CN108532558A - 一种用于水利工程的具有消力和清淤功能的装载闸门 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于水利工程的具有消力和清淤功能的装载闸门，包括横梁、门叶、限位柱和两个支撑柱，横梁内设有驱动机构，门叶内设有刮除机构，门叶与支撑柱之间设有若干缓冲机构，刮除机构包括第一电机、蜗杆和两个移动单元，清除机构包括摆动板、凹槽、固定轴和移动槽，缓冲机构包括第一滑槽和第三滑槽，该用于水利工程的具有消力和清淤功能的装载闸门，通过刮除机构和清除机构能够将堆积在该装载闸门的底部的限位槽内的泥沙和垃圾去除，防止泥沙和垃圾使得该装载闸门无法正常关闭，不仅如此，通过缓冲机构该装载闸门能够减小暗流对门叶的冲击力，避免门叶由于各处的受力不均匀而发生形变，从而避免该装载闸门的密封性能降低。
Description
技术领域
本发明涉及水利工程设备领域，特别涉及一种用于水利工程的具有消力和清淤功能的装载闸门。
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，而装载闸门是修建在河道和渠道上的控制流量和调节水位的低水头水工建筑物。关闭装载闸门可以拦洪、挡潮或抬高上游水位，以满足灌溉、发电、航运、水产、环保、工业和生活用水等需要；开启装载闸门，可以宣泄洪水、涝水、弃水或废水，也可对下游河道或渠道供水。
但是河流中由于水量的变化，水流中极易产生暗流，而暗流会使得现有的装载闸门各处的受力不均匀，容易造成现有的装载闸门形变，从而使得现有的装载闸门的密封性能降低，不仅如此，水流中会携带大量泥沙和垃圾，而泥沙和垃圾会堆积在现有的装载闸门的底部，当现有的装载闸门开启时，堆积在现有的装载闸门的底部泥沙和垃圾会堵塞现有的装载闸门的限位槽，而现有的装载闸门的限位槽被堵塞会使得现有的装载闸门无法正常关闭。
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消力和清淤功能的装载闸门。
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消力和清淤功能的装载闸门，包括横梁、门叶、限位柱和两个支撑柱，所述横梁内设有驱动机构，所述驱动机构与门叶传动连接，两个支撑柱分别固定在横梁的下方的两侧，所述门叶和限位柱均设置在两个支撑柱之间，所述限位柱的两端分别与两个支撑柱固定连接，所述限位柱上设有限位槽和两个清除机构，所述限位槽与门叶匹配，两个清除机构分别设置在限位柱的两端，所述门叶内设有刮除机构，所述门叶与支撑柱之间设有若干缓冲机构；
所述刮除机构包括第一电机、蜗杆和两个移动单元，所述第一电机与蜗杆传动连接，两个移动单元分别设置在蜗杆的两侧；
所述移动单元包括蜗轮、丝杆、螺母、刮板和喷水组件，所述蜗轮与蜗杆匹配，所述蜗轮与丝杆固定连接，所述蜗轮与丝杆同轴设置，所述螺母套设在丝杆上，所述螺母与丝杆匹配，所述刮板固定在螺母的下方；
所述喷水组件包括水泵、第二电机和转动板，所述水泵设置在蜗杆的下方，所述水泵的一端与门叶的外部连通，所述水泵的另一端穿过刮板，所述第二电机固定在刮板内的底部，所述第二电机与转动板传动连接；
所述清除机构包括摆动板、凹槽、固定轴和移动槽，所述移动槽设置在限位柱上，所述移动槽与刮板匹配，所述摆动板的一端设置在移动槽内，所述摆动板的另一端与固定轴铰接，所述固定轴与摆动板之间设有扭转弹簧，所述固定轴设置在凹槽内，所述凹槽设置在限位柱内，所述摆动板与凹槽匹配；
所述缓冲机构包括第一滑槽和第三滑槽，所述第一滑槽设置在门叶上，所述第一滑槽内设有回复单元，所述第三滑槽设置在支撑柱内，所述第三滑槽内设有挤压单元；
所述回复单元包括电磁铁、移动块、第二滑槽、弹簧、移动杆和第一推板，所述电磁铁设置在第一滑槽内的靠近第三滑槽的一侧，所述移动块设置在第一滑槽内的靠近第三滑槽的一侧，所述第二滑槽设置在移动块内，所述弹簧设置在第二滑槽内，所述弹簧的一端与第二滑槽的内壁固定连接，所述弹簧的另一端与移动杆固定连接，所述移动杆的一端设置在第二滑槽内，所述移动杆的另一端与第一推板固定连接，所述弹簧处于压缩状态；
