CN112482312A - 一种自启闭式水位控制闸门 - Google Patents

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卢健
巫纾予
李江
顾哲
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Abstract

本发明公开了一种自启闭式水位控制闸门，包括闸门框、闸板、磁力锁、液位开关和闭门弹簧。其中，闸板安装于闸门框内，闸板的一个竖向边缘与闸门框通过门轴连接；磁力锁包括锁身和锁扣，锁身固定于闸门框的顶部内侧，锁扣固定于闸板的上游侧，锁身与锁扣可分离式连接；液位开关与磁力锁电连接，液位开关用于在水位高于预设高度后控制磁力锁开锁；闭门弹簧固定于闸门框上，闭门弹簧的一端与闸板的下游侧接触，用于驱动闸板关闭。相比于现有技术，本发明既能够保障蓄水需求，有效降低了无闸板条件下农田余水直接排入湖泊带来的面源污染影响，又节省了传统闸门控制的电力成本。

Description

一种自启闭式水位控制闸门
技术领域
本发明涉及闸门技术领域，特别是涉及一种自启闭式水位控制闸门。
背景技术
现有的田间排水闸门包括闸门、底座和启闭设备，其中闸门主要采用电动驱动方式，包括升降式闸板和电动机升降系统。当闸门前水位达到预设高度时闸门开启，低于预设水位时闸门关闭。然而，这种阀门结构的耗电量较大。因此，如何提供一种水位控制闸门，用以降低闸板启闭时的耗电量，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种自启闭式水位控制闸门，用于减少电力供应，降低系统成本。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明公开了一种自启闭式水位控制闸门，包括：
闸门框；
闸板，所述闸板安装于所述闸门框内，所述闸板的一个竖向边缘与所述闸门框通过门轴连接；
磁力锁，所述磁力锁包括锁身和锁扣，所述锁身固定于所述闸门框的顶部内侧，所述锁扣固定于所述闸板的上游侧，所述锁身与所述锁扣可分离式连接；
液位开关，所述液位开关与所述磁力锁电连接，所述液位开关用于在水位高于预设高度后控制所述磁力锁开锁；
闭门弹簧，所述闭门弹簧固定于所述闸门框上，所述闭门弹簧的一端与所述闸板的下游侧接触，用于驱动所述闸板关闭。
优选地，所述门轴为两个，两个所述门轴竖向同轴设置。
优选地，还包括开门状态保持器，所述开门状态保持器固定于所述闸板的上游侧。
优选地，所述开门状态保持器包括立板和弯板，所述立板垂直固定于所述闸板的上游侧且竖向设置，所述弯板连接于所述立板的远离所述闸板的边缘，所述弯板向所述门轴方向弯曲。
优选地，所述开门状态保持器为一个或多个。
优选地，所述闸门框和所述闸板的轮廓均为矩形。
优选地，所述闸门框和所述闸板均为不锈钢材质。
优选地，所述锁身具有内置的蓄电池。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
1.本发明通过液位开关的预设水位可以控制排水沟道的蓄水深度，达到预设排水高度后由液位开关控制磁力锁自动开启，之后闸板开启实现排水，排水阶段利用水流与闭门弹簧稳定闸板位置，随着水位下降，在闭门弹簧主导下实现闸板自动闭合，保障蓄水需求，有效降低了无闸板条件下农田余水直接排入湖泊带来的面源污染影响，也节省了传统闸门控制的人力成本，时间成本；
2.根据磁力锁的电路原理，其常态为断路，仅在预设水位条件下电路瞬时连通，时间短，耗能小，可通过电池续航，适宜于大面积的推广应用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实施例自启闭式水位控制闸门在关闭状态下一个视角的示意图；
图2为本实施例自启闭式水位控制闸门在关闭状态下另一个视角的示意图；
图3为本实施例自启闭式水位控制闸门在开启状态下的示意图；
图4为磁力锁的电路原理图；
附图标记说明：1-闸板；2-闸门框；3-磁力锁；31-锁身；32-锁扣；4-液位开关；5-开门状态保持器；6-闭门弹簧；7-门轴；8-蓄电池；9-延时模块；10-执行模块。
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。
本发明的目的是提供一种自启闭式水位控制闸门，用于减少电力供应，降低系统成本。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1-4所示，本实施例提供一种自启闭式水位控制闸门，包括闸板1、闸门框2、磁力锁3、液位开关4和闭门弹簧6。
