CN115404827B - 水电站储门槽孔口盖板自动关闭装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种水电站储门槽孔口盖板自动关闭装置及方法,通过盖板和爪型连接机构组成的围合结构对储门槽孔进行防护，位于两个相互对称的盖板侧面设置折合翻转机构和配重翻转机构，爪型连接机构的支爪与盖板和滑动杆活动连接，锁定机构位于滑动杆一侧限制滑动杆滑动，解锁机构的解锁杆与滑动杆连接，触发滚安装于闸门侧面的筋板上，液压抓梁和闸门下降的过程进入储门槽中，触发滚与接触臂接触对滑动杆进行解锁，并进一步驱动滑动杆下降拉动盖板关闭形成一定开度，液压抓梁释放闸后退出储门槽孔口，利用盖板自重完全关闭储门槽孔口，实现了对储门槽孔口的自动封盖，不占用地面空间，不影响孔洞平台部位的通行和其他检修作业，操作方便，安全性能高。

Description

水电站储门槽孔口盖板自动关闭装置及方法

技术领域

本发明属于水电站储门槽孔口安全防护技术领域，涉及一种水电站储门槽孔口盖板自动关闭装置及方法。

背景技术

水电站在建筑物进水口流道和尾水流道沿线会设置很多闸门，主要用于对水工建筑物流道进行挡水操作，实现调节或截止水流的作用，确保流道流水整体受控。而在不需要使用时，一般会将这些闸门提出工作门槽，储存于现场设置的储门槽内，同时为保障孔口部位的道路通畅和区域作业安全，一般会在其孔口部位盖上重型盖板，方便车辆及人员通行和作业安全。当需要对水工建筑物进行挡水操作时，就需要通过起重设备将储门槽内的闸门提出储门槽，然后放置在工作门槽内，实现挡水的目的。

该项工作的主要难点是这种大型孔口盖板的打开和关闭工作比较麻烦，因为该类储门槽孔口尺寸一般较大，孔口部位的安全防护一般采用混凝土盖板或钢结构盖板对其进行有效遮盖防护，可确保孔口部位人员及车辆通行安全，但现场如需对孔内设备进行操作，就需要在该孔口部位先搭设安全隔离围栏，再对孔口部位的盖板进行打开操作，才能对孔内闸门进行提门操作，待使用完成后，将闸门再放入储门槽内，然后再将盖板进行恢复，最后再将孔口部位的隔离围栏进行拆除。

目前一般的做法是，先在储门槽孔口部位搭设临时的安全防护围栏，确保孔口四周人员通行和作业安全，然后通过起重设备起吊盖板进行开盖和关盖操作，将混凝土或钢结构盖板从孔口部位移除或复位操作，但这种方式非常浪费人力物力，需要工作人员配合起重设备对盖板进行辅助起吊，才能完成盖板拆除工作；同时，在孔口部位盖板打开前，还需要在该孔口部位搭设临时的安全隔离围栏，以确保该孔口区域作业安全，但现场临时搭设的隔离围栏存在很多缺陷，如孔口部位无固定的安装点，无法有效的将隔离围栏固定在孔口部位，如侧方位受外力撞击，隔离围栏容易发生移动现象，从而无法有效的起到安全隔离的作用；同时，临时隔离围栏的搭拆、转运非常浪费时间，增加了劳动成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种水电站储门槽孔口盖板自动关闭装置及方法,采用盖板和爪型连接机构组成的围合结构对储门槽孔进行防护，位于两个相互对称的盖板侧面设置折合翻转机构和配重翻转机构，爪型连接机构的支爪与盖板和滑动杆活动连接，锁定机构位于滑动杆一侧限制滑动杆滑动，解锁机构的解锁杆与滑动杆连接，触发滚安装于闸门侧面的筋板上，液压抓梁和闸门下降的过程进入储门槽中，触发滚与接触臂接触对滑动杆进行解锁，并进一步驱动滑动杆下降拉动盖板关闭形成一定开度，液压抓梁释放闸后退出储门槽孔口，利用盖板自重完全关闭储门槽孔口，实现了对储门槽孔口的自动封盖，不占用地面空间，不影响孔洞平台部位的通行和其他检修作业，操作方便，安全性能高。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种水电站储门槽孔口盖板自动关闭装置，它包括盖板、折合翻转机构、配重翻转机构、爪型连接机构和解锁机构；所述折合翻转机构和配重翻转机构分别位于盖板一侧与其连接，爪型连接机构位于盖板两端与其连接，解锁机构的解锁杆与爪型连接机构连接且与解锁机构一侧的锁定机构配合；两个盖板侧向垂直与爪型连接机构的支爪围合成孔口防护，解锁机构解除锁定机构对爪型连接机构的限位使两个盖板处于水平状态并关闭孔口。

