CN111648319B - 一种自排闸闸门 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自排闸闸门及其埋件，包括预埋底板、闸板和流量控制牵引装置。本发明中，闸板的两侧设置支轴，闸板通过支轴在预埋底板上的两个立板之间转动，闸板上转动连接有承载轴，承载轴上设置的两个上连接板和下连接板与闸板构成X状或者近似X状，而且闸板底部设置的下弧形板通过传动齿轮和下连接板底部设置的上弧形板连接，由此上连接板摆动可以控制闸板摆动，两者的摆动方向对向或者反向，其中上连接板位于闸板的上游侧，上连接板活动连接流量控制牵引装置，此装置漂浮在水面上并部分位于水面之下，其收集上流流动的水流，并进行动力转换，可以稳定控制跃过闸板的水流量，而且水流量恒定。

Description

一种自排闸闸门

技术领域

本发明涉及泄水闸门技术领域，尤其涉及一种自排闸闸门。

背景技术

闸门是一种挡水建筑物，用于水坝蓄水、泄水，目前使用的闸门有翻板闸门、橡胶坝、底轴式闸门、弧形闸门、浮体闸门等多种门型。

目前上述闸门存在一个共同的问题就是在泄水的过程中，负载较大，需要高功率的启闭控制设备，成本大，而且此类闸门主要用于泄水用，难以实现稳定流量泄水的功能，对于一些需要恒流量排水的场合不适用；市面上存在一种利用水流流控制开启的闸门，此类闸门适应水流量稳定或者稳定变化的场合，局限性大，而且不具有蓄水的功能，适应性差；对于水流变化的环境，此类闸门会产生冲击负载，安全性和可靠性差。

为此，本发明提供一种自排闸闸门。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决背景技术中提到的现有闸门难以实现恒流量泄水，泄水控制成本高以及一些水流控制泄水的闸门，局限性大，不实用，不具有蓄水功能，安全性差的问题，而提出的一种自排闸闸门。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种自排闸闸门，包括预埋底板、闸板和流量控制牵引装置，所述预埋底板上设置有两个立板，所述闸板位于两个立板之间且为倾斜分布，所述闸板的两侧固定设置有和立板转动连接的支轴，所述闸板上开设有矩形缺口，该矩形缺口内转动连接有和支轴同轴心分布的承载轴，所述承载轴的外表壁固定连接有位于闸板上游侧的上连接板和位于闸板下游侧的下连接板，所述上连接板的顶部和流量控制牵引装置的上游端为上下方向转动连接，所述下连接板的底部固定设置有向上游方向弯曲的驱动上弧形板，所述闸板的下游侧固定设置有位于驱动上弧形板下部的从动下弧形板，所述驱动上弧形板、从动下弧形板和支轴均同轴心分布，所述预埋底板的上端面通过支撑板连接有位于驱动上弧形板和从动下弧形板之间的传动齿轮，所述流量控制牵引装置包括矩形套和橡胶气囊，所述矩形套上的两个开口方向分别朝向上游和下游，所述矩形套的上端面固定设置有笼型罩，所述橡胶气囊容置于笼型罩内且上固定设置有通气管，所述矩形套的上游端固定设置有远端和上连接板连接的连接架，所述矩形套内上下两个侧部设置有两个对称分布的增阻板，两个所述增阻板构成夹角为锐角的通道，该通道的大端靠近矩形套的上游端，所述预埋底板的底部固定设置有和闸板配合使用的密封块，该密封块的一侧开设有挡沙坡，另一侧开设有密封面。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述增阻板的一端和矩形套的内侧壁为上下转动连接，所述矩形套的内侧壁通过弹性伸缩杆和增阻板的一侧活动连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述矩形套内的两侧壁转动连接有位于所述通道内的驱动辊，该驱动辊外形为椭圆状且为笼型结构，所述驱动辊的外周边和两个增阻板相对的一侧相切。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述驱动辊的两端固定连接有和矩形套转动配合的圆轴，所述圆轴的一端延伸至矩形套的外部并固定连接有驱动头，所述圆轴的外表壁旋合有锁紧螺母。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述驱动辊由两个椭圆封板和位于两个椭圆封板之间周向等间距分布的连接柱构成。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述连接架为门型结构，所述上连接板的数量为两个且位于连接架的两侧。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述上连接板下端面固定连接有L型限位板，所述L型限位板的一侧开设有限位孔，所述矩形套的底部固定连接有气缸锁紧件，所述气缸锁紧件上的限位插轴和限位孔配合使用。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明中，闸板的两侧设置支轴，闸板通过支轴在预埋底板上的两个立板之间转动，闸板上转动连接有承载轴，承载轴上设置的两个上连接板和下连接板与闸板构成X状或者近似X状，而且闸板底部设置的下弧形板通过传动齿轮和下连接板底部设置的上弧形板连接，由此上连接板摆动可以控制闸板摆动，两者的摆动方向对向或者反向，其中上连接板位于闸板的上游侧，上连接板活动连接有一个流量控制牵引装置，此装置可以收集闸口中部稳定的水流流量并转为对上连接板的牵引力，此牵引力和闸板的转动力平衡时，跃过闸板的水流量稳定，当跃过闸板的水流量降低时，流量控制牵引装置可以控制闸板降低高度，并重新达到新的平衡。

