CN112900375B - 一种水利工程用自锁型闸机及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水利工程用自锁型闸机，包括墩座，所述墩座的数目为两个。本发明涉及水利工程设备领域。该水利工程用自锁型闸机及其使用方法通过电磁铁和锭块之间的吸附效果，使得第一对位齿和第二对位齿之间相互嵌套并啮合传动，使得驱动电机在带动从动齿环旋转的同时，传动齿环旋转，缠绕杆旋转并对链条进行缠绕和释放，实现闸板的抬升和下降动作，通过压簧的势能释放，使得第四对位齿和第三对位齿之间能够相互嵌套并啮合，通过锁定套的位势固定效果，实现传动齿环的位置锁止，并对缠绕杆的旋转动作进行锁止，使得闸板自锁并保持当前高度位势。这解决了现有闸机设备不方便进行位势调整和自锁保护的问题。
Description
技术领域
本发明涉及水利工程设备领域，具体为一种水利工程用自锁型闸机及使用方法。
背景技术
水利闸门是一种设置在水工建筑物各种水道孔口上用以控制水流的设备。它的作用是按照运行要求，关闭或开放水道孔口，以拦阻或泄放水流，调节水位，放行船只、木排、竹筏，排泄沉沙、冰块以及其它飘浮物等。
现有专利(公告号：CN210151674U)公开了一种水利工程用升降式水利闸门，发明人在实现该方案的过程中发现如下问题没有得到良好的解决：1、该装置不方便进行位势操控，不方便对闸门的板材结构进行抬升和下降；2、该装置不方便进行自锁控制，装置硬件结构容易因自身重力下降而造成硬件磕损以及安全事故。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种水利工程用自锁型闸机及使用方法，解决了现有闸机设备不方便进行位势调整和自锁保护的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种水利工程用自锁型闸机，包括墩座，所述墩座的数目为两个，两个所述墩座成左右侧对称设置，所述墩座的顶部固定连接有梁柱，所述梁柱的顶部固定连接有顶梁，所述顶梁的正面固定连接有支撑板，所述支撑板的表面转动连接有缠绕杆，所述缠绕杆表面固定套接有链轮，所述链轮的表面缠绕有链条，所述链条的底部活动连接有闸板，所述墩座的内侧表面固定连接有导向框，所述闸板的左右侧分别活动连接在左右侧的导向框的内侧。
所述顶梁的左上角固定连接有控制装置，所述控制装置与缠绕杆固定连接。
优选的，所述链轮的数目为两个，两个所述链轮成轴对称分别设置在顶梁的左右侧。
优选的，所述控制装置包括控制板，所述控制板固定连接在顶梁的左上角。
所述控制板的表面固定连接有驱动电机，所述驱动电机的机轴上固定套接有驱动齿轮，所述驱动齿轮的表面啮合有从动齿环，所述从动齿环的内侧固定套接有环管，所述环管的外表面固定连接有轴承，所述轴承的外圈固定连接有定位板，所述定位板固定连接在控制板的表面。
所述环管的右端固定连接有第一对位齿，所述环管的内侧套设有电磁铁，所述电磁铁的左端固定连接在控制板的表面。
所述定位板的右侧表面抵接有压簧，所述压簧的右侧抵接有传动板，所述传动板的内侧固定套接有对位管，所述对位管的内壁固定设置有第二对位齿，所述第二对位齿与第一对位齿相契合。
所述对位管的内壁的右侧固定连接有锭块，所述锭块与电磁铁相配合。
所述对位管的右侧固定连接有锁定管，所述锁定管的内侧开设有锁定槽，所述锁定槽的内侧活动穿套有锁定柱头，所述锁定柱头的右端固定连接有锁定套，所述锁定套固定连接在控制板的表面，所述锁定套的内壁固定设置有第三对位齿，所述第三对位齿的齿隙中嵌套有第四对位齿，所述第四对位齿固定连接在锁定套的外表面。
