CN113622381A - 一种中小型水利溢洪道闸门浮推泄水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中小型水利溢洪道闸门浮推泄水器，包括堤坝，堤坝的内部开有蓄水池，蓄水池的一侧开有进水孔，蓄水池内设有浮体，浮体与闸门一一对应，且浮体通过第一传动组件与闸门连接，从而在溢洪道的水位上升并进入蓄水池后，浮体向上浮动，带动闸门沿滑槽向上移动，以打开泄流通道泄水；蓄水池内还设有排水组件，排水组件能够依据溢洪道的水位将蓄水池内的水排出，从而在溢洪道的水位下降后，排出蓄水池内的水，进而浮体向下浮动，带动闸门沿滑槽向下移动，以关闭泄流通道。本发明能够依据溢洪道的水位情况，使浮体向上或向下浮动，整个过程无需人工操作，实现闸门的自动启闭。

Description

一种中小型水利溢洪道闸门浮推泄水器

技术领域

本发明涉及水利工程领域，具体的说是一种中小型水利溢洪道闸门浮推泄水器。

背景技术

闸门是用于关闭和开放泄流通道的控制设施，它是水工建筑物的重要组成部分，现如今，水工建筑物闸门按门型分类共有数十余种，应用最多的门型约有10余种。其中平面钢闸门及弧形钢闸门应用非常广泛，按其结构形式通常分为平面闸门、弧形闸门以及自动翻板闸门，有的水闸还采用钢丝网水泥壳体闸门和立拱闸门，这些闸门都各有优缺点。

泄洪道控制闸门采用的是简单的杠杆控制原理，需要人工持续观察并操作，但由于部分中小型水利建筑缺乏人员管理，相对而言比较落后，人工操作容易疏失或故障而酿成大祸，当前使用较多的是一种水力自控翻板闸门，这是一种利用水压力与重力的关系，根据上游水位和流速的变化使闸门绕水平轴转动，以此来实现闸门的自动启闭，但是使用中容易卡杂物，而且不易清理，经常被杂物撞击而损坏，修复困难，液压启闭系统造价高，维护难度大，存在频繁摆动、“拍打”等不稳定现象，更增加水闸门故障的风险。

浮体闸门是是一种近年来新兴的闸门，但其不论是结构形式、运行条件和应用范围上都存在结构复杂、运行条件苛刻、应用范围局限性大等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种中小型水利溢洪道闸门浮推泄水器，以解决上述背景技术中所提到的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：一种中小型水利溢洪道闸门浮推泄水器，包括堤坝，堤坝的底部呈并排分布有多条泄流通道，堤坝的外侧壁对应每条泄流通道的位置均开有滑槽，泄流通道的出水口设置在对应位置的滑槽内，滑槽内滑动设置有可上下升降的闸门，以将泄流通道打开或关闭；

堤坝的内部开有蓄水池，蓄水池的一侧开有进水孔，蓄水池内设有浮体，浮体与闸门一一对应，且浮体通过第一传动组件与闸门连接，从而在溢洪道的水位上升并进入蓄水池后，浮体向上浮动，带动闸门沿滑槽向上移动，以打开泄流通道泄水；

蓄水池内还设有排水组件，排水组件能够依据溢洪道的水位将蓄水池内的水排出，从而在溢洪道的水位下降后，排出蓄水池内的水，进而浮体向下浮动，带动闸门沿滑槽向下移动，以关闭泄流通道。

作为上述技术方案的进一步优化：所述第一传动组件包括设在浮体上的第一齿条杆，第一齿条杆与设在堤坝顶部的第一齿轮啮合，第一齿轮的一侧啮合有第二齿轮，第二齿轮上啮合有第二齿条杆，第二齿条杆的底端与闸门连接。

作为上述技术方案的进一步优化：所述蓄水池内位于浮体四周的位置设有限位柱。

作为上述技术方案的进一步优化：所述排水组件包括转动设置在堤坝顶部的转杆、设在浮体上的橡胶柱以及设在蓄水池底部的排水孔，转杆的一端开有供橡胶柱进入的接口，使得橡胶柱能够通过接口与转杆连接，转杆的另一端通过第二传动组件与封水盖连接；

