CN108221881B - 一种具有融冰功能的水利闸门及闸门开启方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有融冰功能的水利闸门及闸门开启方法,闸门包括闸板和框部,所述框部的两个侧边分别具有一个滑槽,所述闸板能够在滑槽内上、下滑动,框部的顶边固定有第一电机座,第一电机座上安装有第一电机,第一电机的电机轴连接有转动杆,所述转动杆包括光杆部分和位于光杆部分下方的丝杆部分,所述框部的两个侧边之间连接有横梁,所述横梁上安装有轴承,所述光杆部分与所述轴承的内圈固定,所述丝杆部分插入所述闸板的盲孔内,所述盲孔内具有与所述丝杆的外螺纹啮合的内螺纹,闸板的迎水面还具有融冰和破冰装置,本发明的闸板可以在冰冻时使用。

Description

一种具有融冰功能的水利闸门及闸门开启方法
技术领域
本发明涉及水利工程领域,具体涉及一种具有融冰功能的水利闸门及闸门开启方法。
背景技术
闸门用于关闭和开放泄(放)水通道的控制设施。水工建筑物的重要组成部分,可用以拦截水流,控制水位、调节流量、排放泥沙和飘浮物等。在一些寒冷地区,到了冬天,闸门的迎水面会出现结冰的情况,此时如果强行利用电机提升闸门,那么电机的输出功率需要很大,不易提升,强行作业可能会损坏电机。
发明内容
发明目的:本发明旨在克服现有技术的缺陷,提供一种具有融冰功能的水利闸门及闸门开启方法。
技术方案:一种水利闸门,包括闸板和框部,所述框部的两个侧边分别具有一个滑槽,所述闸板能够在滑槽内上、下滑动,框部的顶边固定有第一电机座,第一电机座上安装有第一电机,第一电机的电机轴连接有转动杆,所述转动杆包括光杆部分和位于光杆部分下方的丝杆部分,所述框部的两个侧边之间连接有横梁,所述横梁上安装有轴承,所述光杆部分与所述轴承的内圈固定,所述丝杆部分插入所述闸板的盲孔内,所述盲孔内具有与所述丝杆的外螺纹啮合的内螺纹。
进一步地,还包括控制器和长方体形的浮台,所述闸板内具有热风发生通道、第一竖直通道、第二竖直通道和位于热风发生通道下方的多个相互平行的水平通道,所述第一竖直通道和第二竖直通道平行,所述第一竖直通道与热风发生通道的一端以及所有的水平通道的一端均连接,所述第二竖直通道与热风发生通道的另一端以及所有的水平通道的另一端均连接,多个水平通道在竖直方向上等间距分布,所述热风发生通道内安装有加热装置和风扇,每个水平通道靠近第一竖直通道的一端安装有第一阀门,每个水平通道靠近第二竖直通道的一端安装有第二阀门;所述闸板的迎水面安装有上固定板、第一下固定板和第二下固定板,所述上固定板和第一下固定板之间连接有第一导杆,所述上固定板和第二下固定板之间连接有第二导杆,所述浮台具有被所述第一导杆穿过的第一通孔和被所述第二导杆穿过的第二通孔;所述上固定板下表面固定有安装块,所述安装块的下表面具有开口向下的安装盲孔,所述安装盲孔内安装有激光测距传感器,所述浮台的上表面具有安装凹槽,所述安装凹槽内固定有平面反射镜;所述控制器能够控制所述水利闸门进行融冰作业,所述融冰作业中,控制器控制风扇和加热装置开启,并且所述控制器根据激光测距传感器的测量值,使其中一个水平通道的第一、二阀门开启,并使其余的水平通道的第一、二阀门均关闭。
进一步地,所述水平通道的数量为5个,从上到下依次为第一水平通道、第二水平通道、第三水平通道、第四水平通道和第五水平通道;所述控制器能够控制所述水利闸门进行融冰作业,所述融冰作业中,当激光测距传感器的测量值小于第一阈值时,使第一水平通道的第一、二阀门开启,其余水平通道的第一、二阀门关闭;
