CN110984083B - 一种用于水利工程的自控闸门装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水利工程的技术领域，尤其是涉及一种用于水利工程的自控闸门装置，包括：与地面连接起固定支承作用的连接件、滑动设置在连接件之间用于阻隔截流水的滑动件；滑动件内铰接有闸门件，滑动件远离地面的位置设置有用于控制闸门件翻转与滑动件形成供截流水流出的空间或是抵紧阀门件使其与滑动件配合阻隔截流水的控制组件；连接件远离地面的端面上设置有驱动滑动件沿连接件升降的升降组件；连接件靠近截流水侧设置有用于检测水位且通过电路连接使升降组件开启或关闭的传感器组件。本发明将驱动闸门开启关闭的驱动装置设置在水面上，减少水对驱动装置的损坏，且具有便于打开闸门装置、使截流水快速流出的效果。

Description

一种用于水利工程的自控闸门装置

技术领域

本发明涉及水利工程的技术领域，尤其是涉及一种用于水利工程的自控闸门装置。

背景技术

闸门用于关闭和开放泄(放)水通道的控制设施。水工建筑物的重要组成部分，可用以拦截水流，控制水位、调节流量、排放泥沙和飘浮物等。

现有的水利闸门装置一般包括闸门板、设置在闸门板两侧的立柱，闸门板与立柱铰接，在立柱上设置有用于推动闸门板翻转的气缸。

上述技术方案存在以下缺陷：这类水利闸门的传动结构都设置在水下，长久使用后很容易损坏，且在对截流水进行开闸泄洪的时候，气缸推动闸门板翻转朝向截流水侧翻转，截流水对闸门板有很大的压力，在长时间使用后会使气缸极易损坏，而截流水对闸门的压力使翻转闸门板较为困难。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于水利工程的自控闸门装置，将驱动闸门开启关闭的驱动装置设置在水面上，减少水对驱动装置的损坏，且具有便于打开闸门装置、使截流水快速流出的效果。

本发明的目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种用于水利工程的自控闸门装置，包括：与地面连接起固定支承作用的连接件、沿连接件延伸方向滑动设置在连接件之间用于阻隔截流水的滑动件；

所述滑动件内铰接有闸门件，所述滑动件远离地面的位置设置有用于控制闸门件翻转与滑动件形成供截流水流出的空间或是抵紧阀门件、使其与滑动件配合阻隔截流水的控制组件；

所述连接件远离地面的端面上设置有驱动滑动件沿连接件延伸方向升降的升降组件；

所述连接件靠近截留水 截流水侧设置有用于检测水位且通过电路连接使驱动升降组件 开启或关闭的传感器组件。

通过采用上述技术方案，当传感组件感应到截留水的水位过高，或者是需要将截流水泄出的时候，通过控制组件使闸门件倾斜，从而与滑动件之间产生间隙，使截流水泄出，从而使截流水对滑动件的压力减小，然后通过升降组件将滑动件向上滑动，从而增大截流水泄出的面积，使截流水快速泄出，本方案将驱动闸门装置开启闭合的组件设置在上端面，减少装置浸泡在截流水内的时间，且具有便于打开闸门装置、使截流水快速流出的效果。

本发明进一步设置为：

所述连接件的侧壁开设有供滑动件上下滑动的滑动槽；

所述升降组件包括与滑动件开设在滑动件相对两侧的螺孔、与螺孔螺纹连接且与连接件靠近滑动槽的底部转动连接的驱动螺杆 、以及连接在驱动螺杆上且使驱动螺杆转动的第一驱动部。

通过采用上述技术方案，通过第一驱动部使驱动螺杆转动，驱动螺杆与滑动件螺纹配合，通过滑动槽限位滑动件，使滑动件不能转动，滑动件在驱动螺杆的螺纹啮合驱动下向上或向下移动，本方案实现使滑动件的上下升降的效果。