2、本发明中，增阻板的一端和矩形套的内侧壁为上下转动连接，矩形套的内侧壁通过弹性伸缩杆和增阻板的一侧活动连接，矩形套内的两侧壁转动连接有位于通道内的驱动辊，该驱动辊外形为椭圆状且为笼型结构，便于水流排出，驱动辊的外周边和两个增阻板相对的一侧相切，也就是说通过转动驱动辊可以控制两个增阻板之间的夹角大小，稳定流速的水流对两个增阻板的冲击力变化，当此种冲击力和闸板的转动驱动力平衡后，闸板的开启幅度变大或者变小，由此具有调节稳定排水量大小的功能。

3、本发明中，上连接板下端面固定连接有L型限位板，L型限位板的一侧开设有限位孔，矩形套的底部固定连接有气缸锁紧件，气缸锁紧件上的限位插轴和限位孔配合使用，流量控制牵引装置上橡胶气囊排气后可以没入水中并通过气缸锁紧件和L型限位板固定连接，然后向橡胶气囊内重新输气，橡胶气囊膨胀并产生浮力，当浮力增大到一定程度后，闸板向上转动提升截留高度，由此具有蓄水的功能。

附图说明

图1为本发明提出的一种自排闸闸门的预埋底板、闸板和流量控制牵引装置连接的结构示意图；

图2为本发明提出的一种自排闸闸门的图1中去除预埋底板的结构示意图；

图3为本发明提出的一种自排闸闸门的流量控制牵引装置的结构示意图；

图4为本发明提出的一种自排闸闸门的矩形套内部结构的示意图；

图5为本发明提出的一种自排闸闸门的驱动辊的结构示意图。

图例说明：

1、预埋底板；11、立板；12、支撑板；13、传动齿轮；14、密封块；141、挡沙坡；142、密封面；2、闸板；21、支轴；22、矩形缺口；23、从动下弧形板；3、承载轴；31、上连接板；311、L型限位板；3111、限位孔；32、下连接板；321、驱动上弧形板；4、流量控制牵引装置；41、矩形套；411、笼型罩；412、连接架；413、增阻板；42、橡胶气囊；421、通气管；5、弹性伸缩杆；6、驱动辊；61、椭圆封板；62、连接柱；7、圆轴；71、驱动头；8、气缸锁紧件；81、限位插轴。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1-4，一种自排闸闸门，包括预埋底板1、闸板2和流量控制牵引装置4，预埋底板1上设置有两个立板11，预埋底板1起到支撑框架的作用，闸板2位于两个立板11之间且为倾斜分布，闸板2为矩形板结构，整体向下右侧倾斜，在闸板2和两个立板11之间设置止水胶垫，用于密封；流量控制牵引装置4是将闸口位置中间区域稳定流量的水流冲击力转化为闸板2转动的驱动力，简单的说本闸门具有稳定输出排水流量的功能；具体的结构和实施方式如下，闸板2的两侧固定设置有和立板11转动连接的支轴21，闸板2的翻转中心位于中部或者中部偏下的位置，闸板2上开设有矩形缺口22，该矩形缺口22内转动连接有和支轴21同轴心分布的承载轴3，承载轴3的外表壁固定连接有位于闸板2上游侧的上连接板31和位于闸板2下游侧