CN108104070A - 一种具有排涝与引灌双向引排水功能的闸门泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有排涝与引灌双向引排水功能的闸门泵，包括有用于隔断河道的闸门、用于排水与引水的潜水泵、用于驱动闸门升降的提升机构、以及分别布置在闸门两侧边并用于限定闸门的两条约束轨，潜水泵连接在闸门中，还包括有换向装置，换向装置用于驱动潜水泵换向实现双向引排水功能，潜水泵的进水口和出水口均设置有拍门装置以实现双向封闭，配合双向引排水功能。本发明仅采用一个潜水泵和一个闸门，即可具备排涝与引灌的双向引排水功能。相比于现有双向引排水技术，本发明实现双向引水目标所花费的成本更低、所实施的操作更容易。特别地，本发明的技术还可以移植到现下河道上正在广泛使用的闸门上而无需复杂的改造工作。

Description

一种具有排涝与引灌双向引排水功能的闸门泵

技术领域

本发明属于水利设备技术领域，具体是一种具有排涝与引灌双向引排水功能的闸门泵。

背景技术

闸门泵是新近出现的一种将潜水泵直接安装在水闸门的本体之上而构成的整体结构式泵闸，它将传统的泵站与闸门站两种水利设施整合在一起，既能隔断河道又能引排水，因此兼顾有泵与闸两种不同的功能。闸门泵具有占地面积少、土建工程量少、操作简单和维护容易等优点，非常适合于防洪排涝、引水排水、分流灌溉等场合，也因此，闸门泵成为了河网地区的重要水利装备之一。

迄今为止，现有闸门泵无一例外全部为单向排水性质的泵闸，换句话说这些单一功能的泵闸一旦安装就位之后，它就只能承担单一的工作任务，亦即只能将闸门一侧的水引流或者排放至闸门的另外一侧而不能反过来使用，比如只能单纯地将外河道的水引流至内河道即所谓灌溉功能的闸门泵，又比如单纯地将内河道的水排放至外河道即所谓防涝功能的闸门泵等等。

众所周知，由于汛期雨水以及人为调控需要等因素的影响，河道的水流流向并不是一成不变的，有时候需要将外河道的水引流至内河道内，而有时候则需要将内河道的水排放至外河道外。对此，传统的解决办法是分别建设两个泵站与闸门站、或者在同一闸门上分别设置两个不同排向的潜水泵，其中一组泵站与闸门站负责引水而另一组泵站与闸门站负责排涝、或者同一闸门上设置的两个不同排向的潜水泵按需启动分别完成两种不同引排水功能。

毫无疑问，上述做法所蕴含的现有双向引排水技术均不同程度存在有不足：

1)分别建设两个泵站与闸门站的方案显然不够合理，一方面泵站与闸门站的建设会占据很大的地方而浪费宝贵的土地资源，同时另一方面双倍的设施不仅建设工期长(特别是土建工程量大)而且还会使得投资额大幅增加，再者两套设施的使用也会使得其操作管理与维护维修的工作量大且复杂，尤为重要的是这个方案并不适用于在现有设施的基础上进行改造升级，即对现有的并且大量存在的单纯闸门升级改造为闸门泵，故分别建设两个泵站与闸门站来实现水利设施的引水与排水的双向功能并不可取；

2)在同一闸门上分别设置两个不同排向的潜水泵的方案也同样不够合理，原因在于首先现有闸门由于其位置及空间都受到极其苛刻的限制，以至于同一闸门上很难布局两个对潜没深度均有严格要求的潜水泵，其次同时布置两个潜水泵必然会加剧闸门的负载，由此定然对闸门工作的可靠性造成极大的负面影响，再者两个相反方向的潜水泵对闸门容易产生重心偏移、安装难度增加、给排水时对闸门的反作用力偏置等问题，还有双套的潜水泵还会增加闸门泵的成本，故在同一闸门上分别设置两个不同排向的潜水泵来实现双向引排水的目标同样也不够科学。

综上，上述两种双向引排水技术的实现方式均不够理想，由此意味着现有技术有待进一步改进。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种具有排涝与引灌双向引排水功能的闸门泵，采用一个潜水泵装置再辅以闸门，即可达成排涝与引灌的双向引排水功能，从而实现闸门泵低成本、易操作、高可靠的技术功能升级。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种具有排涝与引灌双向引排水功能的闸门泵，包括有用于隔断河道的闸门、用于排水与引水的潜水泵、用于驱动闸门升降的提升机构、以及分别布置在闸门两侧边并用于限定闸门的两条约束轨，所述潜水泵连接在闸门中，还包括有换向装置，所述换向装置用于驱动所述潜水泵换向实现双向引排水功能，所述潜水泵的进水口和出水口均设置有拍门装置以实现双向封闭，配合双向引排水功能。

