CN108468311A - 一种用于水利工程的具有除冰及防沙功能的装载闸门 - Google Patents

一种用于水利工程的具有除冰及防沙功能的装载闸门 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于水利工程的具有除冰及防沙功能的装载闸门，包括门叶、基座和固定槽，还包括除冰机构和防沙机构，除冰机构包括扰动组件和敲击组件，防沙机构包括控制组件和两个转动组件。该用于水利工程的具有除冰及防沙功能的装载闸门中，通过除冰机构，可以预防水面结冰以及清理水面上的冰层，避免了冰层蔓延，堵塞引水渠道以及冻结门叶，造成门叶无法闭合及形变损坏，大大提高了闸门的安全性和可靠性。通过防沙机构，可以引导泥沙流向防沙板的两侧，防止泥沙进入到固定槽的内部堵塞槽口，导致门叶无法落底，从而导致闸门出现漏水的状况，大大提高了闸门的实用性和可靠性。

Description

一种用于水利工程的具有除冰及防沙功能的装载闸门
技术领域
本发明涉及水利工程领域，特别涉及一种用于水利工程的具有除冰及防沙功能的装载闸门。
背景技术
水利工程是用于控制和调配自然界的地表水和地下水，达到除害兴利目的而修建的工程。闸门用于关闭和开放泄(放)水通道的控制设施，是水利工程的重要组成部分，可用以拦截水流，控制水位、调节流量、排放泥沙和飘浮物等。
在一些河流中，常常会设置闸门用以拦截水流，但是闸门在实际使用的过程中，还是存在一些不足，在北方区域，很冷的冬天会导致水库结冰，从而堵塞引水渠道以及将门叶和埋固件冻结在一起，造成闸门无法启闭，冰盖甚至会对闸门产生巨大的推力，造成门叶变形或者损坏，极大的影响了闸门安全使用，此外门叶下的泥沙会积聚在固定槽中，堵塞槽口，造成门叶无法落底，从而导致闸门出现漏水的状况，这些都大大降低了闸门的实用性和可靠性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于水利工程的具有除冰及防沙功能的装载闸门。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于水利工程的具有除冰及防沙功能的装载闸门，包括门叶、基座和固定槽，还包括除冰机构和防沙机构，所述除冰机构设置在门叶的顶部的一侧，所述防沙机构设置在固定槽的上方；
所述除冰机构包括扰动组件和敲击组件，所述敲击组件设置在扰动组件的内部；
所述扰动组件包括第一电机、第一齿轮、第二齿轮和两个拨水单元，所述第一电机水平设置在门叶的内部，所述第一电机与第一齿轮传动连接，所述第二齿轮设置在第一齿轮的上方，所述第一齿轮与第二齿轮啮合；
两个拨水组件分别设置在第二齿轮的两侧，所述拨水组件包括丝杆、移动块、横杆和拨片，所述丝杆与第二齿轮同轴设置，所述移动块套设在丝杆上，所述移动块与丝杆螺纹连接，所述第二齿轮分别通过两个丝杆驱动两个移动块相向运动，所述横杆水平设置，所述横杆与丝杆垂直，所述横杆的一端与移动块固定连接，所述拨片有两个，两个拨片分别竖向设置在横杆的两侧；
所述敲击组件包括第二电机、驱动轮、第一连杆、第二连杆和敲击板，所述第二电机水平设置在横杆的远离移动块的一端的内部，所述第二电机与驱动轮传动连接，所述第一连杆的一端与驱动轮的远离圆心处铰接，所述第一连杆的另一端与第二连杆的一端铰接，所述第二连杆的另一端与敲击板固定连接，所述第二连杆竖向设置，所述敲击板水平设置在横杆的下方；
所述防沙机构包括控制组件和两个转动组件；
所述控制组件包括第三电机、转盘、连接线、套环、限位杆和弹簧，所述限位杆竖向设置在基座的内部，所述套环套设在限位杆上，所述套环与限位杆滑动连接，所述弹簧竖向设置，所述套环通过弹簧与限位杆的底端连接，所述第三电机水平设置在基座的内部，所述转盘设置在限位杆的上方，所述第三电机与转盘传动连接，所述转盘通过连接线与套环连接；