第二传动组件包括由上至下依次设置的第一竖杆、L形的第二竖杆以及封水盖，第一竖杆的顶端与转杆远离接口的一端铰接，第一竖杆的底端与第二竖杆顶部的短边活动连接，第二竖杆的底端与封水盖连接，且第二竖杆的长边上间隙套设有浮筒，浮筒的顶部铰接有弧形的限位板，第二竖杆的长边上位于浮筒上方的位置设有阻止件，阻止件能够与限位板配合，从而在第二竖杆向上移动的过程中，阻止件运动至限位板的上方，从而通过浮筒的浮力保持封水盖脱离排水孔的状态，使得蓄水池内的水能够持续排放，在蓄水池内的水面下降一定高度后，在浮筒的浮力作用下整个第二传动组件向下移动，使得封水盖将排水孔封堵。

作为上述技术方案的进一步优化：所述第二竖杆顶部的短边开有长条孔，第一竖杆的底部穿过长条孔设置，橡胶柱与转杆的接口过盈配合连接。

作为上述技术方案的进一步优化：所述浮筒的底部通过绳索与蓄水池的底壁连接。

作为上述技术方案的进一步优化：所述蓄水池通过排水孔与泄流通道连通。

作为上述技术方案的进一步优化：所述转杆的中部连接有转动基座上，使得转杆通过转动基座转动设置在堤坝的顶部。

作为上述技术方案的进一步优化：所述堤坝顶部位于转杆底部的转动基座和第二传动组件之间的位置设有挡块。

作为上述技术方案的进一步优化：所述排水组件包括倒U形的排水管，排水管穿设在堤坝上位于排水孔上方的位置，且排水管的两端高低不同，排水管的高端伸入蓄水池内位于排水孔下方的位置，排水管的低端伸出堤坝。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1)本发明在溢洪道的水位上涨后，通过蓄水池的浮体向上浮动能够带动闸门向上运动以打开泄洪通道泄水，在溢洪道的水位下降后，又能通过排水组件排出蓄水池的水，进而使浮体向下浮动带动闸门向下运动以关闭泄洪通道，本发明能够依据溢洪道的水位情况，使浮体向上或向下浮动，整个过程无需人工操作，实现闸门的自动启闭；

2)本发明的闸门采用升降式设计，易清理，不易卡杂物，很好的解决了传动翻板闸门存在的频繁摆动等不稳定现象；

3)本发明的排水组件结构设计合理，利用浮力排出蓄水池内的水，并且在浮筒和阻止件的作用下，保证蓄水池内的水能够持续排出，并且本发明不论是结构形式还是运行条件，都相对简单，应用范围局限性小。

附图说明

图1是本发明主视图；

图2是本发明实施例1示意图；

图3是本发明图2中A处放大示意图；

图4是本发明实施例1蓄水池进水状态示意图；

图5是本发明实施例1蓄水池排水状态示意图；

图6是本发明实施例2示意图；

图中标记：1、堤坝，2、闸门，3、滑槽，4、泄流通道，5、第一传动组件，501、第二齿条杆，502、第二齿轮，503、第一齿轮，504、第一齿条杆，6、转杆，7、转动基座，8、挡块，9、第二传动组件，901、第一竖杆，902、第二竖杆，903、浮筒，904、封水盖，905、限位板，906、阻止件，907、绳索，10、进水孔，11、蓄水池，12、排水孔，13、限位柱，14、浮体，15、橡胶柱，16、排水管。

