CN110777739B - 一种带有安全防护功能的水利水电用闸门 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带有安全防护功能的水利水电用闸门，属于水利水电闸门技术领域，包括基础架，所述基础架上贯穿开设有闸口，所述闸口内对称固定有两个导向滑座，两个所述导向滑座相对的一侧均凹设有导轨，所述闸口内滑动设置有门板，所述门板左右两侧均滑动插接于导轨内，所述基础架上安装有与门板螺纹连接的传动螺杆A，所述基础架的顶部固定安装有传动座，所述传动座内设有传动腔，所述传动腔顶壁对称转动连接有两个被动杆，每个所述被动杆上均固定安装有从动齿轮，所述传动腔顶壁的中心位置转动连接有主动杆。本发明解决了现有的水利水电闸门安全性能较差的问题，具有操作简单以及稳定安全的特点。

Description

一种带有安全防护功能的水利水电用闸门

技术领域

本发明涉及水利水电闸门技术领域，尤其涉及一种带有安全防护 功能的水利水电用闸门。

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，水利工程需要修建坝、堤、溢洪道、水闸、 进水口、渠道、渡漕、筏道、鱼道等不同类型的水工建筑物，以实现 其目标,现在的闸门大多结构比较复杂，修建时所需的成本较高，耗 费人力物力,所以不能满足人们的需求。

针对上述问题，公开号CN208363041U的实用新型专利公开了一 种水利水电工程用的闸门，便于对闸门本体进行升降，结构简单，修 建成本低，使用方便，满足了人们的需求，从而在一定程度上解决了 上述日常调水问题。然而该专利在实际应用中会存在以下问题：闸门 并未设置合理的安全防护装置，会导致闸门在使用过程中会存在一定 的生锈以及落入灰尘造成滑道卡滞、被外部认为打杂破坏等风险，因 此亟需设计一种带有安全防护功能的水利水电用闸门，现有的防护专 利技术解决方案中CN2780829U中防护结构和闸门机构的驱动以及闸 门所在位置的水位均是单独设置的，因此造成整体协调系统结构复杂，设计成本高，CN203025855U中采用了将防护结构直接固定置于 闸门上的设计，该设计虽然可以解对闸门进行直接的包围式保护，但 是在长时间暴露野外容易发生渗水入尘腐蚀，在维修时反而造成不方 便，此外其他的现有解决方案中采用的一体不锈钢板设计以及设置泄 水阀等部件会大大加大设计成本。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，如：现有的水 利水电闸门结构较为简单，且并未设置合理的安全防护装置，会导致 闸门在使用过程中会存在一定的风险。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种带有安全 防护功能的水利水电用闸门，包括基础架，所述基础架上贯穿开设有 闸口，所述闸口内对称固定有两个导向滑座，两个所述导向滑座相对 的一侧均凹设有导轨，所述闸口内滑动设置有门板，所述门板左右两 侧均滑动插接于导轨内，所述基础架上安装有与门板螺纹连接的传动 螺杆A，所述基础架的顶部固定安装有传动座，所述传动座内设有传 动腔，所述传动腔顶壁对称转动连接有两个被动杆，每个所述被动杆 上均固定安装有从动齿轮，所述传动腔顶壁的中心位置转动连接有主 动杆，所述主动杆上固定安装有与两个从动齿轮啮合连接的主动齿轮，所述主动杆的顶端延伸至传动座的上方传动连接有伺服电机，所 述主动杆和两个被动杆的底端均固定安装有传动件，所述传动件的底 部凹设有传动槽，所述传动槽内固定安装有传动磁片A，所述传动腔 的底壁左右对称转动连接有两个传动螺杆B，且所述传动螺杆A的顶 端延伸至传动腔内并与传动腔底壁转动连接，所述传动螺杆A和两个 所述传动螺杆B的顶端均固定安装有传动磁片B，所述传动磁片B插 设于传动槽内并与对应的传动磁片A相抵，所述门板的顶部对称凹设 有两个稳定槽，两个所述传动螺杆B的底端均滑动插接在对应的稳定 槽内，两个所述传动螺杆B上还螺纹连接有防护板，所述防护板位于 门板的一侧且所述防护板上滑动连接有抵紧板，所述抵紧板的一侧与 门板相抵，且所述防护板内对称凹设有两个检测腔，每个所述检测腔 内壁均固定安装有两个压力检测器，所述抵紧板上对称固定有两个插 柱，两个所述插柱的一端均延伸至检测腔内且该插柱的的端部固定连接到限位滑块，每 个所述压力检测器均通过弹簧与限位滑块相抵。

