CN105603937B - 一种双向挡水合页活动坝 - Google Patents

Abstract

本申请涉及水利工程领域，尤其涉及一种双向挡水合页活动坝，包括坝面、底轴、基础连接板、转动齿轮箱、联轴器以及液压驱动机构，所述转动齿轮箱均固定在所述基础连接板上，所述底轴与所述坝面的底部固定连接，所述液压驱动机构与所述转动齿轮箱连接，且能够驱动所述转动齿轮箱的输出轴在0‑180°范围内转动，所述转动齿轮箱的输出轴与所述底轴通过所述联轴器共轴固定连接。本申请所提供的双向挡水合页活动坝能够通过液压驱动机构驱动转动齿轮箱在0‑180°范围内转动，并同步驱动坝面转动，因此能够使双向挡水合页活动坝具备双向拦水的能力。

Description

一种双向挡水合页活动坝

技术领域

本申请涉及水利工程领域，尤其涉及一种双向挡水合页活动坝。

背景技术

目前常见双向挡水活动坝有橡胶坝、底轴翻板闸、液压驱动合页坝技术。橡胶坝在双向运行时，特别是海水挡潮落潮时有翻坝问题，易受河中漂浮物划伤及人为破坏，淤积河道汛后升坝需要人工清淤积，河道中有较大推移质时易划损坝袋等问题而影响其使用；底轴翻板闸对于宽阔河道，需要设置较宽的中继启闭机房，增加河道行洪风险，且而采用的通长底轴技术，对地基沉降甚为敏感。现有的合页坝技术一般均为倾斜向下游单向合页坝。这种合页坝由于自身结构限制，一般仅能够抵御来自坝面一侧的冲击力，而对反向挡水的抗冲击的抵御能力较差。

发明内容

本申请提供了一种双向挡水合页活动坝，该技术结构简单，运行自如，操作简便，可实现任意角度的双向挡水，且无须人工清淤积，抵抗漂浮物及尖锐物体的能力强，可单扇或多扇组合开启，冲淤排漂效果好，且任意河宽无需中墩或中间启闭机房，对地基沉降适应性强等优点。

本申请所提供的一种双向挡水合页活动坝，包括坝面、底轴、基础连接板、转动齿轮箱、联轴器以及液压驱动机构，

所述转动齿轮箱均固定在所述基础连接板上，所述底轴与所述坝面的底部固定连接，

所述液压驱动机构与所述转动齿轮箱连接，且能够驱动所述转动齿轮箱的输出轴在0-180°范围内转动，

所述转动齿轮箱的输出轴与所述底轴通过所述联轴器共轴固定连接。

优选地，所述转动齿轮箱包括两个共轴同步转动的所述输出轴，所述底轴为分段式底轴，两个所述输出轴分别通过一个所述联轴器与所述底轴的一段连接共轴固定连接。

优选地，所述转动齿轮箱包括一个主齿轮，两个所述输出轴分别位于所述主齿轮的径向平面的两侧，且与所述主齿轮共轴固定连接，所述液压驱动机构包括液压缸以及活塞杆，所述活塞杆上设置有与所述主齿轮相配合的齿条。

优选地，所述液压驱动机构中的所述液压缸的数量是所述活塞杆数量的两倍，且成对设置在所述主齿轮的轴向平面的两侧，每根所述活塞杆的两端分别与一个所述液压缸相连，成对设置的两个所述液压缸的动力方向一致。

优选地，所述液压驱动机构包括四个所述液压缸以及两个所述活塞杆，所述主齿轮同时与两根所述活塞杆相配合，两根所述活塞杆平行设置，且两根所述活塞杆的运动方向相反。

优选地，两根所述活塞杆均水平设置。

优选地，所述液压缸包括有杆腔和无杆腔，所述活塞杆伸入所述有杆腔内，成对设置的两个所述液压缸中，每个所述液压缸的所述有杆腔均与另一个所述液压缸的无杆腔并联。

优选地，所述液压缸连接有钢质油管。

优选地，所述坝面的底部设置有齿轮箱避让槽，所述转动齿轮箱位于所述齿轮箱避让槽内，所述转动齿轮箱的顶面为以所述底轴的轴线为中心的弧面，所述坝面的两侧对称设置有密封条，所述密封条密封所述齿轮箱避让槽以及所述顶面之间的间隙。

