在挺杆上，由挺杆来支撑合页活动坝的闸体，液压缸推动挺杆的过程中，将滑动滚轴推入驻坝凹槽，从而起到驻坝的作用。本实施例的合页活动坝的动力单元，在该驻坝位置，液压缸可以不再需要施加动力，完全由挺杆来支撑合页活动坝的闸体，可以也有效地保证合页活动坝结构的稳定性。而且，驻坝凹槽的存在，也可以使得在滑动滚轴滚入驻坝凹槽的时候，液压缸也可以完全不需要施加任何动力，从而可以有效地提高液压缸的使用寿命。

而且图1所示的现有技术的合页活动坝，需要设置一个液压升降坝的固定支撑锁定装置，以实现驻坝功能。在降坝行洪时，需要很长操作时间才能解除锁定，且闸顶过流时，受水流及视线受阻等影响，固定支撑锁定装置的解除保证率不高，有严重的防洪安全隐患。而在本申请图4所示实施例的合页活动坝的动力单元中，通过在导向槽14上设置有驻坝凹槽16，可以实现驻坝功能，与现有技术相比，可以省去固定支撑锁定装置，不仅能够有效地节省成本；而且在降坝行洪时，将滑动滚轴15移出驻坝凹槽16，推向导向槽14即可实现，操作非常方便，省时省力，无任何防洪安全隐患。

图5为本发明一实施例提供的合页活动坝的结构示意图。如图5所示，本实施例的合页活动坝包括闸体30以及合页活动坝的动力单元。闸体30采用如上图2、图3或者图4所示实施例的合页活动坝的动力单元40与基础连接板固定。合页活动坝的动力单元设置在闸体30的背水一侧。

具体地，本实施例中以动力单元采用图4所示实施例的合页活动坝的动力单元为例，来详细描述本发明的技术方案。

如图5所示，升坝时，由液压缸11驱动滑动滚轴15沿着导向槽14向下滑动，由于槽体13背部紧连着闸体30，滑动滚轴15向下滑动的过程中，闸体30逐渐升起，且由与滑动滚轴15连接的挺杆10支撑闸体30，当滑动滚轴15滑动到导向槽14底部进入驻坝凹槽16中时，此时液压缸11的推力已经完全作用在挺杆10上，液压缸11可以不再施加动力，完全由挺杆支撑闸体30，实现驻坝，此时合页活动坝完成升坝，可以起到挡水的目的。

降坝时，由液压缸11驱动滑动滚轴15脱离驻坝凹槽16，并沿着导向槽14向上滑动，滑动滚轴15向下滑动的过程中，闸体30逐渐下降，当滑动滚轴15滑动到导向槽14顶部，此时闸体30降下，此时合页活动坝完成降坝，此时可以实现行洪的目的。

如图5所示，本实施例的合页活动坝中，液压缸11设置在闸体30的背部，相对于现有的直接由液压缸驱动闸体的合页活动坝而言，升起的闸体可以有效地保护液压缸11不受水流冲击和磨蚀，从而延长液压缸11的寿命。而且本实施例的合页活动坝中，液压缸11的安装位置非常便于安装和维修。

本实施例的合页活动坝，采用挺杆支撑闸体，相对于现有技术中支撑闸体的液压缸而言，该挺杆为刚性结构，在水荷载压力较大时，刚性结构的挺杆也能够有效地支撑闸体，且挺杆、液压缸以及底轴底座形成稳定的三角形结构，具有较强的稳定性，该结构支撑下的闸体能够有效地抵挡水压，克服现有技术的合页活动坝的无动力降坝的缺陷，能够有效地提高合页活动坝的防洪功能。

而且，现有的合页活动坝长期处于抵御水压力的工作状态，会缩短液压缸的寿命；而本实施例的合页活动坝中，液压缸推动滑动轴承沿着导向槽向上或者向下滑动，使得挺杆围绕铰链摆动，并由挺杆来支撑闸体，可以减少液压缸的受力，避免液压缸长期处于抵御水压力的工作状态，有效地延长液压缸的使用寿命。

图6为本发明另一实施例提供的合页活动坝的结构示意图。图7为图6所示实施例的合页活动坝的另一状态图。如图6和图7所示，在上述图5中所示实施例中的合页活动坝的基础上，本实施例中的合页活动坝中的闸体30可以采用箱体结构；例如该箱体结构可以在闸体30的背水一侧做成多个横竖交织的挡板，增强闸体30的抗压能力。而且，本实施例中还可以在闸体30的迎水一面设置多个垂直于水面的加强肋板S，来增强闸体30的抗压能力。如图7所示，在闸体30的迎水一面设置有均匀间隔设置有多个加强肋板S。实际应用中，本实施例的在闸体30的迎水一面上的加强肋板S也可以随机分布，例如可以不是均匀分布的。因此，本实施例的闸体30相对于现有技术的平板结构，有效的增加闸体在迎水面方向的抗弯能力，增加了闸体的整体刚性，提高了合页活动坝抵御洪水的冲击能力，抗水压能力更强，能够有效地提高合页活动坝的寿命。图6和图7所示实施例中的合页活动坝中的动力单元可以采用上述图2-图4任一所示的合页活动坝的动力单元，详细请参考上述相关实施例的记载，在此不再赘述。

