CN114438971B - 一种利用水压差发电的水利工程用机械闸门 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用水压差发电的水利工程用机械闸门，包括框架、滤网和调节机构，所述框架一侧设置有滤网，所述框架内滑动安装有调节机构，所述框架顶部安装有安装板，所述框架另一侧底部设置有U型架，所述安装板上安装有发电机，所述发电机输出端安装有第一传动轴，且第一传动轴贯穿U型架安装有转叶；通过折叠设置的第一闸板和第二闸板的配合操作，能够在使用时保证足够的阻挡面积，且在存放时体积和占用空间减小四分之一，同时第一闸板和第二闸板做同向差速运动，其移动的速度大大加快，能够更快的完成闸门关闭和开放，提高机械闸门的工作效率。

Description

一种利用水压差发电的水利工程用机械闸门

技术领域

本发明涉及水利工程技术领域，尤其涉及一种利用水压差发电的水利工程用机械闸门。

背景技术

水利工程是为了控制、利用和保护地表及地下的水资源与环境而修建的各项工程建设的总称，其中闸门用于关闭和开放泄水通道的控制设施。

现有的机械闸门装置通过闸板的升降实现关闭和开放，其中闸板为整体式结构，需要保证闸板的长度与水深匹配，对于深水区域使用的闸门装置，闸板需要保证足够长度，进而导致装置整体体积大，占用空间大；同时机械闸门起到隔绝漂浮物的作用，但是需要人工定期对位于闸门滤网前的垃圾进行清理，因此需要专人进行操作。

发明内容

本发明解决的问题在于提供一种利用水压差发电的水利工程用机械闸门，解决了现有的机械闸门装置通过闸板的升降实现关闭和开放，其中闸板为整体式结构，需要保证闸板的长度与水深匹配，对于深水区域使用的闸门装置，闸板需要保证足够长度，进而导致装置整体体积大，占用空间大；同时机械闸门起到隔绝漂浮物的作用，但是需要人工定期对位于闸门滤网前的垃圾进行清理，因此需要专人进行操作的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种利用水压差发电的水利工程用机械闸门，包括框架、滤网和调节机构，所述框架一侧设置有滤网，所述框架内滑动安装有调节机构，所述框架顶部安装有安装板，所述框架另一侧底部设置有U型架，所述安装板上安装有发电机，所述发电机输出端安装有第一传动轴，且第一传动轴贯穿U型架安装有转叶；

所述调节机构包括第一闸板和第二闸板，所述第一闸板和第二闸板滑动安装，且第一闸板和第二闸板在框架内做差速运动。

优选的，所述安装板顶部安装有减速机，所述减速机输入端与电机输出端连接，所述第一闸板顶部侧壁安装有螺纹座，且螺纹座与减速机输出端安装的螺纹杆螺纹连接，且螺纹杆底端安装有挡板。

优选的，所述框架内部两相对侧均设置有双滑轨，且第一闸板和第二闸板与双滑轨配合安装，所述第一闸板上对称设置有单滑轨，且第二闸板与单滑轨配合安装。

优选的，所述框架侧壁安装有定位臂，所述定位臂上安装有与接触板相对应的限位板。

优选的，所述滤网上对称开设有侧槽，所述第二闸板顶端分别安装有连接臂和对收集箱支撑的支撑臂，所述连接臂与镂空的收集箱转动连接。

优选的，所述连接臂上安装有转座，且转座上安装有调整箱，所述收集箱端部安装有连接耳，且连接耳和转座通过第二传动轴转动连接，所述调整箱上设置有与滤网表面接触的刮刀。

优选的，所述调整箱顶侧安装有调节筒，所述调整箱和调节筒内部贯穿安装有调节杆，且调节杆顶端安装有接触板，所述调节杆上且位于调节筒内部设置有滑板，所述调节杆外侧且位于滑板下方套装有弹簧，所述调节杆底部位于调整箱内安装有齿条，且齿条与第二传动轴端部的转齿啮合。

优选的，所述框架顶部设置有与收集箱适配的卸料槽，所述调节筒底部开设有穿槽，当接触板与调节筒顶端接触时，齿条带动转齿旋转180°。

优选的，U型所述第一闸板的内侧顶部和底部分别水平轴承安装有安装轴，所述安装轴两端均安装有链齿，所述安装轴同端的两个链齿通过链条传动连接，所述第一闸板上对称开设有导槽，所述框架顶端设置与导槽适配的固定臂，所述固定臂通过第一安装臂与链条内侧连接，所述第二闸板通过第二安装臂与链条外侧连接。