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。

如图1所示，一种中小型水利溢洪道闸门2浮推泄水器，包括设在溢洪道的堤坝1，堤坝1的底部呈并排分布有多条泄流通道4。堤坝1的外侧壁对应每条泄流通道4的出水口位置均开有滑槽3，泄流通道4的出水口设置在滑槽3内，滑槽3的设置方向为沿堤坝1高度方向，泄流通道4的出水口设在滑槽3内，滑槽3内滑动设置有能够上下升降的闸门2，以将泄流通道4打开或关闭。堤坝1的内部设有蓄水池11，蓄水池11的一侧开有进水孔10，蓄水池11内设有浮体14，浮体14的数量与闸门2的数量一一对应，且每个浮体14均通过第一传动组件5与对应的闸门2连接，从而在溢洪道的水位上升并通过进水孔10进入蓄水池11后，浮体14向上浮动，进而带动闸门2沿滑槽3向上移动，以打开泄流通道4泄水。蓄水池11内还设有排水组件，排水组件能够依据溢洪道的水位将蓄水池11内的水排出，从而在溢洪道的水位下降后，排出蓄水池11内的水，进而浮体14向下浮动，带动闸门2沿滑槽3向下移动，以关闭泄流通道4。

所述第一传动组件5包括设在浮体14上的第一齿条杆504，第一齿条杆504与设在堤坝1顶部的第一齿轮503啮合，第一齿轮503的一侧啮合有第二齿轮502，第二齿轮502上啮合有第二齿条杆501，第二齿条杆501的底端与闸门2连接。蓄水池11内位于浮体14四周的位置设有限位柱13，使得浮体14能够进行直上直下的线性浮动，通过第一传动组件5实现了由浮体14带动的可上下升降式闸门2。

实施例1

本实施例是一种排水组件的实施方式，如图2至5所述，所述排水组件包括转动设置在堤坝1顶部的转杆6、设在浮体14上的橡胶柱15以及设在蓄水池11底部的排水孔12，转杆6的中部铰接在设在堤坝1顶部的转动基座7上，形成类似跷跷板的结构，转杆6的一端开有供橡胶柱15进入的接口，使得橡胶柱15能够通过接口与转杆6连接，即橡胶柱15与转杆6的接口过盈配合连接，浮体14向下浮动的过程中，橡胶柱15脱离转杆6接口，并且在橡胶柱15脱离的过程中能够首先拉动转杆6具有接口的一端，使得转杆6转动，转杆6的另一端通过第二传动组件9与封水盖904连接，转杆6的底部位于转动基座7和第二传动组件9之间的位置设有挡块8，使得浮体14向上浮动的过程中，橡胶柱15进入接口，同时在挡块8的作用下，转杆6固定不转动。蓄水池11通过排水孔12与泄流通道4连通。

第二传动组件9包括由上至下依次设置的第一竖杆901、L形的第二竖杆902以及封水盖904，第一竖杆901的顶端与转杆6远离接头的一端铰接，第一竖杆901的底端与第二竖杆902顶部的短边活动连接，即第二竖杆902顶部的短边开有供第一竖杆901的底端穿过的长条孔，第二竖杆902的底端与封水盖904连接，且第二竖杆902的长边上套设有浮筒903，浮筒903间隙套设在第二竖杆902的长边上，且浮筒903的底部通过绳索907与蓄水池11底壁连接，从而对浮筒903进行限位，浮筒903的顶部铰接有弧形的限位板905，第二竖杆902的长边上位于浮筒903上方的位置设有阻止件906，阻止件906能够与限位板905配合，从而在整个第二竖杆902向上移动的过程中，限位板905卡设在阻止件906的上方，保持封水盖904脱离排水孔12的状态，使得蓄水池11内的水能够持续排放，在蓄水池11内的水面下降一定高度后，在浮筒903的浮力作用整个第二传动组件9向下移动，使得封水盖904将排水孔12封堵。

