CN112030893B - 一种用于水利工程的液压活动坝挡水泄洪系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于水利工程的液压活动坝挡水泄洪系统，涉及活动坝技术领域，坝体单元包括支撑桩基，还包括均转动连接在两个坝体承载桩基之间的下挡水板和上挡水板，下挡水板和上挡水板均为“C”字形，且互为中心对称，下挡水板凸面的顶部与支撑桩基之间通过第一电动液压缸形成翻转式的联动结构，上挡水板凹面的顶部与支撑桩基之间通过第二电动液压缸形成翻转式的联动结构，将现有的活动坝结构，由原来的单开式，改为对开式，这种活动坝在启闭时优势在于尽管其中一个液压缸所携带的活动坝结构无法开启，另外一个依然可以正常运行，从而确保泄洪和蓄水工作井然有序的进行，确保整个活动坝泄洪系统可以正常运行。

Description

一种用于水利工程的液压活动坝挡水泄洪系统

技术领域

本发明涉及活动坝技术领域，具体为一种用于水利工程的液压活动坝挡水泄洪系统。

背景技术

活动坝是水利科技的一项革命性成果，是目前世界领先的弧形坝技术，它广泛应用于农业灌溉、渔业、船闸、海水挡潮、小河流治理、小水电站建设、城市水系及旅游景观工程等。液压坝是一种新型的拦蓄水装置，对于拦蓄水方面具有显著效果。

现有的活动坝，在结构上包括两根以上的液压缸，一组负责挡水蓄水的弧形板坝体结构以及连接在上述弧形板坝体结构和河道底部混凝土基座之间的铰接结构，甚至有些活动坝还包含了对应的密封结构。

上述结构的活动坝，在实际使用时，存在如下缺陷：

现有的活动坝，为单开式结构，在实际运作时，若液压缸出现故障，则该液压缸所对应的活动坝就无法开启，造成泄流量的减少；

现有的活动坝，在实际使用时，缺少对水面漂浮物进行打捞和处理的结构，致使上游的垃圾经过该活动坝后，继续向下游漂浮，使得下游水域造成污染；

综上，本领域的技术人员提出了一种用于水利工程的液压活动坝挡水泄洪系统。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于水利工程的液压活动坝挡水泄洪系统，解决了现有的活动坝，为单开式结构，在实际运作时，若液压缸出现故障，则该液压缸所对应的活动坝就无法开启，造成泄流量的减少以及现有的活动坝，在实际使用时，缺少对水面漂浮物进行打捞和处理的结构，致使上游的垃圾经过该活动坝后，继续向下游漂浮，使得下游水域造成污染的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于水利工程的液压活动坝挡水泄洪系统，包括固定设置在河道内部底端的钢筋混凝土基础，在所述钢筋混凝土基础的顶端对称式固定连接有两个坝体承载桩基，所述两个坝体承载桩基之间以及钢筋混凝土基础的顶端共同连接有坝体单元，在所述钢筋混凝土基础的顶端且位于坝体承载桩基的一侧位置处对称式固定连接有两个限位桩基，两个所述限位桩基的内部均开设有“凹”字形结构的升降通槽，两个所述升降通槽的内部共同滑动连接有悬浮式升降单元，在所述悬浮式升降单元的顶端分别固定安装有垃圾收集单元和垃圾粉碎输送单元，按照泄洪时，水流动的方向，水流先经过垃圾收集单元的下方，再经过垃圾粉碎输送单元的下方。

所述坝体单元包括固定连接在钢筋混凝土基础顶端的支撑桩基，还包括均转动连接在两个坝体承载桩基之间的下挡水板和上挡水板，所述下挡水板和上挡水板均为“C”字形，且互为中心对称，所述下挡水板凸面的顶部与支撑桩基之间通过第一电动液压缸形成翻转式的联动结构，所述上挡水板凹面的顶部与支撑桩基之间通过第二电动液压缸形成翻转式的联动结构。