所述挤压单元包括缓冲块、第四滑槽、活塞、推杆和第二推板，所述缓冲块固定在第三滑槽内的远离第一滑槽的一侧，所述推板设置在第三滑槽内的靠近第一滑槽的一侧，所述第四滑槽设置在缓冲块内，所述活塞设置在第四滑槽内，所述活塞与推杆的一端固定连接，所述推杆的另一端与第二推板固定连接，所述第四滑槽内充满液压油。
作为优选，为了使得两个刮板相互靠近或相互远离，两个丝杆中，其中一个丝杆上设有第一外螺纹，另一个丝杆上设有第二外螺纹，所述第一外螺纹的方向与第二外螺纹的方向相同。
作为优选，为了避免第一推板与第二推板碰撞时损坏，所述第一推板的靠近第三滑槽的一侧和第二推板的靠近第一滑槽的一侧均设有若干弹块。
作为优选，为了增强缓冲效果，所述弹块的制作材料为橡胶。
作为优选，为了增强密封效果，所述活塞的四周设有橡胶密封圈。
作为优选，为了使得水泵喷出的水流流速增大，增强淤泥的清除效果，所述水泵为离心泵。
作为优选，为了减小蜗杆与蜗轮之间的传动损耗，所述蜗杆与蜗轮之间涂有润滑油。
作为优选，为了避免螺母由于碰撞而损坏，所述螺母的两侧均设有缓冲垫。
作为优选，为了增强缓冲效果，所述移动块的制作材料为磁铁。
作为优选，为了使得第一电机和第二电机能够长时间精确稳定工作，所述第一电机和第二电机均为伺服电机。
本发明的有益效果是，该用于水利工程的具有消力和清淤功能的装载闸门，通过刮除机构和清除机构，能够将堆积在该装载闸门的底部的限位槽内的泥沙和垃圾去除，防止泥沙和垃圾使得该装载闸门无法正常关闭，与现有的刮除机构相比，该刮除机构的泥沙清除速度较快，清除效果较好，与现有的清除机构相比，该清除机构能够将限位槽的死角内的泥沙清除，不仅如此，通过缓冲机构，该装载闸门能够减小暗流对门叶的冲击力，避免门叶由于各处的受力不均匀而发生形变，从而避免该装载闸门的密封性能降低，与现有的缓冲机构相比，该缓冲机构具有多重缓冲功能，能够根据冲击力的大小改变阻尼大小。
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消力和清淤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消力和清淤功能的装载闸门的刮除机构的结构示意图；
图3是本发明的用于水利工程的具有消力和清淤功能的装载闸门的喷水组件的结构示意图；
图4是图1的A部放大图；
图5是本发明的用于水利工程的具有消力和清淤功能的装载闸门的横梁、门叶、支撑柱与缓冲机构的连接结构示意图；
图6是本发明的用于水利工程的具有消力和清淤功能的装载闸门的缓冲机构的结构示意图；
图中：1.横梁，2.门叶，3.支撑柱，4.限位柱，5.限位槽，6.第一电机，7.蜗杆，8.蜗轮，9.丝杆，10.螺母，11.刮板，12.水泵，13.第二电机，14.转动板，15.摆动板，16.凹槽，17.固定轴，18.移动槽，19.第一滑槽，20.电磁铁，21.移动块，22.第二滑槽，23.弹簧，24.移动杆，25.第一推板，26.弹块，27.第三滑槽，28.缓冲块，29.第四滑槽，30.活塞，31.推杆，32.第二推板。
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消力和清淤功能的装载闸门，包括横梁1、门叶2、限位柱4和两个支撑柱3，所述横梁1内设有驱动机构，所述驱动机构与门叶2传动连接，两个支撑柱3分别固定在横梁1的下方的两侧，所述门叶2和限位柱4均设置在两个支撑柱3之间，所述限位柱4的两端分别与两个支撑柱3固定连接，所述限位柱4上设有限位槽5和两个清除机构，所述限位槽5与门叶2匹配，两个清除机构分别设置在限位柱4的两端，所述门叶2内设有刮除机构，所述门叶2与支撑柱3之间设有若干缓冲机构；
驱动机构驱动门叶2升降，从而实现打开或关闭该装载闸门。
如图2所示，所述刮除机构包括第一电机6、蜗杆7和两个移动单元，所述第一电机6与蜗杆7传动连接，两个移动单元分别设置在蜗杆7的两侧；