两个转动单元分别设置在固定槽的上方的两侧，两个转动单元关于固定槽对称，所述转动单元包括转动杆和防沙板，所述防沙板倾斜设置在固定槽的上方，所述防沙板与固定槽匹配，两个防沙板的顶部相互抵靠，所述防沙板的两端的底部分别与两个基座铰接，所述防沙板的一端的中部与转动杆的一端铰接，所述转动杆的另一端与套环铰接。
作为优选，为了使敲击板竖向稳定的移动，所述敲击板的上方的两侧均设有滑动单元，所述滑动单元包括固定杆和套管，所述固定杆竖向设置，所述固定杆的底端与敲击板固定连接，所述套管套设在固定杆上，所述套管与固定杆滑动连接，所述套管与横杆固定连接。
作为优选，为了使移动块水平稳定的移动，所述移动块的上方设有平衡单元，所述平衡单元包括燕尾槽和滑块，所述燕尾槽水平设置在门叶的内部，所述燕尾槽与丝杆平行，所述滑块设置在燕尾槽的内部，所述滑块与燕尾槽匹配，所述滑块与燕尾槽滑动连接，所述滑块与移动块固定连接。
作为优选，为了使第二连杆竖向稳定的移动，所述第二连杆套设有限位环，所述第二连杆与限位环滑动连接，所述限位环与横杆固定连接。
作为优选，为了防止门叶被腐蚀，所述门叶的制作材料为不锈钢。
作为优选，为了通过PLC控制闸门，所述基座的内部设有PLC，所述除冰机构和防沙机构均与PLC电连接。
作为优选，为了对闸门四周的环境进行监控，所述基座上设有摄像头，所述摄像头与PLC电连接。
作为优选，为了检测水流温度，所述基座上设有温度传感器，所述温度传感器与PLC电连接。
作为优选，为了检测移动块的所在位置，所述移动块的内部设有距离传感器，所述距离传感器与PLC电连接。
作为优选，为了进行信号传输，实现远程控制，所述基座的内部设有天线。
本发明的有益效果是，该用于水利工程的具有除冰及防沙功能的装载闸门中，通过除冰机构，可以预防水面结冰以及清理水面上的冰层，避免了冰层蔓延，堵塞引水渠道以及冻结门叶，造成门叶无法闭合及形变损坏，大大提高了闸门的安全性和可靠性。与现有的通过加热的方式除冰相比，更加节省能源，除冰效率较高，更加经济实用，通过防沙机构，可以引导泥沙流向防沙板的两侧，防止泥沙进入到固定槽的内部堵塞槽口，导致门叶无法落底，从而导致闸门出现漏水的状况，大大提高了闸门的实用性和可靠性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的用于水利工程的具有除冰及防沙功能的装载闸门的结构示意图；
图2是本发明的用于水利工程的具有除冰及防沙功能的装载闸门的扰动组件的结构示意图；
图3是本发明的用于水利工程的具有除冰及防沙功能的装载闸门的拨水单元的结构示意图；
图4是本发明的用于水利工程的具有除冰及防沙功能的装载闸门的敲击组件的结构示意图；
图5是本发明的用于水利工程的具有除冰及防沙功能的装载闸门的防沙机构的结构示意图；
图中：1.门叶，2.基座，3.固定槽，4.第一电机，5.第一齿轮，6.第二齿轮，7.丝杆，8.移动块，9.横杆，10.拨片，11.第二电机，12.驱动轮，13.第一连杆，14.第二连杆，15.敲击板，16.套管，17.固定杆，18.第三电机，19.转盘，20.连接线,21.套环，22.限位杆，23.弹簧，24.转动杆，25.防沙板。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种用于水利工程的具有除冰及防沙功能的装载闸门，包括门叶1、基座2和固定槽3，还包括除冰机构和防沙机构，所述除冰机构设置在门叶1的顶部的一侧，所述防沙机构设置在固定槽3的上方；
通过除冰机构，可以预防水面结冰以及清理水面上的冰层，避免了冰层蔓延，堵塞引水渠道以及冻结门叶1，造成门叶1无法闭合及形变损坏，大大提高了闸门的安全性和可靠性。与现有的通过加热的方式除冰相比，更加节省能源，除冰效率较高，更加经济实用，通过防沙机构，可以引导泥沙流向防沙板25的两侧，防止泥沙进入到固定槽3的内部堵塞槽口，导致门叶1无法落底，从而导致闸门出现漏水的状况，大大提高了闸门的实用性和可靠性。
所述除冰机构包括扰动组件和敲击组件，所述敲击组件设置在扰动组件的内部；
