CN108330923A - 快速精准控制的分层取水闸门 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种快速精准控制的分层取水闸门，包括动力牵引系统、闸门和卷轮，所述闸门能够卷曲，水电站岩体上设置能够使所述闸门竖直移动的门槽，所述闸门一侧与所述动力牵引系统连接，由所述动力牵引系统使所述闸门上闸或下闸，所述闸门另一侧与所述卷轮连接，所述卷轮用于将所述闸门卷曲存储。本发明结构简单，自稳强度高，可快速运行，准确下闸，精准分层，提高了发电效益。

Description

快速精准控制的分层取水闸门

技术领域

本发明涉及水电站进水口分层取水技术领域，具体涉及一种快速精准控制的分层取水闸门。

背景技术

现有工程中大都是采用叠梁门进行工作，叠梁门由多块门体及闸槽叠衬橡皮等部件组成，门体由不锈钢钢板焊接成一整体，在其上下部焊成凹凸形榫头，以便多块门体重叠定位，门体的上部焊有吊钩以便启吊门体。叠梁门工作原理是，由抓落机构进行起吊，放入闸槽中，达到截断水流之效果。在水电站进水口，布置叠梁门可起到分层取水的作用。叠梁闸吊运采用特制的抓落机构，就位准确，动作灵敏，操纵方便，受到众多客户的欢迎，且叠梁闸结构简单，自重轻、起吊力小，搬运方便，但由于闸板与闸板之间止水靠自重而达到密封的作用，挡水结构的整体性差，靠水位密封差，渗漏量略大于钢制闸门，故叠梁闸门适用于作临时挡水或检修闸门之用。

叠梁门在水电站进水口进行分层取水时，需要进行提门，虽然单节门体自重轻，但是提取过程有空间要求，且运行成本也高。提门过程需要门机抓梁，穿、退销，过程复杂，需要一定的操作空间；单节门体提取之后需要布置相邻孔洞进行搁置。然后对被提出门体进行安置，每提一节门体耗时一小时以上，在叠梁门提取过程中，需要停止相应机组和相邻机组运行发电，影响发电效应。据统计，在百万千瓦级水电站运行中，因叠梁门在分层取水，影响年度发电量达数亿度电以上。另外，现有叠梁门基本按照一定规格进行分节，所以分层取水，基本按照单节门体高度的倍数进行分层，做不到任意深度取水，精细化控制不够。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种快速精准控制的分层取水闸门，旨在达到快速运行、准确下闸、精准分层和提高发电效益的目的。

考虑到现有技术的上述问题，根据本发明公开的一个方面，本发明采用以下技术方案：

一种快速精准控制的分层取水闸门，包括动力牵引系统、闸门和卷轮，所述闸门能够卷曲，水电站岩体上设置能够使所述闸门竖直移动的门槽，所述闸门一侧与所述动力牵引系统连接，由所述动力牵引系统使所述闸门上闸或下闸，所述闸门另一侧与所述卷轮连接，所述卷轮用于将所述闸门卷曲存储。

为了更好地实现本发明，进一步的技术方案是：

根据本发明的另一个实施方案，所述动力牵引系统包括卷扬机和钢丝绳，所述闸门一侧通过所述钢丝绳与所述卷扬机连接。

根据本发明的一个实施方案，所述门槽内设置滚珠。

根据本发明的另一个实施方案，所述水电站岩体上设置容纳所述卷轮的岩体空腔。

根据本发明的另一个实施方案，所述卷扬机位于上侧的水电站岩体上，所述卷轮位于下侧的水电站岩体上。

根据本发明的另一个实施方案，还包括定滑轮，所述定滑轮设置于闸门移动的线路上。

根据本发明的另一个实施方案，位于所述闸门上游一侧面上设置防水橡胶。

根据本发明的另一个实施方案，所述闸门上设置与所述钢丝绳连接的吊耳。

本发明还可以是：

根据本发明的另一个实施方案，所述动力牵引系统包括动力装置和设置于所述门槽内且用于传动所述闸门的齿轮机构。

与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：

本发明的一种快速精准控制的分层取水闸门，1)通过卷扬机放下闸门或卷轮上安装动力装置联合下闸，落入空腔，以卷轮为中心进行弯卷，过程中无需门机抓梁，穿、退销，分层取水可快速实现；2)在分层取水闸门运行过程中，只需要停止相应机组运行发电，以减少动水压力对闸门运行安全的影响，一方面提高了分层取水效率，另一方面减小了对发电的影响，效益显著；3)闸门单节高度可根据电站规模进行灵活设置，在分层取水时，可实现任意深度取水，达到精细化控制目的；4)闸门厚度较叠梁门大大减小，实心门体结构强度大，抗剪、抗压强度高，自重较叠梁门小，结构简单，自稳强度高。

附图说明

为了更清楚的说明本申请文件实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术的描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是对本申请文件中一些实施例的参考，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的情况下，还可以根据这些附图得到其它的附图。

图1为根据本发明一个实施例的闸门布置示意图。

图2为根据本发明一个实施例的闸门正视示意图。

图3为根据本发明一个实施例的闸门俯视示意图。

图4为图3的A-A断面示意图。

图5为根据本发明一个实施例的闸门侧视示意图。

图6为根据本发明一个实施例的单节闸门正视示意图。

图7为根据本发明一个实施例的单节闸门侧视示意图。

图8为根据本发明一个实施例的双节闸门连接正视示意图。

图9为根据本发明一个实施例的双节闸门连接侧视示意图。

图10为根据本发明一个实施例的双节闸门连接弯曲示意图。

其中，附图中的附图标记所对应的名称为：

1－卷扬机，2－钢丝绳，3－闸门，4－定滑轮，5－岩体空腔，6－卷轮，7－门槽，8－滚珠，9－防水橡胶。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