第一种方案：所述换向装置包括有活动门，所述潜水泵固定安装在活动门中，所述闸门设置有用于安装所述活动门的通孔，所述活动门的转动连接在通孔内并且边缘与通孔配合密封，所述活动门连接有用于驱动其转动的第一动力装置。

作为上述技术方案的改进，所述活动门设置为矩形，所述活动门的长度大于所述潜水泵。

作为上述技术方案的进一步改进，所述闸门内设置有贯穿至所述通孔的竖向转轴，所述活动门连接于所述竖向转轴的下端。

进一步改进，所述第一动力装置包括有固定安装在所述闸门上的第一电机，所述第一电机的输出轴连接有小齿轮，所述竖向转轴的上端延伸至所述闸门上方并且连接有与所述小齿轮相啮合的大齿轮。

进一步改进，所述活动门的左侧和/或右侧设置有定位插销，所述通孔的内壁上设置有与所述定位插销相匹配的定位孔。

第二种方案：所述换向装置包括有设置在所述闸门上方的旋转座，所述提升机构连接在所述旋转座的上端，所述旋转座的轴心设置有第二转轴，所述闸门固定连接在所述第二转轴的下端，所述闸门连接有用于驱动其转动的第二动力装置。

进一步改进，所述第二动力装置包括有固定安装在所述旋转座上的第二电机，所述第二电机的输出轴连接有小齿轮，所述第二转轴的上端延伸至所述旋转座上方并且连接有与所述小齿轮相啮合的大齿轮。

进一步改进，所述闸门上端固定连接有龙门吊架，所述龙门吊架的上部位于所述旋转座内部，所述龙门吊架的中心转动连接在所述第二转轴上。

本发明的有益效果是：在闸门泵的基础上通过换向装置而使潜水泵可以实施旋转式的换向，因此仅需采用一个潜水泵和一个闸门，即具备排涝与引灌的双向引排水功能。相比于现有双向引排水技术，本发明实现双向引水功能所花费的成本更低、所实施的操作更容易、所进行的换向工作更可靠和更方便。特别地，本发明的技术还可以移植到现下河道上正在广泛使用的闸门上而无需复杂的改造工作。综上，本发明能够通过旋转的方式实施引排水方向的切换，从而实现闸门泵的双向引排水功能，由此让其更好地发挥排涝、灌溉、引水和防洪等作用，大大拓展了闸门泵的适用范围并提升了使用效益。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1、图2是本发明实施例一的换向过程示意图；

图3、图4、图5、图6是本发明实施例二的换向过程示意图。

具体实施方式

实施例一

参照图1～图2，一种具有排涝与引灌双向引排水功能的闸门泵，包括有用于隔断河道的闸门1、用于排水与引水的潜水泵2、用于驱动闸门升降的提升机构3、以及分别布置在闸门1两侧边并用于限定闸门1的两条约束轨4，所述潜水泵2连接在闸门1中，还包括有换向装置，所述换向装置用于驱动所述潜水泵2换向实现双向引排水功能，所述潜水泵2的进水口和出水口均设置有拍门装置以实现双向封闭，配合双向引排水功能，出水口的拍门装置采用拉索拉起，依靠拍门装置的自重下落实现关闭；由于进水口通常水位较高，进水口的拍门装置可以设置独立的动力机构来推动该拍门装置。所述换向装置包括有活动门6，所述潜水泵2固定安装在活动门6中，所述闸门1设置有用于安装所述活动门6的通孔11，优选的，所述活动门6和通孔11均设置为矩形，所述活动门6的长度大于潜水泵2，以保证活动门6转动时，潜水泵2不会碰撞闸门1；所述活动门6的边缘与通孔配合密封并可在通孔中转动，活动门6连接有用于驱动其转动的第一动力装置。优选的，所述闸门1内设置有贯穿至所述通孔11的竖向转轴12，所述活动门6连接于所述竖向转轴12的下端。第一动力装置包括有固定安装在所述闸门1上的第一电机61，第一电机61的输出轴连接有小齿轮，所述竖向转轴12的上端延伸至所述闸门1上方并且连接有与所述小齿轮相啮合的大齿轮。采用上述结构，在需要转换潜水泵的方向时，第一电机61启动，通过相啮合小齿轮和大齿轮带动竖向转轴12转动，从而带动活动门6和潜水泵2转动实现潜水泵2换向，活动门6采用矩形结构，两边对称，转动180°之后仍然与通孔11配合密封，为了提高结构稳定性，保证潜水泵2抽水过程中稳定可靠，活动门的左侧和/或右侧设置有定位插销，所述通孔的内壁上设置有与所述定位插销相匹配的定位孔，可以设置气缸以推动定位插销自动插入定位孔以及抽出，实现自动控制锁定和解锁。仅需采用一个潜水泵2和一个闸门1，即可具备排涝与引灌的双向引排水功能，相比于现有双向引排水技术，实现双向引水目标所花费的成本更低、所实施的操作更容易、所进行的换向工作更可靠和更方便。