本发明进一步设置为： 所述连接件之间设置有支撑架。

所述升降组件包括转动设置在支撑架上端面的带有收卷齿的收卷杆、一端与滑动件连接另一端与收卷杆连接且与收卷齿配合的链条。

所述支撑架上设置有驱动收卷杆转动、以将链条收卷而使滑动件向上升起的驱动收卷组件。

通过采用上述技术方案，通过驱动收卷组件驱动收卷杆转动，使收卷齿配合插入链条上将链条收卷起来，滑动件与滑动槽配合滑动，从而使滑动件向上移动，本方案具有实现滑动件升降的效果。

本发明进一步设置为：所述滑动件为其内设置有容纳闸门件空腔的框架结构，所述滑动件靠近截流水侧设置有供截流水流过的缺口，所述缺口贯穿滑动件。

所述控制组件包括连接在闸门件靠近截流水侧的内侧壁且用于铰接滑动件的连接板；所述控制组件还包括铰接在滑动件靠近截流水侧面的控制气缸，所述控制气缸的输出轴与闸门件铰接。

所述闸门件靠近地面的侧面靠近截流水的一侧设置有供水流出的泄压口。

通过采用上述技术方案，滑动件通过连接板与闸门件铰接，使闸门件固定在滑动件内，通过控制气缸的伸缩，来控制闸门件相对于滑动件的位置，当控制气缸的输出轴伸出时，控制气缸与连接板配合，使闸门件抵紧在滑动件的内壁上，且闸门件与地面也抵接，通过控制气缸输出轴收缩，使闸门件绕其与连接板的铰接处转动，从而水流从泄压口流出，本方案具有将闸门件与滑动件连接，且使闸门件与滑动件的相对位置发生变化从而达到泄压的效果。

本发明进一步设置为：所述连接件之间设置有承托架，所述承托架上设置有供驱动螺杆转动且穿过的通孔。

所述第一驱动部包括设置在两个驱动螺杆穿过承托架的端部之间的同步带轮、以及驱动同步带轮转动的同步电机。

通过采用上述技术方案，通过同步带轮，使驱动螺杆同步转动，实现滑动件两侧同步升降，具有使滑动件升降效果更优，不易因为升降速度不一样而被卡住的效果。

本发明进一步设置为：所述驱动收卷组件包括设置在支撑架上的连接架、转动设置在连接架上的连接杆、设置在收卷杆一端的收卷齿轮、以及连接在连接杆上且与收卷齿轮啮合的驱动齿轮。

所述连接架上设置有驱动连接杆转动的第二驱动部。

通过采用上述技术方案，通过第二驱动部驱动收卷齿轮转动，从而带动与收卷齿轮连接的收卷杆转动，将其上连接的链条收卷起，在下降时，通过将链条由收卷杆转出，滑动件在重力的作用下向下移动实现，本方案具有驱动收卷杆将链条收卷，达到将滑动件上下升降的效果。

本发明进一步设置为：所述闸门件包括与连接板和控制气缸连接的固定板、滑插于固定板内的移动板，所述滑动件内侧壁的形状配合闸门件的形状且与闸门件密封连接。

所述泄压口设置在移动板靠近地面的的 侧面上。

所述固定板内侧壁的顶部连接有与移动板连接的升降气缸，所述升降气缸的输出轴与移动板连接。

通过采用上述技术方案，升降气缸使移动板向固定板内收去，在滑动件升降的同时，使移动板向固定板内缩进，既减少了打开闸门装置泄水的时间，而且减少了将滑动件向上升至不影响泄水的位置所需的高度。

本发明进一步设置为：所述连接件上通过中空的连接管连接有设置有收线槽的收线柱，所述连接管与收线柱连通，且所述连接管与连接件设置传感组件的腔室连通。

通过采用上述技术方案，在闸门装置安装使用后，闸门装置内的传感器组件、升降组件、控制组件等均会需要与岸上进行电路连接，在连接件之间设置收线柱，便于收纳整理电线等，便于将上述组件与岸上电气连接。

