CN110205990A - 气动盾形钢闸门的保护缓冲装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种气动盾形钢闸门的保护缓冲装置，涉及闸门装置技术领域，用于解决现有技术中存在的由溢流造成的振动的技术问题。本发明的气动盾形钢闸门的保护缓冲装置包括安全抑制带，通过在挡水盾板的背部设置安全控制带，使挡水盾板升高时会拉伸安全控制带，从而使安全控制带的张力变大，从而增加挡水盾板的固定力以抑制溢流产生的振动。

Description

气动盾形钢闸门的保护缓冲装置

技术领域

本发明涉及闸门装置技术领域，特别地涉及一种气动盾形钢闸门的保护缓冲装置。

背景技术

气动盾形钢闸门是综合了传统钢闸门及橡胶坝优点研制的一种新型坝。主要特点是组合式结构，适用于不同跨度的水利工程，而且不需要坝墩连接。尤其在大跨度、低水头、布置紧凑的闸坝工程中更是占有绝对优势。它不但能满足常规闸的功能要求，而且能够与周围环境相协调，充分满足现代化水利工程生态化、景观化的要求。既可用于河道、水库，又可用于海堤、人工景观、引水灌溉、防旱排涝和已有大坝的加高、加宽等到工程。气动盾形闸门在泄水溢流时，盾板迎水面在承受上游水压的情况下，还会承受溢流水帘对门体上端的压力和水流方向上的推力，而气动盾形钢闸门由于其结构特点，使闸门顶部两端无法得到有效的径向支撑，因此会形成溢流造成的振动。

发明内容

本发明提供一种气动盾形钢闸门的保护缓冲装置，用于解决现有技术中存在的由溢流造成的振动的技术问题。

本发明提供一种气动盾形钢闸门的保护缓冲装置，包括安全抑制带，所述安全抑制带的一端与挡水盾板的背部相连，另一端固定于基础底板上。

在一个实施方式中，所述安全抑制带的骨架材料为帆布和钢丝。

在一个实施方式中，所述安全抑制带的骨架延伸率为0.05％。

在一个实施方式中，所述挡水盾板、所述安全抑制带以及所述基础底板围成的区域中设置有橡胶气囊。

在一个实施方式中，所述橡胶气囊与所述挡水盾板通过锚固单元固定于基础底板上，所述橡胶气囊与充排气装置相连，所述充排气装置对所述橡胶气囊充气，使所述挡水盾板升高；所述充排气装置对所述橡胶气囊放气，使所述挡水盾板降低。

在一个实施方式中，所述橡胶气囊包括从内向外依次设置的内层、骨架层和外层。

在一个实施方式中，所述橡胶气囊内部最大气压为2Mpa。

在一个实施方式中，所述橡胶气囊与所述挡水盾板锚固在不同的锚固线上。

在一个实施方式中，橡胶气囊为椭圆形的强化橡胶囊，橡胶气囊的外形与所述挡水盾板的背部弧形面相适应。

与现有技术相比，本发明的优点在于：通过在挡水盾板的背部设置安全控制带，使挡水盾板升高时会拉伸安全控制带，从而使安全控制带的张力变大，从而增加挡水盾板的固定力以抑制溢流产生的振动。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。

图1是本发明的实施例中气动盾形钢闸门的结构示意图；

图2是图1所示的锚固单元的结构示意图；

图3是本发明的实施例中橡胶气囊的结构示意图。

附图标记：

1-挡水盾板；2-橡胶气囊；21-内层；22-骨架层；23-外层；24-帘线；

3-锚固单元；4-充排气装置；5-安全抑制带；31-压板；32-橡胶铰链；33-垫板；34-螺栓。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明提供一种气动盾形钢闸门的保护缓冲装置，其包括安全抑制带5，安全抑制带5的一端与挡水盾板1的背部相连，另一端固定于基础底板6上。安全抑制带5能够约束挡水盾板1，使其不能形成挡水盾板1的可升起角(例如75°)以上的角度，以起到限位的作用。同时，挡水盾板1升高时会拉伸安全控制带5，使安全控制带5的张力变大，从而增加挡水盾板1的固定力以抑制溢流产生的振动。