所述对位管的表面固定套接有传动齿环，所述传动齿环的底侧啮合有联动齿辊，所述联动齿辊与缠绕杆固定套接。
优选的，所述控制板的正面固定设置有保护壳，所述保护壳的左侧表面开设有散热孔。
优选的，所述电磁铁的左端端面固定连接有装配板，所述装配板固定连接在控制板的正面，所述电磁铁的线圈串联在驱动电机的闭合回路中。
优选的，所述压簧的右侧固定连接有耐磨垫片，所述传动板的左侧端面开设有环槽，所述耐磨垫片活动套接在环槽的内侧。
优选的，所述锭块为铁质材质，所述锭块的左侧端面与电磁铁的铁芯的右侧端面形状相契合且位置相对。
一种水利工程用自锁型闸机的使用方法，包括如下步骤：
S1、当闸板需要进行抬升时，驱动电机启动并旋转，使得驱动齿轮和从动齿环旋转，由于电磁铁与驱动电机串联在同一闭合回路中，电磁铁产生磁场并对锭块进行吸附，使得锭块的向左移动。
S2、锭块的左移使得第一对位齿与第二对位齿之间相合嵌套并契合，第四对位齿与第三对位齿相离。
S3、从动齿环带动环管旋转，并使得第一对位齿旋转，进而带动第二对位齿旋转并使得传动齿环和联动齿辊旋转，进而带动缠绕杆旋转，并对链条进行缠绕，牵扯链条将闸板进行向上的拉伸抬起动作，实现闸板位势的抬升。
S4、抬升至指定位置后，驱动电机断电停止，电磁铁磁场消失，在压簧的势能作用下，传动板向右移动。
S5、传动板的右移带动对位管向右移动，使得第一对位齿和第二对位齿之间相离，第四对位齿与第三对位齿之间相互嵌套，受第三对位齿位势固定的约束效果，锁定管和对位管不能旋转并保持当前位势，进而使得缠绕杆被锁止，闸板当前位势锁止，实现自锁效果。
有益效果
本发明提供了一种水利工程用自锁型闸机及使用方法。与现有技术相比具备以下有益效果：
(1)、该水利工程用自锁型闸机及使用方法通过电磁铁和锭块之间的吸附效果，使得第一对位齿和第二对位齿之间相互嵌套并啮合传动，使得驱动电机在带动从动齿环旋转的同时，能够传动带动传动齿环旋转，进而带动缠绕杆旋转并对链条进行缠绕和释放，实现闸板的抬升和下降动作。
(2)、该水利工程用自锁型闸机及使用方法通过压簧的势能释放，使得第四对位齿和第三对位齿之间能够相互嵌套并啮合，通过锁定套的位势固定效果，实现传动齿环的位置锁止，并对缠绕杆的旋转动作进行锁止，使得闸板自锁并保持当前高度位势。
(3)、该水利工程用自锁型闸机及使用方法通过电磁铁和垫块并配合压簧的势能，通过第一对位齿和第二对位齿之间的嵌套，以及第四对位齿和第三对位齿之间的相互嵌套，在实现驱动电机传动带动闸板抬升下降的动作同时还能够实现断电自锁保护，避免闸板突然下落导致的硬件磕碰磨损，使用耐久好，寿命长，安全性高。
附图说明
图1为本发明结构的正视图；
图2为本发明控制装置的正剖图；
图3为本发明环管的侧视图；
图4为本发明锁定套的侧视图；
图中：1、墩座；2、梁柱；3、顶梁；4、支撑板；5、缠绕杆；6、链轮；7、链条；8、闸板；9、导向框；10、控制装置；1001、控制板；1002、驱动电机；1003、驱动齿轮；1004、从动齿环；1005、环管；1006、轴承；1007、定位板；1008、第一对位齿；1009、电磁铁；1010、压簧；1011、传动板；1012、对位管；1013、第二对位齿；1014、锭块；1015、锁定管；1016、锁定槽；1017、锁定柱头；1018、锁定套；1019、第三对位齿；1020、第四对位齿第四对位齿；1021、传动齿环；1022、联动齿辊。