本发明进一步设置为：所述移动板与固定板之间有间隙，所述固定板靠近地面的内侧壁设置与移动板抵接的收纳挡板。

所述移动板位于固定板内的外侧壁连接有密封橡胶层，所述密封橡胶层远离与移动板连接处与收纳挡板连接。

通过采用上述技术方案，当移动板向固定板内移动时，移动板将密封橡胶层展开拉伸，使移动板与收纳挡板之间通过密封橡胶层形成阻水的空间，当移动板向下移动时，收纳挡板将密封橡胶层阻挡在固定板内，本方案具有增加移动板与固定板之间的密封性的效果。

本发明进一步设置为：所述移动板的侧壁设置有滑插板、所述固定板的内侧壁设置有与滑插板滑动配合的滑插槽。

所述滑插槽位于固定板内侧与设置滑插槽的侧面相邻的两个侧面。

通过采用上述技术方案，通过滑插板与滑插槽的配合，在限定移动板向上移动的路径的同时，与减少了移动板与固定板分离的情况。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

本发明设置有连接件、连接在连接件之间的滑动件、与滑动件铰接的闸门件，需要开启闸门装置将截流水泄出的时候，启动控制组件，使闸门件与滑动件之间形成供截流水泄压的空间，然后启动升降组件，使滑动件带动闸门件升降，将截流水泄出，本发明具有便于打开闸门装置、使截流水快速流出的效果；

本发明中的闸门件包括有固定板以及移动板，在升降气缸的驱动下，移动板向固定板内收缩，具有快速达到泄水所需的。

附图说明

图1是实施例1一种用于水利工程的自控闸门装置的整体结构示意图。

图2是实施例1一种用于水利工程的自控闸门装置的剖面结构示意图。

图3是实施例1滑动件、闸门件的剖面结构示意图。

图4是实施例2一种用于水利工程的自控闸门装置的整体结构示意图。

图5是图4中A的放大示意图。

图中，1、连接件；11、滑动槽；12、支撑架；13、连接管；14、收线柱；15、传感器组件；16、承托架；2、滑动件；21、缺口；3、闸门件；31、连接板；32、控制气缸；33、固定板；331、滑插槽；332、升降气缸；333、收纳挡板；34、移动板；341、滑插板；35、密封橡胶层；4、螺孔；41、驱动螺杆；42、同步带轮；43、同步电机；5、收卷杆；51、收卷齿；52、链条；53、第二驱动部；6、连接架；61、连接杆；62、收卷齿轮；63、驱动齿轮；7、泄压口；8、抵接块；81、抵接槽；9、齿条。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1：

参照图1和图2，为本实施例公开的一种用于水利工程的自控闸门装置，包括固定连接在地面上的连接件1、滑动连接在连接件1之间的用于阻隔截流水的滑动件2。

连接件1为矩形柱体，且相对设置在滑动件2的两侧，连接件1之间相对的侧面之间开设有供滑动件2滑动的滑动槽11，在本实施例中，滑动槽11的侧壁与滑动件2的侧壁抵接。

在连接件1靠近截流水的一侧的侧壁上连接有用于监测水位的传感器组件15，传感器组件15包括水位传感器以及水位传感器的连接线路，在连接件1上通过中空的连接管13连接有设置了收线槽的收线柱14，通过将传感器组件15的连接电路从连接管13通进收线柱14的收线槽内，然后通过收线柱14与岸上进行电气连接。

滑动件2为矩形的框架，滑动件2内铰接有闸门件3，滑动件2内设置有容纳闸门件3且供闸门件3转动的空腔。

闸门件3包括有与滑动件2连接的固定板33、以及滑插于固定板33内的移动板34，固定板33远离地面的内侧壁上固定连接有升降气缸332，升降气缸332的输出轴与移动板34连接。