所述悬浮式升降单元包括对应滑动设置在每个升降通槽内部的浮块，每个所述浮块的两侧端面均固定连接有“凵”字形结构的滚轮安装框架，在“凵”字形结构滚轮安装框架的内部转动连接有若干个呈竖向分布的导向滚轮，两个所述浮块相邻端面的顶部共同固定连接有一块载板。

所述垃圾收集单元包括两块对称连接在载板顶端的支撑平台，每块所述支撑平台的顶端均固定安装有一个轴承座，两个所述轴承座的内部共同转动连接有一组垃圾收集框架，所述垃圾收集框架竖向截面为正六边形结构，在正六边形的每个节点处，均焊接有若干根呈“一”字形分布的垃圾内扒杆。

所述垃圾粉碎输送单元包括内嵌式固定安装在载板边缘内部的粉碎筒，所述粉碎筒的顶端为敞口结构，且在粉碎筒的内部转动连接有一根绞龙式粉碎轴，在所述粉碎筒沿着输料方向的末端底部连通串接有一区段输送粉碎结构，在所述一区段输送粉碎结构的出料口连通串接有二区段输送粉碎结构，在所述二区段输送粉碎结构的出料口连通串接有三区段输送粉碎结构。

进一步的，在所述钢筋混凝土基础的顶端固定连接有缝隙封堵板，所述下挡水板和上挡水板闭合时，所述缝隙封堵板与下挡水板的底端相接触。

进一步的，所述下挡水板、上挡水板均与两个坝体承载桩基之间通过衔接柱形成转动连接结构；

所述下挡水板和上挡水板闭合式，共同组成“S”字形的河水截流构件。

进一步的，所述下挡水板和上挡水板的凹面均固定焊接设置有若干块加强板，若干块加强板之间均通过若干根加强钢筋形成网状的串接式加强结构。

进一步的，每个所述导向滚轮均与升降通槽的内壁相接触。

进一步的，在所述载板的内部开设有若干个等距离分布的落水孔，每个所述浮块与载板之间均通过加强框架形成承载力加强结构。

进一步的，所述垃圾收集单元还包括固定串接安装在垃圾收集框架中心轴端部的第一从动同步带轮、固定安装在载板顶端的三相异步交流电机，所述三相异步交流电机的驱动端固定安装有第一主动同步带轮，所述第一从动同步带轮与第一主动同步带轮之间共同套接有一根第一同步带。

进一步的，所述绞龙式粉碎轴背离一区段输送粉碎结构的端部，固定串接安装有第二从动同步带轮，在所述三相异步交流电机驱动端的外部套设安装有第二主动同步带轮，所述第二从动同步带轮和第二主动同步带轮之间共同套接有一根第二同步带。

进一步的，在所述粉碎筒的顶部一侧固定焊接有一块垃圾挡板，所述垃圾挡板至少具有5°的倾斜角。

进一步的，所述一区段输送粉碎结构、二区段输送粉碎结构以及三区段输送粉碎结构的结构均与绞龙式粉碎轴和粉碎筒共同组成的粉碎输料结构相同。

进一步的，所述一区段输送粉碎结构、二区段输送粉碎结构以及三区段输送粉碎结构中所设置的绞龙式粉碎轴，首尾之间分别通过两个相互啮合的主动锥齿轮和从动锥齿轮形成转弯处的传动结构。

有益效果

本发明提供了一种用于水利工程的液压活动坝挡水泄洪系统。与现有技术相比具备以下有益效果：

1、一种用于水利工程的液压活动坝挡水泄洪系统，坝体单元包括固定连接在钢筋混凝土基础顶端的支撑桩基，还包括均转动连接在两个坝体承载桩基之间的下挡水板和上挡水板，下挡水板和上挡水板均为“C”字形，且互为中心对称，下挡水板凸面的顶部与支撑桩基之间通过第一电动液压缸形成翻转式的联动结构，上挡水板凹面的顶部与支撑桩基之间通过第二电动液压缸形成翻转式的联动结构，将现有的活动坝结构，由原来的单开式，改为对开式，这种活动坝在启闭时优势在于尽管其中一个液压缸所携带的活动坝结构无法开启，另外一个依然可以正常运行，从而确保泄洪和蓄水工作井然有序的进行，确保整个活动坝泄洪系统可以正常运行。