当激光测距传感器的测量值大于等于第一阈值且小于第二阈值时,使第二水平通道的第一、二阀门开启,其余水平通道的第一、二阀门关闭;
当激光测距传感器的测量值大于等于第二阈值且小于第三阈值时,使第三水平通道的第一、二阀门开启,其余水平通道的第一、二阀门关闭;
当激光测距传感器的测量值大于等于第三阈值且小于第四阈值时,使第四水平通道的第一、二阀门开启,其余水平通道的第一、二阀门关闭;
当激光测距传感器的测量值大于等于第四阈值时,使第五水平通道的第一、二阀门开启,其余水平通道的第一、二阀门关闭。
进一步地,还包括上活动板和下活动板,所述浮台处还固定有条形板,所述浮台上表面固定有两个立柱,每个立柱的端部固定有一个限位块,所述上活动板被两个立柱穿过,每个立柱外套有一个位于上活动板和浮台之间的第一弹簧,每个第一弹簧的顶端均与所述上活动板固定连接,每个第一弹簧的底端均与所述浮台固定连接,所述上活动板的下表面固定有第二电机座,第二电机座处安装有第二电机,第二电机的电机轴上安装固定有凸轮,所述第二电机的电机轴与所述上活动板的长度方向平行;下活动板的下表面固定有多个活动杆,每个活动杆的底端具有一个球体,所述球体处具有多个尖刺,所述条形板具有多个被所述活动杆穿过的第三通孔,第三通孔的数量等于所述活动杆的数量,每个活动杆穿过一个第三通孔,每个活动杆外套有一个位于下活动板和条形板之间的第二弹簧;所述凸轮位于所述上活动板和下活动板之间且与上、下活动板均抵接。
进一步地,多个活动杆相互平行,均与水平面垂直,且活动杆的数量大于10个。
进一步地,所述闸板内具有连接热风发生通道和闸板外空间的连接通道,所述连接通道的顶端具有密封塞。
一种根据上述的具有融冰功能的水利闸门的开启方法,包括如下步骤:
1)控制第一、二电机均关闭,且开启激光测距传感器、加热装置和风扇,根据激光测距传感器的测量值控制其中一个水平通道的第一、二阀门开启,其余水平通道的第一、二阀门关闭;
2)在风扇开启第一设定时间后,控制器第二电机开启;
3)在第二电机开启第二设定时间后,控制第二电机、风扇、加热装置、所有的第一阀门和所有的第二阀门均关闭,且控制第一电机将闸板提升。
进一步地,所述第一、二设定时间均为10-20分钟。
进一步地,转动杆的光杆部分和丝杆部分一体成型。
有益效果:本发明的闸门在冰冻天气,能够有效进行融冰和破冰作业,融冰破冰之后,提升闸板的操作更加容易。
附图说明
图1为闸门迎水面示意图;
图2为闸板内部示意图;
图3为闸板,浮台和激光测距传感器配合工作示意图;
图4为闸板侧面的剖面示意图。
具体实施方式
附图标记:1框部;1.1横梁;2第一电机;2.1第一电机座;2.2转动杆;3闸板;4.1第一导杆;4.2第二导杆;5.1第一下固定板;5.2第二下固定板;5上固定板;6浮台;6.1条形板;6.2活动杆;6.3球体;6.4第二弹簧;6.5下活动板;6.6上活动板;6.7立柱;6.8限位块;6.9第一弹簧;6.6.1第二电机座;6.6.2第二电机;6.6.3凸轮;7安装槽;7.1平面反射镜;8安装块;8.1安装盲孔;8.2激光测距传感器;9.1热风发生通道;9.2水平通道;9.2.1第一阀门;9.2.2第二阀门;9.1.1风扇;9.1.2发热装置;9.3连接通道;9.3.1密封塞;10.1第一竖直通道;10.2第二竖直通道。
