CN109778794B - 一种多级式折叠液压坝 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多级式折叠液压坝，包括基座和坝体，坝体的下游方向开挖有设备坑，坝体分为至少两个分级坝体，相邻分级坝体之间活动连接，设备坑内设有滑槽，滑槽上活动设有移动座，每个移动座上均竖直设有液压缸，液压缸的顶部输出端分别与各个分级坝体的下游侧边活动连接；在设备坑的上方罩有阻水薄膜组件。本发明的优点在于实现了每一级坝体的独立翻转，由此在开闸或关闸时，可以通过逐级翻转，来减小坝体受到的水压阻力，使得开闸或关闸过程更加平稳；在坝体水平卧倒时的顶升过程会更加省力，降低了对液压缸的要求；有效避免了漫过坝体的水流对液压缸、滑槽等设备造成损坏，延长设备的使用寿命；整个坝体的拦水效果良好。

Description

一种多级式折叠液压坝

技术领域

本发明涉及液压坝技术领域，具体涉及一种多级式折叠液压坝。

背景技术

目前，许多中小型水库的大坝或者河流的拦水坝的都会采用液压坝，其开闸和关闸动作控制方便，可实现快速蓄水或泄洪。但是，由于传统液压坝是采用整体式的结构，且没有特定的闸门，其在开闸和关闸时均是整体翻转，这样受到水压阻力较大，特别是关闸，对液压缸的要求比较高。另外，传统液压缸均是采用旋转式底座来安装，其在顶升时逐渐竖立起来，在收缩时卧倒在坝体的底部，这样液压缸在卧倒状态下开始顶升时，由于液压缸几乎与坝体处于同一平面，只能通过在很小角度上的分力将坝体逐渐顶起来，由此对液压缸的要求进一步提高，所以经常会出现液压缸损坏的现象。另外，传统液压坝使用的液压缸均是直接暴露在坝体的底部，并且为了保证坝体能完全放倒，液压缸均需要一定程度的下埋，这样水漫过坝体时会冲刷液压缸，加上长时间的浸泡必然会对液压缸产生损伤。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多级式折叠液压坝，其解决了传统液压坝翻转时水压阻力较大、对液压缸顶升力要求较高以及液压缸容易被水流冲蚀浸泡而损坏的问题。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种多级式折叠液压坝，包括基座以及与基座活动连接的坝体，所述坝体的下游方向开挖有设备坑，所述坝体分为至少两个分级坝体，相邻分级坝体之间活动连接，所述设备坑内设有滑槽，所述滑槽上活动设有与分级坝体数量相同的移动座，每个移动座上均竖直设有液压缸，所述液压缸的顶部输出端分别与各个分级坝体的下游侧边活动连接；

在设备坑的上方罩有阻水薄膜组件。

进一步改进在于，位于设备坑下游方向的基座内开有收纳腔，所述阻水薄膜组件的一侧边连接在最顶端的分级坝体上，阻水薄膜组件的另一侧边伸至收纳腔内。

进一步改进在于，所述分级坝体之间设有连接轴，所述连接轴位于相邻分级坝体对接面的下游侧边角处，相邻分级坝体通过连接轴实现翻转活动连接。

进一步改进在于，相邻分级坝体的对接面上均开有位置相对的方槽，通过所述方槽粘接有软质密封橡胶，所述软质密封橡胶的截面呈半环型，软质密封橡胶将所述连接轴的上游侧边包裹住。

进一步改进在于，所述滑槽的侧壁上设有凹槽，所述移动座的侧边设有与凹槽相匹配的凸块，所述凸块对应嵌在凹槽内。

进一步改进在于，所述移动座的底部设有滑轮，移动座通过滑轮与滑槽活动接触。

进一步改进在于，从远离坝体一侧到靠近坝体一侧，所述移动座的高度逐渐增大，所述液压缸的最大行程量逐渐减小，且当所有液压缸均达到最大行程时，所述坝体恰好处于斜立关闸状态，相邻分级坝体的对接面完全接触；当所有液压缸均达到最小行程时，所述坝体恰好处于水平开闸状态，相邻分级坝体的对接面完全接触。