如图2-3所示，所述扰动组件包括第一电机4、第一齿轮5、第二齿轮6和两个拨水单元，所述第一电机4水平设置在门叶1的内部，所述第一电机4与第一齿轮5传动连接，所述第二齿轮6设置在第一齿轮5的上方，所述第一齿轮5与第二齿轮6啮合；
两个拨水组件分别设置在第二齿轮6的两侧，所述拨水组件包括丝杆7、移动块8、横杆9和拨片10，所述丝杆7与第二齿轮6同轴设置，所述移动块8套设在丝杆7上，所述移动块8与丝杆7螺纹连接，所述第二齿轮6分别通过两个丝杆7驱动两个移动块8相向运动，所述横杆9水平设置，所述横杆9与丝杆7垂直，所述横杆9的一端与移动块8固定连接，所述拨片10有两个，两个拨片10分别竖向设置在横杆9的两侧；
当温度传感器检测到水温低于设定值时,温度传感器将信号传递给PLC，PLC控制第一电机4启动，第一电机4带动第一齿轮5旋转，第一齿轮5带动第二齿轮6旋转，第二齿轮6通过丝杆7带动移动块8移动，通过控制第一电机4的转动方向，可以使得两个移动块8相互靠近或者远离，移动块8在移动的过程中会带动横杆9移动，横板两侧的拨片10也沿着丝杆7的方向移动，扰动门叶1前方的河水，使得河水的表面的发生波动，避免低温下静止的水面结冰，能够起到预防结冰的作用。
如图4所示，所述敲击组件包括第二电机11、驱动轮12、第一连杆13、第二连杆14和敲击板15，所述第二电机11水平设置在横杆9的远离移动块8的一端的内部，所述第二电机11与驱动轮12传动连接，所述第一连杆13的一端与驱动轮12的远离圆心处铰接，所述第一连杆13的另一端与第二连杆14的一端铰接，所述第二连杆14的另一端与敲击板15固定连接，所述第二连杆14竖向设置，所述敲击板15水平设置在横杆9的下方；
当水面上开始结冰时，通过摄像头监孔冰层位置，摄像头将画面信息传递给计算机，计算机处理后通过PLC控制第二电机11启动，驱动轮12随之转动，驱动轮12带动第一连杆13转动，第一连杆13带动第二连杆14上下往复移动，从而带动敲击板15上下移动，由于敲击板15的下方设有尖角，从而使得碎冰效果更好，通过对门叶1前的结冰层进行敲击，将已经结冰的区域的冰层进行击碎，可以防止结冰面积扩大，避免了冰层蔓延，堵塞引水渠道以及冻结门叶1，造成门叶1无法闭合及形变损坏，大大提高了闸门的安全性和可靠性。与现有的通过加热的方式除冰相比，更加节省能源，除冰效率较高，更加经济实用。
如图5所示，所述防沙机构包括控制组件和两个转动组件；
所述控制组件包括第三电机18、转盘19、连接线20、套环21、限位杆22和弹簧23，所述限位杆22竖向设置在基座2的内部，所述套环21套设在限位杆22上，所述套环21与限位杆22滑动连接，所述弹簧23竖向设置，所述套环21通过弹簧23与限位杆22的底端连接，所述第三电机18水平设置在基座2的内部，所述转盘19设置在限位杆22的上方，所述第三电机18与转盘19传动连接，所述转盘19通过连接线20与套环21连接；
两个转动单元分别设置在固定槽3的上方的两侧，两个转动单元关于固定槽3对称，所述转动单元包括转动杆24和防沙板25，所述防沙板25倾斜设置在固定槽3的上方，所述防沙板25与固定槽3匹配，两个防沙板25的顶部相互抵靠，所述防沙板25的两端的底部分别与两个基座2铰接，所述防沙板25的一端的中部与转动杆24的一端铰接，所述转动杆24的另一端与套环21铰接。
实际上，门叶1最初是插在固定槽3中的，而两个防沙板25则处于打开的状态并且抵靠着门叶1，当开闸放水时，门叶1上移与固定槽3分离，此时，计算机通过PLC控制第三电机18启动，第三电机18带动转盘19逆时针转动，转盘19将连接线20放长，同时被拉伸状态下的弹簧23开始伸缩，弹簧23带动套环21沿着限位杆22下移，套环21带动转动杆24下移，转动杆24使得两个处于张开状态下的防沙板25开始与基座2的铰接处进行转动，两个防沙板25的顶部相互靠近，最终形成一个倒着的V型，覆盖在固定槽3的槽口处，防止闸门防水时，泥沙进入到固定槽3的内部堵塞槽口，导致门叶1无法落底，从而导致闸门出现漏水的状况，并且由于倒着的V型的设计，可以引导泥沙流向防沙板25的两侧，进一步提高了防沙效果。