2、一种用于水利工程的液压活动坝挡水泄洪系统，悬浮式升降单元包括对应滑动设置在每个升降通槽内部的浮块，每个浮块的两侧端面均固定连接有“凵”字形结构的滚轮安装框架，在“凵”字形结构滚轮安装框架的内部转动连接有若干个呈竖向分布的导向滚轮，两个浮块相邻端面的顶部共同固定连接有一块载板，上述结构在实际使用时，浮块根据水位自动升降，在导向滚轮的作用下，使得整块载板携带垃圾收集单元和垃圾粉碎输送单元同步升降，便于垃圾收集单元和垃圾粉碎输送单元对水面漂浮物进行打捞粉碎和输送，大幅度提高了整个活动坝挡水泄洪系统的实用性。

3、一种用于水利工程的液压活动坝挡水泄洪系统，垃圾收集单元包括两块对称连接在载板顶端的支撑平台，每块支撑平台的顶端均固定安装有一个轴承座，两个轴承座的内部共同转动连接有一组垃圾收集框架，垃圾收集框架竖向截面为正六边形结构，在正六边形的每个节点处，均焊接有若干根呈“一”字形分布的垃圾内扒杆，垃圾粉碎输送单元包括内嵌式固定安装在载板边缘内部的粉碎筒，粉碎筒的顶端为敞口结构，且在粉碎筒的内部转动连接有一根绞龙式粉碎轴，在粉碎筒沿着输料方向的末端底部连通串接有一区段输送粉碎结构，在一区段输送粉碎结构的出料口连通串接有二区段输送粉碎结构，在二区段输送粉碎结构的出料口连通串接有三区段输送粉碎结构，上述结构，在实际使用时，可以对泄洪过程中水面上的漂浮物进行打捞，并且打捞后的漂浮物垃圾会得到的有效的粉碎，并通过若干长度的输送结构，输送至河岸，避免下游的水域继续遭受水面垃圾的污染。

附图说明

图1为本发明装配状态下的第一视角的结构示意图；

图2为本发明装配状态下的第二视角的结构示意图；

图3为本发明的分解结构示意图；

图4为本发明装配状态下的俯视图；

图5为本发明为本发明装配状态下的正视图；

图6为本发明坝体单元的装配结构示意图；

图7为本发明坝体单元处于装配状态下的正视图；

图8为本发明悬浮式升降单元的结构示意图；

图9为本发明垃圾收集单元的结构示意图；

图10为本发明垃圾粉碎输送单元的结构示意图；

图11为本发明各段输送粉碎结构依次串接后内部绞龙式粉碎轴之间的连接示意图。

图中：1、钢筋混凝土基础；2、缝隙封堵板；3、坝体承载桩基；4、坝体单元；41、支撑桩基；42、下挡水板；43、上挡水板；44、衔接柱；45、第一电动液压缸；46、第二电动液压缸；47、加强板；48、加强钢筋；5、限位桩基；6、悬浮式升降单元；61、浮块；62、滚轮安装框架；63、导向滚轮；64、载板；65、落水孔；66、加强框架；7、垃圾收集单元；71、支撑平台；72、垃圾收集框架；73、垃圾内扒杆；74、第一从动同步带轮；75、三相异步交流电机；76、第一主动同步带轮；77、第一同步带；78、轴承座；8、垃圾粉碎输送单元；81、粉碎筒；82、绞龙式粉碎轴；83、第二从动同步带轮；84、第二主动同步带轮；85、第二同步带；86、垃圾挡板；87、一区段输送粉碎结构；88、二区段输送粉碎结构；89、三区段输送粉碎结构；810、主动锥齿轮；811、从动锥齿轮；9、升降通槽。