图8为本发明再一实施例提供的合页活动坝的结构示意图。图9为图8中区域A的一种状态的局部放大图。图10为图8中区域A的另一种状态的局部放大图。在上述图6或7所示实施例的技术方案的基础上。当合页活动坝包括至少两个闸体30时，在闸体30的迎水一侧与相邻的另一闸体的临接处设置有侧止水单元，如图9和图10所示，侧止水单元包括有止水片31和转轴32；止水片31通过转轴32连接在闸体30上，止水片31能够围绕转轴32旋转至遮挡两相邻的闸体30之间的缝隙。如图8所示，本实施例的合页活动坝中以包括两个闸体30为例。图9所示为行洪时，侧止水单元此时不行使止水功能时的状态图，此时止水片31可以自由活动。图10所示为侧止水单元止水时的状态图，此时止水片31紧密贴在两个相邻的闸体30之间的缝隙中，防止缝隙漏水，实现止水功能。

本实施例的止水片31是由优质橡胶三元乙丙制作，具有很好的柔性，水坝蓄水时，水的正压力直接作用在止水片31的正面，迫使止水片31绕着转轴32旋转至闸体30的表面，并由水压抵住止水片31紧密贴合在闸体30的表面，从而达到良好的止水密封作用，防止水的泄漏。且止水片31具有很好的柔性和随形功能，止水片31和闸体30的表面上允许存有一定的杂质，不影响止水效果。且本实施例的侧止水单元安装和更换工艺简单。

在实际使用中，止水片31可以围绕转轴32的轴线旋转180°，灵活转动。且止水片31是设置在要抵挡的水的一侧，当水压较大时，水流可以推动止水片31旋转至于闸体30平行的方向上，且遮挡两相邻的闸体30之间的缝隙，以有效地挡水。且本实施例的止水片31，在升坝和降坝两个状态下，止水片31不会妨碍水坝任意转动，从而在一组水坝组合下，无需规定水坝起降顺序的特殊规定。

需要说明的是，如图9和10所示，止水片31是橡胶制的，柔性太强，为了更好地发挥止水的效果，还可以将止水片31连接在一较硬的垫板33上，并将该垫板33与转轴32连接，具体地，该垫板33连接在止水片31与转轴32之间。该垫板33围绕转轴32转动，可以实现止水片31围绕转轴32的运动。在抵水时，该垫板33具有更好地强度，可以增强抵水能力。

可选地，在上述实施例的技术方案的基础上，合页活动坝由至少两个闸体30组成，合页活动坝在工作过程中，需要有效地挡水，因此，相邻闸体30之间还可以设置有止水条(图中未示出)，该止水条可以采用橡胶制制成，挤压在相邻闸体30之间，以有效地遮挡相邻闸体30之间缝隙，有效地挡水。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种合页活动坝的动力单元，其特征在于，包括挺杆、液压缸、导向槽结构以及底轴底座；所述导向槽结构包括槽体和设置在所述槽体上的一对平行的导向槽；所述挺杆一端通过滑动轴承与所述液压缸的一端连接，所述挺杆的另一端通过铰链与所述底轴底座铰接；所述槽体的背部固定在合页活动坝的闸体上，所述底轴底座与合页坝的基础连接板连接；所述液压缸，用于推动所述滑动轴承沿着所述导向槽向上或者向下滑动，使得所述挺杆围绕所述铰链摆动，以带动所述合页活动坝的闸体上升或者下降。

2.根据权利要求1所述的合页活动坝的动力单元，其特征在于，所述液压缸的另一端与所述合页活动坝的闸体连接。

3.根据权利要求1所述的合页活动坝的动力单元，其特征在于，所述挺杆采用碳素结构钢或型钢制成。

4.根据权利要求1-3任一所述的合页活动坝的动力单元，其特征在于，所述导向槽上设置有至少一对驻坝凹槽。

5.一种合页活动坝，其特征在于，包括至少一个闸体，所述闸体采用如上权利要求1-4任一所述的合页活动坝的动力单元与基础连接板固定。

6.根据权利要求5所述的合页活动坝，其特征在于，所述闸体的采用箱体结构。

7.根据权利要求5所述的合页活动坝，其特征在于，两个相邻所述闸体之间设置有止水条。

8.根据权利要求5所述的合页活动坝，其特征在于，当所述合页活动坝包括至少两个闸体时，在所述闸体的迎水一侧与相邻的另一所述闸体的临接处设置有侧止水单元，所述侧止水单元包括有止水片和转轴；所述止水片通过所述转轴连接在所述闸体上，所述止水片能够围绕所述转轴旋转至遮挡两相邻的所述闸体之间的缝隙。

9.根据权利要求8所述的合页活动坝，其特征在于，所述止水片采用三元乙丙制作。