一种水利闸门,包括闸板3和框部1,所述框部的两个侧边分别具有一个滑槽,所述闸板能够在滑槽内上、下滑动,框部的顶边固定有第一电机座2.1,第一电机座上安装有第一电机2,第一电机的电机轴连接有转动杆2.2,所述转动杆包括光杆部分和位于光杆部分下方的丝杆部分,所述框部的两个侧边之间连接有横梁,所述横梁上安装有轴承,所述光杆部分与所述轴承的内圈固定,所述丝杆部分插入所述闸板的盲孔内,所述盲孔内具有与所述丝杆的外螺纹啮合的内螺纹。还包括控制器和长方体形的浮台6,所述闸板内具有热风发生通道9.1、第一竖直通道10.1、第二竖直通道10.2和位于热风发生通道下方的多个相互平行的水平通道9.2,所述第一竖直通道和第二竖直通道平行,所述第一竖直通道与热风发生通道的一端以及所有的水平通道的一端均连接,所述第二竖直通道与热风发生通道的另一端以及所有的水平通道的另一端均连接,多个水平通道在竖直方向上等间距分布,所述热风发生通道内安装有加热装置9.1.2和风扇9.1.1,每个水平通道靠近第一竖直通道的一端安装有第一阀门9.2.1,每个水平通道靠近第二竖直通道的一端安装有第二阀门9.2.2;所述闸板的迎水面安装有上固定板5、第一下固定板5.1和第二下固定板5.2,所述上固定板和第一下固定板之间连接有第一导杆4.1,所述上固定板和第二下固定板之间连接有第二导杆4.2,所述浮台具有被所述第一导杆穿过的第一通孔和被所述第二导杆穿过的第二通孔;所述上固定板下表面固定有安装块8,所述安装块的下表面具有开口向下的安装盲孔8.1,所述安装盲孔内安装有激光测距传感器8.2,所述浮台的上表面具有安装凹槽7,所述安装凹槽内固定有平面反射镜7.1;所述控制器能够控制所述水利闸门进行融冰作业,所述融冰作业中,控制器控制风扇和加热装置开启,并且所述控制器根据激光测距传感器的测量值,使其中一个水平通道的第一、二阀门开启,并使其余的水平通道的第一、二阀门均关闭。所述水平通道的数量为5个,从上到下依次为第一水平通道、第二水平通道、第三水平通道、第四水平通道和第五水平通道;所述控制器能够控制所述水利闸门进行融冰作业,所述融冰作业中,当激光测距传感器的测量值小于第一阈值时,使第一水平通道的第一、二阀门开启,其余水平通道的第一、二阀门关闭;当激光测距传感器的测量值大于等于第一阈值且小于第二阈值时,使第二水平通道的第一、二阀门开启,其余水平通道的第一、二阀门关闭;当激光测距传感器的测量值大于等于第二阈值且小于第三阈值时,使第三水平通道的第一、二阀门开启,其余水平通道的第一、二阀门关闭;当激光测距传感器的测量值大于等于第三阈值且小于第四阈值时,使第四水平通道的第一、二阀门开启,其余水平通道的第一、二阀门关闭;当激光测距传感器的测量值大于等于第四阈值时,使第五水平通道的第一、二阀门开启,其余水平通道的第一、二阀门关闭。还包括上活动板和下活动板,所述浮台处还固定有条形板,所述浮台上表面固定有两个立柱,每个立柱的端部固定有一个限位块,所述上活动板被两个立柱穿过,每个立柱外套有一个位于上活动板和浮台之间的第一弹簧,每个第一弹簧6.9的顶端均与所述上活动板6.6固定连接,每个第一弹簧的底端均与所述浮台固定连接,所述上活动板的下表面固定有第二电机座6.6.1,第二电机座处安装有第二电机6.6.2,第二电机的电机轴上安装固定有凸轮6.6.3,所述第二电机的电机轴与所述上活动板的长度方向平行;下活动板的下表面固定有多个活动杆6.2,每个活动杆的底端具有一个球体6.3,所述球体处具有多个尖刺,所述条形板具有多个被所述活动杆穿过的第三通孔,第三通孔的数量等于所述活动杆的数量,每个活动杆穿过一个第三通孔,每个活动杆外套有一个位于下活动板和条形板之间的第二弹簧6.4;所述凸轮6.6.3位于所述上活动板和下活动板之间且与上、下活动板均抵接。多个活动杆相互平行,均与水平面垂直,且活动杆的数量大于10个。所述闸板内具有连接热风发生通道和闸板外空间的连接通道,所述连接通道的顶端具有密封塞。