进一步改进在于，所述阻水薄膜组件由下层的硬质板和上层的薄膜组成，其中硬质板由并排设置的硬质片组成，所述硬质片的截面呈矩形，相邻硬质片之间通过设在对接面底部的铰链活动连接，所述薄膜与每块硬质片均粘接，且薄膜在相邻硬质片对接面的位置均设有褶皱。

进一步改进在于，所述收纳腔的顶部设有卡口，收纳腔的底部设有引水槽。

进一步改进在于，所述阻水薄膜组件上位于收纳腔内的一侧边设有配重块，且所述配重块的宽度大于卡口口径。

本发明的有益效果在于：

1)通过多级式的坝体结构，每级坝体配备一个(组)液压缸，实现了每一级坝体的独立翻转，由此在开闸或关闸时，可以通过逐级翻转，来减小坝体受到的水压阻力，使得开闸或关闸过程更加平稳；

2)液压缸会随着伸缩过程自动平移调节位置，保证坝体顺利翻转的同时，使得液压缸输出端始终竖直向上，这样相对于传统安装方式，在坝体水平卧倒时的顶升过程会更加省力，由此降低了对液压缸的要求；

3)阻水薄膜组件在坝体处于任何状态下均能对设备坑进行阻水，有效避免了漫过坝体的水流对液压缸、滑槽等设备造成损坏，延长设备的使用寿命；

4)整个坝体的拦水效果良好，适用于中小型水体。

附图说明

图1-图4为本发明的一种实施例结构在不同状态下的截面图；

图5为图1中A部分的放大图；

图6为图2中B部分的放大图；

图7为滑槽和移动座的连接关系图；

图8为阻水薄膜组件的结构示意图；

图中：1-基座，2-坝体，21-分级坝体，22-连接轴，23-方槽，24-软质密封橡胶，3-设备坑，4-滑槽，41-凹槽，5-移动座，51-凸块，52-滑轮，6-液压缸，7-阻水薄膜组件，71-薄膜，72-硬质片，73-铰链，74-配重块，8-收纳腔，81-卡口，82-引水槽。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。

结合图1至图8所示，一种多级式折叠液压坝的实施例结构，包括水泥浇注成的基座1以及与基座1活动连接的坝体2，坝体2的下游方向开挖有设备坑3，坝体2分为至少两个(这里以三个为例介绍)分级坝体21，相邻分级坝体21之间活动连接，设备坑3内设有滑槽4，滑槽4上活动设有与分级坝体21数量相同的移动座5，每个移动座5上均竖直设有液压缸6，液压缸6的顶部输出端分别与各个分级坝体21的下游侧边活动连接；

在设备坑3的上方罩有阻水薄膜组件7，位于设备坑3下游方向的基座1内开有收纳腔8，阻水薄膜组件7的一侧边连接在最顶端的分级坝体21上，阻水薄膜组件7的另一侧边伸至收纳腔8内。

作为一种实施例结构，分级坝体21之间设有连接轴22，连接轴22位于相邻分级坝体21对接面的下游侧边角处，相邻分级坝体21通过连接轴22实现翻转活动连接。相邻分级坝体21的对接面上均开有位置相对的方槽23，通过方槽23粘接有软质密封橡胶24，软质密封橡胶24的截面呈半环型，软质密封橡胶24将连接轴22的上游侧边包裹住。软质密封橡胶24具有较好的伸缩性，例如一些硅橡胶或者聚丁二烯橡胶，当相邻分级坝体21的对接面转动张开时，软质密封橡胶24拉长，并包裹在连接轴22的上游侧边，当相邻分级坝体21的对接面转动闭合(即相邻分级坝体21处于同一平面)时，软质密封橡胶24挤压收缩在方槽23内，不影响坝体的转动。这样设计的好处在于增加坝体的整体密封、阻水性能，另外在坝体2与基座1的连接位置可以设置同样的密封结构。