优选的，该机械闸门的具体操作步骤如下：

步骤一：通过安装板上的电机工作，减速机调速带动螺纹杆旋转，通过螺纹连接的螺纹座带动调节机构的第一闸板升降移动，此时第一闸板通过导槽沿着固定臂移动，第一闸板移动时，此时固定臂通过第一安装臂带动链条移动在链齿上传动，实现安装轴和链齿的移动，移动的链条通过第二安装臂带动第二闸板移动，实现第二闸板和第一闸板的同向差速移动，实现对调节机构的调整；

步骤二：调节机构对水流起到阻挡作用，水流从框架和调节机构之间流动，带动转叶旋转，通过第一传动轴传动实现发电机的工作发电；

步骤三：当调节机构的第一闸板和第二闸板开始上移时，此时收集箱同步上移，收集箱的刮刀对滤网表面进行清洁的同时将滤网隔绝的垃圾收集至收集箱内，当第一闸板和第二闸板逐渐重合时，此时接触板与定位臂的限位板接触，且随着第二闸板的不断上升，限位板对接触板进行阻挡，此时调节杆在调整箱和调节筒内下移，通过滑板对弹簧进行压缩，此时齿条下移带动转齿旋转，通过第二传动轴作用于收集箱的连接耳，实现收集箱的旋转，旋转90°后，收集箱内的垃圾随着重力下落至卸料槽内，完成垃圾的清理，且在后续第一闸板和第二闸板下移时，通过弹簧恢复原状实现收集箱的旋转归位。

本发明的有益效果是：调节机构包括第一闸板和第二闸板，电机工作实现第一闸板下移时，第一闸板通过导槽沿着固定臂移动，第一闸板移动时，此时固定臂通过第一安装臂带动链条移动在链齿上传动，实现安装轴和链齿的移动，移动的链条通过第二安装臂带动第二闸板移动，实现第二闸板和第一闸板的同时移动，进而通过第一闸板和第二闸板共同配合起到阻挡作用，且在电机工作实现第一闸板上升时，第一闸板和第二闸板同时上移，直至完成重合，通过折叠设置的第一闸板和第二闸板的配合操作，能够在使用时保证足够的阻挡面积，且在存放时体积和占用空间减小四分之一，同时第一闸板和第二闸板做同向差速运动，其移动的速度大大加快，能够更快的完成闸门关闭和开放，提高机械闸门的工作效率；

在第二闸板开始上移时，此时收集箱同步上移，收集箱的刮刀对滤网表面进行清洁的同时将滤网隔绝的垃圾收集至收集箱内，当第一闸板和第二闸板逐渐重合时，此时接触板与定位臂的限位板接触，通过调节机构的移动，进而自动实现对滤网隔绝的垃圾进行收集，且移动的刮刀避免滤网堵塞，随着第二闸板的不断上升，限位板对接触板进行阻挡，此时调节杆在调整箱和调节筒内下移，通过滑板对弹簧进行压缩，此时齿条下移带动转齿旋转，通过第二传动轴作用于收集箱的连接耳，实现收集箱的旋转，旋转90°后，收集箱内的垃圾随着重力下落至卸料槽内，完成垃圾的清理，且在后续第一闸板和第二闸板下移时，通过弹簧恢复原状实现收集箱的旋转归位，且随着调节机构的位置变化，自动实现收集箱的旋转，进而对收集箱内垃圾进行转运，无需人工操作。

附图说明

图1为本发明整体第一结构示意图；

图2为本发明整体第二结构示意图；

图3为本发明第一闸板和第二闸板安装结构示意图；

图4为本发明第一闸板和第二闸板剖视图；

图5为本发明图1中A区域局部放大图；

图6为本发明调整箱内部结构示意图。

图例说明：

1、框架；2、滤网；3、调节机构；4、安装板；5、减速机；6、电机；7、螺纹杆；8、螺纹座；9、U型架；10、发电机；11、第一传动轴；12、转叶；13、定位臂；14、限位板；15、侧槽；16、支撑臂；17、连接臂；18、收集箱；19、转座；20、连接耳；21、调整箱；22、调节筒；23、调节杆；24、滑板；25、弹簧；26、齿条；27、第二传动轴；28、转齿；301、第一闸板；302、第二闸板；303、安装轴；304、链齿；305、链条；306、导槽；307、固定臂；308、第一安装臂；309、第二安装臂。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面给出具体实施例。

