CN111705753A - 一种基于电容式传感的水利工程闸口启闭装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及水利工程的技术领域，且公开了一种基于电容式传感的水利工程闸口启闭装置，包括坝体和转轮，所述坝体的外部活动连接有滑轨一，滑轨一的外部活动连接有闸门，坝体的外部活动连接有电机，电机的外部活动连接有转杆，转杆的外部固定连接有齿轮，转轮的外部活动连接有连接块，连接块的外部活动连接有连杆一，连杆一的内部活动连接有活动块；通过坝体、滑轨一、闸门、电机、转杆、齿轮之间的相互作用下，可以使得在进行闸门的启闭时，避免了人工操作带来的费时费力和效率低下，使得紧急情况下的水流通断也会更为方便，并且齿轮转动带动闸门的升降，也会减小闸门腐蚀生锈产生较大的摩擦力带来的影响。

Description

一种基于电容式传感的水利工程闸口启闭装置
技术领域
本发明涉及水利工程的技术领域，具体为一种基于电容式传感的水利工程闸口启闭装置。
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。也称为水工程。水是人类生产和生活必不可少的宝贵资源，但其自然存在的状态并不完全符合人类的需要。只有修建水利工程，才能控制水流，防止洪涝灾害，并进行水量的调节和分配，以满足人民生活和生产对水资源的需要。
水利工程的建设对于人们的生产和生活具有极为重要的作用，在农业灌溉中，就会用到闸口启闭的设施，但是传统闸门使用时一般都是利用手摇的方式将闸门升起，而闸门的体积和质量都会较大，这就使得人工操作会费时费力，并且效率较低，而闸门由于长时间的泡在水里，还是会有出现腐蚀生锈的状况发生，这就会使得人力操作更为困难，并且当发生紧急情况时，人力操作不利于闸门的紧急关闭，进而可能会造成较为严重的后果，而在需要对小股水流进行通断时，传统的闸门启闭会浪费较长的时间。
所以针对这些问题，我们需要一种基于电容式传感的水利工程闸口启闭装置来解决。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于电容式传感的水利工程闸口启闭装置，具备方便水流的通断和省时省力的优点，解决了现有的闸门体积和质量都会较大，这就使得人工操作会费时费力，并且效率较低，而闸门由于长时间的泡在水里，还是会有出现腐蚀生锈的状况发生，这就会使得人力操作更为困难，并且当发生紧急情况时，人力操作不利于闸门的紧急关闭，进而可能会造成较为严重的后果，而在需要对小股水流进行通断时，传统的闸门启闭会浪费较长时间的问题。
(二)技术方案
为实现上述方便水流的通断和省时省力的目的，本发明提供如下技术方案：一种基于电容式传感的水利工程闸口启闭装置，包括坝体和转轮，所述坝体的外部活动连接有滑轨一，滑轨一的外部活动连接有闸门，坝体的外部活动连接有电机，电机的外部活动连接有转杆，转杆的外部固定连接有齿轮，转轮的外部活动连接有连接块，连接块的外部活动连接有连杆一，连杆一的内部活动连接有活动块，连杆一的外部活动连接有连杆二，连杆二的外部固定连接有闸板，连杆二的外部活动连接有滑轨二，滑轨二的内部固定连接有正极板，滑轨二的内部固定连接有负极板，滑轨二的内部活动连接有连接板，滑轨二的内部活动连接有电流变体，电流变体的外部活动连接有压板。
优选的，所述转轮活动连接在闸门的内部，闸门的外部固定连接有规格与齿轮相匹配的齿牙，齿轮的数量不少于两个且均匀分布在转杆的外部，齿轮与齿牙的外部啮合。
优选的，所述连杆一的表面开设有滑槽，连接块和活动块均活动连接在滑槽的内侧，活动块活动连接在闸门的内部。
优选的，所述闸门的表面开设有泄水口，闸板的规格与泄水口相匹配。
优选的，所述滑轨二固定在闸门的内部，正极板的规格与负极板的规格相匹配，连接板的顶部固定连接有电介质板，电介质板的顶部活动连接有弹簧一，连接板采用绝缘材料，电介质板的规格与正极板、负极板相匹配，连接板的外部活动连接有防水软壳。
优选的，所述压板的外部活动连接弹簧二，弹簧二活动连接在电流变体的内部，压板的外部设置有防滑垫。
优选的，所述电机、转轮、电流变体均与驱动电源电连接，电介质板与驱动电源、转轮、电流变体电连接。
优选的，所述电流变体的主要材料为石膏、石灰、碳粉和橄榄油，电流变体在通电状态下呈固态，非通电状态下呈液态。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种基于电容式传感的水利工程闸口启闭装置，具备以下有益效果：
1、该基于电容式传感的水利工程闸口启闭装置，通过坝体、滑轨一、闸门、电机、转杆、齿轮之间的相互作用下，可以使得在进行闸门的启闭时，避免了人工操作带来的费时费力和效率低下，使得紧急情况下的水流通断也会更为方便，并且齿轮转动带动闸门的升降，也会减小闸门腐蚀生锈产生较大的摩擦力带来的影响。