固定板33靠近地面的内侧壁向固定板33内延伸有收纳挡板333，收纳挡板333与移动板34的侧壁抵接，在收纳挡板333之上的固定板33内侧壁与移动板34之间有间隙。

在移动板34靠近升降气缸332的外侧壁上连接有密封橡胶层35，密封橡胶层35围设在移动板34的侧壁上，密封橡胶层35远离与移动板34连接的一侧与收纳挡板333连接。

参照图2和图3，移动板34的相对两侧的侧壁位于密封橡胶层35靠近升降气缸332的一侧设置有滑插板341，固定板33的内侧壁上开设有与滑插板341滑插配合的滑插槽331；滑插槽331与滑插板341配合限位移动板34的移动方向，且通过滑插板341与滑插槽331的配合，防止移动板34与固定板33分离。

移动板34靠近截流水的侧面沿其长度方向倾斜开设有泄压口7，移动板34靠近泄压口7的侧壁由靠近截流水侧朝相对的一侧向下倾斜，当控制气缸32收缩使固定板33转动的时候，移动板34随着翻转，泄压口7形成供水流出的空间。

滑动件2用于容纳闸门件3的空腔与闸门件3抵接的两侧壁的形状与闸门件3的形状配合，收纳挡板333靠近地面的侧面连接有的抵接块8，所述抵接块8靠近地面的侧面为弧形面，在滑动件2与固定板33抵接的侧壁靠近地面的一端呈阶梯状形成与移动板34抵接的侧面，在滑动件2与固定板33抵接以及滑动件2与移动板34抵接的侧壁之间的面为抵接面，抵接面上开设有与抵接块8形状配合且供抵接块8沿其弧度面转动的抵接槽81，抵接槽81上设置有一层具有橡胶防水层，抵接块8抵紧在橡胶防水层上。

在滑动件2远离截流水的一侧设置有控制闸门件3相对于滑动件2的位置的控制组件。

控制组件包括设置在滑动件2内侧壁上的控制气缸32，以及连接在固定板33上的连接板31。

控制气缸32铰接在滑动件2内侧，控制气缸32的输出轴向上伸出且与固定板33的外侧壁铰接。

连接板31固定在固定板33的外侧壁，连接板31三角形的其中一个角与滑动件2的内侧壁铰接，当控制气缸32处于伸出抵紧固定板33的时候，移动板34在升降气缸332的作用下抵接地面，使闸门件3与地面处于垂直且抵接的状态。

当固定板33在控制气缸32的推动下，转动时，抵接块8转离抵接槽81，当固定板33在控制气缸32的控制下恢复原位的时候，抵接块8压紧防水橡胶层，使防水橡胶层挤压包围在抵接块8的外侧壁，起到密封的效果。

滑动件2靠近截流水侧开设有长度小于闸门件3长度的缺口21，缺口21贯穿闸门件3。

滑动件2与连接件1之间连接有驱动滑动件2升降的升降组件；

升降组件包括开设在固定板33相对于其内侧壁设置控制气缸32的两侧的螺孔4，以及与螺孔4螺纹连接的驱动螺杆41，驱动螺杆41转动连接在连接件1靠近连接槽且靠近地面的侧壁上，且只可转动，不可上下升降，通过转动驱动螺杆41，使滑动件2上下升降。

在连接件1之间连接有承托架16，收线柱14设置在承托架16远离截流水的一侧，且与承托架16通过螺栓连接。

承托架16上设置有供驱动螺杆41穿过的通孔，且通孔不影响驱动螺杆41转动。

驱动螺杆41位于承托架16外侧的一端设置有驱动其转动的第一驱动部；

第一驱动部包括连接在驱动螺杆41之间的同步带轮42，驱动螺杆41分别与同步带轮42内的齿轮盘的圆心连接。

第一驱动部还包括驱动链轮转动的同步电机43，在承托架16上连接有用于固定支撑同步电机43的支架。

通过同步电机43驱动同步带轮42转动，从而使驱动螺杆41转动，实现滑动件2的升降。

本实施例的实施原理为：需要排出截流水的时候，启动控制气缸32，控制气缸32收缩将闸门件3翻转，使部分截流水从泄压口7流出，达到泄压的效果，然后启动同步电机43，将滑动件2沿滑动槽11向上拉起，同时启动升降气缸332，使移动板34向固定板33内移动，加快闸门打开的速度，即可达到快速泄水的效果。

