CN106223272B - 一种浮体闸门装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种浮体闸门装置，包括坝体、浮体以及控制管路，浮体与坝体转动连接，坝体上设有可容纳浮体的蓄水槽，坝体内设有连通河道上游和蓄水槽的前进水孔以及连通蓄水槽和河道下游的后排水孔，前进水孔中设有控制前进水孔开闭的前气动阀，后排水孔中设有控制后排水孔开闭的后气动阀，控制管路包括可与前进水孔、后排水孔连通的储气罐以及对储气罐供压的空压机，浮体上设有以浮体转轴为圆心的弧面，蓄水槽的边缘设有活动连接的底止水块，坝体在浮体的两侧分别设有侧墙体，侧墙体上设有活动连接的侧止水块，坝体内设有可同时推动底止水块和侧止水块将浮体进行密封的驱动缸。本发明旨在提供一种可靠性高、维护方便的浮体闸门装置。

Description

一种浮体闸门装置

技术领域

本发明属于水闸门领域，尤其涉及一种浮体闸门装置。

背景技术

闸门是一种挡水建筑物，用于水坝蓄水、泄水。目前使用的闸门有翻板闸门、橡胶坝、地轴式闸门、弧形闸门等多种门型，如中国专利公告号：CN204589942U，公开了一种改进的气动浮体生态闸门，包括限位块、底止水橡胶、侧止水橡胶、浮体、门叶、支臂、支臂盖板、软管、支座轴、支座、输气管、坝体和空气压缩机，门叶后背为一密闭空腔，门叶上部和下部分别设置有进出接口一和进出接口二，进出接口一通过软管连接输气管，浮体上部和下部分别设置有进出接口三和进出水口，门叶下部进出接口二通过连接管与浮体上部进出接口三连通，门叶顶部设置有吊环。该方案的闸门，是通过向浮体内充放气从而调节闸门的浮力，来实现闸门的上下转动。闸门在向下转动的过程中，位于闸门底部的浮体首先与河道底部接触，河道底部的碎石等杂物容易对浮体的充放气管路造成损伤，造成浮体出现进水的情况，因此结构可靠性较差，需要经常进行维护。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中的上述不足，提供了一种可靠性高、维护方便的浮体闸门装置。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种浮体闸门装置，包括设置在河道底部的坝体、内设密封腔的浮体以及控制管路，所述的浮体与坝体转动连接，所述的坝体上设有可容纳浮体的蓄水槽，所述坝体内设有连通河道上游和蓄水槽的前进水孔以及连通蓄水槽和河道下游的后排水孔，所述的前进水孔中设有控制前进水孔开闭的前气动阀，所述的后排水孔中设有控制后排水孔开闭的后气动阀，所述的控制管路包括可与前进水孔、后排水孔连通的储气罐以及对储气罐供压的空压机，所述的浮体上设有以浮体转轴为圆心的弧面，所述蓄水槽的边缘设有活动连接的底止水块，坝体在浮体的两侧分别设有侧墙体，侧墙体上设有活动连接的侧止水块，所述的坝体内设有可同时推动底止水块和侧止水块将浮体进行密封的驱动缸。

浮体内部设置有密封腔，可以在水中产生一体的浮力以抵消部分重力，当需要将浮体升起时，空压机将压缩空气通过储气罐作用于前气动阀上，前气动阀处于开启状态，而后气动阀处于截止状态，河道流水从前进水孔引入蓄水槽，从而将浮体升起。当需要将浮体降下时，空压机将压缩空气通过储气罐作用于后气动阀上，后气动阀处于开启状态，而前气动阀处于截止状态，河道流水从后排水孔引入蓄水槽，从而将浮体降下。浮体的上下转动平稳，有利于提高闸门的使用寿命和可靠性，降低闸门的维护成本。此外，底止水块和侧止水块均为活动连接，通过驱动缸可将底止水块和侧止水块同时与浮体进行密封以保证浮体能够顺利上升，而在下降时可将底止水块和侧止水块同时与浮体分离，从而使得提高浮体下降速度，也降低了底止水块和侧止水块的磨损程度。

作为优选，所述的底止水块与坝体转动连接，底止水块的转动轴线与浮体的转动轴线平行布置，蓄水槽的边缘设有可与底止水块底面接触的蓄水密封槽，所述底止水块的上方设有可与浮体密封配合的底止水密封条，所述侧止水的上端与侧墙体转动连接，所述的侧墙体上设有与侧止水的内侧面接触的侧墙密封槽，所述侧止水的外侧面上设有可与浮体密封配合的侧止水密封条，所述侧止水块的下端设有与底止水块转动连接的销轴，所述底止水块上设有与驱动缸活塞杆连接的固定块。这样，当浮体上升至最高时，驱动缸推动底止水块和侧止水块，使得底止水密封条和侧止水密封条同时与浮体完成密封。

作为优选，所述的浮体包括上盖板、下盖板、侧盖板和门叶围成的密封结构，所述上盖板和下盖板呈夹角布置，上盖板和下盖板的连接处设有转座，所述蓄水槽的上设有铰座，铰座和转座之间设有转轴，所述的转座上设有将转座与铰座之间密封的U形密封胶。