2、该基于电容式传感的水利工程闸口启闭装置，通过转轮、连接块、连杆一、活动块、连杆二、闸板、滑轨二、正极板、负极板、连接板、电流变体、压板之间的相互作用下，可以使得本装置对于小股水流的通断更为方便，在闸板打开的高度也可以得到控制并且在升起时可以得到暂时的固定，这样保证了水流的流通，更加保证了在农业小面积灌溉或者用水量小时，用水作业的正常运行，并且在泄洪作业时，闸板的开启可以分担闸门的压力。
附图说明
图1为本发明结构局部剖视示意图；
图2为本发明闸门内部结构局部剖视示意图；
图3为本发明图2中A处结构示意图；
图4为本发明图2中B处结构示意图。
图中：1、坝体；2、转轮；3、滑轨一；4、闸门；5、电机；6、转杆；7、齿轮；8、连接块；9、连杆一；10、活动块；11、连杆二；12、闸板；13、滑轨二；14、正极板；15、负极板；16、连接板；17、电流变体；18、压板。
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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，一种基于电容式传感的水利工程闸口启闭装置，包括坝体1 和转轮2，坝体1的外部活动连接有滑轨一3，滑轨一3的外部活动连接有闸门 4，坝体1的外部活动连接有电机5，电机5的外部活动连接有转杆6，转杆6 的外部固定连接有齿轮7，转轮2活动连接在闸门4的内部，闸门4的外部固定连接有规格与齿轮7相匹配的齿牙，齿轮7的数量不少于两个且均匀分布在转杆6的外部，齿轮7与齿牙的外部啮合；通过坝体1、滑轨一3、闸门4、电机 5、转杆6、齿轮7之间的相互作用下，可以使得在进行闸门4的启闭时，避免了人工操作带来的费时费力和效率低下，使得紧急情况下的水流通断也会更为方便，并且齿轮7转动带动闸门4的升降，也会减小闸门腐蚀生锈产生较大的摩擦力带来的影响。
转轮2的外部活动连接有连接块8，连接块8的外部活动连接有连杆一9，连杆一9的内部活动连接有活动块10，连杆一9的表面开设有滑槽，连接块8 和活动块10均活动连接在滑槽的内侧，活动块10活动连接在闸门4的内部；连杆一9的外部活动连接有连杆二11，连杆二11的外部固定连接有闸板12，闸门4的表面开设有泄水口，闸板12的规格与泄水口相匹配；连杆二11的外部活动连接有滑轨二13，滑轨二13的内部固定连接有正极板14，滑轨二13的内部固定连接有负极板15，滑轨二13的内部活动连接有连接板16，滑轨二13 固定在闸门4的内部，正极板14的规格与负极板15的规格相匹配，连接板16 的顶部固定连接有电介质板，电介质板的顶部活动连接有弹簧一，连接板16采用绝缘材料，电介质板的规格与正极板14、负极板15相匹配，连接板16的外部活动连接有防水软壳。
滑轨二13的内部活动连接有电流变体17，电流变体17的主要材料为石膏、石灰、碳粉和橄榄油，电流变体17在通电状态下呈固态，非通电状态下呈液态；电流变体17的外部活动连接有压板18，压板18的外部活动连接弹簧二，弹簧二活动连接在电流变体17的内部，压板18的外部设置有防滑垫，电机5、转轮 2、电流变体17均与驱动电源电连接，电介质板与驱动电源、转轮2、电流变体 17电连接，通过转轮2、连接块8、连杆一9、活动块10、连杆二11、闸板12、滑轨二13、正极板14、负极板15、连接板16、电流变体17、压板18之间的相互作用下，可以使得本装置对于小股水流的通断更为方便，在闸板12打开的高度也可以得到控制并且在升起时可以得到暂时的固定，这样保证了水流的流通，更加保证了在农业小面积灌溉或者用水量小时，用水作业的正常运行，并且在泄洪作业时，闸板12的开启可以分担闸门4的压力。
工作过程和原理:当本装置开始启用时，由于坝体1的外部活动连接有滑轨一3，滑轨一3的外部活动连接有闸门4，坝体1的外部活动连接有电机5，电机5的外部活动连接有转杆6，转杆6的外部固定连接有齿轮7，转轮2活动连接在闸门4的内部，闸门4的外部固定连接有规格与齿轮7相匹配的齿牙，齿轮7的数量不少于两个且均匀分布在转杆6的外部，齿轮7与齿牙的外部啮合，电机5与驱动电源电连接；此时当人们需要将闸门4升起时，通过驱动电源驱动电机5启动，电机5启动带动转杆6转动，转杆6转动带动齿轮7转动，齿轮7转动在齿牙的作用下带动闸门4运动升起。
