CN111962478A

CN111962478A - 一种顶支铰翻板钢闸门

Info

Publication number: CN111962478A
Application number: CN202010846616.6A
Authority: CN
Inventors: 张晴; 邬海军; 董杰
Original assignee: Zhejiang Design Institute of Water Conservancy and Hydroelectric Power
Current assignee: Zhejiang Design Institute of Water Conservancy and Hydroelectric Power
Priority date: 2020-08-21
Filing date: 2020-08-21
Publication date: 2020-11-20

Abstract

本发明公开了一种顶支铰翻板钢闸门，它主要由钢闸门、吊轴可移动装置、液压式启闭机、自动锁定装置和土建基础组成。所述钢闸门门顶两侧设有支铰，门底通过吊轴可移动装置与液压式启闭机相连，液压式启闭机液压杆的伸缩可带动钢闸门沿着门顶支铰进行旋转，从而实现钢闸门的关闭和开启。钢闸门处于全开状态时，可通过设置在土建基础闸墩侧壁的自动锁定装置和门体底部的锁定缺口实现钢闸门的水平锁定，在此状态下，通过手动拆装吊轴可移动装置，就可以改变吊轴在闸门上的位置，避开了液压杆轴向延长线与门顶支铰之间的力臂零点，从而使闸门顺利到达竖向检修位置，解决了景观水闸闸门不便检修的难题。

Description

一种顶支铰翻板钢闸门

技术领域

本发明涉及一种水利工程中的闸门技术，具体是一种可沿门顶支铰旋转的翻板钢闸门。

背景技术

由于社会的不断发展，很多水闸都建在城市河道内或人口密集的居民区附近，往往要求水闸与周围景观融为一体，即孔口上方不能有高耸的启闭机房。目前，在水利工程中孔口上方无启闭机房的传统景观水闸闸门主要包括：底轴驱动翻板钢闸门、下卧式钢闸门、气动盾形钢闸门等，这些闸门都有一个共同的特点，就是支铰均设于门底。挡水时闸门竖立，上游面板与水接触；需要泄水时，闸门沿着门底支铰旋转下卧，最后整扇闸门沉于水底。因此，这些传统景观水闸闸门无论处于何种状态均至少有一面与水接触，这为闸门的涂漆防腐及水封更换等检修工作带来了极大的不便，解决此类闸门检修的传统方法为在闸门上、下游侧的河道上分别设置临时挡水围堰，再将围堰之间的水抽干后进行检修，检修完毕后拆除围堰。这种方法不仅工期长，而且人力物力投入大，成为景观水闸的一大痛点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种可沿门顶支铰旋转的翻板钢闸门，闸门位于检修位置时可完全脱离水面，从而解决景观水闸闸门的检修难题。

本发明提供的技术方案为：一种顶支铰翻板钢闸门，主要由钢闸门、吊轴可移动装置、液压式启闭机、自动锁定装置和土建基础组成。所述钢闸门为平面闸门，门顶两侧设有支铰，支铰分别与所述土建基础的闸墩两侧壁相连；钢闸门门底两侧设有吊耳板，通过吊轴可移动装置与液压式启闭机吊头相连。液压式启闭机通过液压缸中间支铰固定在钢闸门下游的闸墩侧壁，液压式启闭机通过液压杆的伸缩来带动钢闸门沿着门顶支铰进行旋转，从而实现闸门的关闭和开启。

所述自动锁定装置为菱角形锁定块，其上设有支铰与闸墩侧壁相连，菱角形锁定块可沿支铰转动。自动锁定装置设置在钢闸门与液压缸中间支铰之间，当钢闸门沿着门顶支铰旋转开启到水平位置时，所述菱角形锁定块正好卡在钢闸门门底所设的锁定缺口上，从而实现钢闸门的水平锁定。当钢闸门需要挡水时，菱角形锁定块从锁定缺口处脱离，钢闸门沿着门顶支铰旋转至直立挡水位置。