所述盖板为网格结构，位于两端头设置的耳板与爪型连接机构的支爪活动连接。

所述折合翻转机构包括铰接座销轴连接的槽板和折合臂，槽板和折合臂端头连接的齿轮位于铰接座的槽口内相互啮合；折合臂的中部设置弯折段。

所述配重翻转机构包括铰接座销轴连接的槽板和配重臂，槽板和配重臂端头连接的齿轮位于铰接座的槽口内相互啮合，配重臂的另一端连接有配重块。

所述配重翻转机构的槽板另一端设置接触滚。

所述爪型连接机构包括滑轨滑动配合的滑动杆，位于滑动杆上端设置散射状的多个支爪，位于滑轨开口侧设置的支板与滑动杆连接，支板上部设置的锁定孔贯穿滑动杆；支爪为活塞杆，两端分别设置销孔。

所述解锁机构包括解锁杆上端连接的斜面块，接触臂与解锁杆下端销轴连接，靠近斜面块一端的解锁杆上设置弹簧；触发滚的滚轮与接触臂滚动接触；穿过接触臂的滚轴位于爪型连接机构的滑轨外并与滑轨滚动接触。

所述锁定机构包括套管内的锁轴，操作杆与锁轴连接伸出套管外，锁轴上套设的复位弹簧与挡圈抵触，伸出套管外的锁轴端头设置有斜面。

所述套管的外壁上分别设置有相互连通的轴向导向孔和径向限位孔，操作杆在轴向导向孔和径向限位孔内活动。

如上所述的水电站储门槽孔口盖板自动关闭装置的关闭方法，它包括如下步骤：

S1，安装，将触发滚安装于所要储存的闸门两侧的筋板上；

S2，起吊转移，通过起重设备提升液压抓梁，液压抓梁通过液压穿销装置连接闸门上侧的穿销孔，随后，起重设备将闸门提升并转移至储门槽孔口上部；

S3，下降解锁，起重设备驱动液压抓梁下降，闸门随压液抓梁下降的同时进入储门槽孔，触发滚逐渐与接触臂滚动接触，驱动解锁杆向上运动，解锁杆前端的斜面块与锁轴端头的斜面滑动接触，使锁轴退出滑动杆上的锁定孔；

S4，初步关闭，闸门继续向下降落，进一步推动接触臂，使接触臂上的滚轴逐渐靠近滑轨并与滑轨滚动接触，驱动解锁杆拉动滑动杆向下运动，滑动杆向下运动的过程中逐渐带动支爪折叠并拉动盖板逐渐关闭，使两个盖板形成一定的开度；此步骤中，两个盖板之间的开度距离与液压抓梁的厚度接近，以保证液压抓梁上升过程中配重翻转机构的接触滚与液压抓梁两侧滚动接触；另外，盖板在逐渐关闭翻转的过程中，折合臂和配重臂分别绕其对应的铰接座转动；

S5，释放闸门，当闸门底部与储门槽底部接触后，升液压抓梁的穿销装置退出闸门上侧的穿销孔，起重设备提升液压抓梁逐渐上升；

S6，完全关闭，液压抓梁在上升的过程中，配重翻转机构的接触滚与液压抓梁两侧滚动接触，当液压抓梁完全退出两个盖板上部后，盖板依靠自身的重力完全关闭；此时，滑动杆下端端头与滑轨下端的端板抵触限位，放置盖板塌落于储门槽孔口下部。

