CN107476260B - 翻转闸门 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于大尺寸且支撑稳定、使用寿命长的翻转闸门，第一连杆的上端与闸板的背水面通过第二铰接轴铰接，第二连杆的下端与坝基通过第三铰接轴铰接连接，第一连杆的下端与第二连杆的上端通过第四铰接轴铰接，闸板的背水面还设置有用于驱动闸板绕第一铰接轴转动的液压缸，液压缸的缸体与河床上的基础铰接，液压缸的活塞杆的杆端与第一、二两个连杆之间设置有连杆机构，液压缸驱动连杆机构带动第一、二两个连杆之间的夹角为逐渐变大至两杆体顺直位置。通过液压缸配合连杆机构提供较大的支撑力，能够支撑大规格的闸板的启闭，同时待闸板处于挡水状态时，第一、二连杆提供支撑力，液压缸不需要一直持续地工作，支撑稳定，使用寿命长。

Description

翻转闸门

技术领域

本发明涉及水利设施技术领域，具体涉及一种翻转闸门。

背景技术

目前，在城市水利景观工程的河道闸坝上一般使用底轴转动的挡水坝，挡水坝采用液压缸支撑、顶起以最底部为铰接轴的闸板的背部，实现启升闸板拦水，降下闸板泄洪的目的。

申请号201710111539.8的中国专利公开了一种液压挡水坝：多级液压缸的一端置于坝基上开设的凹部内并通过第三铰接轴与坝基铰接，缸体绕着第三铰接轴在凹部内摆动以配合多级缸的伸缩进而带动闸板翻转，且缸体始自始至终与固定板构成密封配合，这样就杜绝了泥沙等外物进入凹部内，保证缸体的旋转的灵活性，从而确保闸板的翻转。但是多级液压缸制造工艺复杂且最上面一节活塞杆尺寸变细，支撑力量小，受其限制，该类闸门的高度不能太高，一般只能3-4米；同时当水流直接冲刷在液压缸的活塞杆上时，由于水流中夹杂着泥沙，长期冲刷会损坏液压杆和密封圈，导致液压缸泄露和损坏；最后，当需要闸门一直保持挡水的状态时，是采用支撑杆来支撑闸门的，支撑杆也需要设置复杂的锁定和解锁机构；另外，当水中流经很小的沙粒较多时，实现缸体与固定板之间的长期可靠密封也是困难的。

发明内容

本发明公开了一种适用于大尺寸且支撑稳定、使用寿命长、故障率低的翻转闸门。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种翻转闸门，包括闸板，闸板下部与坝基由第一铰接轴铰接，闸板的背水面与坝基之间设置有第一、二两个连杆，第一连杆的上端与闸板的背水面通过第二铰接轴铰接，第二连杆的下端与坝基通过第三铰接轴铰接连接，第一连杆的下端与第二连杆的上端通过第四铰接轴铰接，闸板的背水面还设置有用于驱动闸板绕第一铰接轴转动的液压缸，液压缸的缸体与河床上的基础铰接，液压缸的活塞杆的杆端与第一、二两个连杆之间设置有连杆机构，液压缸驱动连杆机构带动第一、二两个连杆之间的夹角为逐渐变大至两杆体顺直位置。

上述方案中，通过液压缸配合连杆机构提供较大的支撑力，能够支撑大规格的闸板的启闭，同时待闸板处于挡水状态时，第一、二连杆提供支撑力，液压缸不需要一直持续地工作，支撑稳定，使用寿命长。