优选的，所述传动磁片A为电磁铁材质，所述传动磁片B为永磁 铁材质。

优选的，所述传动座的顶部固定安装有控制器，所述控制器与三 个传动磁片A电性连接。

优选的，所述传动座的一侧开设有与传动腔连通的维护口，所述 维护口内紧固安装有封闭板，所述封闭板上对称螺纹连接有两个安装 螺钉。

优选的，所述防护板靠近门板一侧的顶部位置固定安装有两个螺 母，两个所述螺母分别螺纹套接在两个传动螺杆B上，所述防护板位 于两个螺母的一侧固定安装有套环，所述套环套接在传动螺杆A上。

优选的，所述主动杆和传动螺杆A上均转动连接有安装轴承A， 每个所述被动杆和每个所述传动螺杆B上均转动连接有安装轴承B， 所述安装轴承A和安装轴承B均固定安装在传动腔内壁上。

优选的，每个所述检测腔内均对称固定有两个导柱，每个所述限 位滑块上均贯穿开设有供两个导柱穿插的导向孔。

优选的，所述抵紧板为混凝土材质，且所述抵紧板与门板抵紧。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过主动杆、主动齿轮、从动齿轮和传动螺杆B的配 合提升了门板安装的稳定性的同时，具有操作方便简单的特点，有利 于提升闸门的安全性能；

2、本发明通过传动件、传动磁片A和传动磁片B的配合，可以 选择性控制对传动螺杆A和两个传动螺杆B的传动，从而可以实现防 护板滑落至门板的一侧并通过抵紧板与门板相抵进一步提升安全防 护效果；

3、本发明通过抵紧板、插柱、弹簧和压力检测器实现了对门板 的实时监测，因抵紧板与门板抵紧，因此当门板发生形变时会压缩抵 紧板使抵紧板挤压弹簧，通过压力检测器监测到压力数据变化时需工 作人员关注水位和闸门是否收到外力破坏，从而保证了整个闸门的正 常使用；

4、本发明通过封闭板和安装螺钉的配合，实现了对传动腔内部 零件的维护，具有安装稳定且拆装方便的特点，便于工作人员维护工 作的开展。

附图说明

图1为本发明提出的一种带有安全防护功能的水利水电用闸门 的结构示意图；

图2为本发明提出的一种带有安全防护功能的水利水电用闸门 传动座内部的结构示意图；

图3为本发明提出的一种带有安全防护功能的水利水电用闸门 防护板俯视方向的截面结构示意图；

图4为图1的A处结构放大图。

图中：1基础架、2门板、3导向滑座、4导轨、5传动螺杆A、6 传动座、7伺服电机、8封闭板、9安装螺钉、10控制器、11防护板、 12螺母、13套环、14传动螺杆B、15主动杆、16安装轴承A、17安 装轴承B、18被动杆、19弹簧、20插柱、21主动齿轮、22从动齿轮、 23传动件、24传动磁片A、25传动磁片B、26抵紧板、27检测腔、 28压力检测器、29限位滑块、30导柱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方 案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部 分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、 “后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指 示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便 于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须 具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发 明的限制。