实施例2：

本实施例与实施例1的区别在于升降组件的不同、以及在升降组件上设置有驱动收卷组件，除了升降组件与驱动收卷组件以外，本实施例其余部分皆与实施例1相同。

参照图4和图5，升降组件包括通过支架转动设置在支撑架12上的收卷杆5，收卷杆5的靠近其端部的侧壁上沿其圆周设置有一圈收卷齿51，收卷齿51的截面呈三角形；

升降组件还包括设置在收卷杆5对应收卷齿51的侧壁上的与收卷齿51插接配合的链条52，收卷齿51可插进链条52链节之间形成的间隙中，且收卷齿51可插入多圈链条52中。

链条52的另一端连接在滑动件2的上端面，在本实施例中，支撑架12上开设有供链条52穿过与滑动件2连接的矩形孔，链条52设置有四条，分别连接在滑动件2的四角。

在本实施例中，连接件1上设置有支撑架12，支撑架12的效果同实施例1中的承托架16（参考图1）。

在支撑架12上设置有驱动链条52收卷的驱动收卷组件。

驱动收卷组件包括固定在支撑架12上的连接架6、转动连接在连接架6上的两根连接杆61、连接在收卷杆5一端的收卷齿轮62、连接在连接杆61上的驱动齿轮63，驱动齿轮63连接在连接杆61上对应收卷齿轮62的位置，且与收卷齿轮62啮合，在连接架6外侧固定有驱动连接杆61转动的第二驱动部53，在本实施例中，第二驱动部53为电机，电机的输出轴与连接杆61连接。

为了确保滑动件2的升降，在本实施例中，还在滑动件2上连接有穿过支撑架12，且与收卷齿51轮啮合的齿条9，当收卷杆5转动将链条52收卷的时候，收卷齿51轮带动齿条9向上移动。

支撑架12与连接架6上开设有供齿条9穿过的贯穿孔。

本实施例的实施原理为：需要排出截流水的时候，启动控制气缸32，控制气缸32收缩将闸门件3翻转，使部分截流水从泄压口7流出，达到泄压的效果，然后启动第二驱动部53，第二驱动部53驱动连接杆61转动，从而带动驱动齿轮63转动，驱动齿轮63与收卷齿51轮啮合，带动收卷杆5转动，从而将链条52收卷，实现滑动件2的向上移动，向下移动时原理一样。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于水利工程的自控闸门装置，其特征在于，包括：与地面连接起固定支承作用的连接件（1）、沿连接件（1）延伸方向滑动设置在连接件（1）之间用于阻隔截流水的滑动件（2）；

所述滑动件（2）内铰接有闸门件（3），所述滑动件（2）远离地面的位置设置有用于控制闸门件（3）翻转与滑动件（2）形成供截流水流出的空间或是抵紧闸门件、使其与滑动件（2）配合阻隔截流水的控制组件；