进一步地，安全抑制带骨架材料为高强度帆布与钢丝，安全抑制带5的骨架的延伸率为0.05％，以保证安全抑制带5能够产生一定的弹性形变。

在一个实施例中，在安全抑制带5、挡水盾板1的背部以及基础底板6围成的区域之内设有橡胶气囊2。胶气囊2有充分的缓冲力，其不惧怕大型漂浮物的突然冲击，使用寿命更长。橡胶气囊2可利用原有橡胶坝基础进行改造，以降低工程成本。

橡胶气囊2与挡水盾板1通过锚固单元3固定于基础底板6上，橡胶气囊2与充排气装置4相连，充排气装置4对橡胶气囊2充气，使挡水盾板1升高实现挡水。具体地，充排气装置4通过向橡胶气囊2中充入清洁的压缩空气来达到控制盾板的起伏以维持不同水位高度的目的。充排气装置4包括设置在基础底板6的凹槽中的充排气管道，以减少占用空间。充排气管道采用高压橡胶软管或PPR管制成，保护管道不受损坏。

进一步地，充排气装置4还包括储气罐、空压机、空气压缩机和罗茨风机。空压机的出气口分别通过前滤清器、空气干燥机、后滤清器相汇合后，通过出气单向阀与储气罐和气动控制阀组的进气口相连通。

充排气装置4对橡胶气囊2放气，挡水盾板1在自重作用下缓慢向河道下游方向旋转，直至平完全贴服于基础底板6，从而便于清污排淤。

在一个实施例中，充排气装置4与控制系统相连。控制系统包括控制器(如PLC)、人机界面、超声波液位传感器、压力变送器、变频器和接触器。

其中，控制器能将传感器回馈的信号进行分析、运算以实现自动控制。人机界面能在现场观察上游水位、橡胶气囊2内的压力，并对充气机、电动蝶阀进行控制，从而将操作人员需要的数据写回控制器中完成操作。超声波液位传感器用于检测上下游水位，压力变送器用于检测橡胶气囊2内的压力，变频器为充气机的频繁启动做保护。

进一步地，控制系统还与发供电单元相连。发供电单元包括风力发电机、太阳能电池板、逆变器和软启动器，风力发电机、太阳能电池板的电源输出端通过风光互补控制器与蓄电池充电端电连接，蓄电池电源输出端通过风光互补控制器分别与逆变器电源输入端、控制系统的控制器电源输入端电连接；逆变器电源输出端通过软启动器与空压机电源输入端电连接。

进一步地，为防止蓄电池过冲电和保护逆变器正常工作，以及考虑以后发展有可能并网输送电能，在所述风光互补控制器输出端电连接有泄荷单元和并网逆变器。

在一个实施例中，如图3所示，橡胶气囊2包括从内向外依次设置的内层21、骨架层22和外层23，三者通过硫化技术结合为一体结构。内层21和外层22包括帘子布和橡胶层，帘子布与橡胶层通过压延技术紧密贴合为一体形成。骨架层22为2-10层，每层骨架层22包括帘子布和橡胶层，帘子布与橡胶层通过压延技术紧密贴合为一体，形成一层骨架层。其中，帘子布为涤纶帘子布或者锦纶帘子布。

进一步地，帘线24的倾斜角度为30度。奇数层与偶数层帘子布的帘线24倾斜角度相反。

进一步地，橡胶气囊2内部最大气压为2Mpa。一般橡胶气囊2承受的气压为1.0-2.0Mpa。

在一个实施例中，橡胶气囊2与挡水盾板1锚固在不同的锚固线上。如图2所示，锚固单元3包括压板31、橡胶铰链32、垫板33以及螺栓34。其中，压板31设置在橡胶铰链32上，橡胶铰链32与挡水盾板1端部形成软连接，橡胶气囊2的端部设置在挡水盾板1的下部，垫板33设置在橡胶气囊2的下部，螺栓34依次贯穿压板31、橡胶铰链32、挡水盾板1、橡胶气囊2以及垫板33，将挡水盾板1和橡胶气囊2固定在基础底板6上。