优选地，所述坝面的侧部设置有密封结构，所述密封结构包括两组P形密封条，两组所述P形密封条相对设置。

优选地，还包括底部支座，所述底部支座固定在所述基础连接板上，所述底轴与所述底部支座铰接。

优选地，还包括挑水，所述挑水沿所述坝面的宽度方向延伸，且与所述坝面的顶端铰接，所述挑水能够在0-180°范围内转动。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本申请所提供的双向挡水合页活动坝能够通过液压驱动机构驱动转动齿轮箱在0-180°范围内转动，并同步驱动坝面转动，因此能够使双向挡水合页活动坝具备双向拦水的能力。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

图1为本申请实施例所提供的双向挡水合页活动坝的主视结构示意图；

图2为本申请实施例所提供的转动齿轮箱以及液压驱动机构的主视结构示意图；

图3为本申请实施例所提供的水流方向由左至右时双向挡水合页活动坝的侧视结构示意图；

图4为本申请实施例所提供的水流方向由右至左时双向挡水合页活动坝的侧视结构示意图；

图5为本申请实施例所提供的转动齿轮箱以及液压驱动机构的具体结构示意图；

图6为本申请实施例所提供的相邻两个双向挡水合页活动坝之间的俯剖局部示意图；

图7为本申请实施例所提供的不设底部支座的双向挡水合页活动坝的主视结构示意图。

附图说明：

10-坝面；

100-密封结构；

102-齿轮箱避让槽；

104-密封条；

106-密封挡板；

20-底轴；

30-底部支座；

40-基础连接板；

50-转动齿轮箱；

500-输出轴；

502-主齿轮；

60-联轴器；

70-液压驱动机构；

700-液压缸；

702-活塞杆；

704-齿条；

80-挑水。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。文中所述“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中的双向挡水合页活动坝的放置状态为参照。

如图1所示，本申请的实施例提供了一种双向挡水合页活动坝，包括坝面10、底轴20、底部支座30、基础连接板40、转动齿轮箱50、联轴器60、液压驱动机构70以及挑水80。其中，坝面10是拦水的主体结构，坝面10的底部与底轴20固定连接，并通过底轴20与底部支座30进行铰接，铰接后坝面10能够以底轴20为轴在0-180°范围内进行转动。基础连接板40固定在河道底部，作为双向挡水合页活动坝的整体基础结构。底部支座30固定在基础连接板40上。转动齿轮箱50以及液压驱动机构70配合使用，其中，液压驱动机构70能够驱动转动齿轮箱50，使转动齿轮箱50的输出轴在0-180°范围内转动，而转动齿轮箱50的输出轴则通过联轴器60与底轴20共轴固定连接，以驱动底轴20转动，转动齿轮箱50也固定在基础连接板40上。

本实施例所提供的双向挡水合页活动坝能够通过液压驱动机构70驱动转动齿轮箱50在0-180°范围内转动，并同步驱动坝面10转动，因此能够使双向挡水合页活动坝具备双向拦水的能力。如图3所示，当需要阻止水流由双向挡水合页活动坝的左侧流向右侧时，双向挡水合页活动坝的坝面10便向右倾斜，反之如图4所示，当需要阻止水流由双向挡水合页活动坝的右侧流向左侧时，双向挡水合页活动坝的坝面10又可变为向左侧倾斜，以使双向挡水合页活动坝随时处于最佳的受力状态。

如图2所示，本实施例中的转动齿轮箱50包括两个共轴同步转动的输出轴500，底轴20为分段式底轴，两个输出轴500分别通过一个联轴器60与底轴20的一段连接共轴固定连接。这样转动齿轮箱50能够更加均衡的对底轴20施加转动力。对于跨度较大的双向挡水合页活动坝，可以采用两个液压驱动机构70配合三段式的底轴20，使相邻两段底轴20之间均通过一个转动齿轮箱50进行连接，以提高整体的动力输出。

底部支座30是坝面10的辅助支撑结构，当双向挡水合页活动坝的跨度较小时，可以不设置底部支座30，仅依靠转动齿轮箱50支撑坝面10(参见图7)，随着双向挡水合页活动坝跨度的增大，仅依靠转动齿轮箱50对坝面10进行支撑存在困难时，便可通过增设底部支座30的方式进行辅助支撑。而当双向挡水合页活动坝的跨度较大时，最好在底轴20的两端各设置一个底部支座30，而将转动齿轮箱50设置在两个底部支座30之间，这样一方面便于底轴20与转动齿轮箱50之间的连接，另一方面也能够通过转动齿轮箱50对底轴20的中部起到辅助支撑的作用。

