CN115354631B - 一种大型水利水电闸门迎面除冰装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大型水利水电闸门迎面除冰装置，涉及水利水电技术技术领域。包括漂浮筒，所述漂浮筒的底端固定连接有一块稳定加重底盘，顶端固定连接有一道顶端破冰刀片，所述稳定加重底盘的顶端一侧固定连接有一系列粉碎刀片。本发明通过漂浮筒的设置，使得驱动装置将牵引链放出后，漂浮筒带动顶端破冰刀片冲击上方的冰层，从而将冰层撞碎，面对较厚的冰层，也可以通过驱动装置带动顶端破冰刀片反复撞击，提高的破冰效率和效果；同时，当漂浮筒冲破冰层上浮至水面时，前方的粉碎刀片在重力作用下向下倾斜，从而将前方的冰层粉碎，使漂浮筒反复升降，就可以在闸门迎面受到上游冰层撞击前将其粉碎，保护了除冰装置本身的安全。

Description

一种大型水利水电闸门迎面除冰装置

技术领域

本发明涉及水利水电技术技术领域，具体为一种大型水利水电闸门迎面除冰装置。

背景技术

水利水电闸门绝大多数为钢制闸门，闸门起到拦蓄库水与定流量泄放库水的作用，寒冬冰冻期，绝大多数闸门静置不动，闸门迎水面会结上厚厚的冰盖，其压力会对闸门造成较大的损伤。因此，闸门迎水面防冰冻技术措施必不可少。

公开号为CN207794026U的中国实用新型专利，公开了一种能耗低、除冰效果好的水利水电闸门迎水面防冻装置。本实用新型所采用的技术方案是：一种水利水电闸门迎水面防冻装置，包括闸门主体、破冰筒和焊接在主体迎水面两侧且沿主体高度方向延伸的两根导向滑槽。两根导向滑槽内均适配有滑动块，破冰筒的筒壁上沿破冰筒的长度方向均匀设置有多组射流孔。射流孔呈连通破冰筒内外表面的弧形且每组射流孔的射出方向均沿顺时针方向排布。本实用新型能够有效的防止闸门迎水面结冰，防冻效果好且能耗低。

该实用新型虽然解决了其在背景技术中提出的问题，但在实际使用中，破冰筒的强度有限，驱动力也较小，因此只能用于较薄冰层的去除；同时在结冰较厚的河道中，打碎下游的冰层，会导致上游的冰层相下游流动，其冲击容易损坏暴露在外的喷水管，导致装置失效。因此，开发一种大型水利水电闸门迎面除冰装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大型水利水电闸门迎面除冰装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种大型水利水电闸门迎面除冰装置，包括水电闸门，所述水电闸门包括一个闸门框架，所述闸门框架的底端两侧分别固定连接有一台驱动装置，每台所述驱动装置的一端皆固定连接有一个收链箱，两个所述收链箱的顶端共同固定连接有一个破冰装置，所述破冰装置包括一个漂浮筒，所述漂浮筒的底端固定连接有一块稳定加重底盘，所述稳定加重底盘的顶端两侧共同固定连接有一系列固定环台，所有所述固定环台的内侧和漂浮筒的外侧相接触，顶端共同固定连接有一道顶端破冰刀片，所述稳定加重底盘的顶端一侧固定连接有一系列粉碎刀片，所有所述粉碎刀片的顶端皆向外延伸至稳定加重底盘之外，所述稳定加重底盘的形状并不均匀，其远离粉碎刀片的一端厚度较厚，质量较大；其靠近粉碎刀片的一端厚度较薄，质量较小。

更进一步的，所述漂浮筒包括质地较为坚硬的筒壳，以及被所述筒壳所围出的漂浮空腔，所述漂浮空腔的内部空间中填充有空气。

更进一步的，两台所述驱动装置分别包括一个放置座，所述放置座的顶端挖有一个卡槽，围成所述卡槽的内壁之间固定连接有一条磁性连接座，所述磁性连接座的顶端要低于放置座的上表面，且其顶端磁性连接有一条磁性卡扣。

更进一步的，所述磁性卡扣的底端延伸至卡槽的内部，顶端固定连接有一个防水外壳，每个所述防水外壳的内壁底端分别固定连接有一台驱动电机。

更进一步的，每台所述驱动电机的输出端分别固定连接有一根驱动杆，两根所述驱动杆分别自对应的防水外壳的一侧伸出，两根所述驱动杆的伸出一端皆互相平齐且相对。

更进一步的，两个所述防水外壳的一侧分别转动连接有一个贯通其内外的防水轴承，两根所述驱动杆分别和对应的一个防水轴承的内侧固定连接。

更进一步的，两个所述收链箱分别包括一组支撑柱，每组所述支撑柱的一端分别和对应的防水外壳的一侧固定连接，另一端分别共同固定连接有一个箱体，两个所述箱体皆为中空，且顶端开设有通孔。