一种根据上述的具有融冰功能的水利闸门的开启方法,包括如下步骤:
1)控制第一、二电机均关闭,且开启激光测距传感器、加热装置和风扇,根据激光测距传感器的测量值控制其中一个水平通道的第一、二阀门开启,其余水平通道的第一、二阀门关闭;
2)在风扇开启第一设定时间后,控制器第二电机开启;
3)在第二电机开启第二设定时间后,控制第二电机、风扇、加热装置、所有的第一阀门和所有的第二阀门均关闭,且控制第一电机将闸板提升。
所述第一、二设定时间均为10-20分钟。转动杆的光杆部分和丝杆部分一体成型。
本发明的闸门,如图所示,当迎水面的水结冰时,可以根据激光测距传感器的值,选定一个最靠近水面的水平通道,流通热空气,从而通过闸板的热传导对水面处的冰融化,一段时间后,再启动第二电机,在凸轮的转动下带动多个球体上下运动,从而进行破冰操作,一段时间后,在融冰和破冰的双重效果下,闸板迎水面的冰基本破除,之后利用第一电机提升闸板,容易提升,电机不易损坏。
在破冰操作中,由于第一、二弹簧的作用,当冰面较硬球体向下运动困难时,上活动板会向上运动,保证了凸轮能够正常转动,避免上活动板和球体均不能移动,凸轮卡死,第二电机烧坏的情况。当冰面融化后,在凸轮的带动下,虽然上活动板会上下震动,但是多个球体也会上下震动,从而实现快速破冰操作。
尽管本发明就优选实施方式进行了示意和描述,但本领域的技术人员应当理解,只要不超出本发明的权利要求所限定的范围,可以对本发明进行各种变化和修改。

Claims (7)

1.一种具有融冰功能的水利闸门,其特征在于,包括闸板和框部,所述框部的两个侧边分别具有一个滑槽,所述闸板能够在滑槽内上、下滑动,框部的顶边固定有第一电机座,第一电机座上安装有第一电机,第一电机的电机轴连接有转动杆,所述转动杆包括光杆部分和位于光杆部分下方的丝杆部分,所述框部的两个侧边之间连接有横梁,所述横梁上安装有轴承,所述光杆部分与所述轴承的内圈固定,所述丝杆部分插入所述闸板的盲孔内,所述盲孔内具有与所述丝杆的外螺纹啮合的内螺纹;所述水利闸门还包括控制器和长方体形的浮台,所述闸板内具有热风发生通道、第一竖直通道、第二竖直通道和位于热风发生通道下方的多个相互平行的水平通道,所述第一竖直通道和第二竖直通道平行,所述第一竖直通道与热风发生通道的一端以及所有的水平通道的一端均连接,所述第二竖直通道与热风发生通道的另一端以及所有的水平通道的另一端均连接,多个水平通道在竖直方向上等间距分布,所述热风发生通道内安装有加热装置和风扇,每个水平通道靠近第一竖直通道的一端安装有第一阀门,每个水平通道靠近第二竖直通道的一端安装有第二阀门;所述闸板的迎水面安装有上固定板、第一下固定板和第二下固定板,所述上固定板和第一下固定板之间连接有第一导杆,所述上固定板和第二下固定板之间连接有第二导杆,所述浮台具有被所述第一导杆穿过的第一通孔和被所述第二导杆穿过的第二通孔;所述上固定板下表面固定有安装块,所述安装块的下表面具有开口向下的安装盲孔,所述安装盲孔内安装有激光测距传感器,所述浮台的上表面具有安装凹槽,所述安装凹槽内固定有平面反射镜;所述控制器能够控制所述水利闸门进行融冰作业,所述融冰作业中,控制器控制风扇和加热装置开启,并且所述控制器根据激光测距传感器的测量值,使其中一个水平通道的第一、二阀门开启,并使其余的水平通道的第一、二阀门均关闭。