实施例二

参照图3～图6，换向装置包括有设置在所述闸门1上方的旋转座7，所述提升机构3连接在所述旋转座7的上端，所述旋转座7的轴心设置有第二转轴71，所述闸门1固定连接在所述第二转轴71的下端，所述闸门1连接有用于驱动其转动的第二动力装置。优选的，所述第二动力装置包括有固定安装在所述旋转座7上的第二电机72，所述第二电机72的输出轴连接有小齿轮，所述第二转轴71的上端延伸至所述旋转座7上方并且连接有与所述小齿轮相啮合的大齿轮。为了对闸门1提供更可靠的支撑，闸门1上端固定连接有龙门吊架13，所述龙门吊架13的上部位于所述旋转座7内部，旋转座7设置有安装槽以供容置龙门吊架13，安装槽的底面为龙门吊架13提供支撑，所述龙门吊架13的中心转动连接在所述第二转轴71上。在本实施中，需要转换潜水泵的方向时，提升机构3先将旋转座7和闸门1拉起，闸门1脱离两侧边的约束轨4后，第二电机72启动，通过相啮合的小齿轮和大齿轮带动第二转轴71转动，第二转轴71带动转动闸门1和潜水泵2一体转动180°实现潜水泵2的换向。

实施例三

闸门1分为上部和下部，潜水泵2固定安装下部，下部可相对上部转动，从而带动潜水泵2转动实现换向。

以上所述，只是本发明的较佳实施方式而已，但本发明并不限于上述实施例，只要其以任何相同或相似手段达到本发明的技术效果，都应落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有排涝与引灌双向引排水功能的闸门泵，包括有用于隔断河道的闸门、用于排水与引水的潜水泵、用于驱动闸门升降的提升机构、以及分别布置在闸门两侧边并用于限定闸门的两条约束轨，所述潜水泵连接在闸门中，其特征在于：还包括有换向装置，所述换向装置用于驱动所述潜水泵换向实现双向引排水功能。

2.根据权利要求1所述的一种具有排涝与引灌双向引排水功能的闸门泵，其特征在于：所述换向装置包括有活动门，所述潜水泵固定安装在活动门中，所述闸门设置有用于安装所述活动门的通孔，所述活动门的转动连接在通孔内并且边缘与通孔配合密封，所述活动门连接有用于驱动其转动的第一动力装置。

3.根据权利要求2所述的一种具有排涝与引灌双向引排水功能的闸门泵，其特征在于：所述活动门设置为矩形，所述活动门的长度大于所述潜水泵。

4.根据权利要求3所述的一种具有排涝与引灌双向引排水功能的闸门泵，其特征在于：所述闸门内设置有贯穿至所述通孔的竖向转轴，所述活动门连接于所述竖向转轴的下端。

5.根据权利要求4所述的一种具有排涝与引灌双向引排水功能的闸门泵，其特征在于：所述第一动力装置包括有固定安装在所述闸门上的第一电机，所述第一电机的输出轴连接有小齿轮，所述竖向转轴的上端延伸至所述闸门上方并且连接有与所述小齿轮相啮合的大齿轮。

6.根据权利要求5所述的一种具有排涝与引灌双向引排水功能的闸门泵，其特征在于：所述活动门的左侧和/或右侧设置有定位插销，所述通孔的内壁上设置有与所述定位插销相匹配的定位孔。

7.根据权利要求1所述的一种具有排涝与引灌双向引排水功能的闸门泵，其特征在于：所述换向装置包括有设置在所述闸门上方的旋转座，所述提升机构连接在所述旋转座的上端，所述旋转座的轴心设置有第二转轴，所述闸门固定连接在所述第二转轴的下端，所述闸门连接有用于驱动其转动的第二动力装置。

8.根据权利要求7所述的一种具有排涝与引灌双向引排水功能的闸门泵，其特征在于：所述第二动力装置包括有固定安装在所述旋转座上的第二电机，所述第二电机的输出轴连接有小齿轮，所述第二转轴的上端延伸至所述旋转座上方并且连接有与所述小齿轮相啮合的大齿轮。

9.根据权利要求8所述的一种具有排涝与引灌双向引排水功能的闸门泵，其特征在于：所述闸门上端固定连接有龙门吊架，所述龙门吊架的上部位于所述旋转座内部，所述龙门吊架的中心转动连接在所述第二转轴上。

10.根据权利要求1所述的一种具有排涝与引灌双向引排水功能的闸门泵，其特征在于：所述潜水泵的进水口和出水口均设置有拍门装置。