CN113981915A - 一种连杆举升式液压坝 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种连杆举升式液压坝，包括支座、连接在支座上的底轴、连接在底轴上的门页、连接在门页和支座之间的连杆支撑机构以及连接在连杆支撑机构和支座之间的液压缸，液压缸驱动门页绕底轴转动，所述支座上设有移动支撑板，连杆支撑机构的一端铰接在移动支撑板上，所述门页远离底轴的一端连接有储能机构，储能机构用于将水流的动能转化为电能并存储，移动支撑板用于调节连杆支撑机构与门页之间的支撑角度。该连杆举升式液压坝，利用连杆的杠杆比有效的放大了液压缸的推升力，提高了支撑的稳定性并且可以对连杆的支撑角度进行微调，同时在门页上设置了储能机构，可以将水流的动能转化为电能并存储以备使用。
Description
技术领域
本发明属于液压坝领域，具体涉及一种连杆举升式液压坝。
背景技术
液压坝是指液压混凝土升降坝，是水利科技比较简易的活动坝技术。它广泛应用于农业灌溉、渔业、船闸、海水挡潮、城市河道景观工程和小水电站等建设。
液压坝、水利景观活动坝、液压升降坝、合页活动坝、统称为活动坝，有常规水闸不可比拟的大跨度优势。
液压升降坝是一种采用自卸汽车力学原理，结合支墩坝水工结构型式的活动坝，具备挡水和泄水双重功能。
液压升降坝的构造由弧形(或直线)坝面、液压杆、支撑杆、液压缸和液压泵站组成。
用液压缸直顶以底部为轴的活动拦水坝面的背部，实现升坝拦水，降坝行洪的目的。采用滑动支撑杆支撑活动坝面的背面，构成稳定的支撑墩坝。采用小液压缸及限位卡，形成支撑墩坝固定和活动的相互交换，达到固定拦水，活动降坝的目的。采用手动推杆开关，控制操作液压系统，根据洪水涨落，人工操作活动坝面的升降。
目前常见的液压坝多是直接采用液压缸对门页进行支撑，而这种方式则会导致液压缸的承受力较大，而且在泄水时，水流多是直接从门页的上端处流过，而此时的水流的动能无法进行利用，造成了自然能源的浪费。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种结构简单，设计合理的连杆举升式液压坝。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种连杆举升式液压坝，包括支座、连接在支座上的底轴、连接在底轴上的门页、连接在门页和支座之间的连杆支撑机构以及连接在连杆支撑机构和支座之间的液压缸，液压缸驱动门页绕底轴转动，所述支座上设有移动支撑板，连杆支撑机构的一端铰接在移动支撑板上，所述门页远离底轴的一端连接有储能机构，储能机构用于将水流的动能转化为电能并存储，移动支撑板用于调节连杆支撑机构与门页之间的支撑角度；
所述储能机构包括动能驱动机构以及内部发电机构，动能驱动机构在水流的驱动下进行转动并带动内部发电机构进行发电过程。
作为本发明的进一步优化方案，所述动能驱动机构包括连接在门页一端上的若干个固定管体、活动连接在若干个固定管体之间的中连管、连接在中连管外壁上的若干个叶片、连接在中连管内壁上的若干个连接杆以及连接在连接杆一端的固定环，固定环用于连接内部发电机构，所述中连管的两端均连接有限位环，固定管体上设有与限位环相配合的环形限位槽。
作为本发明的进一步优化方案，所述内部发电机构包括设于固定环内的电线以及连接在若干个固定管体内壁上的若干个磁块，所述靠近门页一侧处的固定管体内设有电能存储机构，电能存储机构与电线电连接。
作为本发明的进一步优化方案，所述电能存储机构包括连接在固定管体内壁上的绝缘杆、连接在绝缘杆一端的绝缘环、连接在绝缘环内壁上的第一导电环和第二导电环、可拆卸式连接在固定管体一端处的端头密封件、连接在端头密封件上的支架以及连接在支架上的蓄电池，所述第一导电环通过第二连接线与蓄电池电连接，所述第二导电环通过第一连接线与蓄电池电连接。
作为本发明的进一步优化方案，所述电线的两端分别连接有第一导电端头和第二导电端头，第一导电端头与第一导电环接触，第二导电端头与第二导电环接触。