作为优选，为了使敲击板15竖向稳定的移动，所述敲击板15的上方的两侧均设有滑动单元，所述滑动单元包括固定杆17和套管16，所述固定杆17竖向设置，所述固定杆17的底端与敲击板15固定连接，所述套管16套设在固定杆17上，所述套管16与固定杆17滑动连接，所述套管16与横杆9固定连接。
作为优选，为了使移动块8水平稳定的移动，所述移动块8的上方设有平衡单元，所述平衡单元包括燕尾槽和滑块，所述燕尾槽水平设置在门叶1的内部，所述燕尾槽与丝杆7平行，所述滑块设置在燕尾槽的内部，所述滑块与燕尾槽匹配，所述滑块与燕尾槽滑动连接，所述滑块与移动块8固定连接。
作为优选，为了使第二连杆14竖向稳定的移动，所述第二连杆14套设有限位环，所述第二连杆14与限位环滑动连接，所述限位环与横杆9固定连接。
作为优选，为了防止门叶1被腐蚀，所述门叶1的制作材料为不锈钢。
作为优选，为了通过PLC控制闸门，所述基座2的内部设有PLC，所述除冰机构和防沙机构均与PLC电连接。
作为优选，为了对闸门四周的环境进行监控，所述基座2上设有摄像头，所述摄像头与PLC电连接。
作为优选，为了检测水流温度，所述基座2上设有温度传感器，所述温度传感器与PLC电连接。
作为优选，为了检测移动块8的所在位置，所述移动块8的内部设有距离传感器，所述距离传感器与PLC电连接。
作为优选，为了进行信号传输，实现远程控制，所述基座2的内部设有天线。
通过扰动组件，扰动门叶1前方的河水，使得河水的表面的发生波动，避免低温下静止的水面结冰，能够起到预防结冰的作用，通过敲击组件，可以将已经结冰的区域的冰层进行击碎，避免了冰层蔓延，堵塞引水渠道以及冻结门叶1，造成门叶1无法闭合及形变损坏，大大提高了闸门的安全性和可靠性。与现有的通过加热的方式除冰相比，更加节省能源，除冰效率较高，更加经济实用，通过防沙机构，可以引导泥沙流向防沙板25的两侧，防止泥沙进入到固定槽3的内部堵塞槽口，导致门叶1无法落底，从而导致闸门出现漏水的状况，大大提高了闸门的实用性和可靠性。
与现有技术相比，该用于水利工程的具有除冰及防沙功能的装载闸门中，通过除冰机构，可以预防水面结冰以及清理水面上的冰层，避免了冰层蔓延，堵塞引水渠道以及冻结门叶1，造成门叶1无法闭合及形变损坏，大大提高了闸门的安全性和可靠性。与现有的通过加热的方式除冰相比，更加节省能源，除冰效率较高，更加经济实用，通过防沙机构，可以引导泥沙流向防沙板25的两侧，防止泥沙进入到固定槽3的内部堵塞槽口，导致门叶1无法落底，从而导致闸门出现漏水的状况，大大提高了闸门的实用性和可靠性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种用于水利工程的具有除冰及防沙功能的装载闸门，包括门叶(1)、基座(2)和固定槽(3)，其特征在于，还包括除冰机构和防沙机构，所述除冰机构设置在门叶(1)的顶部的一侧，所述防沙机构设置在固定槽(3)的上方；
所述除冰机构包括扰动组件和敲击组件，所述敲击组件设置在扰动组件的内部；
所述扰动组件包括第一电机(4)、第一齿轮(5)、第二齿轮(6)和两个拨水单元，所述第一电机(4)水平设置在门叶(1)的内部，所述第一电机(4)与第一齿轮(5)传动连接，所述第二齿轮(6)设置在第一齿轮(5)的上方，所述第一齿轮(5)与第二齿轮(6)啮合；
两个拨水组件分别设置在第二齿轮(6)的两侧，所述拨水组件包括丝杆(7)、移动块(8)、横杆(9)和拨片(10)，所述丝杆(7)与第二齿轮(6)同轴设置，所述移动块(8)套设在丝杆(7)上，所述移动块(8)与丝杆(7)螺纹连接，所述第二齿轮(6)分别通过两个丝杆(7)驱动两个移动块(8)相向运动，所述横杆(9)水平设置，所述横杆(9)与丝杆(7)垂直，所述横杆(9)的一端与移动块(8)固定连接，所述拨片(10)有两个，两个拨片(10)分别竖向设置在横杆(9)的两侧；