更进一步的，两个所述箱体的内侧分别转动连接有一根收放辊，每根所述收放辊的内侧分别和对应的驱动杆固定连接，外侧分别缠绕有一根牵引链。

更进一步的，每根所述牵引链的一端分别和对应的收放辊固定连接，另一端皆通过通孔延伸至箱体的外部，固定连接有一个固定套环，每个所述固定套环的内侧分别设置有一个固定连接框，两个所述固定连接框的顶端共同和稳定加重底盘的底端固定连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

该大型水利水电闸门迎面除冰装置，通过漂浮筒的设置，使得驱动装置将牵引链放出后，漂浮筒带动顶端破冰刀片冲击上方的冰层，从而将冰层撞碎，面对较厚的冰层，也可以通过驱动装置带动顶端破冰刀片反复撞击，提高的破冰效率和效果；

同时，当漂浮筒冲破冰层上浮至水面时，前方的粉碎刀片在重力作用下向下倾斜，从而将前方的冰层粉碎，使漂浮筒反复升降，就可以在闸门迎面受到上游冰层撞击前将其粉碎，保护了除冰装置本身的安全。

附图说明

图1为本发明的等轴侧图；

图2为本发明的收链箱结构示意图；

图3为本发明的驱动装置结构示意图；

图4为本发明的破冰装置结构示意图；

图5为本发明的漂浮筒剖面示意图。

图中：1、收链箱；101、支撑柱；102、箱体；103、固定套环；104、牵引链；105、收放辊；2、驱动装置；201、防水外壳；202、驱动电机；203、磁性卡扣；204、放置座；205、磁性连接座；206、防水轴承；207、驱动杆；3、破冰装置；301、漂浮筒；311、筒壳；312、漂浮空腔；302、固定环台；303、顶端破冰刀片；304、稳定加重底盘；305、固定连接框；306、粉碎刀片；4、水电闸门。

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。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件所必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，应当理解，为了便于描述，附图中所示出的各个部件的尺寸并不按照实际的比例关系绘制，例如某些层的厚度或宽度可以相对于其他层有所夸大。

应注意的是，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义或说明，则在随后的附图的说明中将不需要再对其进行进一步的具体讨论和描述。

如图1-图5所示，本发明提供一种技术方案：

一种大型水利水电闸门迎面除冰装置，包括水电闸门4，水电闸门4包括一个闸门框架，闸门框架的底端两侧分别固定连接有一台驱动装置2，每台驱动装置2的一端皆固定连接有一个收链箱1，两个收链箱1的顶端共同固定连接有一个破冰装置3。在本实施例中，闸门框架的大部分没入水中，同时闸门框架包括两侧的支撑架和顶端的顶架，两个支撑架的对侧分别开设有一道对应的槽口，用于容纳闸门的升降，而闸门的两侧分别伸入这两道槽口中，在本实施例中，该闸门的高度要大于该河道的正常水位，使得闸门放下时，能够防止水道中的流水通过闸门框架。而闸门框架的顶架顶端固定连接有一台提升装置，该提升装置的输出端延伸至顶架的下方，和闸门的顶端固定连接，能够带动闸门在闸门框架中进行升降作业。