附图说明

图1为翻转闸门处于卧倒放水状态示意图；

图2为翻转闸门处于竖直挡水状态示意图；

图3为图2中部分放大示意图；

图4为连杆的剖视图。

具体实施方式

如图1、图2所示，一种翻转闸门，包括闸板10，闸板10下部与坝基由第一铰接轴11铰接，闸板10的背水面与坝基之间设置有第一、二两个连杆20、30，第一连杆20的上端与闸板10的背水面通过第二铰接轴12铰接，第二连杆30的下端与坝基通过第三铰接轴31铰接连接，第一连杆20的下端与第二连杆30的上端通过第四铰接轴21铰接，闸板10的背水面还设置有用于驱动闸板10绕第一铰接轴11转动的液压缸40，液压缸40的缸体与河床上的基础铰接，液压缸40的活塞杆的杆端与第一、二两个连杆20、30之间设置有连杆机构，液压缸40驱动连杆机构带动第一、二两个连杆20、30之间的夹角为逐渐变大至两杆体顺直位置。由于第一、二两个连杆20、30由于工作的需要会处在推动闸板10竖立和转动其至放倒泄水的位置状态，为方便表述，第一、二两个连杆20、30的上端与下端是指其斜置支撑状态下的部位，液压缸40的缸体与河床上的基础铰接，因此就不会出现泥沙的沉积影响液压缸40转动的因素，同时液压缸40不需要直接与闸板10铰接，而是通过驱动第一、二两个连杆20、30之间的夹角为逐渐变大至两杆体顺直位置进而支撑闸板10，待闸门10稳定处于挡水状态的时候，只是由第一、二两个连杆20、30来支撑闸板10，不需要额外地在液压缸40旁侧另设支撑杆以及锁定解锁装置，液压缸40与连杆的配合，能够提供较大的支撑力，驱动大规格的闸门启闭。

优选的，液压缸40缸体尾部与坝基通过第三铰接轴31铰接、活塞杆41的杆端与由第五铰接轴42与驱动连杆50的一端铰接，驱动连杆50的另一端由第八铰接轴51与第一连杆20的下端相连，第八铰接轴51位于第四铰接轴21上方，导向连杆60的两端分别通过第六、七铰接轴61、62与驱动连杆50的中段和第二连杆30的上端铰接，第七铰接轴61位于第三铰接轴21下方，。驱动连杆50、导向连杆60及其与第一连杆20、第二连杆30之间的连接关系构成连杆机构，这里所说的“上方”、“下方”均是在第一、二连杆20、30处于斜置挡水状态时各铰接轴的位置关系。

为了保护液压缸40不受水流的冲刷，第一、二连杆20、30均为槽形杆，在闸板10处于竖直状态时槽口指向斜下方，液压缸40设置在第二连杆30的槽口的正下方，也就是说第一、二连杆20、30及液压缸40的回转面位于同一铅垂面内，这样液压缸40隐藏在第一、二连杆20、30的下方，当水流越过闸板10的上沿流到背水侧时，水流沿着第一连杆20顺延流到第二连杆30上然后流下，不会直接冲刷到液压缸40上，保护液压杆和密封圈不受损坏，提高液压缸40的使用寿命。由于闸板10处在立式挡水工位时，无需液压缸40保持压力状态，所以，如果液压缸40出现故障，可以方便地实施维修。

如图3、图4所示，为了防止在转动过程中各个连杆之间发生干涉，第一连杆20下端位于第二连杆30的上端槽腔内，第一连杆20位于驱动连杆50内侧，第二连杆30和驱动连杆50均位于导向连杆60内侧。实际生产制造中，不限于这种连接方式，第二连杆30的上端也可以置于第一连杆10下端槽腔中，而且各连杆之间的内外关系也不是固定不变的，只要能够实现要求又不会发生干涉即可。

当液压缸40驱动第一、二连杆20、30转动至顺直位置时，第一、二连杆20、30理论上可以提供最大的支撑能力，而该位置状态时也是不稳定的状态，即第一、二连杆20、30可以向夹角变大或变小两个方向转动，为了确保支撑的稳定性同时又尽量使第一、二连杆20、30处在避免两者相夹角变大的方向转动即过转动，第二连杆30的槽腔内的上端设置有限位块32，限位块32限制第一连杆20绕第四铰接轴21转动的最大转动角度，第一连杆20上的紧邻且位于第四铰接轴21上部的杆臂与限位块32抵靠构成限位配合，该支撑位时第一连杆20、第二连杆30整体呈顺直方向。因此，当第一连杆20绕第四铰接轴21转动的最大转动角度，第一连杆20的杆臂与限位块32抵靠构成限位配合，限制第一连杆20继续翻转，达到稳定的位置。