作为一种实施例结构，滑槽4的侧壁上设有凹槽41，移动座5的侧边设有与凹槽41相匹配的凸块51，凸块51对应嵌在凹槽41内，这样移动座5沿着滑槽4移动时，会更加平稳。

作为一种实施例结构，移动座5的底部设有滑轮52，移动座5通过滑轮52与滑槽4活动接触，减小移动座5移动的阻力，保证其能随着液压缸6的伸缩而平移。

作为一种实施例结构，从远离坝体2一侧到靠近坝体2一侧，移动座5的高度逐渐增大，液压缸6的最大行程量逐渐减小，且当所有液压缸6均达到最大行程时，坝体2恰好处于斜立关闸状态，相邻分级坝体21的对接面完全接触(坝体2处于同一平面，下同)；当所有液压缸6均达到最小行程时，坝体2恰好处于水平开闸状态，相邻分级坝体21的对接面完全接触。

作为一种实施例结构，阻水薄膜组件7由下层的硬质板和上层的薄膜71组成，其中硬质板由并排设置的硬质片72组成，硬质片72的截面呈矩形，相邻硬质片72之间通过设在对接面底部的铰链73活动连接，薄膜71与每块硬质片72均粘接，且薄膜71在相邻硬质片72对接面的位置均设有褶皱。这种设计的目的在于：硬质板72提供支撑力，薄膜71起到密封阻水效果，并且由于铰链73设在硬质片72对接面底部，相邻硬质片72只能向上弯曲，而无法下凹的转动，所以整体阻水薄膜组件7只能凸向弯曲，保证其在收纳腔8内的顺利进出，而不能凹向弯曲，保证其不会被水体压垮下去，同时其端头也就不会在水压作用下被拉出。

作为一种实施例结构，硬质片72的厚度为3-5cm，硬质片72的宽度为4-6cm。为了保证整体的抗压效果，硬质片72的厚度不宜过薄，当然也不宜过厚而使整体重量过重；硬质片72的宽度不宜过宽，保证其能随着收纳腔8凸向弯曲。硬质片72的材料需要具有轻质、高强度的特性，例如采用Cu-Mn-Al高强度铝合金材料，或者一些高分子材料，例如酚醛树脂。

作为一种实施例结构，收纳腔8的顶部设有卡口81，收纳腔8的底部设有引水槽82，阻水薄膜组件7上位于收纳腔8内的一侧边设有配重块74，且配重块74的宽度大于卡口81口径。配重块74密度相对于阻水薄膜组件7较大，在坝体2顶端下放时，阻水薄膜组件7在配重块74的重力作用下回到收纳腔8内，卡口81可避免阻水薄膜组件7被拉出。引水槽82的作用在于将少量从收纳腔8顶部渗入的水及时排出，避免其积满后漫至设备坑3内。

本发明在具体使用过程中，根据坝体2的长度，设计合理组数的液压缸6，每组三个液压缸6设在同一滑槽4上，每个分级坝体21连接每组内同一位置的液压缸6。在关闸时，所有液压缸6均处于最大行程状态，三个分级坝体21在同一平面内，且呈一定倾斜角度，达到最大蓄水高度，阻水薄膜组件7被最大限度的拉出，此时状态如图1所示。在需要开闸时，可以先控制最左侧的液压缸6收缩，最顶端的分级坝体21下翻，同时该液压缸6自动往左侧调整位置，阻水薄膜组件7回落一定的距离，此时状态如图2所示；接着，控制最左侧的液压缸6继续收缩，同时中间的液压缸6开始收缩，中间的分级坝体21开始下翻，左侧和中间的液压缸6往左侧移动调节，此时状态如图3所示；接着，控制三个液压缸6均收缩至最小行程，此时三个分级坝体21均处于水平放倒状态，阻水薄膜组件7主要部分均落入收纳腔8内，此时状态如图4所示，此时实现开闸。从开闸状态到关闸状态就是上述过程反过来，这里不详细介绍。并且在开闸的初始阶段，坝体2与液压缸6为相互垂直，此时液压缸6最为省力。