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1-5，本发明提供一种技术方案：一种用于水利工程的液压活动坝挡水泄洪系统，包括固定设置在河道内部底端的钢筋混凝土基础1，在钢筋混凝土基础1的顶端固定连接有缝隙封堵板2，在钢筋混凝土基础1的顶端对称式固定连接有两个坝体承载桩基3，两个坝体承载桩基3之间以及钢筋混凝土基础1的顶端共同连接有坝体单元4，在钢筋混凝土基础1的顶端且位于坝体承载桩基3的一侧位置处对称式固定连接有两个限位桩基5，两个限位桩基5的内部均开设有“凹”字形结构的升降通槽9，两个升降通槽9的内部共同滑动连接有悬浮式升降单元6，在悬浮式升降单元6的顶端分别固定安装有垃圾收集单元7和垃圾粉碎输送单元8，按照泄洪时，水流动的方向，水流先经过垃圾收集单元7的下方，再经过垃圾粉碎输送单元8的下方。

请参阅图6-7，坝体单元4包括固定连接在钢筋混凝土基础1顶端的支撑桩基41，还包括均转动连接在两个坝体承载桩基3之间的下挡水板42和上挡水板43，下挡水板42和上挡水板43均为“C”字形，且互为中心对称，下挡水板42和上挡水板43闭合时，缝隙封堵板2与下挡水板42的底端相接触，下挡水板42凸面的顶部与支撑桩基41之间通过第一电动液压缸45形成翻转式的联动结构，上挡水板43凹面的顶部与支撑桩基41之间通过第二电动液压缸46形成翻转式的联动结构，下挡水板42、上挡水板43均与两个坝体承载桩基3之间通过衔接柱44形成转动连接结构，下挡水板42和上挡水板43闭合式，共同组成“S”字形的河水截流构件，下挡水板42和上挡水板43的凹面均固定焊接设置有若干块加强板47，若干块加强板47之间均通过若干根加强钢筋48形成网状的串接式加强结构。

请参阅图8，悬浮式升降单元6包括对应滑动设置在每个升降通槽9内部的浮块61，每个浮块61的两侧端面均固定连接有“凵”字形结构的滚轮安装框架62，在“凵”字形结构滚轮安装框架62的内部转动连接有若干个呈竖向分布的导向滚轮63，两个浮块61相邻端面的顶部共同固定连接有一块载板64，每个导向滚轮63均与升降通槽9的内壁相接触，在载板64的内部开设有若干个等距离分布的落水孔65，每个浮块61与载板64之间均通过加强框架66形成承载力加强结构。

请参阅图9，垃圾收集单元7包括两块对称连接在载板64顶端的支撑平台71，每块支撑平台71的顶端均固定安装有一个轴承座78，两个轴承座78的内部共同转动连接有一组垃圾收集框架72，垃圾收集框架72竖向截面为正六边形结构，在正六边形的每个节点处，均焊接有若干根呈“一”字形分布的垃圾内扒杆73，垃圾收集单元7还包括固定串接安装在垃圾收集框架72中心轴端部的第一从动同步带轮74、固定安装在载板64顶端的三相异步交流电机75，三相异步交流电机75的驱动端固定安装有第一主动同步带轮76，第一从动同步带轮74与第一主动同步带轮76之间共同套接有一根第一同步带77。

请参阅图10，垃圾粉碎输送单元8包括内嵌式固定安装在载板64边缘内部的粉碎筒81，粉碎筒81的顶端为敞口结构，且在粉碎筒81的内部转动连接有一根绞龙式粉碎轴82，在粉碎筒81沿着输料方向的末端底部连通串接有一区段输送粉碎结构87，在一区段输送粉碎结构87的出料口连通串接有二区段输送粉碎结构88，在二区段输送粉碎结构88的出料口连通串接有三区段输送粉碎结构89，绞龙式粉碎轴82背离一区段输送粉碎结构87的端部，固定串接安装有第二从动同步带轮83，在三相异步交流电机75驱动端的外部套设安装有第二主动同步带轮84，第二从动同步带轮83和第二主动同步带轮84之间共同套接有一根第二同步带85，在粉碎筒81的顶部一侧固定焊接有一块垃圾挡板86，垃圾挡板86至少具有5°的倾斜角。