参见图1～图6，一种利用水压差发电的水利工程用机械闸门，包括框架1、滤网2和调节机构3，框架1一侧设置有滤网2，用于对水中的垃圾进行隔离，框架1内滑动安装有调节机构3，安装板4顶部安装有减速机5，减速机5输入端与电机6输出端连接，第一闸板301顶部侧壁安装有螺纹座8，且螺纹座8与减速机5输出端安装的螺纹杆7螺纹连接，且螺纹杆7底端安装有挡板，通过安装板4上的电机6工作，减速机5调速带动螺纹杆7旋转，通过螺纹连接的螺纹座8带动调节机构3的第一闸板301升降移动，框架1顶部安装有安装板4，框架1另一侧底部设置有U型架9，安装板4上安装有发电机10，发电机10输出端安装有第一传动轴11，且第一传动轴11贯穿U型架9安装有转叶12，水流从框架1和调节机构3之间流动，带动转叶12旋转，通过第一传动轴11传动实现发电机10的工作发电；

调节机构3包括第一闸板301和第二闸板302，第一闸板301和第二闸板302滑动安装，且第一闸板301和第二闸板302在框架1内做差速运动，框架1内部两相对侧均设置有双滑轨，且第一闸板301和第二闸板302与双滑轨配合安装，第一闸板301上对称设置有单滑轨，且第二闸板302与单滑轨配合安装，U型第一闸板301的内侧顶部和底部分别水平轴承安装有安装轴303，安装轴303两端均安装有链齿304，安装轴303同端的两个链齿304通过链条305传动连接，第一闸板301上对称开设有导槽306，框架1顶端设置与导槽306适配的固定臂307，固定臂307通过第一安装臂308与链条305内侧连接，第二闸板302通过第二安装臂309与链条305外侧连接，第一闸板301通过导槽306沿着固定臂307移动，第一闸板301移动时，此时固定臂307通过第一安装臂308带动链条305移动在链齿304上传动，实现安装轴303和链齿304的移动，移动的链条305通过第二安装臂309带动第二闸板302移动，实现第二闸板302和第一闸板301的同时移动；

框架1侧壁安装有定位臂13，定位臂13上安装有与接触板相对应的限位板14，滤网2上对称开设有侧槽15，第二闸板302顶端分别安装有连接臂17和对收集箱18支撑的支撑臂16，连接臂17与镂空的收集箱18转动连接，连接臂17上安装有转座19，且转座19上安装有调整箱21，收集箱18端部安装有连接耳20，且连接耳20和转座19通过第二传动轴27转动连接，调整箱21上设置有与滤网2表面接触的刮刀，调整箱21顶侧安装有调节筒22，调整箱21和调节筒22内部贯穿安装有调节杆23，且调节杆23顶端安装有接触板，调节杆23上且位于调节筒22内部设置有滑板24，调节杆23外侧且位于滑板24下方套装有弹簧25，调节杆23底部位于调整箱21内安装有齿条26，且齿条26与第二传动轴27端部的转齿28啮合，框架1顶部设置有与收集箱18适配的卸料槽，调节筒22底部开设有穿槽，当接触板与调节筒22顶端接触时，齿条26带动转齿28旋转180°，第二闸板302开始移动时，此时通过连接臂17和支撑臂16带动收集箱18同步移动，收集箱18的刮刀对滤网2表面进行清洁的同时将滤网2隔绝的垃圾收集至收集箱18内，当第一闸板301和第二闸板302逐渐重合时，此时接触板与定位臂13的限位板14接触，随着第二闸板302的不断上升，限位板14对接触板进行阻挡，此时调节杆23在调整箱21和调节筒22内下移，通过滑板24对弹簧25进行压缩，此时齿条26下移带动转齿28旋转，通过第二传动轴27作用于收集箱18的连接耳20，实现收集箱18的旋转，旋转90°后，收集箱18内的垃圾开始随着重力下落至卸料槽内，完成垃圾的清理，且在后续第一闸板301和第二闸板302下移时，接触板与定位臂13的限位板14分离，通过弹簧25恢复原状实现收集箱18的旋转归位。

该机械闸门的具体操作步骤如下：

步骤一：通过安装板4上的电机6工作，减速机5调速带动螺纹杆7旋转，通过螺纹连接的螺纹座8带动调节机构3的第一闸板301升降移动，此时第一闸板301通过导槽306沿着固定臂307移动，第一闸板301移动时，此时固定臂307通过第一安装臂308带动链条305移动在链齿304上传动，实现安装轴303和链齿304的移动，移动的链条305通过第二安装臂309带动第二闸板302移动，实现第二闸板302和第一闸板301的同向差速移动，实现对调节机构3的调整；