当然正常的使用过程中，可以通过上述过程，控制斜立分级坝体21的个数来实现对水位的调节。

需要说明的是，上述所有液压缸6可采用统一PLC控制器进行控制，控制器带有人机界面，通过人机界面预先设置每种状态下各组内每个液压缸的伸长量，使用时较为方便。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种多级式折叠液压坝，包括基座(1)以及与基座(1)活动连接的坝体(2)，所述坝体(2)的下游方向开挖有设备坑(3)，其特征在于：所述坝体(2)分为至少两个分级坝体(21)，相邻分级坝体(21)之间活动连接，所述设备坑(3)内设有滑槽(4)，所述滑槽(4)上活动设有与分级坝体(21)数量相同的移动座(5)，每个移动座(5)上均竖直设有液压缸(6)，所述液压缸(6)的顶部输出端分别与各个分级坝体(21)的下游侧边活动连接；

在设备坑(3)的上方罩有阻水薄膜组件(7)，位于设备坑(3)下游方向的基座(1)内开有收纳腔(8)，所述阻水薄膜组件(7)的一侧边连接在最顶端的分级坝体(21)上，阻水薄膜组件(7)的另一侧边伸至收纳腔(8)内；

所述阻水薄膜组件(7)由下层的硬质板和上层的薄膜(71)组成，其中硬质板由并排设置的硬质片(72)组成，所述硬质片(72)的截面呈矩形，相邻硬质片(72)之间通过设在对接面底部的铰链(73)活动连接，所述薄膜(71)与每块硬质片(72)均粘接，且薄膜(71)在相邻硬质片(72)对接面的位置均设有褶皱。

2.根据权利要求1所述的一种多级式折叠液压坝，其特征在于：所述分级坝体(21)之间设有连接轴(22)，所述连接轴(22)位于相邻分级坝体(21)对接面的下游侧边角处，相邻分级坝体(21)通过连接轴(22)实现翻转活动连接。

3.根据权利要求2所述的一种多级式折叠液压坝，其特征在于：相邻分级坝体(21)的对接面上均开有位置相对的方槽(23)，通过所述方槽(23)粘接有软质密封橡胶(24)，所述软质密封橡胶(24)的截面呈半环型，软质密封橡胶(24)将所述连接轴(22)的上游侧边包裹住。

4.根据权利要求1所述的一种多级式折叠液压坝，其特征在于：所述滑槽(4)的侧壁上设有凹槽(41)，所述移动座(5)的侧边设有与凹槽(41)相匹配的凸块(51)，所述凸块(51)对应嵌在凹槽(41)内。

5.根据权利要求1所述的一种多级式折叠液压坝，其特征在于：所述移动座(5)的底部设有滑轮(52)，移动座(5)通过滑轮(52)与滑槽(4)活动接触。

6.根据权利要求1所述的一种多级式折叠液压坝，其特征在于：从远离坝体(2)一侧到靠近坝体(2)一侧，所述移动座(5)的高度逐渐增大，所述液压缸(6)的最大行程量逐渐减小，且当所有液压缸(6)均达到最大行程时，所述坝体(2)恰好处于斜立关闸状态，相邻分级坝体(21)的对接面完全接触；当所有液压缸(6)均达到最小行程时，所述坝体(2)恰好处于水平开闸状态，相邻分级坝体(21)的对接面完全接触。

7.根据权利要求1所述的一种多级式折叠液压坝，其特征在于：所述收纳腔(8)的顶部设有卡口(81)，收纳腔(8)的底部设有引水槽(82)。

8.根据权利要求7所述的一种多级式折叠液压坝，其特征在于：在阻水薄膜组件(7)上位于收纳腔(8)内的一侧边设有配重块(74)，且所述配重块(74)的宽度大于所述卡口(81)口径。

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