作为优选，所述的坝体内设有与前气动阀连通的前气管以及与后气动阀连通的后气管，前气管和后气管分别与储气罐连通，所述坝体上表面设有容纳前气管的前气管槽以及容纳后气管的后气管槽。

作为优选，所述上盖板上设有若干平行布置的导流筋，所述导流筋靠近底止水块的一端设有可与底止水块限位的上限位器，所述下盖板靠近底止水块的一端设有可与底止水块限位的下限位器。上盖板设置导流筋，可以平顺水流，减少震动，使浮木和垃圾容易流过，不会造成阻塞。通过上限位器和下限位器可对浮体的上下转动行程进行限位。

作为优选，所述浮体的底部设有可与蓄水槽表面接触的防震墩。防震墩设置在浮体底部，浮体向下转动伏倒时与蓄水槽表面接触，达到减震作用。

作为优选，所述的坝体内设有转动连接的转块，所述转块的下方设有与转块活动连接的锁止块，所述锁止块的端部设有可对浮体底部限位的限位面，所述的浮体上设有可容纳底止水密封条的凹槽。这样，当浮体上升时，驱动缸带动底止水块，使得底止水密封条与浮体表面接触，此时锁止块不伸出因而不会阻挡浮体转动。当浮体上升至最高位置时，驱动缸进一步推动底止水块，使得底止水密封条进入到凹槽之中，两者配合从而对浮体进行定位，从而避免因为水流原因而使得浮体出现上下摆动，提高浮体的稳定性。同时锁止块伸出，可对浮体底部进行限位，当水流突然增大时，可对浮体进行支撑防止浮体沉降而对下游水位造成影响。

本发明的有益效果是：（1）浮体的升降稳定可靠，使用寿命长，维护成本低；（2）降低底止水块和侧止水块磨损消耗的同时，也提高了浮体的定位稳定性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的局部放大图；

图3是本发明中浮体下降后的结构示意图。

图中：储气罐1，空压机2，浮体3，下盖板3a，门叶3b，侧盖板3c，上盖板3d，支臂3e，弧面301，U形密封胶4，转座5，后气管槽6，铰座7，后气管8，后气动阀9，坝体10，后排水孔10a，蓄水槽10b，前进水孔10c，防震墩11，前气动阀12，下限位器13，前气管14，前气管槽15，底止水块16，底止水密封条16a，侧墙体17，侧止水块18，上限位器19，锁止块20，转块21，驱动缸22，销轴23。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1、图3所示的实施例中，一种浮体闸门装置，包括设置在河道底部的坝体10、内设密封腔的浮体3以及控制管路，浮体与坝体转动连接，坝体上设有可容纳浮体的蓄水槽10b，坝体内设有连通河道上游和蓄水槽的前进水孔10c以及连通蓄水槽和河道下游的后排水孔10a，前进水孔中设有控制前进水孔开闭的前气动阀12，后排水孔中设有控制后排水孔开闭的后气动阀9，控制管路包括可与前进水孔、后排水孔连通的储气罐1以及对储气罐供压的空压机2。坝体内设有与前气动阀连通的前气管14以及与后气动阀连通的后气管8，前气管和后气管分别与储气罐连通，坝体上表面设有容纳前气管的前气管槽15以及容纳后气管的后气管槽6。

浮体包括上盖板3d、下盖板3a、侧盖板3c和门叶3b围成的密封结构，上盖板和下盖板呈夹角布置，上盖板和下盖板的两端分别通过侧盖板固定连接，侧盖板上设有支臂3e以提高浮体刚度和强度。上盖板和下盖板的连接处设有转座5，蓄水槽的上设有铰座7，铰座和转座之间设有转轴，转座上设有将转座与铰座之间密封的U形密封胶4。浮体上设有以浮体转轴为圆心的弧面301，弧面位于门叶的后背，这样浮体的竖直截面成一个扇形。上盖板上设有若干平行布置的导流筋，导流筋靠近底止水块16的一端设有可与底止水块限位的上限位器19。下盖板位于浮体的底部，下盖板靠近底止水块的一端设有可与底止水块限位的下限位器13，下盖板面向蓄水槽底部的一面设有可与蓄水槽表面接触的防震墩11。

结合图2所示，蓄水槽的边缘设有活动连接的底止水块，坝体在浮体的两侧分别设有侧墙体17，侧墙体上设有活动连接的侧止水块18，坝体内设有可同时推动底止水块和侧止水块将浮体进行密封的驱动缸22。底止水块与坝体转动连接，底止水块的转动轴线与浮体的转动轴线平行布置，蓄水槽的边缘设有可与底止水块底面接触的蓄水密封槽，底止水块的上方设有可与浮体密封配合的底止水密封条16a，侧止水的上端与侧墙体转动连接，侧墙体上设有与侧止水的内侧面接触的侧墙密封槽，侧止水的外侧面上设有可与浮体密封配合的侧止水密封条，侧止水块的下端设有与底止水块转动连接的销轴23，底止水块上设有与驱动缸活塞杆连接的固定块。坝体内设有转动连接的转块21，转块的下方设有与转块活动连接的锁止块20，锁止块的端部设有可对浮体底部限位的限位面，浮体上设有可容纳底止水密封条的凹槽。