由于转轮2的外部活动连接有连接块8，连接块8的外部活动连接有连杆一 9，连杆一9的内部活动连接有活动块10，连杆一9的外部活动连接有连杆二 11，连杆二11的外部固定连接有闸板12，连杆二11的外部活动连接有滑轨二 13，连杆一9的表面开设有滑槽，连接块8和活动块10均活动连接在滑槽的内侧，活动块10活动连接在闸门4的内部，闸门4的表面开设有泄水口，闸板12 的规格与泄水口相匹配，转轮2驱动电源电连接；此时操作者想要将闸板12升起，通过驱动电源驱动转轮2转动，转轮2转动在连接块8的作用下带动连杆一9运动，连杆一9运动带动活动块10运动，连杆一9运动在活动块10的作用下带动连杆二11在滑轨二13内部滑动，连杆二11运动带动闸板12升起。
由于滑轨二13的内部固定连接有正极板14，滑轨二13的内部固定连接有负极板15，滑轨二13的内部活动连接有连接板16，滑轨二13的内部活动连接有电流变体17，电流变体17的外部活动连接有压板18，滑轨二13固定在闸门 4的内部，正极板14的规格与负极板15的规格相匹配，连接板16的顶部固定连接有电介质板，电介质板的顶部活动连接有弹簧一，连接板16采用绝缘材料，电介质板的规格与正极板14、负极板15相匹配，连接板16的外部活动连接有防水软壳，压板18的外部活动连接弹簧二，弹簧二活动连接在电流变体17的内部，压板18的外部设置有防滑垫，电流变体17与驱动电源电连接，电介质板与驱动电源、转轮2、电流变体17电连接；此时当连杆二11运动与连接板 16接触并带动其运动，连接板16运动带动电介质板运动，电介质板运动使得弹簧一收缩，并且随着电介质板与正极板14、负极板15的正对面积S增大，电容量C增大，表达式如下：
C＝εS/4πkd
此时电流发生变化，进而使得驱动电源不再驱动转轮2转动以及驱动电源给电流变体17供电，转轮2停止转动使得闸板12停止运动，电流变体17通电转变成固态，固态的电流变体17带动压板18运动，压板18运动带动弹簧二伸长，压板18在防滑垫的作用下限制连杆二11向下运动的趋势，当需要闸板12 恢复初始状态时，只需操作者停止驱动电源给电流变体17供电，闸板12在重力作用下恢复至初始位置。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种基于电容式传感的水利工程闸口启闭装置，包括坝体(1)和转轮(2)，其特征在于：所述坝体(1)的外部活动连接有滑轨一(3)，滑轨一(3)的外部活动连接有闸门(4)，坝体(1)的外部活动连接有电机(5)，电机(5)的外部活动连接有转杆(6)，转杆(6)的外部固定连接有齿轮(7)，转轮(2)的外部活动连接有连接块(8)，连接块(8)的外部活动连接有连杆一(9)，连杆一(9)的内部活动连接有活动块(10)，连杆一(9)的外部活动连接有连杆二(11)，连杆二(11)的外部固定连接有闸板(12)，连杆二(11)的外部活动连接有滑轨二(13)，滑轨二(13)的内部固定连接有正极板(14)，滑轨二(13)的内部固定连接有负极板(15)，滑轨二(13)的内部活动连接有连接板(16)，滑轨二(13)的内部活动连接有电流变体(17)，电流变体(17)的外部活动连接有压板(18)。
2.根据权利要求1所述的一种基于电容式传感的水利工程闸口启闭装置，其特征在于：所述转轮(2)活动连接在闸门(4)的内部，闸门(4)的外部固定连接有规格与齿轮(7)相匹配的齿牙，齿轮(7)的数量不少于两个且均匀分布在转杆(6)的外部，齿轮(7)与齿牙的外部啮合。
3.根据权利要求1所述的一种基于电容式传感的水利工程闸口启闭装置，其特征在于：所述连杆一(9)的表面开设有滑槽，连接块(8)和活动块(10)均活动连接在滑槽的内侧，活动块(10)活动连接在闸门(4)的内部。
4.根据权利要求1所述的一种基于电容式传感的水利工程闸口启闭装置，其特征在于：所述闸门(4)的表面开设有泄水口，闸板(12)的规格与泄水口相匹配。
5.根据权利要求1所述的一种基于电容式传感的水利工程闸口启闭装置，其特征在于：所述滑轨二(13)固定在闸门(4)的内部，正极板(14)的规格与负极板(15)的规格相匹配，连接板(16)的顶部固定连接有电介质板，电介质板的顶部活动连接有弹簧一，连接板(16)采用绝缘材料，电介质板的规格与正极板(14)、负极板(15)相匹配，连接板(16)的外部活动连接有防水软壳。
6.根据权利要求1所述的一种基于电容式传感的水利工程闸口启闭装置，其特征在于：所述压板(18)的外部活动连接弹簧二，弹簧二活动连接在电流变体(17)的内部，压板(18)的外部设置有防滑垫。
7.根据权利要求1所述的一种基于电容式传感的水利工程闸口启闭装置，其特征在于：所述电机(5)、转轮(2)、电流变体(17)均与驱动电源电连接，电介质板与驱动电源、转轮(2)、电流变体(17)电连接。
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