本实施例中在溢洪道水位高于设定水位时，水流从蓄水池11的进水孔10进入蓄水池11，蓄水池11内的水位逐渐上升，从而浮体14向上浮动，浮体14上的橡胶柱15插入并穿过转杆6上的接口，并在挡块8的作用下转杆6不运动，在浮体14向上浮动的过程中，第一传动组件5的第一齿条杆504带动第一齿轮503转动，第一齿轮503带动第二齿轮502转动，第二齿轮502带动第二齿条杆501运动，进而第二齿条杆501带动闸门2向上运动，最终泄流通道4打开泄水。之后在溢洪道水位开始下降时，蓄水池11中的水先是通过进水孔10向外流出一部分，此时由于蓄水池11内的水位下降，则浮体14下降，浮体14上的橡胶柱15脱离转杆6上的接口，并在脱离的过程中拉动转杆6转动，转动带动第二传动组件9的第一竖杆901向上运动，第一竖杆901带动第二竖杆902向上运动，第二竖杆902带动封水盖904向上运动，并且第二竖杆902上的阻止件906卡设在浮筒903的限位板905上，封水盖904向上运动的同时在浮筒903的作用下保持排水孔12打开的状态，即浮筒903在绳索907的作用下不会向上移动，除了浮筒903整个第二传动组件9向上运动后，使得浮筒903上的限位板905支撑第二竖杆902上的阻止件906，进而保持排水孔12打开状态，则蓄水池11的水通过排水孔12持续排出，浮体14持续向下浮动，进而关闭泄流通道4，之后浮筒903也在浮力的作用下向下移动，则除了浮筒903的第二传动组件9向下运动，封水盖904将排水孔12关闭。最后在检修时，可将浮筒903恢复到如图2所示的初始位置即可

实施例2

本实施例是排水组件的另一种实施方式，如图6所示，所述排水组件包括倒U形的排水管16，排水管16穿设在堤坝1上位于排水孔12上方的位置，且排水管16的两端高低不同，排水管16的高端伸入蓄水池11内位于排水孔12下方的位置，排水管16的低端伸出堤坝1。

本实施例与实施例1的区别在于蓄水池11的排水方式不同，当溢洪道水位逐渐下降至低于蓄水池11的水位后，蓄水池11内的水通过排水管16向外排出，进而蓄水池11内的水位下降，浮体14向下浮动，以带动闸门2向下运动关闭泄流通道4。

本发明在溢洪道水位上升后，闸门2能够自动打开泄流通道4，在溢洪道水位下降后，又可自动关闭泄流通道4，通过工程要求设计闸门2的尺寸和选取材料，通过力学分析得出所需浮力大小，根据浮力公式，确定浮体14的形式和尺寸，再通过第一传动组件5连接浮体14和闸门2，合理安置浮体14的位置，使浮体14的浮力能够分别通过第一传动组件5和第二传动组件9带动闸门2和封水盖904运动，从而实现了闸门2的自动开启和关闭，真正做到节省能源、保护环境，不需要人工时刻去管理，节省大量的人力物力财力。

本发明闸门2的形式不局限与可升降式闸门2，根据工作环境闸门2也可采用转轴连接的翻转式闸门2，即上述背景技术中所述的翻板闸门2，该种闸门2无需设置第一传动组件5，可由浮体14直接带动闸门2翻转即可

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种中小型水利溢洪道闸门浮推泄水器，其特征在于：包括堤坝(1)，堤坝(1)的底部呈并排分布有多条泄流通道(4)，堤坝(1)的外侧壁对应每条泄流通道(4)的位置均开有滑槽(3)，泄流通道(4)的出水口设置在对应位置的滑槽(3)内，滑槽(3)内滑动设置有可上下升降的闸门(2)，以将泄流通道(4)打开或关闭；

堤坝(1)的内部开有蓄水池(11)，蓄水池(11)的一侧开有进水孔(10)，蓄水池(11)内设有浮体(14)，浮体(14)与闸门(2)一一对应，且浮体(14)通过第一传动组件(5)与闸门(2)连接，从而在溢洪道的水位上升并进入蓄水池(11)后，浮体(14)向上浮动，带动闸门(2)沿滑槽(3)向上移动，以打开泄流通道(4)泄水；