如图4所示，破冰装置3包括一个漂浮筒301，漂浮筒301的底端固定连接有一块稳定加重底盘304，在本实施例中，稳定加重底盘304的顶端是和漂浮筒301的外壁底端相吻合的弧形面，二者之间通过焊接弧形固定。在本实施例中漂浮筒301具有相当的浮力，能够带动整个破冰装置3浮上水面，而稳定加重底盘304则具有相当的重量，其质量大于漂浮筒301上其他部件的质量之和，使得整个破冰装置3浸没在水中时，稳定加重底盘304始终位于整个破冰装置3的底端，类似轮船的压仓物，能够确保破冰装置3保持合理的工作状态。稳定加重底盘304的顶端两侧共同固定连接有一系列固定环台302，所有固定环台302的内侧和漂浮筒301的外侧相接触，顶端共同固定连接有一道顶端破冰刀片303，在本实施例中，这些固定环台302的顶端设置有一道平面，且这些平面互相平齐。而顶端破冰刀片303的底端正焊接在这些平面上。在本实施例中该顶端破冰刀片303的顶端具有相对其基底较为狭窄的刀口，因此具有较强的冲击力，同时该顶端破冰刀片303朝向远离水电闸门4的方向倾斜，因此在整个破冰装置3上浮带动顶端破冰刀片303向上冲击时，顶端破冰刀片303就算受到水流等外力的冲击导致其朝向发生变化时，其顶端也较难朝向水电闸门4，从而保护了水电闸门4的安全。稳定加重底盘304的顶端一侧固定连接有一系列粉碎刀片306，所有粉碎刀片306的顶端皆向外延伸至稳定加重底盘304之外。在本实施例中，这些粉碎刀片306远离水电闸门4的一侧同样开设有较为狭窄的刀口，需要注意的是，粉碎刀片306和顶端破冰刀片303的刀口并不锋利，以免在安装时割伤工作人员。另外，粉碎刀片306的顶端要矮于顶端破冰刀片303同时稳定加重底盘304的形状并不均匀，其远离粉碎刀片306的一端厚度较小，质量也较小；其靠近粉碎刀片306的一端厚度较大，质量也较大。因此在本实施例中，粉碎刀片306具有天然的向下方倾倒的趋势，而顶端破冰刀片303也天然的向远离水电闸门4的方向倾斜，进一步的保护水电闸门4。但在水中时，通过漂浮筒301和稳定加重底盘304的重心位置的设置，以及固定连接框305的位置的设置，使得稳定加重底盘304在水中保持近乎水平的状态，而随着漂浮筒301带动整个破冰装置3上浮，让顶端破冰刀片303冲破冰层后，漂浮筒301的一部分浮上水面，粉碎刀片306也随之离开了水面，使得浮力减小，漂浮筒301重心位置发生改变，从而让粉碎刀片306下沉，自然而然的将破冰装置3前方的浮冰进一步粉碎，形成质地不够坚硬的水冰混合物，对上游浮冰的流下，起到了一定的缓冲作用，并通过破冰装置3接连的上下运动，将流下的浮冰粉碎，防止浮冰直接冲击破冰装置3和水电闸门4，起到更好的保护作用。在本实施例中，顶端破冰刀片303和粉碎刀片306都要采用耐冲击且耐腐蚀并具有较高硬度的材料制成，如B/AH钢。

如图5所示，漂浮筒301包括质地较为坚硬的筒壳311，以及被筒壳311所围出的漂浮空腔312，漂浮空腔312的内部空间中填充有空气。在本实施例中，筒壳311一旦变形，其内部漂浮空腔312的空间大小也随之减小，根据浮力公式，漂浮筒301的体积较小，其能够产生的浮力也会减小，使得破冰装置3没有足够的动力上浮冲击冰面，甚至无法上浮，使得破冰装置3报废，因此筒壳311的材料需要较高的硬度。

如图3所示，两台驱动装置2分别包括一个放置座204，放置座204的顶端挖有一个卡槽，围成卡槽的内壁之间固定连接有一条磁性连接座205，磁性连接座205的顶端要低于放置座204的上表面，且其顶端磁性连接有一条磁性卡扣203，磁性卡扣203的底端延伸至卡槽的内部，顶端固定连接有一个防水外壳201，在本实施例中，磁性卡扣203的磁极和磁性连接座205的磁极相反，因此二者能够互相吸附，从而将防水外壳201固定住。而每个防水外壳201的内壁底端分别固定连接有一台驱动电机202。每台驱动电机202的输出端分别固定连接有一根驱动杆207，两根驱动杆207分别自对应的防水外壳201的一侧伸出，两根驱动杆207的伸出一端皆互相平齐且相对。因此在驱动电机202的带动下，驱动杆207能够转动。两个防水外壳201的一侧分别转动连接有一个贯通其内外的防水轴承206，两根驱动杆207分别和对应的一个防水轴承206的内侧固定连接。通过防水轴承206的设置，使得防水外壳201的内部能够始终保持干燥无水的环境，确保驱动电机202正常运行，在本实施例中，防水外壳201的一侧设置有供电缆进入的孔，为驱动电机202供电。而供电缆和该孔之间设置有防水填料，确保防水性。同时防水外壳201的顶端应当也是挂钩，使得驱动电机202故障时，工作人员能够较为方便的将驱动电机202连着防水外壳201打捞起来进行维护。

如图2所示，两个收链箱1分别包括一组支撑柱101，每组支撑柱101的一端分别和对应的防水外壳201的一侧固定连接，另一端分别共同固定连接有一个箱体102，两个箱体102皆为中空，且顶端开设有通孔。两个箱体102的内侧分别转动连接有一根收放辊105，每根收放辊105的内侧分别和对应的驱动杆207固定连接，外侧分别缠绕有一根牵引链104。每根牵引链104的一端分别和对应的收放辊105固定连接，另一端皆通过通孔延伸至箱体102的外部，固定连接有一个固定套环103，每个固定套环103的内侧分别设置有一个固定连接框305，两个固定连接框305的顶端共同和稳定加重底盘304的底端固定连接。