的下连接板32，从侧面看上连接板31和下连接板32与闸板2构成X或者类X状的结构，上连接板31的顶部和流量控制牵引装置4的上游端为上下方向转动连接，流量控制牵引装置4漂浮水面上，并部分没入水中，流量控制牵引装置4将水流的冲击力通过上连接板31传递给下连接板32，下连接板32的底部固定设置有向上游方向弯曲的驱动上弧形板321，闸板2的下游侧固定设置有位于驱动上弧形板321下部的从动下弧形板23，驱动上弧形板321、从动下弧形板23和支轴21均同轴心分布，预埋底板1的上端面通过支撑板12连接有位于驱动上弧形板321和从动下弧形板23之间的传动齿轮13，传动齿轮13与驱动上弧形板321和从动下弧形板23同时啮合，简单的说驱动上弧形板321、从动下弧形板23和传动齿轮13的分布使得下连接板32可以以较小转矩控制闸板2的转动，为了进一步降低使闸板2转动的驱动力，传动齿轮13可以做成图示的结构；流量控制牵引装置4包括矩形套41和橡胶气囊42，矩形套41上的两个开口方向分别朝向上游和下游，位于上游端的开口为进水口，另一端为出水口，矩形套41的上端面固定设置有笼型罩411，橡胶气囊42容置于笼型罩411内且上固定设置有通气管421，矩形套41的上游端固定设置有远端和上连接板31连接的连接架412，其具体的实施结构为连接架412为门型结构，上连接板31的数量为两个且位于连接架412的两侧，矩形套41内上下两个侧部设置有两个对称分布的增阻板413，两个增阻板413构成夹角为锐角的通道，该通道的大端靠近矩形套41的上游端，当橡胶气囊42通气后可以使矩形套41位于流动的水面之下，而橡胶气囊42则部分没入水中，矩形套41位于闸板2上游侧中部的区域，用来收集稳定的水流，因为闸门通常为河道、水库或者是简单的蓄水池的排放口，其宽度小于流道的宽度，由此闸板2上游侧的水流流速不稳定，流速差大，但是位于中部区域的流量和流速稳定，由此将矩形套41放置在此区域便于提取稳定的控制介质；水流通过矩形套41进入通道，夹角为锐角的通道用于增大矩形套41的水冲击阻力,在此水冲击阻力的作用下闸板2处于稳定固定状态，当此水冲击阻力增大时，矩形套41可以带动上连接板31向上摆动，下连接板32向下摆动然后通过传动齿轮13的传动带动闸板2向上摆动，闸板2截流的高度提高，使得进入矩形套41内流道的流量降低，冲击力降低，当达到平衡后，闸板2停止转动，此时闸板2可以使得排出的水流量稳定,当此水冲击阻力降低时，闸板2向下摆动，截流高度降低，也可使得排出的水流量稳定，本装置适合稳定输出水流量的场合，而且具有自动控制功能；其中预埋底板1的底部固定设置有和闸板2配合使用的密封块14，该密封块14的一侧开设有挡沙坡141，挡沙坡141用于阻挡并储存水中少量的流沙沉积，另一侧开设有密封面142，密封面142采用现有常见的密封结构和闸板2底部构成密封配合，实现正常的闸门功能。