所述吊轴可移动装置主要由吊轴、支铰轴、挡轴板和易拆拦阻轴组成。所述吊耳板上均开有腰形孔，挡轴板上开有与腰形孔相同直径的两个半圆孔，挡轴板通过支铰轴与吊耳板连接；当挡轴板绕着支铰轴旋转到某一固定位置时其半圆孔正好与吊耳板的腰形孔上面的半圆孔同心，同心孔处分别装有吊轴和易拆拦阻轴，吊轴与所述液压式启闭机的吊头相连。通过手动拆装所述吊轴可移动装置，来实现吊轴在腰形孔内位置的变化。吊轴可移动装置在不借助额外机械设备的情况下，就能改变吊轴在钢闸门上所处的位置。在钢闸门处于水平锁定位置时利用此功能，可使液压式启闭机液压杆巧妙避开其与钢闸门门顶支铰之间的力臂零点，进而使门顶支铰与液压杆的轴向延长线之间的距离由负值变为正值，最后启动液压式启闭机，使液压杆伸长至闸门门体上翻直至竖向倒立，此时，钢闸门全部位于水面以上，便于涂漆防腐和更换水封等检修工作。

本发明的有益效果是：1)水闸孔口上方无启闭机房，景观效果好；2)闸门可在水面以上检修，而且不需要借助额外的机械设备就可使闸门处于检修位置，方便省时，保养维护费用低；3)闸门全开时完全脱离水面，不会受到水体内泥沙的冲刷，也可避免因泥沙淤积而使得闸门无法关闭的情况；4)闸门开启时不用卧倒于水底，也就不用在水闸闸底上专门设置闸门卧倒用的深坑，土建投资较省。

附图说明

图1为本发明闸门全闭挡水工况的侧剖视图；

图2为本发明闸门全闭挡水工况的俯视图；

图3为本发明闸门全开锁定状态的侧剖视图；

图4为本发明闸门与液压式启闭机吊头连接处的局部侧剖视图；

图5为本发明闸门与液压式启闭机吊头连接处的局部俯剖视图；

图6为本发明闸门底部吊耳板开孔形状的局部正视图；

图7为本发明闸门挡轴板的正视图；

图8为本发明闸门全开锁定状态且吊轴位于腰形孔后孔位的侧剖视图；

图9为本发明闸门位于检修位置的侧剖视图。

图中：1–钢闸门；11–闸门门体；12–门顶支铰；13–吊耳板；14–锁定缺口；15–腰形孔；2–吊轴可移动装置；21–吊轴；22–支铰轴；23–挡轴板；24–易拆拦阻轴；3–液压式启闭机；31–吊头；32–液压杆；33–中间支铰；34–液压缸；4–自动锁定装置；41–菱角形锁定块；42–锁定块中支铰；5–土建基础；51–闸墩侧壁；52–闸底。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明：

如图1、图2所示，本发明一种顶支铰翻板钢闸门，主要由钢闸门1、吊轴可移动装置2、液压式启闭机3、自动锁定装置4和土建基础5组成。土建基础5由闸墩侧壁51和闸底52组成，其中，闸墩侧壁51上沿水流方向分别布置有钢闸门1的门顶支铰12、液压式启闭机3的中间支铰33，钢闸门1及液压式启闭机3均能沿其支铰转动。液压式启闭机3主要由液压缸34、中间支铰33、液压杆32和吊头31组成，液压杆32位于液压缸34内部，在压力油的作用下可沿着液压缸34自由伸缩。液压杆32顶端设有吊头31，吊头31与闸门门体11底部通过吊轴可移动装置2相连。闸门门体11处于全闭挡水工况时，液压式启闭机3的液压杆32处于伸长状态，闸门门体11处于直立状态挡水。液压式启闭机3共两套，沿孔口中心线对称布置。

如图3所示，当闸门门体11需要由挡水工况变为全开状态时，液压杆32回缩，带动闸门门体11沿门顶支铰12旋转至水平位置。闸门门体11与液压式启闭机3的中间支铰33之间设有自动锁定装置4，自动锁定装置4的主体为菱角形锁定块41，上设锁定块中支铰42与闸墩侧壁51相连，菱角形锁定块41可沿锁定块中支铰42转动。菱角形锁定块41在自然状态下由于受重力作用两只菱角均朝下，当闸门门体11的门底旋转到接近水平位置时撞击一只菱角使之转动，使得菱角正好卡在闸门门体11底部所设的锁定缺口14上，以实现闸门门体11全开时水平锁定(固定)。当闸门门体11需要由全开锁定状态回到挡水工况时，液压杆32少量回缩，菱角形锁定块41的菱角从闸门门体11锁定缺口14处脱离，菱角形锁定块41在自重的作用下将回到两只菱角均朝下的初始位置，再让液压杆32伸长带动闸门门体11旋转至直立挡水工况。