所述移动单元包括蜗轮8、丝杆9、螺母10、刮板11和喷水组件，所述蜗轮8与蜗杆7匹配，所述蜗轮8与丝杆9固定连接，所述蜗轮8与丝杆9同轴设置，所述螺母10套设在丝杆9上，所述螺母10与丝杆9匹配，所述刮板11固定在螺母10的下方；
如图3所示，所述喷水组件包括水泵12、第二电机13和转动板14，所述水泵12设置在蜗杆7的下方，所述水泵12的一端与门叶2的外部连通，所述水泵12的另一端穿过刮板11，所述第二电机13固定在刮板11内的底部，所述第二电机13与转动板14传动连接；
实际上，图4是清除机构的结构示意图，所述清除机构包括摆动板15、凹槽16、固定轴17和移动槽18，所述移动槽18设置在限位柱4上，所述移动槽18与刮板11匹配，所述摆动板15的一端设置在移动槽18内，所述摆动板15的另一端与固定轴17铰接，所述固定轴17与摆动板15之间设有扭转弹簧，所述固定轴17设置在凹槽16内，所述凹槽16设置在限位柱4内，所述摆动板15与凹槽16匹配；
刮除机构运行，第一电机6驱动蜗杆7转动，带动两个移动单元工作，首先两个喷水组件工作，第二电机13驱动转动板14转出刮板11，蜗杆7带动两个蜗轮8转动，通过两个丝杆9让两个螺母10靠近，从而使得两个刮板11靠近，将泥沙和垃圾刮出限位槽5，当两个转动板14抵靠时，驱动机构驱动门叶2向上移动，从而将两个转动板14上方的泥沙带离限位槽5，当泥沙清除后，第二电机13驱动转动板14转进刮板11，驱动机构驱动门叶2向下移动，推动清除机构运行，刮板11将摆动板15推入凹槽16内，此时，摆动板15上残留的泥沙落入移动槽18，水泵12将水压入移动槽18内，从而将移动槽18内的泥沙清除。
通过刮除机构和清除机构，该装载闸门能够将堆积在该装载闸门的底部的限位槽5内的泥沙和垃圾去除，防止泥沙和垃圾使得该装载闸门无法正常关闭，与现有的刮除机构相比，该刮除机构的泥沙清除速度较快，清除效果较好，与现有的清除机构相比，该清除机构能够将限位槽5的死角内的泥沙清除。
如图5-6所示，所述缓冲机构包括第一滑槽19和第三滑槽27，所述第一滑槽19设置在门叶2上，所述第一滑槽19内设有回复单元，所述第三滑槽27设置在支撑柱3内，所述第三滑槽27内设有挤压单元；
所述回复单元包括电磁铁20、移动块21、第二滑槽22、弹簧23、移动杆24和第一推板25，所述电磁铁20设置在第一滑槽19内的靠近第三滑槽27的一侧，所述移动块21设置在第一滑槽19内的靠近第三滑槽27的一侧，所述第二滑槽22设置在移动块21内，所述弹簧23设置在第二滑槽22内，所述弹簧23的一端与第二滑槽22的内壁固定连接，所述弹簧23的另一端与移动杆24固定连接，所述移动杆24的一端设置在第二滑槽22内，所述移动杆24的另一端与第一推板25固定连接，所述弹簧23处于压缩状态；
所述挤压单元包括缓冲块28、第四滑槽29、活塞30、推杆31和第二推板32，所述缓冲块28固定在第三滑槽27内的远离第一滑槽19的一侧，所述推板设置在第三滑槽27内的靠近第一滑槽19的一侧，所述第四滑槽29设置在缓冲块28内，所述活塞30设置在第四滑槽29内，所述活塞30与推杆31的一端固定连接，所述推杆31的另一端与第二推板32固定连接，所述第四滑槽29内充满液压油。
回复单元工作，电磁铁20通电工作，对移动块21产生斥力，移动块21远离电磁铁20，同时处于压缩状态的弹簧23将移动杆24推出第二滑槽22，使得第一推板25与第二推板32抵靠，当门叶2受到冲击时，门叶2移动，使得电磁铁20和移动块21靠近，使得电磁铁20与移动块21之间的斥力增大，从而减小冲击，同时移动块21受到斥力会移动并挤压弹簧23，使得第一推板25推动挤压单元工作，第一推板25推动第二推板32移动，通过推杆31使得活塞30在第四凹槽29内移动，使得活塞30右侧的油压大于活塞30左侧的油压，让活塞30受到向左的推力，从而抵消冲击力。
通过缓冲机构，该装载闸门能够减小暗流对门叶2的冲击力，避免门叶2由于各处的受力不均匀而发生形变，从而避免该装载闸门的密封性能降低，与现有的缓冲机构相比，该缓冲机构具有多重缓冲功能，能够根据冲击力的大小改变阻尼大小。