如图1所示，图1示出了根据本发明一个实施例的快速精准控制的分层取水闸门的结构，一种快速精准控制的分层取水闸门，包括卷扬机1、钢丝绳2、闸门3和卷轮6，所述闸门3能够卷曲，水电站岩体上设置能够使所述闸门3竖直移动的门槽7，门槽7内可设置滚珠8，所述闸门3一侧通过所述钢丝绳2与所述卷扬机1连接，所述闸门3另一侧与所述卷轮6连接，所述卷轮6用于将所述闸门3卷曲存储。如图1优选的一种的实施方式是，卷扬机1位于上侧的水电站岩体上，所述卷轮6位于下侧的水电站岩体上，对应的下侧的所述水电站岩体上设置容纳所述卷轮6的岩体空腔5。以及可在闸门3移动的线路上设置定滑轮4。

闸门3可以采用穿销方式进行链接的结构，即节与节之间通过穿销链接，其优点在于任何一节发生质量缺陷，可随时拆卸替换。闸门3的厚度可根据卷弯要求进行设计。

在静水条件下，用于分层取水的叠梁闸门门体两面在竖直方向承受与水位相关的三角形分布荷载，且在同一水位，门体在水平方向受力平衡，故而空心门体受水压作用宜变形，实心门体由于受力连续性，不受水压影响。由于电站运行过程中，分层取水发生在上游水库，相对静止，水流动主要发生浅水位，故而闸门浅层抗压、抗剪要求相对较高。本发明的分层取水闸门在实验中可满足以上要求。

进一步地，以下对本分层取水闸门的结构或功能做出说明：

卷扬机1，其作为闸门3上下移动动力系统。

钢丝绳2，其作为卷扬机1与闸门3的连接装置，闸门3与钢丝绳2可通过设置于闸门3顶部的吊耳实现固定式连接。

闸门3，其可分节布置，每节闸门3在上下两端布置嵌入槽，突出部分预留孔洞，通过栓体实现与相邻节的连接，根据工程需要可调节每节闸门3宽度与高度，达到实现折叠或者弯卷目的，在闸门分层取水时，具备小空间存放功能。

定滑轮4，其一方面作用是在闸门3向上或者向下移动式，按照设计路线移动；另一方面是减小闸门3移动过程的摩擦，节省卷扬机1动力消耗。

岩体空腔5，便于闸门3下闸后，在此处有储存空间。

卷轮6，其可结合定滑轮4，起到闸门3弯卷储存，卷轮6可以有效减小空腔空间，减小对岩体结构稳定的影响。

门槽7，其作为闸门3在竖直向下的移动轨道。

滚珠8，其布置在门槽7上，一方面控制闸门3水平方向的移动，另一方面减小闸门3与门槽7之间的摩擦，起到节能效果。

防水橡胶9，其设置于闸门3上游面，分层取水对于挡水要求不高，主要起到隔水作用，防水橡胶可根据工程需要选择性布置。

防水橡胶9的设置方式，可考虑在闸门3链接处，以橡胶包裹穿销的结构型式进行防水，可解决分层开裂的问题。

本发明的动力牵引系统除了以上的公开的卷扬机1和钢丝绳2外，还可以有其他形式，例如，可包括动力装置和设置于所述门槽7上的用于传动所述闸门3的齿轮机构。

本说明书中各个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (9)

1.一种快速精准控制的分层取水闸门，其特征在于包括动力牵引系统、闸门(3)和卷轮(6)，所述闸门(3)能够卷曲，水电站岩体上设置能够使所述闸门(3)竖直移动的门槽(7)，所述闸门(3)一侧与所述动力牵引系统连接，由所述动力牵引系统使所述闸门(3)上闸或下闸，所述闸门(3)另一侧与所述卷轮(6)连接，所述卷轮(6)用于将所述闸门(3)卷曲存储。

2.根据权利要求1所述的快速精准控制的分层取水闸门，其特征在于所述动力牵引系统包括卷扬机(1)和钢丝绳(2)，所述闸门(3)一侧通过所述钢丝绳(2)与所述卷扬机(1)连接。

3.根据权利要求2所述的快速精准控制的分层取水闸门，其特征在于所述闸门(3)上设置与所述钢丝绳(2)连接的吊耳。

4.根据权利要求1所述的快速精准控制的分层取水闸门，其特征在于所述门槽(7)内设置滚珠(8)。

5.根据权利要求1所述的快速精准控制的分层取水闸门，其特征在于所述水电站岩体上设置容纳所述卷轮(6)的岩体空腔(5)。

6.根据权利要求1所述的快速精准控制的分层取水闸门，其特征在于所述动力牵引系统位于上侧的水电站岩体上，所述卷轮(6)位于下侧的水电站岩体上。

7.根据权利要求1所述的快速精准控制的分层取水闸门，其特征在于还包括定滑轮(4)，所述定滑轮(4)设置于闸门(3)移动的线路上。

8.根据权利要求1所述的快速精准控制的分层取水闸门，其特征在于位于所述闸门(3)上游一侧面设置防水橡胶(9)。

9.根据权利要求1所述的快速精准控制的分层取水闸门，其特征在于所述动力牵引系统包括动力装置和设置于所述门槽(7)内且用于传动所述闸门(3)的齿轮机构。