作为本发明的进一步优化方案，所述支座内设有第一移动腔室、第二移动腔室以及若干个调节腔室，第一移动腔室位于第二移动腔室的正下方，若干个调节腔室等距分布在第二移动腔室的正上方，所述调节腔室的两侧内壁上均连接有卡板，且调节腔室内设有辅助限位块，辅助限位块的下端延伸至第二移动腔室内，且辅助限位块的两侧壁上均连接有卡块和塑性卡板，卡板位于卡块和塑性卡板之间，所述辅助限位块的上端连接有压杆，压杆的上端贯穿支座。
作为本发明的进一步优化方案，所述移动支撑板的一侧壁上连接有第一连接板和第二连接板，第一连接板的一端连接有第一限位块，第一连接板和第一限位块均位于第一移动腔室内，所述第二连接板的上端连接有与辅助限位块相配合的第二限位块，第二限位块的上端和辅助限位块的下端均设有弧形面。
作为本发明的进一步优化方案，所述连杆支撑机构包括连接在门页上的铰架、铰接在铰架上的若干个第二连杆、铰接在第二连杆一端的第一连杆以及铰接在若干个第二连杆之间的中轴杆，中轴杆与液压缸的输出端连接，所述第一连杆的一端与移动支撑板铰接，且第一连杆上可拆卸式连接有背遮板，背遮板的面积小于门页的面积。
本发明的有益效果在于：
1)本发明在液压缸和门页之间增设了连杆支撑机构，且连杆支撑机构与支座之间的铰接位置可以进行微调，可以便捷的调节连杆支撑机构对门页的支撑角度，用于调节液压缸的推升力，可以有效放大液压缸的推升力，优化坝体分力，提升支撑稳定性，成倍减小油缸的推力、行程，以及液压控制系统的成本；
2)本发明在进行泄水时通过门页上端设置的储能机构将水流的动能转化成电能并存储以备用，水流流经门页上端时冲击叶片并驱动中连管进行转动，中连管转动时带动内部连接的电线进行转动，电线为闭合电路，在转动的过程中切割磁块之间产生的磁感线并进行磁生电过程，产生的电能传输至蓄电池中进行存储，可将蓄电池与外接用电设备进行连接，也可以定期对蓄电池进行更换，可有效的降低自然资源的损耗；
3)本发明结构简单，稳定性高，设计合理，便于实现。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的侧视图；
图3是本发明中门页倒伏防水时的结构示意图；
图4是本发明支座与移动支撑板的相配合视图；
图5是本发明图4中A处的放大视图；
图6是本发明储能机构的内部结构示意图；
图7是本发明储能机构的结构示意图；
图8是本发明图6中B处的放大视图；
图9是本发明中连管和叶片的相配合视图。
图中：1、支座；101、第一移动腔室；102、第二移动腔室；103、调节腔室；104、辅助限位块；105、卡板；106、卡块；107、塑性卡板；108、压杆；2、移动支撑板；201、第一限位块；202、第一连接板；203、第二连接板；204、第二限位块；3、底轴；4、门页；5、储能机构；501、固定管体；502、中连管；503、限位环；504、叶片；505、连接杆；506、固定环；507、电线；508、磁块；509、端头密封件；510、支架；511、蓄电池；512、绝缘杆；513、绝缘环；514、第一导电环；515、第二导电环；516、第一导电端头；517、第二导电端头；518、第一连接线；519、第二连接线；6、液压缸；7、连杆支撑机构；701、第一连杆；702、第二连杆；703、铰架；704、中轴杆；8、背遮板。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
实施例1
如图1-9所示，一种连杆举升式液压坝，包括支座1、连接在支座1上的底轴3、连接在底轴3上的门页4、连接在门页4和支座1之间的连杆支撑机构7以及连接在连杆支撑机构7和支座1之间的液压缸6，液压缸6驱动门页4绕底轴3转动，支座1上设有移动支撑板2，连杆支撑机构7的一端铰接在移动支撑板2上，门页4远离底轴3的一端连接有储能机构5，储能机构5用于将水流的动能转化为电能并存储，移动支撑板2用于调节连杆支撑机构7与门页4之间的支撑角度；