请参阅图11，一区段输送粉碎结构87、二区段输送粉碎结构88以及三区段输送粉碎结构89的结构均与绞龙式粉碎轴82和粉碎筒81共同组成的粉碎输料结构相同，一区段输送粉碎结构87、二区段输送粉碎结构88以及三区段输送粉碎结构89中所设置的绞龙式粉碎轴82，首尾之间分别通过两个相互啮合的主动锥齿轮810和从动锥齿轮811形成转弯处的传动结构。

使用时，需要开启整个挡水坝泄洪系统进行泄洪时，当泄洪量不大时，任意打开下挡水板42和上挡水板43中的其中一个，即可满足泄洪需求，当泄洪量较大时，需要同时打开下挡水板42和上挡水板43，来增大下挡水板42和上挡水板43之间的距离；

具体的开启操作为：打开其中一个时，单一启动第一电动液压缸45、第二电动液压缸46，让第一电动液压缸45或第二电动液压缸46对应拉动下挡水板42和上挡水板43，致使下挡水板42或上挡水板43逆时针旋转，进而增大了下挡水板42或上挡水板43两者之间的距离，同理，需要同时打开时，第一电动液压缸45和第二电动液压缸46对应同时拉动下挡水板42和上挡水板43，从而同样大幅度增大下挡水板42和上挡水板43之间的距离；

在泄洪的过程中，浮块61自身具有浮力，在升降通槽9的内部，并且在若干个导向滚轮63的作用下，会根据液位的变化而变化，进而带动载板64以及载板64所携带的垃圾收集单元7和垃圾粉碎输送单元8整体上下移动；

需要对泄洪过程中，水面漂浮物进行打捞、粉碎以及输送时，启动三相异步交流电机75，带动第一主动同步带轮76、第二主动同步带轮84同步转动，分别在第一同步带77和第二同步带85的作用下，对应带动第一从动同步带轮74和第二从动同步带轮83旋转，第一从动同步带轮74带动整个垃圾收集框架72旋转，垃圾内扒杆73将水面漂浮物从水中打捞至载板64上，并掉落在粉碎筒81上；

第二从动同步带轮83带动绞龙式粉碎轴82同步转动，绞龙式粉碎轴82一方面可以对垃圾进行粉碎处理，另一方面可以对粉碎后的垃圾进行输送，并依次经过一区段输送粉碎结构87、二区段输送粉碎结构88以及三区段输送粉碎结构89，最终输送至河岸暂存区域，实现粉碎和输送同步进行的目的。

需要说明的和是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

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 (2)

1.一种用于水利工程的液压活动坝挡水泄洪系统，包括固定设置在河道内部底端的钢筋混凝土基础（1），其特征在于，在所述钢筋混凝土基础（1）的顶端对称式固定连接有两个坝体承载桩基（3），所述两个坝体承载桩基（3）之间以及钢筋混凝土基础（1）的顶端共同连接有坝体单元（4），在所述钢筋混凝土基础（1）的顶端且位于坝体承载桩基（3）的一侧位置处对称式固定连接有两个限位桩基（5），两个所述限位桩基（5）的内部均开设有“凹”字形结构的升降通槽（9），两个所述升降通槽（9）的内部共同滑动连接有悬浮式升降单元（6），在所述悬浮式升降单元（6）的顶端分别固定安装有垃圾收集单元（7）和垃圾粉碎输送单元（8），按照泄洪时，水流动的方向，水流先经过垃圾收集单元（7）的下方，再经过垃圾粉碎输送单元（8）的下方；