所述敲击组件包括第二电机(11)、驱动轮(12)、第一连杆(13)、第二连杆(14)和敲击板(15)，所述第二电机(11)水平设置在横杆(9)的远离移动块(8)的一端的内部，所述第二电机(11)与驱动轮(12)传动连接，所述第一连杆(13)的一端与驱动轮(12)的远离圆心处铰接，所述第一连杆(13)的另一端与第二连杆(14)的一端铰接，所述第二连杆(14)的另一端与敲击板(15)固定连接，所述第二连杆(14)竖向设置，所述敲击板(15)水平设置在横杆(9)的下方；
所述防沙机构包括控制组件和两个转动组件；
所述控制组件包括第三电机(18)、转盘(19)、连接线(20)、套环(21)、限位杆(22)和弹簧(23)，所述限位杆(22)竖向设置在基座(2)的内部，所述套环(21)套设在限位杆(22)上，所述套环(21)与限位杆(22)滑动连接，所述弹簧(23)竖向设置，所述套环(21)通过弹簧(23)与限位杆(22)的底端连接，所述第三电机(18)水平设置在基座(2)的内部，所述转盘(19)设置在限位杆(22)的上方，所述第三电机(18)与转盘(19)传动连接，所述转盘(19)通过连接线(20)与套环(21)连接；
两个转动单元分别设置在固定槽(3)的上方的两侧，两个转动单元关于固定槽(3)对称，所述转动单元包括转动杆(24)和防沙板(25)，所述防沙板(25)倾斜设置在固定槽(3)的上方，所述防沙板(25)与固定槽(3)匹配，两个防沙板(25)的顶部相互抵靠，所述防沙板(25)的两端的底部分别与两个基座(2)铰接，所述防沙板(25)的一端的中部与转动杆(24)的一端铰接，所述转动杆(24)的另一端与套环(21)铰接。
2.如权利要求1所述的用于水利工程的具有除冰及防沙功能的装载闸门，其特征在于，所述敲击板(15)的上方的两侧均设有滑动单元，所述滑动单元包括固定杆(17)和套管(16)，所述固定杆(17)竖向设置，所述固定杆(17)的底端与敲击板(15)固定连接，所述套管(16)套设在固定杆(17)上，所述套管(16)与固定杆(17)滑动连接，所述套管(16)与横杆(9)固定连接。
3.如权利要求1所述的用于水利工程的具有除冰及防沙功能的装载闸门，其特征在于，所述移动块(8)的上方设有平衡单元，所述平衡单元包括燕尾槽和滑块，所述燕尾槽水平设置在门叶(1)的内部，所述燕尾槽与丝杆(7)平行，所述滑块设置在燕尾槽的内部，所述滑块与燕尾槽匹配，所述滑块与燕尾槽滑动连接，所述滑块与移动块(8)固定连接。
4.如权利要求1所述的用于水利工程的具有除冰及防沙功能的装载闸门，其特征在于，所述第二连杆(14)套设有限位环，所述第二连杆(14)与限位环滑动连接，所述限位环与横杆(9)固定连接。
5.如权利要求1所述的用于水利工程的具有除冰及防沙功能的装载闸门，其特征在于，所述门叶(1)的制作材料为不锈钢。
6.如权利要求1所述的用于水利工程的具有除冰及防沙功能的装载闸门，其特征在于，所述基座(2)的内部设有PLC，所述除冰机构和防沙机构均与PLC电连接。
7.如权利要求6所述的用于水利工程的具有除冰及防沙功能的装载闸门，其特征在于，所述基座(2)上设有摄像头，所述摄像头与PLC电连接。
8.如权利要求6所述的用于水利工程的具有除冰及防沙功能的装载闸门，其特征在于，所述基座(2)上设有温度传感器，所述温度传感器与PLC电连接。
9.如权利要求6所述的用于水利工程的具有除冰及防沙功能的装载闸门，其特征在于，所述移动块(8)的内部设有距离传感器，所述距离传感器与PLC电连接。
10.如权利要求1所述的用于水利工程的具有除冰及防沙功能的装载闸门，其特征在于，所述基座(2)的内部设有天线。
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