储能机构5包括动能驱动机构以及内部发电机构，动能驱动机构在水流的驱动下进行转动并带动内部发电机构进行发电过程。
动能驱动机构包括连接在门页4一端上的若干个固定管体501、活动连接在若干个固定管体501之间的中连管502、连接在中连管502外壁上的若干个叶片504、连接在中连管502内壁上的若干个连接杆505以及连接在连接杆505一端的固定环506，固定环506用于连接内部发电机构，中连管502的两端均连接有限位环503，固定管体501上设有与限位环503相配合的环形限位槽。
其中，中连管502的直径小于固定管体501的直径，而且叶片504与门页4之间也需设置间隙，以此达到叶片504在受到水流冲击时能够无阻碍的进行转动。
内部发电机构包括设于固定环506内的电线507以及连接在若干个固定管体501内壁上的若干个磁块508，靠近门页4一侧处的固定管体501内设有电能存储机构，电能存储机构与电线507电连接。
磁块508对称设置，且对称设置的磁块508的磁性不同，可以在固定管体501内产生磁场，使得电线507在转动时能够进行切割磁感线的运动过程。
电能存储机构包括连接在固定管体501内壁上的绝缘杆512、连接在绝缘杆512一端的绝缘环513、连接在绝缘环513内壁上的第一导电环514和第二导电环515、可拆卸式连接在固定管体501一端处的端头密封件509、连接在端头密封件509上的支架510以及连接在支架510上的蓄电池511，第一导电环514通过第二连接线519与蓄电池511电连接，第二导电环515通过第一连接线518与蓄电池511电连接。
电线507的两端分别连接有第一导电端头516和第二导电端头517，第一导电端头516与第一导电环514接触，第二导电端头517与第二导电环515接触。
电线507转动时，第一导电端头516和第二导电端头517分别沿着相应的导电环内壁进行圆周运动，电线507、导电端头、导电环以及蓄电池511形成一个闭合电路，切割磁感线产生的电流直接传输至蓄电池511中进行存储。
具体发电过程为，水流流经门页4上端时冲击叶片504并驱动中连管502进行转动，中连管502转动时带动内部连接的电线507进行转动，电线507为闭合电路，在转动的过程中切割磁块508之间产生的磁感线并进行磁生电过程，产生的电能传输至蓄电池511中进行存储，可将蓄电池511与外接用电设备进行连接，也可以定期对蓄电池511进行更换，可有效的降低自然资源的损耗。
支座1内设有第一移动腔室101、第二移动腔室102以及若干个调节腔室103，第一移动腔室101位于第二移动腔室102的正下方，若干个调节腔室103等距分布在第二移动腔室102的正上方，调节腔室103的两侧内壁上均连接有卡板105，且调节腔室103内设有辅助限位块104，辅助限位块104的下端延伸至第二移动腔室102内，且辅助限位块104的两侧壁上均连接有卡块106和塑性卡板107，卡板105位于卡块106和塑性卡板107之间，辅助限位块104的上端连接有压杆108，压杆108的上端贯穿支座1。
移动支撑板2的一侧壁上连接有第一连接板201和第二连接板203，第一连接板201的一端连接有第一限位块202，第一连接板201和第一限位块202均位于第一移动腔室101内，第二连接板203的上端连接有与辅助限位块104相配合的第二限位块204，第二限位块204的上端和辅助限位块104的下端均设有弧形面。
连杆支撑机构7包括连接在门页4上的铰架703、铰接在铰架703上的若干个第二连杆702、铰接在第二连杆702一端的第一连杆701以及铰接在若干个第二连杆702之间的中轴杆704，中轴杆704与液压缸6的输出端连接，第一连杆701的一端与移动支撑板2铰接，且第一连杆701上可拆卸式连接有背遮板8，背遮板8的面积小于门页4的面积。背遮板8可以起到有效的保护效果。
连杆支撑机构7与支座1之间的铰接位置可以进行微调，可以便捷的调节连杆支撑机构7对门页4的支撑角度，用于调节液压缸6的推升力，可以有效放大液压缸6的推升力，优化坝体分力，提升支撑稳定性，成倍减小油缸的推力、行程，以及液压控制系统的成本。