所述连接件（1）远离地面的端面上设置有驱动滑动件（2）沿连接件（1）延伸方向升降的升降组件；

所述连接件（1）靠近截流水侧设置有用于检测水位且通过电路连接使升降组件开启或关闭的传感器组件（15）；

所述滑动件（2）为其内设置有容纳闸门件（3）空腔的框架结构，所述滑动件（2）靠近截流水侧设置有供截流水流过的缺口（21），所述缺口（21）贯穿滑动件（2）；

所述控制组件包括连接在闸门件（3）靠近截流水侧的内侧壁且用于铰接滑动件（2）的连接板（31）；所述控制组件还包括铰接在滑动件（2）靠近截流水侧面的控制气缸（32），所述控制气缸（32）的输出轴与闸门件（3）铰接；所述闸门件（3）包括与连接板（31）和控制气缸（32）连接的固定板（33）、滑插于固定板（33）内的移动板（34），所述滑动件（2）内侧壁的形状配合闸门件（3）的形状且与闸门件（3）密封连接；

泄压口（7）设置在移动板（34）靠近地面的侧面上；

所述固定板（33）内侧壁的顶部连接有与移动板（34）连接的升降气缸（332）；

所述闸门件（3）靠近地面的侧面靠近截流水的一侧设置有供水流出的泄压口（7）。

2.根据权利要求1所述的一种用于水利工程的自控闸门装置，其特征在于：所述连接件（1）的侧壁开设有供滑动件（2）上下滑动的滑动槽（11）；

所述升降组件包括开设在滑动件（2）相对两侧的螺孔（4）、与螺孔（4）螺纹连接且与连接件（1）靠近滑动槽（11）的底部转动连接的驱动螺杆（41）、以及连接在驱动螺杆（41）上且使驱动螺杆（41）转动的第一驱动部。

3.根据权利要求1所述的一种用于水利工程的自控闸门装置，其特征在于：所述连接件（1）之间设置有支撑架（12）；

所述升降组件包括转动设置在支撑架（12）上端面的带有收卷齿（51）的收卷杆（5）、一端与滑动件（2）连接另一端与收卷杆（5）连接且与收卷齿（51）配合的链条（52）；

所述支撑架（12）上设置有驱动收卷杆（5）转动、以将链条（52）收卷而使滑动件（2）向上升起的驱动收卷组件。

4.根据权利要求2所述的一种用于水利工程的自控闸门装置，其特征在于：所述连接件（1）之间设置有承托架（16），所述承托架（16）上设置有供驱动螺杆（41）转动且穿过的通孔；

所述第一驱动部包括设置在两个驱动螺杆（41）穿过承托架（16）的端部之间的同步带轮（42）、以及驱动同步带轮（42）转动的同步电机（43）。

5.根据权利要求3所述的一种用于水利工程的自控闸门装置，其特征在于：所述驱动收卷组件包括设置在支撑架（12）上的连接架（6）、转动设置在连接架（6）上的连接杆（61）、设置在收卷杆（5）一端的收卷齿轮（62）、以及连接在连接杆（61）上且与收卷齿轮（62）啮合的驱动齿轮（63）；

所述连接架（6）上设置有驱动连接杆（61）转动的第二驱动部（53）。

6.根据权利要求1所述的一种用于水利工程的自控闸门装置，其特征在于：所述连接件（1）上通过中空的连接管（13）连接有设置有收线槽的收线柱（14），所述连接管（13）与收线柱（14）连通，且所述连接管（13）与连接件（1）设置传感器组件（15）的腔室连通。

7.根据权利要求1所述的一种用于水利工程的自控闸门装置，其特征在于：所述移动板（34）与固定板（33）之间设有预定间隙，所述固定板（33）靠近地面的内侧壁设置与移动板（34）抵接的收纳挡板（333）；

所述移动板（34）位于固定板（33）内的外侧壁连接有密封橡胶层（35），所述密封橡胶层（35）远离移动板（34）连接处与收纳挡板（333）连接。

8.根据权利要求1所述的一种用于水利工程的自控闸门装置，其特征在于：所述移动板（34）的侧壁设置有滑插板（341）、所述固定板（33）的内侧壁设置有与滑插板（341）滑动配合的滑插槽（331）；

所述滑插槽（331）位于固定板（33）内侧与设置滑动槽（11）的侧面相邻的两个侧面。

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