参照图1-4，一种带有安全防护功能的水利水电用闸门，包括基 础架1，基础架1上贯穿开设有闸口，闸口内对称固定有两个导向滑 座3，两个导向滑座3相对的一侧均凹设有导轨4，闸口内滑动设置 有门板2，门板2左右两侧均滑动插接于导轨4内，基础架1上安装有与门板2螺纹连接的传动螺杆A5，基础架1的顶部固定安装有传 动座6，传动座6内设有传动腔，传动腔顶壁对称转动连接有两个被 动杆18，每个被动杆18上均固定安装有从动齿轮22，传动腔顶壁的 中心位置转动连接有主动杆15，主动杆15上固定安装有与两个从动 齿轮22啮合连接的主动齿轮21，主动杆15的顶端延伸至传动座6 的上方传动连接有伺服电机7，主动杆15和两个被动杆18的底端均 固定安装有传动件23，传动件23的底部凹设有传动槽，传动槽内固 定安装有传动磁片A24，传动腔的底壁左右对称转动连接有两个传动 螺杆B14，且传动螺杆A5的顶端延伸至传动腔内并与传动腔底壁转 动连接，传动螺杆A5和两个传动螺杆B14的顶端均固定安装有传动 磁片B25，传动磁片B25插设于传动槽内并与对应的传动磁片A24相 抵，门板2的顶部对称凹设有两个稳定槽，两个传动螺杆B14的底端 均滑动插接在对应的稳定槽内，两个传动螺杆B14上还螺纹连接有防 护板11，防护板11位于门板2的一侧且防护板11上滑动连接有抵 紧板26，抵紧板26的一侧与门板2相抵，且防护板11内对称凹设 有两个检测腔27，每个检测腔27内壁均固定安装有两个压力检测器 28，抵紧板26上对称固定有两个插柱20，两个插柱20的一端均延伸至检测腔27内且该插柱的端部固定连接到限位滑块29，每个压力检测器28均通 过弹簧19与限位滑块29相抵。

需要说明的是，门板2顶部凹设有螺纹槽，传动螺杆5螺纹连接 在螺纹槽内，门板2在滑动至与闸口顶壁相抵时，此时门板2的底部 仍滑动插设在两个导轨4内，用于实现对门板2滑动过程的导向，门 板2的一侧设计为多个弧形凸起，主动齿轮21与从动齿轮22啮合的方式为为啮合；

其中，传动磁片A24为电磁铁材质，传动磁片B25为永磁铁材质；

需要说明的是，传动磁片A24通电后产生磁性，与传动磁片B25 通过磁力吸附固定，从而可以实现主动杆15对传动螺杆A5的传动以 及被动杆18对传动螺杆B14的传动，当传动磁片A24断电后，传动 磁片A24磁性消失，此时无法实现传动，可以根据需要选择性调整传 动；

其中，传动座6的顶部固定安装有控制器10，控制器10与三个 传动磁片A24电性连接；

需要说明的是，通过控制器10可以对三个传动磁片A24的通断 电进行控制，具有控制方便的特点；

其中，传动座6的一侧开设有与传动腔连通的维护口，维护口内 紧固安装有封闭板8，封闭板8上对称螺纹连接有两个安装螺钉9；

需要说明的是，可以将两个安装螺钉9旋下，将封闭板8从维护 口内拆出，使得传动腔露出，实现了对传动腔内部零件的维护，具有 安装稳定且拆装方便的特点，便于工作人员维护工作的开展；

其中，防护板11靠近门板2一侧的顶部位置固定安装有两个螺 母12，两个螺母12分别螺纹套接在两个传动螺杆B14上，防护板11 位于两个螺母12的一侧固定安装有套环13，套环13套接在传动螺 杆A5上；

需要说明的是，通过两个螺母12实现了防护板11与两个传动螺 杆B14的螺纹连接，套环13上开设有开口，套环13通过开口套设在 传动螺杆A5上，传动螺杆A5可在开口内自由转动，且套环13可通 过开口沿着传动螺杆A5上下滑动，传动螺杆A5与开口内壁间设置有 间隙，间隙不小于1.5cm；

其中，主动杆15和传动螺杆A5上均转动连接有安装轴承A16， 每个被动杆18和每个传动螺杆B14上均转动连接有安装轴承B17， 安装轴承A16和安装轴承B17均固定安装在传动腔内壁上；