具体地，转动齿轮箱50可以包括一个主齿轮502，两个输出轴500分别位于主齿轮502的径向平面的两侧，且与主齿轮502共轴固定连接，液压驱动机构70包括液压缸700以及活塞杆702，活塞杆702上设置有与主齿轮502相配合的齿条704。活塞杆702能够在液压的驱动下沿直线方向往复运动，而通过齿条704与主齿轮502的配合，能够将活塞杆702的直线运动转换至主齿轮502的周向转动，主齿轮502在转动的同时便可带动两个输出轴500同步转动，进而通过联轴器60带动底轴20进行转动。这样，通过调整活塞杆702的位置，便可控制坝面10的角度。

由于坝面10升降所需的扭力较大，为此，如图3和图4所示，在本实施例中液压驱动机构70中的液压缸700的数量是活塞杆702数量的两倍，且成对设置在主齿轮502的轴向平面的两侧，每根活塞杆702的两端分别与一个液压缸700相连，成对设置的两个液压缸700的动力方向一致。这样每根活塞杆702同时受到两个液压缸700的共同驱动，一方面，能够有效防止活塞杆702发生位置偏移或结构弯曲等情况，使齿轮齿条传动过程更加稳定，提高传输效果；另一方面，活塞杆702也能够具有更大的动力源，提高输出动力。如图4所示，每个液压缸700均被活塞头分隔为两个腔室，其中，活塞杆702所伸入的腔室被称之为有杆腔，而没有活塞杆702的腔室则被称为无杆腔。具体设计时，可以将成对设置的两个液压缸700的每个液压缸700的有杆腔均与另一个液压缸700的无杆腔并联在一起，使这两个腔室共同供油或抽油，从而形成两条油路，在进行控制时，只需控制这两条油路，便可实现相对设置的两个液压缸700的同步运动。相关技术中，液压式双向挡水合页活动坝的液压缸一般均需要进行转动，因此为了能够灵活供油，其一般都是采用软质的胶管构成油路，然而，胶管存在强度低、容易老化破损等问题，需要经常维修和更换，严重影响双向挡水合页活动坝的正常作业。而本实施例中由于液压缸700均是固定不动的，因此可以采用钢管等硬质管路替代胶管，因此能够使油路具备更强的结构强度，降低油路损坏的风险。

在此基础上，本实施例中的液压驱动机构还可同时包括四个液压缸700以及两个活塞杆702，主齿轮502同时与两根活塞杆702相配合，两根活塞杆702平行设置，且两根活塞杆702的运动方向相反。通过这种方式能够使主齿轮502相对的两侧同时承受活塞杆702的切向力，一方面提高了动力输出，另一方面也使主齿轮502的受力更加平衡，稳定性更高。为了便于设置，两根活塞杆702最好均水平设置。

为了提高双向挡水合页活动坝的拦水效果，可以在坝面10的一侧或两侧设置密封结构100，如图6所示，本实施例中的密封结构100包括两组相对设置的P形密封条。由于P形密封条自身的结构限制，其只能对来自于一侧的水流进行较好的阻隔效果，而本实施例所提供的双向挡水合页活动坝由于需要进行双向拦水，因此仅设置单组P形密封条便不能很好的起到密封效果。而通过设置两组相对设置的P形密封条则可保证无论水流来自坝面的哪一侧，均有一组P形密封条能够起到良好的密封效果。由于双向挡水合页活动坝需要根据河道的宽度进行调整，因此经常会依次设置若干双向挡水合页活动坝共同组成一个坝体结构，此时相邻两个双向挡水合页活动坝之间便可存在多种密封形式，例如，仅在每个双向挡水合页活动坝的一侧设置密封单元100，而另一侧均设置密封挡板106，这样，通过密封单元100与密封挡板106的配合便可实现密封。再者，也可以在一类双向挡水合页活动坝的两侧均设置密封单元100，而在另一类双向挡水合页活动坝的两侧均仅设置密封挡板106，之后将这两类双向挡水合页活动坝交替设置，也能够实现双向挡水合页活动坝的侧部密封。

如图1所示，在本实施例中，为了能够防止转动齿轮箱50阻碍坝面10的转动，在坝面10的底部还设置了齿轮箱避让槽102，转动齿轮箱50位于齿轮箱避让槽102内，并且转动齿轮箱50的顶面为以底轴20的轴线为中心的弧面。由于齿轮箱避让槽102的存在，坝面10在转动过程中便能够避让转动齿轮箱50，防止二者发生干涉。