实施例2

请参阅图4和图5，和实施例1的区别为增阻板413的一端和矩形套41的内侧壁为上下转动连接，矩形套41的内侧壁通过弹性伸缩杆5和增阻板413的一侧活动连接，简单的说是，两个增阻板413在弹性伸缩杆5的支撑下构成夹角为锐角的流道，当进入矩形套41的流量激增突变时，两个弹性伸缩杆5收缩，流道的出口面积增大，具有缓冲闸板2动作的功能，进一步提高流量控制的稳定性；矩形套41内的两侧壁转动连接有位于通道内的驱动辊6，该驱动辊6外形为椭圆状且为笼型结构，便于水流排出，驱动辊6的外周边和两个增阻板413相对的一侧相切，驱动辊6的两端固定连接有和矩形套41转动配合的圆轴7，圆轴7的一端延伸至矩形套41的外部并固定连接有驱动头71，驱动头71可以使六角头结构，通过把手可以控制圆轴7转动，也就是说通过转动驱动辊6可以控制两个增阻板413之间的夹角大小，稳定流速的水流对两个增阻板413的冲击力变化，结合实施例中描述，当闸板2向下转动，排量增大，闸板2上游的水流流速增大，对两个增阻板413的冲击力增大，进而形成新的平衡，由此可以控制闸板2的开启幅度，具有调节稳定排水量大小的功能；其中驱动辊6由两个椭圆封板61和位于两个椭圆封板61之间周向等间距分布的连接柱62构成，此种结构的驱动辊6具有放堵塞的功能，当期内存在堵塞物时，通过转动驱动辊6可以方便排出；圆轴7的外表壁旋合有锁紧螺母，方便调整后锁紧。

实施例3

请参阅图2和图3，和实施例1的区别为上连接板31下端面固定连接有L型限位板311，L型限位板311的一侧开设有限位孔3111，矩形套41的底部固定连接有气缸锁紧件8，气缸锁紧件8上的限位插轴81和限位孔3111配合使用，其中气缸锁紧件8主要包括气缸和限位插轴81，限位插轴81滑动安装在矩形套41的下方，气缸的输出端和限位插轴81的尾端固定连接；此部分设置的作用是，当需要蓄水时，也就是说当闸板2下降到极限位置时，此时的极限位置结合实施例1中的结构，具体是矩形缺口22对上连接板31或者下连接板32摆动的限位，水库、河道或者蓄水池内的水位降低到下限后，此时抽走橡胶气囊42内的空气，整个流量控制牵引装置4会向下摆动并没入水中，矩形套41底部和L型限位板311接触，控制气缸推程，限位插轴81插入限位孔3111内，整个流量控制牵引装置4相对上连接板31固定并且高度降低，然后向橡胶气囊42内重新输气，橡胶气囊42膨胀并产生浮力，当浮力增大到一定程度后，闸板2向上转动提升截留高度，由此具有蓄水的功能，蓄水完成后，控制气缸回程即可实现恒流量排水功能切换。

工作原理：使用前，将橡胶气囊42和气缸通过管路接通外部的供气系统，使用时，保持橡胶气囊42处于供气膨胀状态，当橡胶气囊42通气后可以使矩形套41位于流动的水面之下，而橡胶气囊42则部分没入水中，水流通过矩形套41进入通道，夹角为锐角的通道用于增大矩形套41的水冲击阻力,在此水冲击阻力的作用下闸板2处于稳定固定状态，水流从闸板2的顶部排出，当此跃过闸板2的水流量降低时，进入矩形套41内的流水速度降低，水流对两个增阻板413相对面的冲击力降低，矩形套41通过连接架412上连接板31的牵引力降低，下连接板32向上摆动然后通过传动齿轮13的传动带动闸板2向下摆动，闸板2截流的高度降低，使得进入矩形套41内流道的流量升高，冲击力增大，当达到平衡后，闸板2停止转动，此时闸板2可以使得排出的水流量稳定。