移动支撑板2可以进行移动，可将其向外抽出，抽出过程中，第二限位块204跟随移动支撑板2移动，第二限位块204接触相应位置的辅助限位块104时，第二限位块204上的弧形面和辅助限位块104上的限位面先接触，第二限位块204可逐渐的将辅助限位块104顶起，顶起的过程中，辅助限位块104上连接的塑性卡板107与卡板105接触的过程中产生压力并使得塑性卡板107逐渐的变形，直至塑性卡板107形变至能够通过卡块106时，塑性卡板107不再对辅助限位块104产生限位，辅助限位块104可以向上移动，直至塑性卡板107完全移动至卡板105上方时停止，此时压杆108突出至支座1外部，此时第二限位块204可以持续向外移动，通过观察各个位置的压杆108突出情况，可以判断第二限位块204移动的位置，当移动至适当位置时，将前一个突出的压杆108压下，可以使得辅助限位块104重新归位，第二限位块204的直角边和辅助限位块104的直角边接触，可以有效的防止第二限位块204向支座1内部移动，达到限位的效果，而随着移动支撑板2的移动后，第一连杆701一端的位置也移动至相应的位置处，达到微调第一连杆701的支撑倾斜角度的效果。
需要注意的是，压杆108不能完全的压入支座1内，也可以直接通过向上拉动压杆108将辅助限位块104向上移动，方便将移动支撑板2重新反向移动至初始位置。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，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，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种连杆举升式液压坝，包括支座(1)、连接在支座(1)上的底轴(3)、连接在底轴(3)上的门页(4)、连接在门页(4)和支座(1)之间的连杆支撑机构(7)以及连接在连杆支撑机构(7)和支座(1)之间的液压缸(6)，液压缸(6)驱动门页(4)绕底轴(3)转动，其特征在于：所述支座(1)上设有移动支撑板(2)，连杆支撑机构(7)的一端铰接在移动支撑板(2)上，所述门页(4)远离底轴(3)的一端连接有储能机构(5)，储能机构(5)用于将水流的动能转化为电能并存储，移动支撑板(2)用于调节连杆支撑机构(7)与门页(4)之间的支撑角度；
所述储能机构(5)包括动能驱动机构以及内部发电机构，动能驱动机构在水流的驱动下进行转动并带动内部发电机构进行发电过程。
2.根据权利要求1所述的一种连杆举升式液压坝，其特征在于：所述动能驱动机构包括连接在门页(4)一端上的若干个固定管体(501)、活动连接在若干个固定管体(501)之间的中连管(502)、连接在中连管(502)外壁上的若干个叶片(504)、连接在中连管(502)内壁上的若干个连接杆(505)以及连接在连接杆(505)一端的固定环(506)，固定环(506)用于连接内部发电机构，所述中连管(502)的两端均连接有限位环(503)，固定管体(501)上设有与限位环(503)相配合的环形限位槽。
3.根据权利要求2所述的一种连杆举升式液压坝，其特征在于：所述内部发电机构包括设于固定环(506)内的电线(507)以及连接在若干个固定管体(501)内壁上的若干个磁块(508)，所述靠近门页(4)一侧处的固定管体(501)内设有电能存储机构，电能存储机构与电线(507)电连接。
4.根据权利要求3所述的一种连杆举升式液压坝，其特征在于：所述电能存储机构包括连接在固定管体(501)内壁上的绝缘杆(512)、连接在绝缘杆(512)一端的绝缘环(513)、连接在绝缘环(513)内壁上的第一导电环(514)和第二导电环(515)、可拆卸式连接在固定管体(501)一端处的端头密封件(509)、连接在端头密封件(509)上的支架(510)以及连接在支架(510)上的蓄电池(511)，所述第一导电环(514)通过第二连接线(519)与蓄电池(511)电连接，所述第二导电环(515)通过第一连接线(518)与蓄电池(511)电连接。