由于挡水盾板1与基础底板6之间形成软连接，因此挡水盾板1不会因为基础底板6的变形而造成系统失灵和丧失正常运行能力，其抗震能力更强。

进一步地，螺栓34由冷拔钢或不锈钢材料制成，压板31和垫板33由铸钢材料制成。

橡胶铰链32的一端被螺栓34固定，另一端通过夹板35和挡棒36与挡水盾板1相连，如此可使挡水盾板1以压板31边沿为轴线做起伏运动。

在一个实施例中，压板31的底端设置有凹陷部311，垫板33的顶端设置有凸起部331，橡胶气囊2的顶端设置有与凹陷部311相配合的凸起，橡胶气囊2的底部设置有与凸起部331相配合的凹陷。

进一步地，橡胶气囊2顶部的凸起使橡胶铰链32产生部分形变，并被橡胶气囊2顶部的凸起顶入压板31的凹陷部311中，从而使橡胶气囊2、压板3、及橡胶铰链32以及垫板33之间的连接更为牢固。

在一个实施例中，在一个实施例中，橡胶气囊2充气后大致为圆柱形，且其外形与挡水盾板1的背部弧形面相适应。

在一个实施例中，挡水盾板1由不锈钢或碳钢制成，其外表面设置有聚脲层、镀锌层或环氧树脂漆层进行防护。钢制的挡水盾板1能够有效地保护橡胶气囊2。

在一个实施例中，挡水盾板1由多个盾板模块构成，这种模块化的结构更安装简易，并且无需动用大型施工设备，能够节省人力、物力和财力，并缩短施工周期。

进一步地，每个盾板模块大约长5m，盾板模块之间采用螺栓、压条、高强度橡胶带连接而成。

每个盾板模块构造为向着远离橡胶气囊2的方向凸起的弧形结构，从而能够缓和水的冲击力，平顺过水。具体地该弧形结构包括至少两条不同曲率的弧形曲线以形成过流能力最大的曲线。

此外，盾板模块的正面焊接有加强筋，以提高其强度。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (9)

1.一种气动盾形钢闸门的保护缓冲装置，其特征在于，包括安全抑制带(5)，所述安全抑制带(5)的一端与挡水盾板(1)的背部相连，另一端固定于基础底板(6)上。

2.据权利要求1所述的气动盾形钢闸门的保护缓冲装置，其特征在于，所述安全抑制带(5)的骨架材料为帆布和钢丝。

3.据权利要求2所述的气动盾形钢闸门的保护缓冲装置，其特征在于，所述安全抑制带(5)的延伸率为0.05％。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的气动盾形钢闸门的保护缓冲装置，其特征在于，所述挡水盾板(1)、所述安全抑制带(5)以及所述基础底板(6)围成的区域中设置有橡胶气囊(2)。

5.根据权利要求4所述的气动盾形钢闸门的保护缓冲装置，其特征在于，所述橡胶气囊(2)与所述挡水盾板(1)通过锚固单元(3)固定于基础底板(6)上，所述橡胶气囊(2)与充排气装置(4)相连，所述充排气装置(4)对所述橡胶气囊(2)充气，使所述挡水盾板(1)升高；所述充排气装置(4)对所述橡胶气囊(2)放气，使所述挡水盾板(1)降低。

6.根据权利要求5所述的气动盾形钢闸门的保护缓冲装置，其特征在于，所述橡胶气囊(2)包括从内向外依次设置的内层、骨架层和外层。

7.根据权利要求5所述的气动盾形钢闸门的保护缓冲装置，其特征在于，所述橡胶气囊(2)内部最大气压为2Mpa。

8.根据权利要求5所述的气动盾形钢闸门的保护缓冲装置，其特征在于，所述橡胶气囊(2)与所述挡水盾板(1)锚固在不同的锚固线上。

9.根据权利要求5所述的气动盾形钢闸门的保护缓冲装置，其特征在于，橡胶气囊(2)为椭圆形的强化橡胶囊，橡胶气囊(2)的外形与所述挡水盾板(1)的背部弧形面相适应。