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 (7)

1.一种自排闸闸门，其特征在于，包括预埋底板(1)、闸板(2)和流量控制牵引装置(4)，所述预埋底板(1)上设置有两个立板(11)，所述闸板(2)位于两个立板(11)之间且为倾斜分布，所述闸板(2)的两侧固定设置有和立板(11)转动连接的支轴(21)，所述闸板(2)上开设有矩形缺口(22)，该矩形缺口(22)内转动连接有和支轴(21)同轴心分布的承载轴(3)，所述承载轴(3)的外表壁固定连接有位于闸板(2)上游侧的上连接板(31)和位于闸板(2)下游侧的下连接板(32)，所述上连接板(31)的顶部和流量控制牵引装置(4)的上游端为上下方向转动连接，所述下连接板(32)的底部固定设置有向上游方向弯曲的驱动上弧形板(321)，所述闸板(2)的下游侧固定设置有位于驱动上弧形板(321)下部的从动下弧形板(23)，所述驱动上弧形板(321)、从动下弧形板(23)和支轴(21)均同轴心分布，所述预埋底板(1)的上端面通过支撑板(12)连接有位于驱动上弧形板(321)和从动下弧形板(23)之间的传动齿轮(13)，所述流量控制牵引装置(4)包括矩形套(41)和橡胶气囊(42)，所述矩形套(41)上的两个开口方向分别朝向上游和下游，所述矩形套(41)的上端面固定设置有笼型罩(411)，所述橡胶气囊(42)容置于笼型罩(411)内且上固定设置有通气管(421)，所述矩形套(41)的上游端固定设置有远端和上连接板(31)连接的连接架(412)，所述矩形套(41)内上下两个侧部设置有两个对称分布的增阻板(413)，两个所述增阻板(413)构成夹角为锐角的通道，该通道的大端靠近矩形套(41)的上游端，所述预埋底板(1)的底部固定设置有和闸板(2)配合使用的密封块(14),该密封块(14)的一侧开设有挡沙坡(141)，另一侧开设有密封面(142)。

2.根据权利要求1所述的一种自排闸闸门，其特征在于，所述增阻板(413)的一端和矩形套(41)的内侧壁为上下转动连接，所述矩形套(41)的内侧壁通过弹性伸缩杆(5)和增阻板(413)的一侧活动连接。

3.根据权利要求2所述的一种自排闸闸门，其特征在于，所述矩形套(41)内的两侧壁转动连接有位于所述通道内的驱动辊(6)，该驱动辊(6)外形为椭圆状且为笼型结构，所述驱动辊(6)的外周边和两个增阻板(413)相对的一侧相切。

4.根据权利要求3所述的一种自排闸闸门，其特征在于，所述驱动辊(6)的两端固定连接有和矩形套(41)转动配合的圆轴(7)，所述圆轴(7)的一端延伸至矩形套(41)的外部并固定连接有驱动头(71)，所述圆轴(7)的外表壁旋合有锁紧螺母。

5.根据权利要求3所述的一种自排闸闸门，其特征在于，所述驱动辊(6)由两个椭圆封板(61)和位于两个椭圆封板(61)之间周向等间距分布的连接柱(62)构成。

6.根据权利要求1所述的一种自排闸闸门，其特征在于，所述连接架(412)为门型结构，所述上连接板(31)的数量为两个且位于连接架(412)的两侧。

7.根据权利要求6所述的一种自排闸闸门，其特征在于，所述上连接板(31)下端面固定连接有L型限位板(311)，所述L型限位板(311)的一侧开设有限位孔(3111)，所述矩形套(41)的底部固定连接有气缸锁紧件(8)，所述气缸锁紧件(8)上的限位插轴(81)和限位孔(3111)配合使用。

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