本发明的主要有益效果在于：

采用在爪型连接机构的滑动杆上端设置支爪，支爪为活塞杆，且两端分别与盖板和滑动杆活动连接，形成爪型结构，在滑动杆滑动的过程中能够驱动两个盖板形成开度。

解锁机构的解锁杆与滑动杆连接，滑动杆上端设置斜面块与锁定机构的锁轴前端斜面滑动接触，在解锁杆向上运动的过程中使锁轴退出滑动杆上的锁定孔，实现解锁。

解锁杆的下端在接触臂，当闸门侧面的触发滚与其接触时，驱动解锁杆向上运动，当触发滚继续推动接触臂时，驱动滑动杆向下运动带动两个盖板相互靠近形成一定开度。

当闸门完全位于储门槽孔内后，通过液压抓梁的穿销机构解除对闸门的连接，液压抓梁上升的过程中逐渐从两个盖板之间退出，盖板在自身及配重臂、折合臂的自重作用下使使两个盖板完全关闭，从而实现对储门槽孔口的防护。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的使用状态图。

图2为本发明的结构示意图。

图3为图2的主视示意图。

图4为本发明爪型连接机构的结构示意图。

图5为本发明解锁机构的结构示意图。

图6为本发明折合翻转机构的结构示意图。

图7为本发明配重翻转机构的结构示意图。

图8为本发明触发滚的结构示意图。

图9为本发明锁定机构的结构示意图。

图10为本发明解锁机构和锁定机构配合的结构示意图。

图中：盖板1，耳板11，折合翻转机构2，折合臂21，配重翻转机构3，配重臂31，配重块32，接触滚33，爪型连接机构4，滑轨41，滑动杆42，支爪43，支板44，锁定孔45，解锁机构5，解锁杆51，斜面块52，接触臂53，弹簧54；触发滚55，滚轴56，锁定机构6，套管61，锁轴62，操作杆63，复位弹簧64，挡圈65。

具体实施方式

如图1~图10中，一种水电站储门槽孔口盖板自动关闭装置，它包括盖板1、折合翻转机构2、配重翻转机构3、爪型连接机构4和解锁机构5；所述折合翻转机构2和配重翻转机构3分别位于盖板1一侧与其连接，爪型连接机构4位于盖板1两端与其连接，解锁机构5的解锁杆51与爪型连接机构4连接且与解锁机构5一侧的锁定机构6配合；两个盖板1侧向垂直与爪型连接机构4的支爪43围合成孔口防护，解锁机构5解除锁定机构6对爪型连接机构4的限位使两个盖板1处于水平状态并关闭孔口。使用时，触发滚55安装于闸门侧面的筋板上，液压抓梁和闸门下降的过程进入储门槽中，触发滚55与接触臂53接触对滑动杆42进行解锁，并进一步驱动滑动杆42下降拉动盖板1关闭形成一定开度，液压抓梁释放闸后退出储门槽孔口，利用盖板1自重完全关闭储门槽孔口，实现了对储门槽孔口的自动封盖，不占用地面空间，不影响孔洞平台部位的通行和其他检修作业，操作方便，安全性能高。

优选的方案中，所述盖板1为网格结构，位于两端头设置的耳板11与爪型连接机构4的支爪43活动连接。制作时，盖板1为平板，中部设置网格，两段设置缺口与储门槽孔口对应，位于一侧设置铰接座避让孔，避免盖板1翻转时与铰接座干涉；耳板11与支爪43销轴连接，有利于提高盖板1在支爪43拉动下的灵活性。

优选的方案中，所述折合翻转机构2包括铰接座销轴连接的槽板和折合臂21，槽板和折合臂21端头连接的齿轮位于铰接座的槽口内相互啮合；折合臂21的中部设置弯折段。使用时，铰接座安装固定于储门槽孔的内壁上，槽板与盖板1固定连接形成以整体，在折合臂21翻转时，其铰接座内的两个齿轮相互啮合，使槽板和折合臂21相互绕铰接座转动，带动盖板1翻转；折合臂21的弯折段，使得在两个盖板1处于水平状态时，两个折合臂21能够相互错位，同时形成对两个水平状态的盖板1进行支撑，并提高盖板1开度处的自重。