需要说明的是，通过安装轴承B17实现了传动螺杆B14和被动杆 18在传动腔内的转动连接，通过安装轴承A16实现了主动杆15和传 动螺杆A5在传动腔内的转动连接，以此实现主动杆15、传动螺杆A5、 被动杆18和传动螺杆B14在传动腔内的安装；

其中，每个检测腔27内均对称固定有两个导柱30，每个限位滑 块29上均贯穿开设有供两个导柱30穿插的导向孔；

需要说明的是，通过两个导柱30对限位滑块29在检测腔27内 的滑动进行导向，保证了限位滑块29滑动过程的稳定，从而有利于 保证压力检测器28检测数据的准确性；

其中，抵紧板26为混凝土材质，且抵紧板26与门板2抵紧；

需要说明的是，抵紧板26靠近门板2的一侧为弧形面，可以方 便抵紧板26跟随防护板11的下降而滑动至门板2的一侧并与门板2 抵紧，该过程中弹簧19被压缩一定程度。

本发明中，使用者使用该装置时，需要关闭闸门时，通过控制器 10控制位于传动螺杆B14上的传动磁片A24断电失去磁性，且位于 主动杆15上的传动磁片A24通电产生磁性，与对应的传动磁片B25 吸紧实现主动杆15对传动螺杆A5的传动，伺服电机7带动主动杆15和传动螺杆A5顺时针转动，使得与传动螺杆A5螺纹连接的门板2 通过固定槽沿着两个传动螺杆B14竖直下降直至门板2底部与闸口底 壁抵紧即停，此时传动螺杆B14的底端仍位于固定槽内，有利于提升 门板2的稳定性；

控制主动杆15上的传动磁片A24断电，并控制两个被动杆18上 的传动磁片A24通电，位于传动螺杆B14上的传动磁片A24通电产生 磁性，与对应的传动磁片B25吸紧实现被动杆18对传动螺杆B14的 传动，伺服电机7带动主动杆15顺时针转动，主动杆15底部的传动件23通过传动槽在传动磁片B25上转动，通过主动齿轮21和从动齿 轮22的啮合配合，实现了两个传动螺杆B14的逆时针转动，此时传 动螺杆B14的底端在固定槽内转动，而螺纹连接在两个传动螺杆B14 上的螺母12带动防护板11下滑至抵紧板26与门板2抵紧，实现对 门板2的防护效果；

通过压力检测器28对抵紧板26与门板2抵紧时的初始压力进行 检测，抵紧板26与门板2抵紧，当门板2发生变形时，会挤压抵紧 板26压缩弹簧19，使得插柱20带动限位滑块29沿着导柱30在检 测腔27内滑动，继续压缩弹簧19，此时压力检测器28会检测到压 力数据的变化，保障了门板2的正常使用，此外门板2的变形响应于 水位的变化，从而造成其发生受压变形，因此该压力检测器在校准后 还可以作为水位检测的报警辅助模块使用；