所述坝体单元（4）包括固定连接在钢筋混凝土基础（1）顶端的支撑桩基（41），还包括均转动连接在两个坝体承载桩基（3）之间的下挡水板（42）和上挡水板（43），所述下挡水板（42）和上挡水板（43）均为“C”字形，且互为中心对称，所述下挡水板（42）凸面的顶部与支撑桩基（41）之间通过第一电动液压缸（45）形成翻转式的联动结构，所述上挡水板（43）凹面的顶部与支撑桩基（41）之间通过第二电动液压缸（46）形成翻转式的联动结构，所述钢筋混凝土基础（1）的顶端固定连接有缝隙封堵板（2），所述下挡水板（42）和上挡水板（43）闭合时，所述缝隙封堵板（2）与下挡水板（42）的底端相接触，所述下挡水板（42）、上挡水板（43）均与两个坝体承载桩基（3）之间通过衔接柱（44）形成转动连接结构，所述下挡水板（42）和上挡水板（43）闭合时，共同组成“S”字形的河水截流构件，所述下挡水板（42）和上挡水板（43）的凹面均固定焊接设置有若干块加强板（47），若干块加强板（47）之间均通过若干根加强钢筋（48）形成网状的串接式加强结构；

所述悬浮式升降单元（6）包括对应滑动设置在每个升降通槽（9）内部的浮块（61），每个所述浮块（61）的两侧端面均固定连接有“凵”字形结构的滚轮安装框架（62），在“凵”字形结构滚轮安装框架（62）的内部转动连接有若干个呈竖向分布的导向滚轮（63），两个所述浮块（61）相邻端面的顶部共同固定连接有一块载板（64）；

所述垃圾收集单元（7）包括两块对称连接在载板（64）顶端的支撑平台（71），每块所述支撑平台（71）的顶端均固定安装有一个轴承座（78），两个所述轴承座（78）的内部共同转动连接有一组垃圾收集框架（72），所述垃圾收集框架（72）竖向截面为正六边形结构，在正六边形的每个节点处，均焊接有若干根呈“一”字形分布的垃圾内扒杆（73），所述垃圾收集单元（7）还包括固定串接安装在垃圾收集框架（72）中心轴端部的第一从动同步带轮（74）、固定安装在载板（64）顶端的三相异步交流电机（75），所述三相异步交流电机（75）的驱动端固定安装有第一主动同步带轮（76），所述第一从动同步带轮（74）与第一主动同步带轮（76）之间共同套接有一根第一同步带（77）；

所述垃圾粉碎输送单元（8）包括内嵌式固定安装在载板（64）边缘内部的粉碎筒（81），所述粉碎筒（81）的顶端为敞口结构，且在粉碎筒（81）的内部转动连接有一根绞龙式粉碎轴（82），在所述粉碎筒（81）沿着输料方向的末端底部连通串接有一区段输送粉碎结构（87），在所述一区段输送粉碎结构（87）的出料口连通串接有二区段输送粉碎结构（88），在所述二区段输送粉碎结构（88）的出料口连通串接有三区段输送粉碎结构（89），所述绞龙式粉碎轴（82）背离一区段输送粉碎结构（87）的端部，固定串接安装有第二从动同步带轮（83），在所述三相异步交流电机（75）驱动端的外部套设安装有第二主动同步带轮（84），所述第二从动同步带轮（83）和第二主动同步带轮（84）之间共同套接有一根第二同步带（85），所述粉碎筒（81）的顶部一侧固定焊接有一块垃圾挡板（86），所述垃圾挡板（86）至少具有5°的倾斜角，所述一区段输送粉碎结构（87）、二区段输送粉碎结构（88）以及三区段输送粉碎结构（89）的结构均与绞龙式粉碎轴（82）和粉碎筒（81）共同组成的粉碎输料结构相同，所述一区段输送粉碎结构（87）、二区段输送粉碎结构（88）以及三区段输送粉碎结构（89）中所设置的绞龙式粉碎轴（82），首尾之间分别通过两个相互啮合的主动锥齿轮（810）和从动锥齿轮（811）形成转弯处的传动结构。

2.根据权利要求1所述的一种用于水利工程的液压活动坝挡水泄洪系统，其特征在于，每个所述导向滚轮（63）均与升降通槽（9）的内壁相接触；

在所述载板（64）的内部开设有若干个等距离分布的落水孔（65），每个所述浮块（61）与载板（64）之间均通过加强框架（66）形成承载力加强结构。

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