然而由于要避免转动齿轮箱50于坝面10之间发生干涉，齿轮箱避让槽102与转动齿轮箱50的顶面之间便不能够紧密接触，此时，水便可沿着二者之间的间隙通过坝面10。为此，如图3、4所示，本实施例在坝面10的两侧对称设置了两组密封条104，用于密封齿轮箱避让槽102以及转动齿轮箱50的顶面之间的间隙。密封条104也可采用P形密封条。继续参见图3和4，在本实施例中，挑水80沿坝面10的宽度方向延伸，并与坝面10的顶端形成铰接结构，使挑水80能够转动。挑水80的存在能够使双向挡水合页活动坝双向挡水时双向均可形成挑水，理顺坝顶水流，使坝体及水流更为美观同时，可以消除或缓解坝顶过流时坝体背部空间的负压，减轻坝面10因水流、风浪及等因素产生的振动影响，有效延长支撑机构乃至整体结构的使用寿命。由于本实施例中的双向挡水合页活动坝能够双向拦水，因此为了满足在坝面10处于任何姿态时均可正常使用，挑水80需要能够在0-180°范围内进行转动。

本申请所提供的双向挡水合页活动坝能够使双向挡水合页活动坝具备双向拦水的能力，同时还具有传动精度高、稳定性好、输出动力强等特点。该技术结构简单，运行自如，操作简便，可实现任意角度的双向挡水，且无须人工清淤积，抵抗漂浮物及尖锐物体的能力强，可单扇或多扇组合开启，冲淤排漂效果好，且任意河宽无需中墩或中间启闭机房，对地基沉降适应性强等优点。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种双向挡水合页活动坝，其特征在于，包括坝面、底轴、基础连接板、转动齿轮箱、联轴器以及液压驱动机构，

所述转动齿轮箱均固定在所述基础连接板上，所述底轴与所述坝面的底部固定连接，

所述液压驱动机构与所述转动齿轮箱连接，且能够驱动所述转动齿轮箱的输出轴在0-180°范围内转动，

所述转动齿轮箱的输出轴与所述底轴通过所述联轴器共轴固定连接，所述转动齿轮箱包括两个共轴同步转动的所述输出轴，所述底轴为分段式底轴，两个所述输出轴分别通过一个所述联轴器与所述底轴的一段连接共轴固定连接。

2.根据权利要求1所述的双向挡水合页活动坝，其特征在于，所述转动齿轮箱包括一个主齿轮，两个所述输出轴分别位于所述主齿轮的径向平面的两侧，且与所述主齿轮共轴固定连接，所述液压驱动机构包括液压缸以及活塞杆，所述活塞杆上设置有与所述主齿轮相配合的齿条。

3.根据权利要求2所述的双向挡水合页活动坝，其特征在于，所述液压驱动机构中的所述液压缸的数量是所述活塞杆数量的两倍，且成对设置在所述主齿轮的轴向平面的两侧，每根所述活塞杆的两端分别与一个所述液压缸相连，成对设置的两个所述液压缸的动力方向一致。

4.根据权利要求3所述的双向挡水合页活动坝，其特征在于，所述液压驱动机构包括四个所述液压缸以及两个所述活塞杆，所述主齿轮同时与两根所述活塞杆相配合，两根所述活塞杆平行设置，且两根所述活塞杆的运动方向相反。

5.根据权利要求4所述的双向挡水合页活动坝，其特征在于，两根所述活塞杆均水平设置。

6.根据权利要求3所述的双向挡水合页活动坝，其特征在于，所述液压缸包括有杆腔和无杆腔，所述活塞杆伸入所述有杆腔内，成对设置的两个所述液压缸中，每个所述液压缸的所述有杆腔均与另一个所述液压缸的无杆腔并联。

7.根据权利要求4所述的双向挡水合页活动坝，其特征在于，所述液压缸连接有钢质油管。

8.根据权利要求1至7任一项所述的双向挡水合页活动坝，其特征在于，所述坝面的底部设置有齿轮箱避让槽，所述转动齿轮箱位于所述齿轮箱避让槽内，所述转动齿轮箱的顶面为以所述底轴的轴线为中心的弧面，所述坝面的两侧对称设置有密封条，所述密封条密封所述齿轮箱避让槽以及所述顶面之间的间隙。

9.根据权利要求1至7任一项所述的双向挡水合页活动坝，其特征在于，所述坝面的侧部设置有密封结构，所述密封结构包括两组P形密封条，两组所述P形密封条相对设置。

10.根据权利要求1至7任一项所述的双向挡水合页活动坝，其特征在于，还包括底部支座，所述底部支座固定在所述基础连接板上，所述底轴与所述底部支座铰接。

11.根据权利要求1至7任一项所述的双向挡水合页活动坝，其特征在于，还包括挑水，所述挑水沿所述坝面的宽度方向延伸，且与所述坝面的顶端铰接，所述挑水能够在0-180°范围内转动。