作为优选，为了使得两个刮板11相互靠近或相互远离，两个丝杆9中，其中一个丝杆9上设有第一外螺纹，另一个丝杆9上设有第二外螺纹，所述第一外螺纹的方向与第二外螺纹的方向相同。
作为优选，为了避免第一推板25与第二推板32碰撞时损坏，所述第一推板25的靠近第三滑槽27的一侧和第二推板32的靠近第一滑槽19的一侧均设有若干弹块26。
作为优选，为了增强缓冲效果，所述弹块26的制作材料为橡胶。
作为优选，为了增强密封效果，所述活塞30的四周设有橡胶密封圈。橡胶密封圈可以防止活塞30两侧的液压油从活塞30与第四滑槽29之间的缝隙泄漏。
作为优选，为了使得水泵12喷出的水流流速增大，增强淤泥的清除效果，所述水泵12为离心泵。
作为优选，为了减小蜗杆7与蜗轮8之间的传动损耗，所述蜗杆7与蜗轮8之间涂有润滑油。
作为优选，为了避免螺母10由于碰撞而损坏，所述螺母10的两侧均设有缓冲垫。
作为优选，为了增强缓冲效果，所述移动块21的制作材料为磁铁。当电磁铁20与磁铁同性磁极相对时，电磁铁20会推动移动块21远离电磁铁20，而且移动块21和电磁铁20之间的距离越短，推力越大，而暗流对门叶2的冲击力越大，移动块21和电磁铁20之间的距离会缩小，从而移动块21和电磁铁20之间的斥力会变大，从而抵消冲击力。
作为优选，为了使得第一电机6和第二电机13能够长时间精确稳定工作，所述第一电机6和第二电机13均为伺服电机。
该用于水利工程的具有消力和清淤功能的装载闸门的工作原理：刮除机构运行，带动两个移动单元工作，将两个转动板14上方的泥沙带离限位槽5，当泥沙清除后，第二电机13驱动转动板14转进刮板11，驱动机构驱动门叶2向下移动，推动清除机构运行，刮板11将摆动板15推入凹槽16内，此时，摆动板15上残留的泥沙落入移动槽18，水泵12将水压入移动槽18内，从而将移动槽18内的泥沙清除，另外，当门叶2受到冲击时，门叶2移动，使得电磁铁20和移动块21靠近，使得电磁铁20与移动块21之间的斥力增大，从而减小冲击，同时移动块21受到斥力会移动并挤压弹簧23，使得第一推板25推动挤压单元工作，第一推板25推动第二推板32移动，通过推杆31使得活塞30在第四凹槽29内移动，使得活塞30右侧的油压大于活塞30左侧的油压，让活塞30受到向左的推力，从而抵消冲击力。
与现有技术相比，该用于水利工程的具有消力和清淤功能的装载闸门，通过刮除机构和清除机构，能够将堆积在该装载闸门的底部的限位槽5内的泥沙和垃圾去除，防止泥沙和垃圾使得该装载闸门无法正常关闭，与现有的刮除机构相比，该刮除机构的泥沙清除速度较快，清除效果较好，与现有的清除机构相比，该清除机构能够将限位槽5的死角内的泥沙清除，不仅如此，通过缓冲机构，该装载闸门能够减小暗流对门叶2的冲击力，避免门叶2由于各处的受力不均匀而发生形变，从而避免该装载闸门的密封性能降低，与现有的缓冲机构相比，该缓冲机构具有多重缓冲功能，能够根据冲击力的大小改变阻尼大小。
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消力和清淤功能的装载闸门，其特征在于，包括横梁(1)、门叶(2)、限位柱(4)和两个支撑柱(3)，所述横梁(1)内设有驱动机构，所述驱动机构与门叶(2)传动连接，两个支撑柱(3)分别固定在横梁(1)的下方的两侧，所述门叶(2)和限位柱(4)均设置在两个支撑柱(3)之间，所述限位柱(4)的两端分别与两个支撑柱(3)固定连接，所述限位柱(4)上设有限位槽(5)和两个清除机构，所述限位槽(5)与门叶(2)匹配，两个清除机构分别设置在限位柱(4)的两端，所述门叶(2)内设有刮除机构，所述门叶(2)与支撑柱(3)之间设有若干缓冲机构；
所述刮除机构包括第一电机(6)、蜗杆(7)和两个移动单元，所述第一电机(6)与蜗杆(7)传动连接，两个移动单元分别设置在蜗杆(7)的两侧；