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1-4，一种水利工程用自锁型闸机，包括墩座1，墩座1的数目为两个，两个墩座1成左右侧对称设置，墩座1的顶部固定连接有梁柱2，梁柱2的顶部固定连接有顶梁3，顶梁3的正面固定连接有支撑板4，支撑板4的表面转动连接有缠绕杆5，缠绕杆5表面固定套接有链轮6，链轮6的表面缠绕有链条7，链条7的底部活动连接有闸板8，墩座1的内侧表面固定连接有导向框9，闸板8的左右侧分别活动连接在左右侧的导向框9的内侧。
顶梁3的左上角固定连接有控制装置10，控制装置10与缠绕杆5固定连接。
本发明中，链轮6的数目为两个，两个链轮6成轴对称分别设置在顶梁3的左右侧。需要说明的是，通过左右侧的对称设置方式，使得闸板8的重力承载和分担效果更好，在对链条7进行牵扯缠绕时，闸板8的抬升和下降动作更加稳定，装置本身的开启和流量控制效果更加稳定可靠。
本发明中，控制装置10包括控制板1001，控制板1001固定连接在顶梁3的左上角。
控制板1001的表面固定连接有驱动电机1002，驱动电机1002的机轴上固定套接有驱动齿轮1003，驱动齿轮1003的表面啮合有从动齿环1004，从动齿环1004的内侧固定套接有环管1005，环管1005的外表面固定连接有轴承1006，轴承1006的外圈固定连接有定位板1007，定位板1007固定连接在控制板1001的表面。
环管1005的右端固定连接有第一对位齿1008，环管1005的内侧套设有电磁铁1009，电磁铁1009的左端固定连接在控制板1001的表面。
定位板1007的右侧表面抵接有压簧1010，压簧1010的右侧抵接有传动板1011，传动板1011的内侧固定套接有对位管1012，对位管1012的内壁固定设置有第二对位齿1013，第二对位齿1013与第一对位齿1008相契合。
对位管1012的内壁的右侧固定连接有锭块1014，锭块1014与电磁铁1009相配合。
对位管1012的右侧固定连接有锁定管1015，锁定管1015的内侧开设有锁定槽1016，锁定槽1016的内侧活动穿套有锁定柱头1017，锁定柱头1017的右端固定连接有锁定套1018，锁定套1018固定连接在控制板1001的表面，锁定套1018的内壁固定设置有第三对位齿1019，第三对位齿1019的齿隙中嵌套有第四对位齿1020，第四对位齿1020固定连接在锁定套1018的外表面。
对位管1012的表面固定套接有传动齿环1021，传动齿环1021的底侧啮合有联动齿辊1022，联动齿辊1022与缠绕杆5固定套接。
本发明中，控制板1001的正面固定设置有保护壳，保护壳的左侧表面开设有散热孔。需要说明的是，通过保护壳结构对控制装置10内部的传动结构以及驱动电机1002等结构进行保护，减少其受外界环境的影响，避免河道以及自然降水对硬件结构的影响和损坏，保障设备硬件结构的正常运转。
本发明中，电磁铁1009的左端端面固定连接有装配板，装配板固定连接在控制板1001的正面，电磁铁1009的线圈串联在驱动电机1002的闭合回路中。需要说明的是，通过装配板实现电磁铁1009当前位置的固定和锁止，避免其位置偏移对环管1005以及从动齿环1004的偏转动作产生干扰，减少硬件结构之间的接触，在保障自锁功能和动作的避免结构动作之间的相互干扰。
本发明中，压簧1010的右侧固定连接有耐磨垫片，传动板1011的左侧端面开设有环槽，耐磨垫片活动套接在环槽的内侧。需要说明的是，通过耐磨垫片能够减少环管1005偏转动作带动对位管1012和传动板1011拍扭转时，压簧1010因惯性趋势对传动板1011表面的刮蹭磨损效果，减轻机械磨损，提升硬件的使用耐久。