2.根据权利要求1所述的具有融冰功能的水利闸门,其特征在于,所述水平通道的数量为5个,从上到下依次为第一水平通道、第二水平通道、第三水平通道、第四水平通道和第五水平通道;所述控制器能够控制所述水利闸门进行融冰作业,所述融冰作业中,当激光测距传感器的测量值小于第一阈值时,使第一水平通道的第一、二阀门开启,其余水平通道的第一、二阀门关闭;
当激光测距传感器的测量值大于等于第一阈值且小于第二阈值时,使第二水平通道的第一、二阀门开启,其余水平通道的第一、二阀门关闭;
当激光测距传感器的测量值大于等于第二阈值且小于第三阈值时,使第三水平通道的第一、二阀门开启,其余水平通道的第一、二阀门关闭;
当激光测距传感器的测量值大于等于第三阈值且小于第四阈值时,使第四水平通道的第一、二阀门开启,其余水平通道的第一、二阀门关闭;
当激光测距传感器的测量值大于等于第四阈值时,使第五水平通道的第一、二阀门开启,其余水平通道的第一、二阀门关闭。
3.根据权利要求1或2所述的具有融冰功能的水利闸门,其特征在于,还包括上活动板和下活动板,所述浮台处还固定有条形板,所述浮台上表面固定有两个立柱,每个立柱的顶端固定有一个限位块,所述上活动板被两个立柱穿过,每个立柱外套有一个位于上活动板和浮台之间的第一弹簧,每个第一弹簧的顶端均与所述上活动板固定连接,每个第一弹簧的底端均与所述浮台固定连接,所述上活动板的下表面固定有第二电机座,第二电机座处安装有第二电机,第二电机的电机轴上安装有凸轮,所述第二电机的电机轴与所述上活动板的长度方向平行;下活动板的下表面固定有多个活动杆,每个活动杆的底端具有一个球体,所述球体处具有多个尖刺,所述条形板具有多个被所述活动杆穿过的第三通孔,第三通孔的数量等于所述活动杆的数量,每个活动杆穿过一个第三通孔,每个活动杆外套有一个位于下活动板和条形板之间的第二弹簧;所述凸轮位于所述上活动板和下活动板之间且与上、下活动板均抵接。
4.根据权利要求3所述的具有融冰功能的水利闸门,其特征在于,多个活动杆相互平行,均与水平面垂直,且活动杆的数量大于10个。
5.根据权利要求1所述的具有融冰功能的水利闸门,其特征在于,所述闸板内具有连接热风发生通道和闸板外空间的连接通道,所述连接通道的顶端具有密封塞。
6.一种根据权利要求3所述的具有融冰功能的水利闸门的开启方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)控制第一、二电机均关闭,且开启激光测距传感器、加热装置和风扇,根据激光测距传感器的测量值控制其中一个水平通道的第一、二阀门开启,其余水平通道的第一、二阀门关闭;
2)在风扇开启第一设定时间后,控制器第二电机开启;
3)在第二电机开启第二设定时间后,控制第二电机、风扇、加热装置、所有的第一阀门和所有的第二阀门均关闭,且控制第一电机将闸板提升。
7.根据权利要求6所述的具有融冰功能的水利闸门的开启方法,其特征在于,所述第一、二设定时间均为10-20分钟。
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