所述移动单元包括蜗轮(8)、丝杆(9)、螺母(10)、刮板(11)和喷水组件，所述蜗轮(8)与蜗杆(7)匹配，所述蜗轮(8)与丝杆(9)固定连接，所述蜗轮(8)与丝杆(9)同轴设置，所述螺母(10)套设在丝杆(9)上，所述螺母(10)与丝杆(9)匹配，所述刮板(11)固定在螺母(10)的下方；
所述喷水组件包括水泵(12)、第二电机(13)和转动板(14)，所述水泵(12)设置在蜗杆(7)的下方，所述水泵(12)的一端与门叶(2)的外部连通，所述水泵(12)的另一端穿过刮板(11)，所述第二电机(13)固定在刮板(11)内的底部，所述第二电机(13)与转动板(14)传动连接；
所述清除机构包括摆动板(15)、凹槽(16)、固定轴(17)和移动槽(18)，所述移动槽(18)设置在限位柱(4)上，所述移动槽(18)与刮板(11)匹配，所述摆动板(15)的一端设置在移动槽(18)内，所述摆动板(15)的另一端与固定轴(17)铰接，所述固定轴(17)与摆动板(15)之间设有扭转弹簧，所述固定轴(17)设置在凹槽(16)内，所述凹槽(16)设置在限位柱(4)内，所述摆动板(15)与凹槽(16)匹配；
所述缓冲机构包括第一滑槽(19)和第三滑槽(27)，所述第一滑槽(19)设置在门叶(2)上，所述第一滑槽(19)内设有回复单元，所述第三滑槽(27)设置在支撑柱(3)内，所述第三滑槽(27)内设有挤压单元；
所述回复单元包括电磁铁(20)、移动块(21)、第二滑槽(22)、弹簧(23)、移动杆(24)和第一推板(25)，所述电磁铁(20)设置在第一滑槽(19)内的靠近第三滑槽(27)的一侧，所述移动块(21)设置在第一滑槽(19)内的靠近第三滑槽(27)的一侧，所述第二滑槽(22)设置在移动块(21)内，所述弹簧(23)设置在第二滑槽(22)内，所述弹簧(23)的一端与第二滑槽(22)的内壁固定连接，所述弹簧(23)的另一端与移动杆(24)固定连接，所述移动杆(24)的一端设置在第二滑槽(22)内，所述移动杆(24)的另一端与第一推板(25)固定连接，所述弹簧(23)处于压缩状态；
所述挤压单元包括缓冲块(28)、第四滑槽(29)、活塞(30)、推杆(31)和第二推板(32)，所述缓冲块(28)固定在第三滑槽(27)内的远离第一滑槽(19)的一侧，所述推板设置在第三滑槽(27)内的靠近第一滑槽(19)的一侧，所述第四滑槽(29)设置在缓冲块(28)内，所述活塞(30)设置在第四滑槽(29)内，所述活塞(30)与推杆(31)的一端固定连接，所述推杆(31)的另一端与第二推板(32)固定连接，所述第四滑槽(29)内充满液压油。
2.如权利要求1所述的用于水利工程的具有消力和清淤功能的装载闸门，其特征在于，两个丝杆(9)中，其中一个丝杆(9)上设有第一外螺纹，另一个丝杆(9)上设有第二外螺纹，所述第一外螺纹的方向与第二外螺纹的方向相同。
3.如权利要求1所述的用于水利工程的具有消力和清淤功能的装载闸门，其特征在于，所述第一推板(25)的靠近第三滑槽(27)的一侧和第二推板(32)的靠近第一滑槽(19)的一侧均设有若干弹块(26)。
4.如权利要求3所述的用于水利工程的具有消力和清淤功能的装载闸门，其特征在于，所述弹块(26)的制作材料为橡胶。
5.如权利要求1所述的用于水利工程的具有消力和清淤功能的装载闸门，其特征在于，所述活塞(30)的四周设有橡胶密封圈。
6.如权利要求1所述的用于水利工程的具有消力和清淤功能的装载闸门，其特征在于，所述水泵(12)为离心泵。
7.如权利要求1所述的用于水利工程的具有消力和清淤功能的装载闸门，其特征在于，所述蜗杆(7)与蜗轮(8)之间涂有润滑油。
8.如权利要求1所述的用于水利工程的具有消力和清淤功能的装载闸门，其特征在于，所述螺母(10)的两侧均设有缓冲垫。
9.如权利要求1所述的用于水利工程的具有消力和清淤功能的装载闸门，其特征在于，所述移动块(21)的制作材料为磁铁。
10.如权利要求1所述的用于水利工程的具有消力和清淤功能的装载闸门，其特征在于，所述第一电机(6)和第二电机(13)均为伺服电机。
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