工作原理：在平时，牵引链104的大部分收纳在收放辊105上，从而将破冰装置3拉住，使其沉入水中待命，当水面上结冰较厚时，驱动电机202运行，带动驱动杆207转动，驱动杆207转动，带动收放辊105转动，将缠绕在其上的牵引链104放出，在本实施例中，该放出的速度较快，此时漂浮筒301便会在浮力作用下，自水中浮起，并带动顶端破冰刀片303撞击水面上的冰层，若冰层较厚，不能直接撞碎，则可以通过驱动电机202的反转将破冰装置3拉回再释放，反复撞击，将冰层粉碎，此时漂浮筒301会浮上水面，连带着粉碎刀片306也浮上水面，而粉碎刀片306在浮上水面后，会在稳定加重底盘304较厚一端的带动下向下冲击，将破冰装置3前方的浮冰进行进一步的粉碎，在这个过程中，任然可以通过驱动电机202带动破冰装置3反复沉浮，将浮冰粉碎至合适的程度，确保对水面产生较好的除冰效果。

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 (9)

1.一种大型水利水电闸门迎面除冰装置，包括水电闸门(4)，其特征在于：所述水电闸门(4)包括一个闸门框架，所述闸门框架的底端两侧分别固定连接有一台驱动装置(2)，每台所述驱动装置(2)的一端皆固定连接有一个收链箱(1)，两个所述收链箱(1)的顶端共同固定连接有一个破冰装置(3)，所述破冰装置(3)包括一个漂浮筒(301)，所述漂浮筒(301)的底端固定连接有一块稳定加重底盘(304)，所述稳定加重底盘(304)的顶端两侧共同固定连接有一系列固定环台(302)，所有所述固定环台(302)的内侧和漂浮筒(301)的外侧相接触，顶端共同固定连接有一道顶端破冰刀片(303)，所述稳定加重底盘(304)的顶端一侧固定连接有一系列粉碎刀片(306)，所有所述粉碎刀片(306)的顶端皆向外延伸至稳定加重底盘(304)之外，所述稳定加重底盘(304)的形状并不均匀，其远离粉碎刀片(306)的一端厚度较小，质量也较小；其靠近粉碎刀片(306)的一端厚度较大，质量也较大。

2.根据权利要求1所述的一种大型水利水电闸门迎面除冰装置，其特征在于：所述漂浮筒(301)包括质地较为坚硬的筒壳(311)，以及被所述筒壳(311)所围出的漂浮空腔(312)，所述漂浮空腔(312)的内部空间中填充有空气。

3.根据权利要求1所述的一种大型水利水电闸门迎面除冰装置，其特征在于：两台所述驱动装置(2)分别包括一个放置座(204)，所述放置座(204)的顶端挖有一个卡槽，围成所述卡槽的内壁之间固定连接有一条磁性连接座(205)，所述磁性连接座(205)的顶端要低于放置座(204)的上表面，且其顶端磁性连接有一条磁性卡扣(203)。

4.根据权利要求3所述的一种大型水利水电闸门迎面除冰装置，其特征在于：所述磁性卡扣(203)的底端延伸至卡槽的内部，顶端固定连接有一个防水外壳(201)，每个所述防水外壳(201)的内壁底端分别固定连接有一台驱动电机(202)。

5.根据权利要求4所述的一种大型水利水电闸门迎面除冰装置，其特征在于：每台所述驱动电机(202)的输出端分别固定连接有一根驱动杆(207)，两根所述驱动杆(207)分别自对应的防水外壳(201)的一侧伸出，两根所述驱动杆(207)的伸出一端皆互相平齐且相对。

6.根据权利要求5所述的一种大型水利水电闸门迎面除冰装置，其特征在于：两个所述防水外壳(201)的一侧分别转动连接有一个贯通其内外的防水轴承(206)，两根所述驱动杆(207)分别和对应的一个防水轴承(206)的内侧固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种大型水利水电闸门迎面除冰装置，其特征在于：两个所述收链箱(1)分别包括一组支撑柱(101)，每组所述支撑柱(101)的一端分别和对应的防水外壳(201)的一侧固定连接，另一端分别共同固定连接有一个箱体(102)，两个所述箱体(102)皆为中空，且顶端开设有通孔。

8.根据权利要求7所述的一种大型水利水电闸门迎面除冰装置，其特征在于：两个所述箱体(102)的内侧分别转动连接有一根收放辊(105)，每根所述收放辊(105)的内侧分别和对应的驱动杆(207)固定连接，外侧分别缠绕有一根牵引链(104)。

9.根据权利要求8所述的一种大型水利水电闸门迎面除冰装置，其特征在于：每根所述牵引链(104)的一端分别和对应的收放辊(105)固定连接，另一端皆通过通孔延伸至箱体(102)的外部，固定连接有一个固定套环(103)，每个所述固定套环(103)的内侧分别设置有一个固定连接框(305)，两个所述固定连接框(305)的顶端共同和稳定加重底盘(304)的底端固定连接。