步骤二：调节机构3对水流起到阻挡作用，水流从框架1和调节机构3之间流动，带动转叶12旋转，通过第一传动轴11传动实现发电机10的工作发电；

步骤三：当调节机构3的第一闸板301和第二闸板302开始上移时，此时收集箱18同步上移，收集箱18的刮刀对滤网2表面进行清洁的同时将滤网2隔绝的垃圾收集至收集箱18内，当第一闸板301和第二闸板302逐渐重合时，此时接触板与定位臂13的限位板14接触，且随着第二闸板302的不断上升，限位板14对接触板进行阻挡，此时调节杆23在调整箱21和调节筒22内下移，通过滑板24对弹簧25进行压缩，此时齿条26下移带动转齿28旋转，通过第二传动轴27作用于收集箱18的连接耳20，实现收集箱18的旋转，旋转90°后，收集箱18内的垃圾随着重力下落至卸料槽内，完成垃圾的清理，且在后续第一闸板301和第二闸板302下移时，通过弹簧25恢复原状实现收集箱18的旋转归位。

调节机构3包括第一闸板301和第二闸板302，电机6工作实现第一闸板301下移时，第一闸板301通过导槽306沿着固定臂307移动，第一闸板301移动时，此时固定臂307通过第一安装臂308带动链条305移动在链齿304上传动，实现安装轴303和链齿304的移动，移动的链条305通过第二安装臂309带动第二闸板302移动，实现第二闸板302和第一闸板301的同时移动，进而通过第一闸板301和第二闸板302共同配合起到阻挡作用，且在电机6工作实现第一闸板301上升时，第一闸板301和第二闸板302同时上移，直至完成重合，通过折叠设置的第一闸板301和第二闸板302的配合操作，能够在使用时保证足够的阻挡面积，且在存放时体积和占用空间减小四分之一，同时第一闸板301和第二闸板302做同向差速运动，其移动的速度大大加快，能够更快的完成闸门关闭和开放，提高机械闸门的工作效率；

在第二闸板302开始上移时，此时收集箱18同步上移，收集箱18的刮刀对滤网2表面进行清洁的同时将滤网2隔绝的垃圾收集至收集箱18内，当第一闸板301和第二闸板302逐渐重合时，此时接触板与定位臂13的限位板14接触，通过调节机构3的移动，进而自动实现对滤网2隔绝的垃圾进行收集，且移动的刮刀避免滤网2堵塞，随着第二闸板302的不断上升，限位板14对接触板进行阻挡，此时调节杆23在调整箱21和调节筒22内下移，通过滑板24对弹簧25进行压缩，此时齿条26下移带动转齿28旋转，通过第二传动轴27作用于收集箱18的连接耳20，实现收集箱18的旋转，旋转90°后，收集箱18内的垃圾随着重力下落至卸料槽内，完成垃圾的清理，且在后续第一闸板301和第二闸板302下移时，通过弹簧25恢复原状实现收集箱18的旋转归位，且随着调节机构3的位置变化，自动实现收集箱18的旋转，进而对收集箱18内垃圾进行转运，无需人工操作。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种利用水压差发电的水利工程用机械闸门，其特征在于，包括框架（1）、滤网（2）和调节机构（3），所述框架（1）一侧设置有滤网（2），所述框架（1）内滑动安装有调节机构（3），所述框架（1）顶部安装有安装板（4），所述框架（1）另一侧底部设置有U型架（9），所述安装板（4）上安装有发电机（10），所述发电机（10）输出端安装有第一传动轴（11），且第一传动轴（11）贯穿U型架（9）安装有转叶（12）；

所述调节机构（3）包括第一闸板（301）和第二闸板（302），所述第一闸板（301）和第二闸板（302）滑动安装，且第一闸板（301）和第二闸板（302）在框架（1）内做差速运动；

所述安装板（4）顶部安装有减速机（5），所述减速机（5）输入端与电机（6）输出端连接，所述第一闸板（301）顶部侧壁安装有螺纹座（8），且螺纹座（8）与减速机（5）输出端安装的螺纹杆（7）螺纹连接，且螺纹杆（7）底端安装有挡板；

所述框架（1）内部两相对侧均设置有双滑轨，且第一闸板（301）和第二闸板（302）与双滑轨配合安装，所述第一闸板（301）上对称设置有单滑轨，且第二闸板（302）与单滑轨配合安装；