蓄水池(11)内还设有排水组件，排水组件能够依据溢洪道的水位将蓄水池(11)内的水排出，从而在溢洪道的水位下降后，排出蓄水池(11)内的水，进而浮体(14)向下浮动，带动闸门(2)沿滑槽(3)向下移动，以关闭泄流通道(4)。

2.如权利要求1所述的一种中小型水利溢洪道闸门浮推泄水器，其特征在于：所述第一传动组件(5)包括设在浮体(14)上的第一齿条杆(504)，第一齿条杆(504)与设在堤坝(1)顶部的第一齿轮(503)啮合，第一齿轮(503)的一侧啮合有第二齿轮(502)，第二齿轮(502)上啮合有第二齿条杆(501)，第二齿条杆(501)的底端与闸门(2)连接。

3.如权利要求1所述的一种中小型水利溢洪道闸门浮推泄水器，其特征在于：所述蓄水池(11)内位于浮体(14)四周的位置设有限位柱(13)。

4.如权利要求1所述的一种中小型水利溢洪道闸门浮推泄水器，其特征在于：所述排水组件包括转动设置在堤坝(1)顶部的转杆(6)、设在浮体(14)上的橡胶柱(15)以及设在蓄水池(11)底部的排水孔(12)，转杆(6)的一端开有供橡胶柱(15)进入的接口，使得橡胶柱(15)能够通过接口与转杆(6)连接，转杆(6)的另一端通过第二传动组件(9)与封水盖(904)连接；

第二传动组件(9)包括由上至下依次设置的第一竖杆(901)、L形的第二竖杆(902)以及封水盖(904)，第一竖杆(901)的顶端与转杆(6)远离接口的一端铰接，第一竖杆(901)的底端与第二竖杆(902)顶部的短边活动连接，第二竖杆(902)的底端与封水盖(904)连接，且第二竖杆(902)的长边上间隙套设有浮筒(903)，浮筒(903)的顶部铰接有弧形的限位板(905)，第二竖杆(902)的长边上位于浮筒(903)上方的位置设有阻止件(906)，阻止件(906)能够与限位板(905)配合，从而在第二竖杆(902)向上移动的过程中，阻止件(906)运动至限位板(905)的上方，从而通过浮筒(903)的浮力保持封水盖(904)脱离排水孔(12)的状态，使得蓄水池(11)内的水能够持续排放，在蓄水池(11)内的水面下降一定高度后，在浮筒(903)的浮力作用下整个第二传动组件(9)向下移动，使得封水盖(904)将排水孔(12)封堵。

5.如权利要求4所述的一种中小型水利溢洪道闸门浮推泄水器，其特征在于：所述第二竖杆(902)顶部的短边开有长条孔，第一竖杆(901)的底部穿过长条孔设置，橡胶柱(15)与转杆(6)的接口过盈配合连接。

6.如权利要求4所述的一种中小型水利溢洪道闸门浮推泄水器，其特征在于：所述浮筒(903)的底部通过绳索(907)与蓄水池(11)的底壁连接。

7.如权利要求4所述的一种中小型水利溢洪道闸门浮推泄水器，其特征在于：所述蓄水池(11)通过排水孔(12)与泄流通道(4)连通。

8.如权利要求4所述的一种中小型水利溢洪道闸门浮推泄水器，其特征在于：所述转杆(6)的中部连接有转动基座(7)上，使得转杆(6)通过转动基座(7)转动设置在堤坝(1)的顶部。

9.如权利要求8所述的一种中小型水利溢洪道闸门浮推泄水器，其特征在于：所述堤坝(1)顶部位于转杆(6)底部的转动基座(7)和第二传动组件(9)之间的位置设有挡块(8)。

10.如权利要求1所述的一种中小型水利溢洪道闸门浮推泄水器，其特征在于：所述排水组件包括倒U形的排水管(16)，排水管(16)穿设在堤坝(1)上位于排水孔(12)上方的位置，且排水管(16)的两端高低不同，排水管(16)的高端伸入蓄水池(11)内位于排水孔(12)下方的位置，排水管(16)的低端伸出堤坝(1)。

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