在实际运行过程中，当需要将河道截流时，空压机将压缩空气通过储气罐作用于前气动阀上，前气动阀处于开启状态，而后气动阀处于截止状态，河道流水从前进水孔引入蓄水槽，浮体逐渐升起。当浮体上升时，驱动缸带动底止水块和侧止水块，使得底止水密封条与浮体的弧面接触，侧止水密封条与浮体的侧面接触，此时锁止块不伸出因而不会阻挡浮体转动。当浮体上升至最高位置时，驱动缸进一步推动底止水块，使得底止水密封条进入到凹槽之中，侧止水密封条也进入到浮体的相应槽体内，相互配合从而对浮体进行定位，提高浮体的稳定性和密封性。此时驱动缸通过转块作用将锁止块伸出，可对浮体底部进行限位。当需要将浮体降下时，驱动缸的活塞杆反向位移，将底止水块和侧止水块与浮体完全脱离，空压机将压缩空气通过储气罐作用于后气动阀上，后气动阀处于开启状态，而前气动阀处于截止状态，河道流水从后排水孔引入蓄水槽，浮体逐渐降下。

Claims (7)

1.一种浮体闸门装置，其特征是，包括设置在河道底部的坝体（10）、内设密封腔的浮体（3）以及控制管路，所述的浮体（3）与坝体（10）转动连接，所述的坝体（10）上设有容纳浮体（3）的蓄水槽（10b），所述坝体（10）内设有连通河道上游和蓄水槽（10b）的前进水孔（10c）以及连通蓄水槽（10b）和河道下游的后排水孔（10a），所述的前进水孔（10c）中设有控制前进水孔（10c）开闭的前气动阀（12），所述的后排水孔（10a）中设有控制后排水孔（10a）开闭的后气动阀（9），所述的控制管路包括与前进水孔（10c）、后排水孔（10a）连通的储气罐（1）以及对储气罐（1）供压的空压机（2），所述的浮体（3）上设有以浮体（3）转轴为圆心的弧面（301），所述蓄水槽（10b）的边缘设有活动连接的底止水块（16），坝体（10）在浮体（3）的两侧分别设有侧墙体（17），侧墙体（17）上设有活动连接的侧止水块（18），所述的坝体（10）内设有同时推动底止水块（16）和侧止水块（18）将浮体（3）进行密封的驱动缸（22）。

2.根据权利要求1所述的一种浮体闸门装置，其特征是，所述的底止水块（16）与坝体（10）转动连接，底止水块（16）的转动轴线与浮体（3）的转动轴线平行布置，蓄水槽（10b）的边缘设有与底止水块（16）底面接触的蓄水密封槽，所述底止水块（16）的上方设有与浮体（3）密封配合的底止水密封条（16a），所述侧止水块（18）的上端与侧墙体（17）转动连接，所述的侧墙体（17）上设有与侧止水块（18）的内侧面接触的侧墙密封槽，所述侧止水块（18）的外侧面上设有与浮体（3）密封配合的侧止水密封条，所述侧止水块（18）的下端设有与底止水块（16）转动连接的销轴，所述底止水块（16）上设有与驱动缸（22）活塞杆连接的固定块。

3.根据权利要求1或2所述的一种浮体闸门装置，其特征是，所述的浮体（3）包括上盖板（3d）、下盖板（3a）、侧盖板（3c）和门叶（3b）围成的密封结构，所述上盖板（3d）和下盖板（3a）呈夹角布置，上盖板（3d）和下盖板（3a）的连接处设有转座（5），所述蓄水槽（10b）的上设有铰座（7），铰座（7）和转座（5）之间设有转轴，所述的转座（5）上设有将转座（5）与铰座（7）之间密封的U形密封胶（4）。

4.根据权利要求1或2所述的一种浮体闸门装置，其特征是，所述的坝体（10）内设有与前气动阀（12）连通的前气管（14）以及与后气动阀（9）连通的后气管（8），前气管（14）和后气管（8）分别与储气罐（1）连通，所述坝体（10）上表面设有容纳前气管（14）的前气管槽（15）以及容纳后气管（8）的后气管槽（6）。

5.根据权利要求3所述的一种浮体闸门装置，其特征是，所述上盖板（3d）上设有若干平行布置的导流筋，所述导流筋靠近底止水块（16）的一端设有与底止水块（16）限位的上限位器（19），所述下盖板（3a）靠近底止水块（16）的一端设有与底止水块（16）限位的下限位器（13）。

6.根据权利要求1或2所述的一种浮体闸门装置，其特征是，所述浮体（3）的底部设有与蓄水槽（10b）表面接触的防震墩（11）。

7.根据权利要求2所述的一种浮体闸门装置，其特征是，所述的坝体（10）内设有转动连接的转块（21），所述转块（21）的下方设有与转块（21）活动连接的锁止块（20），所述锁止块（20）的端部设有对浮体（3）底部限位的限位面，所述的浮体（3）上设有容纳底止水密封条（16a）的凹槽。