5.根据权利要求4所述的一种连杆举升式液压坝，其特征在于：所述电线(507)的两端分别连接有第一导电端头(516)和第二导电端头(517)，第一导电端头(516)与第一导电环(514)接触，第二导电端头(517)与第二导电环(515)接触。
6.根据权利要求1所述的一种连杆举升式液压坝，其特征在于：所述支座(1)内设有第一移动腔室(101)、第二移动腔室(102)以及若干个调节腔室(103)，第一移动腔室(101)位于第二移动腔室(102)的正下方，若干个调节腔室(103)等距分布在第二移动腔室(102)的正上方，所述调节腔室(103)的两侧内壁上均连接有卡板(105)，且调节腔室(103)内设有辅助限位块(104)，辅助限位块(104)的下端延伸至第二移动腔室(102)内，且辅助限位块(104)的两侧壁上均连接有卡块(106)和塑性卡板(107)，卡板(105)位于卡块(106)和塑性卡板(107)之间，所述辅助限位块(104)的上端连接有压杆(108)，压杆(108)的上端贯穿支座(1)。
7.根据权利要求1所述的一种连杆举升式液压坝，其特征在于：所述移动支撑板(2)的一侧壁上连接有第一连接板(201)和第二连接板(203)，第一连接板(201)的一端连接有第一限位块(202)，第一连接板(201)和第一限位块(202)均位于第一移动腔室(101)内，所述第二连接板(203)的上端连接有与辅助限位块(104)相配合的第二限位块(204)，第二限位块(204)的上端和辅助限位块(104)的下端均设有弧形面。
8.根据权利要求1所述的一种连杆举升式液压坝，其特征在于：所述连杆支撑机构(7)包括连接在门页(4)上的铰架(703)、铰接在铰架(703)上的若干个第二连杆(702)、铰接在第二连杆(702)一端的第一连杆(701)以及铰接在若干个第二连杆(702)之间的中轴杆(704)，中轴杆(704)与液压缸(6)的输出端连接，所述第一连杆(701)的一端与移动支撑板(2)铰接，且第一连杆(701)上可拆卸式连接有背遮板(8)，背遮板(8)的面积小于门页(4)的面积。
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| GB2611609A (en) * | 2021-07-05 | 2023-04-12 | Bartlomiej Blacha | A device for converting the kinetic energy of a natural watercourse, especially a river, into mechanical energy and its conversion into electricity |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09268543A (ja) * | 1996-04-02 | 1997-10-14 | Kensetsusho Kanto Chiho Kensetsu Kyokucho | 動力フラップゲート |
| CN209384205U (zh) * | 2018-12-10 | 2019-09-13 | 安徽省胜达液压坝科技有限公司 | 一种底横轴钢坝 |
| CN209669822U (zh) * | 2018-11-30 | 2019-11-22 | 扬州市智多星科技有限公司 | 一种液压升降坝 |
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2021
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Patent Citations (4)
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