U型所述第一闸板（301）内侧顶部和底部分别水平轴承安装有安装轴（303），所述安装轴（303）两端均安装有链齿（304），所述安装轴（303）同端的两个链齿（304）通过链条（305）传动连接，所述第一闸板（301）上对称开设有导槽（306），所述框架（1）顶端设置与导槽（306）适配的固定臂（307），所述固定臂（307）通过第一安装臂（308）与链条（305）内侧连接，所述第二闸板（302）通过第二安装臂（309）与链条（305）外侧连接。

2.根据权利要求1所述的一种利用水压差发电的水利工程用机械闸门，其特征在于，所述框架（1）侧壁安装有定位臂（13），所述定位臂（13）上安装有与接触板相对应的限位板（14）。

3.根据权利要求2所述的一种利用水压差发电的水利工程用机械闸门，其特征在于，所述滤网（2）上对称开设有侧槽（15），所述第二闸板（302）顶端分别安装有连接臂（17）和对收集箱（18）支撑的支撑臂（16），所述连接臂（17）与镂空的收集箱（18）转动连接。

4.根据权利要求3所述的一种利用水压差发电的水利工程用机械闸门，其特征在于，所述连接臂（17）上安装有转座（19），且转座（19）上安装有调整箱（21），所述收集箱（18）端部安装有连接耳（20），且连接耳（20）和转座（19）通过第二传动轴（27）转动连接，所述调整箱（21）上设置有与滤网（2）表面接触的刮刀。

5.根据权利要求4所述的一种利用水压差发电的水利工程用机械闸门，其特征在于，所述调整箱（21）顶侧安装有调节筒（22），所述调整箱（21）和调节筒（22）内部贯穿安装有调节杆（23），且调节杆（23）顶端安装有接触板，所述调节杆（23）上且位于调节筒（22）内部设置有滑板（24），所述调节杆（23）外侧且位于滑板（24）下方套装有弹簧（25），所述调节杆（23）底部位于调整箱（21）内安装有齿条（26），且齿条（26）与第二传动轴（27）端部的转齿（28）啮合。

6.根据权利要求5所述的一种利用水压差发电的水利工程用机械闸门，其特征在于，所述框架（1）顶部设置有与收集箱（18）适配的卸料槽，所述调节筒（22）底部开设有穿槽，当接触板与调节筒（22）顶端接触时，齿条（26）带动转齿（28）旋转180°。

7.根据权利要求6所述的一种利用水压差发电的水利工程用机械闸门，其特征在于，该机械闸门的具体操作步骤如下：

步骤一：通过安装板（4）上的电机（6）工作，减速机（5）调速带动螺纹杆（7）旋转，通过螺纹连接的螺纹座（8）带动调节机构（3）的第一闸板（301）升降移动，此时第一闸板（301）通过导槽（306）沿着固定臂（307）移动，第一闸板（301）移动时，此时固定臂（307）通过第一安装臂（308）带动链条（305）移动在链齿（304）上传动，实现安装轴（303）和链齿（304）的移动，移动的链条（305）通过第二安装臂（309）带动第二闸板（302）移动，实现第二闸板（302）和第一闸板（301）的同向差速移动，实现对调节机构（3）的调整；

步骤二：调节机构（3）对水流起到阻挡作用，水流从框架（1）和调节机构（3）之间流动，带动转叶（12）旋转，通过第一传动轴（11）传动实现发电机（10）的工作发电；

步骤三：当调节机构（3）的第一闸板（301）和第二闸板（302）开始上移时，此时收集箱（18）同步上移，收集箱（18）的刮刀对滤网（2）表面进行清洁的同时将滤网（2）隔绝的垃圾收集至收集箱（18）内，当第一闸板（301）和第二闸板（302）逐渐重合时，此时接触板与定位臂（13）的限位板（14）接触，且随着第二闸板（302）的不断上升，限位板（14）对接触板进行阻挡，此时调节杆（23）在调整箱（21）和调节筒（22）内下移，通过滑板（24）对弹簧（25）进行压缩，此时齿条（26）下移带动转齿（28）旋转，通过第二传动轴（27）作用于收集箱（18）的连接耳（20），实现收集箱（18）的旋转，旋转90°后，收集箱（18）内的垃圾随着重力下落至卸料槽内，完成垃圾的清理，且在后续第一闸板（301）和第二闸板（302）下移时，通过弹簧（25）恢复原状实现收集箱（18）的旋转归位。