本发明中，锭块1014为铁质材质，锭块1014的左侧端面与电磁铁1009的铁芯的右侧端面形状相契合且位置相对。需要说明的是，通过锭块1014受通电电磁场的吸引效果，运用磁力吸附并拉扯锭块1014向电磁铁1009位置进行平移动作，使得压簧1010压缩形变积蓄势能，同时使得第二对位齿1013向第一对位齿1008表面进行穿插嵌套动作，并使得第四对位齿1020与第三对位齿1019之间相互平移并相互脱离，解除锁定套1018对对位管1012的位置锁定效果，解除自锁动作的同时实现驱动电机1002到缠绕杆5的传动效果。
一种水利工程用自锁型闸机的使用方法，包括如下步骤：
S1、当闸板8需要进行抬升时，驱动电机1002启动并旋转，使得驱动齿轮1003和从动齿环1004旋转，由于电磁铁1009与驱动电机1002串联在同一闭合回路中，电磁铁1009产生磁场并对锭块1014进行吸附，使得锭块1014的向左移动。
S2、锭块1014的左移使得第一对位齿1008与第二对位齿1013之间相合嵌套并契合，第四对位齿1020与第三对位齿1019相离。
S3、从动齿环1004带动环管1005旋转，并使得第一对位齿1008旋转，进而带动第二对位齿1013旋转并使得传动齿环1021和联动齿辊1022旋转，进而带动缠绕杆5旋转，并对链条7进行缠绕，牵扯链条7将闸板8进行向上的拉伸抬起动作，实现闸板8位势的抬升。
S4、抬升至指定位置后，驱动电机1002断电停止，电磁铁1009磁场消失，在压簧1010的势能作用下，传动板1011向右移动。
S5、传动板1011的右移带动对位管1012向右移动，使得第一对位齿1008和第二对位齿1013之间相离，第四对位齿1020与第三对位齿1019之间相互嵌套，受第三对位齿1019位势固定的约束效果，锁定管1015和对位管1012不能旋转并保持当前位势，进而使得缠绕杆5被锁止，闸板8当前位势锁止，实现自锁效果。
需要说明的是，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 (5)
1.一种水利工程用自锁型闸机，包括墩座(1)，其特征在于：所述墩座(1)的数目为两个，两个所述墩座(1)成左右侧对称设置，所述墩座(1)的顶部固定连接有梁柱(2)，所述梁柱(2)的顶部固定连接有顶梁(3)，所述顶梁(3)的正面固定连接有支撑板(4)，所述支撑板(4)的表面转动连接有缠绕杆(5)，所述缠绕杆(5)表面固定套接有链轮(6)，所述链轮(6)的表面缠绕有链条(7)，所述链条(7)的底部活动连接有闸板(8)，所述墩座(1)的内侧表面固定连接有导向框(9)，所述闸板(8)的左右侧分别活动连接在左右侧的导向框(9)的内侧；
所述顶梁(3)的左上角固定连接有控制装置(10)，所述控制装置(10)与缠绕杆(5)固定连接,所述控制装置(10)包括控制板(1001)，所述控制板(1001)固定连接在顶梁(3)的左上角；
所述控制板(1001)的表面固定连接有驱动电机(1002)，所述驱动电机(1002)的机轴上固定套接有驱动齿轮(1003)，所述驱动齿轮(1003)的表面啮合有从动齿环(1004)，所述从动齿环(1004)的内侧固定套接有环管(1005)，所述环管(1005)的外表面固定连接有轴承(1006)，所述轴承(1006)的外圈固定连接有定位板(1007)，所述定位板(1007)固定连接在控制板(1001)的表面；
所述环管(1005)的右端固定连接有第一对位齿(1008)，所述环管(1005)的内侧套设有电磁铁(1009)，所述电磁铁(1009)的左端固定连接在控制板(1001)的表面；
所述定位板(1007)的右侧表面抵接有压簧(1010)，所述压簧(1010)的右侧抵接有传动板(1011)，所述传动板(1011)的内侧固定套接有对位管(1012)，所述对位管(1012)的内壁固定设置有第二对位齿(1013)，所述第二对位齿(1013)与第一对位齿(1008)相契合；