优选的，第一连杆20与限位块32抵靠构成限位配合位置处，第四铰接轴21和第二铰接轴12的轴芯之间的连线与第四铰接轴21和第三铰接轴31轴芯之间的连线的延长线之间的夹角α为0-10°，优选3-5°。其实当液压缸40驱动闸板10处于最高位置时，第四铰接轴21、第二铰接轴12和第三铰接轴31的轴芯连线为一条直线，然后液压缸40继续伸长，闸板10稍微回落一点，闸板10处于稳定的挡水状态，此时第四铰接轴21和第二铰接轴12的轴芯之间的连线与第四铰接轴21和第三铰接轴31轴芯之间的连线的延长线之间的夹角α为0-10°，选3-5°，此时液压缸40泄压，闸板10完全靠各连杆进行支撑。闸板10需要转位平置时，液压缸10的活塞杆先作外伸动作，第一、二连杆20、30将从限位支撑位顺直一致位，此时液压缸10的活塞杆开始回缩，带动闸板10转动回落的平置位。

所述的液压缸40为单级缸，第一、二连杆20、30和液压缸40在闸板10的单元板的背水面间隔成对设置有两组。由于本发明中液压缸40只是驱动第一、二两个连杆20、30转动，以此实现其处在对闸板10支撑的相互位置关系处，所以液压缸40选择单缸形式即可满足要求，并且，液压缸40的缸体长度约为两个连杆20、30顺直时的长度的1/4，即可满足其顶撑行程的要求，较现有技术采用多级缸的方案相比，成本显著降低且运行可靠。

Claims (5)

1.一种翻转闸门，包括闸板（10），闸板（10）下部与坝基由第一铰接轴（11）铰接，其特征在于：闸板（10）的背水面与坝基之间设置有第一、二两个连杆（20、30），第一连杆（20）的上端与闸板（10）的背水面通过第二铰接轴（12）铰接，第二连杆（30）的下端与坝基通过第三铰接轴（31）铰接连接，第一连杆（20）的下端与第二连杆（30）的上端通过第四铰接轴（21）铰接，在第二连杆（30）槽腔内靠近第四铰接轴（21）的一端设置有限位块（32），限位块（32）限制第一连杆（20）绕第四铰接轴（21）转动的最大转动角度，第一连杆（20）上的紧邻且位于第四铰接轴（21）上部的杆臂与限位块（32）抵靠构成限位配合，闸板（10）的背水面还设置有用于驱动闸板（10）绕第一铰接轴（11）转动的液压缸（40），液压缸（40）缸体尾部与坝基通过第三铰接轴（31）铰接、活塞杆（41）的杆端与由第五铰接轴（42）与驱动连杆（50）的一端铰接，驱动连杆（50）的另一端由第八铰接轴（51）与第一连杆（20）的下端相连，第八铰接轴（51）位于第四铰接轴（21）上方，导向连杆（60）的两端分别通过第六、七铰接轴（61、62）与驱动连杆（50）的中段和第二连杆（30）的上端铰接，第七铰接轴（61）位于第三铰接轴（21）下方，第一、二连杆（20、30）与驱动连杆（50）和导向连杆（60）之间组成四连杆机构，液压缸（40）驱动连杆机构带动第一、二两个连杆（20、30）之间的夹角为逐渐变大至两杆体顺直位置。

2.根据权利要求1所述的翻转闸门，其特征在于：第一、二连杆（20、30）均为槽形杆，在闸板（10）处于竖直状态时槽口指向斜下方，液压缸（40）设置在第二连杆（30）的槽口的正下方。

3.根据权利要求1所述的翻转闸门，其特征在于：第一连杆（20）下端位于第二连杆（30）的上端槽腔内，第一连杆（20）位于驱动连杆（50）内侧，第二连杆（30）和驱动连杆（50）均位于导向连杆（60）内侧。

4.根据权利要求1所述的翻转闸门，其特征在于：第一连杆（20）与限位块（32）抵靠构成限位配合位置处，第四铰接轴（21）和第二铰接轴（12）的轴芯之间的连线与第四铰接轴（21）和第三铰接轴（31）轴芯之间的连线的延长线之间的夹角α为3-5°。

5.根据权利要求2所述的翻转闸门，其特征在于：所述的液压缸（40）为单级缸，第一、二连杆（20、30）和液压缸（40）在闸板（10）的单元板的背水面间隔成对设置有两组。

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