其中，闸板1安装于闸门框2内，闸板1的一个竖向边缘与闸门框2通过门轴7连接，实现闸板1的开闭。磁力锁3包括锁身31和锁扣32，锁身31固定于闸门框2的顶部内侧，锁扣32固定于闸板1的上游侧，锁身31与锁扣32可分离式连接。磁力锁3采用电磁原理，以磁吸作用力调节锁舌伸缩位置以打开锁扣32部分完成开锁动作，锁身31具有内置的蓄电池8、延时模块9和执行模块10。由于磁力锁3为现有结构，可直接从市场上购得，故此处不再赘述。液位开关4与磁力锁3电连接，液位开关4用于在水位高于预设高度后控制磁力锁3开锁。闭门弹簧6固定于闸门框2上，闭门弹簧6的一端与闸板1的下游侧接触，用于驱动闸板1关闭。
本实施例的自启闭式水位控制闸门在使用时，分为日常关闭阶段、闸前水位上涨阶段、排水运行阶段和关门阶段。
在日常关闭阶段，上游水位未达到预设排水高度时，磁力锁3所属电路基本态为断路，磁力锁3在断路条件下为关锁状态以保持闸板1闭合，实现农沟蓄水功能。
在闸前水位上涨阶段，在水位高于预设高度后，液位开关4通电。液位开关4与磁力锁3串联，使磁力锁3为通电状态，执行模块10完成开锁动作后一段时间又恢复原位。磁力锁3开启后，闸板1在水流推动力作用下转动，开始排水。
在排水运行阶段，闭门弹簧6随着闸板1转动角度增大而不断压缩，对闸板1产生关门方向力矩。同时，水流推动力作用于闸板1，产生开门方向力矩。当开门方向力矩大于关门方向力矩时，闸板1将稳定保持最大开启角度。
在关门阶段，随着水流消退，水位、流速下降，开门方向力矩小于关门方向力矩，闸板1将在闭门弹簧6作用力的主导下逐渐回返，锁扣32与锁身31扣合实现关闭。
为了使闸板1的转动过程更平稳，本实施例的门轴7为两个，两个门轴7竖向同轴设置。
为了增大开门方向力矩，使闸板1在排水运行阶段保持稳定开启，本实施例还包括开门状态保持器5，开门状态保持器5固定于闸板1的上游侧。开门状态保持器5对水流产生阻力，从而使闸板1获得更大的开门方向力矩。
具体的，本实施例中开门状态保持器5包括立板和弯板。立板垂直固定于闸板1的上游侧且竖向设置，弯板连接于立板的远离闸板1的边缘，弯板向门轴7方向弯曲。通过设置立板和弯板，能够增大水流的通过阻力，从而使闸板1获得更大的开门方向力矩。
开门状态保持器5的数量可以根据需要进行选择，本实施例中开门状态保持器5为一个，本领域技术人员也可以选择多个开门状态保持器5。
对于闸门框2和闸板1的形状，本领域技术人员可以根据需要进行选择。本实施例中，闸门框2和闸板1的轮廓均为矩形，本领域技术人员也可选择圆形等其它形状。
为了提高整体结构强度及延长使用寿命，本实施例的闸门框2和闸板1均为不锈钢材质，本领域技术人员也可根据需要选择其它材质。
本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种自启闭式水位控制闸门，其特征在于，包括：
闸门框；
闸板，所述闸板安装于所述闸门框内，所述闸板的一个竖向边缘与所述闸门框通过门轴连接；
磁力锁，所述磁力锁包括锁身和锁扣，所述锁身固定于所述闸门框的顶部内侧，所述锁扣固定于所述闸板的上游侧，所述锁身与所述锁扣可分离式连接；
液位开关，所述液位开关与所述磁力锁电连接，所述液位开关用于在水位高于预设高度后控制所述磁力锁开锁；
闭门弹簧，所述闭门弹簧固定于所述闸门框上，所述闭门弹簧的一端与所述闸板的下游侧接触，用于驱动所述闸板关闭。
2.根据权利要求1所述的自启闭式水位控制闸门，其特征在于，所述门轴为两个，两个所述门轴竖向同轴设置。
3.根据权利要求1所述的自启闭式水位控制闸门，其特征在于，还包括开门状态保持器，所述开门状态保持器固定于所述闸板的上游侧。
4.根据权利要求3所述的自启闭式水位控制闸门，其特征在于，所述开门状态保持器包括立板和弯板，所述立板垂直固定于所述闸板的上游侧且竖向设置，所述弯板连接于所述立板的远离所述闸板的边缘，所述弯板向所述门轴方向弯曲。
5.根据权利要求3所述的自启闭式水位控制闸门，其特征在于，所述开门状态保持器为一个或多个。
6.根据权利要求1所述的自启闭式水位控制闸门，其特征在于，所述闸门框和所述闸板的轮廓均为矩形。
7.根据权利要求1所述的自启闭式水位控制闸门，其特征在于，所述闸门框和所述闸板均为不锈钢材质。
8.根据权利要求1所述的自启闭式水位控制闸门，其特征在于，所述锁身具有内置的蓄电池。
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