如图4、图5、图6、图7所示，闸门门体11底部两侧分别设有两块吊耳板13，吊耳板13上均开有腰形孔15。两块吊耳板13之间设置一块可自由旋转的挡轴板23，挡轴板23上开有与吊耳板13腰形孔15相同直径的两个半圆孔，挡轴板23通过支铰轴22与两吊耳板13连接，且当挡轴板23绕着支铰轴22旋转到某一固定位置时其半圆孔正好与吊耳板13腰形孔15上面的半圆孔同心。同心孔处分别装有吊轴21和易拆拦阻轴24，吊轴21与液压式启闭机3的吊头31相连。为便于区分，规定闸门门体11位于直立挡水状态时腰形孔15靠近上游侧的半圆孔位置为前孔位，靠近下游侧的半圆孔位置为后孔位。在闸门门体11正常关闭挡水或开启泄水(含全开锁定)的情况下，吊轴21均位于腰形孔15的前孔位。

如图8、图9所示，当闸门门体11需要检修时，先让闸门门体11处于全开锁定状态，此时，吊轴21位于闸门门体11腰形孔15的前孔位。手动卸下易拆拦阻轴24，再逆时针转动挡轴板23(转动角度建议＞120度)，使吊轴21可在腰形孔15内畅通无阻，再让液压杆32少量回缩，使吊轴21从腰形孔15的前孔位移至后孔位，然后人工逆时针转动挡轴板23，使其半圆孔与腰形孔15两端的半圆孔重合，最后将易拆拦阻轴24安装至腰形孔15的前孔位。以上操作实现了吊轴21的移动，在不使用额外机械设备的情况下，使门顶支铰12与液压杆32的轴向延长线之间的距离由L1变为L2，液压杆32对门顶支铰12的力矩由负值变为正值，并且避开了液压杆32轴向延长线与门顶支铰12之间的力臂零点。最后再启动液压式启闭机3，使液压杆32伸长至闸门门体11竖向倒立，此时，钢闸门1全部位于水面以上，便于涂漆防腐和更换水封等检修工作。

上述实施例结合附图对本发明进行了描述，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，用等同替换或者等效变换方式所获得的技术方案，这些均属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种顶支铰翻板钢闸门，其特征在于：它包括有钢闸门、吊轴可移动装置、液压式启闭机、自动锁定装置和土建基础；所述钢闸门为平面闸门，钢闸门门顶两侧设有支铰，支铰分别与所述土建基础的闸墩两侧壁相连；钢闸门门底两侧均设有吊耳板，通过所述吊轴可移动装置与所述液压式启闭机的吊头相连；液压式启闭机通过中间支铰固定在钢闸门下游的闸墩侧壁，液压式启闭机通过液压杆的伸缩来带动钢闸门沿着门顶支铰旋转，从而实现闸门的关闭和开启。

2.根据权利要求1所述的顶支铰翻板钢闸门，其特征在于：所述自动锁定装置为菱角形锁定块，其上设有支铰与所述土建基础的闸墩侧壁相连；自动锁定装置设置在钢闸门与液压缸中间支铰之间，当钢闸门沿着门顶支铰旋转开启到水平位置时，所述菱角形锁定块正好卡在设于钢闸门门底的锁定缺口上，从而实现钢闸门的水平锁定；当钢闸门需要挡水时，菱角形锁定块从锁定缺口处脱离，钢闸门沿着门顶支铰旋转至直立挡水位置。

3.根据权利要求1所述的顶支铰翻板钢闸门，其特征在于：所述吊轴可移动装置包括有吊轴、支铰轴、挡轴板和易拆拦阻轴；所述吊耳板上均开设有腰形孔，挡轴板上开设有与腰形孔相同直径的两个半圆孔，挡轴板通过支铰轴与所述吊耳板连接；当挡轴板绕着支铰轴旋转到某一固定位置时其半圆孔正好与所述吊耳板的腰形孔上面的半圆孔同心，同心孔处分别装有吊轴和易拆拦阻轴，吊轴与所述液压式启闭机的吊头相连；通过手动拆装所述吊轴可移动装置，来实现吊轴在腰形孔内位置的变化。

4.根据权利要求3所述的顶支铰翻板钢闸门，其特征在于：所述钢闸门在锁定状态，通过改变所述吊轴可移动装置中吊轴的位置，来避开所述液压式启闭机的轴向延长线与门顶支铰之间的力臂零点，使所述钢闸门处于竖向倒立检修位置。