需要开启闸门时，通过控制器10控制位于传动螺杆B14上的传 动磁片A24断电失去磁性，位于主动杆15上的传动磁片A24通电产 生磁性，伺服电机7使传动螺杆A5带动门板2上升至与闸口内壁相 抵，然后控制主动杆15上的传动磁片A24断电，并控制两个被动杆18上的传动磁片A24通电，位于传动螺杆B14上的传动磁片A24通 电产生磁性，伺服电机7使两个传动螺杆B14顺时针转动，使得防护 板11上滑至抵紧板26与门板2抵紧，完成开闸工作。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范 围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技 术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改 变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种带有安全防护功能的水利水电用闸门，包括基础架(1)，所述基础架(1)上贯穿开设有闸口，所述闸口内对称固定有两个导向滑座(3)，两个所述导向滑座(3)相对的一侧均凹设有导轨(4)，所述闸口内滑动设置有门板(2)，所述门板(2)左右两侧均滑动插接于导轨(4)内，所述基础架(1)上安装有与门板(2)螺纹连接的传动螺杆A(5)，其特征在于，所述基础架(1)的顶部固定安装有传动座(6)，所述传动座(6)内设有传动腔，所述传动腔顶壁对称转动连接有两个被动杆(18)，每个所述被动杆(18)上均固定安装有从动齿轮(22)，所述传动腔顶壁的中心位置转动连接有主动杆(15)，所述主动杆(15)上固定安装有与两个从动齿轮(22)啮合连接的主动齿轮(21)，所述主动杆(15)的顶端延伸至传动座(6)的上方传动连接有伺服电机(7)，所述主动杆(15)和两个被动杆(18)的底端均固定安装有传动件(23)，所述传动件(23)的底部凹设有传动槽，所述传动槽内固定安装有传动磁片A(24)，所述传动腔的底壁左右对称转动连接有两个传动螺杆B(14)，且所述传动螺杆A(5)的顶端延伸至传动腔内并与传动腔底壁转动连接，所述传动螺杆A(5)和两个所述传动螺杆B(14)的顶端均固定安装有传动磁片B(25)，所述传动磁片B(25)插设于传动槽内并与对应的传动磁片A(24)相抵，所述传动磁片A(24)为电磁铁材质，所述传动磁片B(25)为永磁铁材质，所述传动座(6)的顶部固定安装有控制器(10)，所述控制器(10)与三个传动磁片A(24)电性连接并对其独立控制，所述门板(2)的顶部对称凹设有两个稳定槽，两个所述传动螺杆B(14)的底端均滑动插接在对应的稳定槽内，两个所述传动螺杆B(14)上还螺纹连接有防护板(11)，所述防护板(11)位于门板(2)的一侧且所述防护板(11)上滑动连接有抵紧板(26)，所述抵紧板(26)的一侧与门板(2)相抵，且所述防护板(11)内对称凹设有两个检测腔(27)，所述防护板(11)靠近门板(2)一侧的顶部位置固定安装有两个螺母(12)，两个所述螺母(12)分别螺纹套接在两个传动螺杆B(14)上，所述防护板(11)位于两个螺母(12)的一侧固定安装有套环(13)，所述套环(13)套接在传动螺杆A(5)上；

每个所述检测腔(27)内壁均固定安装有两个压力检测器(28)，所述抵紧板(26)上对称固定有两个插柱(20)，两个所述插柱(20)的一端均延伸至检测腔(27)内且该插柱(20)的端部固定连接到限位滑块(29)，每个所述压力检测器(28)均通过弹簧(19)与限位滑块(29)相抵。

2.根据权利要求1所述的一种带有安全防护功能的水利水电用闸门，其特征在于，所述传动座(6)的一侧开设有与传动腔连通的维护口，所述维护口内紧固安装有封闭板(8)，所述封闭板(8)上对称螺纹连接有两个安装螺钉(9)。

3.根据权利要求1所述的一种带有安全防护功能的水利水电用闸门，其特征在于，所述主动杆(15)和传动螺杆A(5)上均转动连接有安装轴承A(16)，每个所述被动杆(18)和每个所述传动螺杆B(14)上均转动连接有安装轴承B(17)，所述安装轴承A(16)和安装轴承B(17)均固定安装在传动腔内壁上。

4.根据权利要求1所述的一种带有安全防护功能的水利水电用闸门，其特征在于，每个所述检测腔(27)内均对称固定有两个导柱(30)，每个所述限位滑块(29)上均贯穿开设有供两个导柱(30)穿插的导向孔。

5.根据权利要求1所述的一种带有安全防护功能的水利水电用闸门，其特征在于，所述抵紧板(26)为混凝土材质，且所述抵紧板(26)与门板(2)抵紧。

6.根据权利要求1所述的一种带有安全防护功能的水利水电用闸门，其特征在于，三个传动磁片A与三个传动磁片B的配合替换为三个可被控制器(10)独立控制的电子旋转离合器。

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