所述对位管(1012)的内壁的右侧固定连接有锭块(1014)，所述锭块(1014)与电磁铁(1009)相配合；
所述对位管(1012)的右侧固定连接有锁定管(1015)，所述锁定管(1015)的内侧开设有锁定槽(1016)，所述锁定槽(1016)的内侧活动穿套有锁定柱头(1017)，所述锁定柱头(1017)的右端固定连接有锁定套(1018)，所述锁定套(1018)固定连接在控制板(1001)的表面，所述锁定套(1018)的内壁固定设置有第三对位齿(1019)，所述第三对位齿(1019)的齿隙中嵌套有第四对位齿(1020)，所述第四对位齿(1020)固定连接在锁定套(1018)的外表面；
所述对位管(1012)的表面固定套接有传动齿环(1021)，所述传动齿环(1021)的底侧啮合有联动齿辊(1022)，所述联动齿辊(1022)与缠绕杆(5)固定套接；
所述电磁铁(1009)的左端端面固定连接有装配板，所述装配板固定连接在控制板(1001)的正面，所述电磁铁(1009)的线圈串联在驱动电机(1002)的闭合回路中；
所述锭块(1014)为铁质材质，所述锭块(1014)的左侧端面与电磁铁(1009)的铁芯的右侧端面形状相契合且位置相对。
2.根据权利要求1所述的一种水利工程用自锁型闸机，其特征在于：所述链轮(6)的数目为两个，两个所述链轮(6)成轴对称分别设置在顶梁(3)的左右侧。
3.根据权利要求2所述的一种水利工程用自锁型闸机，其特征在于：所述控制板(1001)的正面固定设置有保护壳，所述保护壳的左侧表面开设有散热孔。
4.根据权利要求3所述的一种水利工程用自锁型闸机，其特征在于：所述压簧(1010)的右侧固定连接有耐磨垫片，所述传动板(1011)的左侧端面开设有环槽，所述耐磨垫片活动套接在环槽的内侧。
5.根据如权利要求1-4任意一项所述的一种水利工程用自锁型闸机的使用方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、当闸板(8)需要进行抬升时，驱动电机(1002)启动并旋转，使得驱动齿轮(1003)和从动齿环(1004)旋转，由于电磁铁(1009)与驱动电机(1002)串联在同一闭合回路中，电磁铁(1009)产生磁场并对锭块(1014)进行吸附，使得锭块(1014)向左移动；
S2、锭块(1014)的左移使得第一对位齿(1008)与第二对位齿(1013)之间相合嵌套并契合，第四对位齿(1020)与第三对位齿(1019)相离；
S3、从动齿环(1004)带动环管(1005)旋转，并使得第一对位齿(1008)旋转，进而带动第二对位齿(1013)旋转并使得传动齿环(1021)和联动齿辊(1022)旋转，进而带动缠绕杆(5)旋转，并对链条(7)进行缠绕，牵扯链条(7)将闸板(8)进行向上的拉伸抬起动作，实现闸板(8)位势的抬升；
S4、在闸板(8)抬升至指定位置后，驱动电机(1002)断电停止，电磁铁(1009)磁场消失，在压簧(1010)的势能作用下，传动板(1011)向右移动；
S5、传动板(1011)的右移带动对位管(1012)向右移动，使得第一对位齿(1008)和第二对位齿(1013)之间相离，第四对位齿(1020)与第三对位齿(1019)之间相互嵌套，受第三对位齿(1019)位势固定的约束效果，锁定管(1015)和对位管(1012)不能旋转并保持当前位势，进而使得缠绕杆(5)被锁止，闸板(8)当前位势锁止，实现自锁效果。
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