优选的方案中，所述配重翻转机构3包括铰接座销轴连接的槽板和配重臂31，槽板和配重臂31端头连接的齿轮位于铰接座的槽口内相互啮合，配重臂31的另一端连接有配重块32。使用时，当两个盖板1的开度逐渐缩小时，槽板和配重臂31在铰接座内两个齿轮转动作用下，配重臂31逐渐向槽板的方向转动并逐渐靠近，此时，配重块32相应地靠近两个盖板1的开度处，使得盖板1的自重在开度处突然增加，有利于利用其重力自动关闭盖板1。

优选的方案中，所述配重翻转机构3的槽板另一端设置接触滚33。使用时，当液压抓梁从储门槽孔向上运动的过程中，接触滚33与液压抓梁的两侧滚动接触，有利于使液压抓梁顺利退出储门槽孔口，避免与盖板1发生碰撞。

优选的方案中，所述爪型连接机构4包括滑轨41滑动配合的滑动杆42，位于滑动杆42上端设置散射状的多个支爪43，位于滑轨41开口侧设置的支板44与滑动杆42连接，支板44上部设置的锁定孔45贯穿滑动杆42；支爪43为活塞杆，两端分别设置销孔。使用时，滑轨41固定于储门槽内壁两侧，滑动杆42沿滑轨41的滑槽内垂直滑动，滑动杆42上端的多个支爪43形成多个连接点与盖板1和滑动杆42活动连接；锁定孔45用于配合锁定机构6对滑动杆42进行锁定。

优选地，支板44侧向垂直于滑动杆42，支板44上设置的通孔用于穿过解锁杆51。

优选地，支爪43为活塞杆，其伸缩灵活，其两端设置的销孔采用销轴与耳板11和滑动杆42连接，使得盖板1在翻转过程中能够自由调节支爪43的长度和角度。

优选的方案中，所述解锁机构5包括解锁杆51上端连接的斜面块52，接触臂53与解锁杆51下端销轴连接，靠近斜面块52一端的解锁杆51上设置弹簧54；触发滚55的滚轮与接触臂53滚动接触；穿过接触臂53的滚轴56位于爪型连接机构4的滑轨41外并与滑轨41滚动接触。使用时，斜面块52位于支板44上部，支板44对斜面块52进行阻挡，避免斜面块52穿过支板44上的通孔。

优选地，接触臂53为弯折状，一端通过销轴与解锁杆51下端连接，弹簧54与支板44下侧面和解锁杆51上的挡圈抵触，使得解锁杆51形成预紧力，从而使接触臂53另一端向上翘起，有利于与触发滚55接触触发解锁。

优选地，接触臂53的中部设置有滚轴56，在触发滚55没有接触臂53时，滚轴56不与滑轨41侧面接触，只有当触发滚55持续下压接触臂53时，滚轴56才与滑轨41侧面滚动接触，且解锁杆51上端的斜面块52被支板44阻挡，从而驱动滑动杆42向下运动。

优选地，滑动杆42向下运动过程中，拉动支爪43收缩折叠的同时拉动两个盖板1相对翻转。

优选地，滑动杆42下端设置开口槽，接触臂53一端位于开口槽内，通过销轴连接，且该销轴两端伸出槽口外与摩擦轮连接，摩擦轮位于滑轨41内与其滚动接触，有利于提高滑动杆42滑动时的稳定性。

优选的方案中，所述锁定机构6包括套管61内的锁轴62，操作杆63与锁轴62连接伸出套管61外，锁轴62上套设的复位弹簧64与挡圈65抵触，伸出套管61外的锁轴62端头设置有斜面。使用时，锁定机构6的套管61固定于储门槽孔口一侧的基础内，锁轴62朝向水平朝向滑动杆42，锁轴62端头的斜面朝向斜面块52的斜面，通过锁轴62与滑动杆42上的锁定孔45配合锁定。

优选的方案中，所述套管61的外壁上分别设置有相互连通的轴向导向孔和径向限位孔，操作杆63在轴向导向孔和径向限位孔内活动。锁定状态时，操作杆63位于套管61的径向限位孔内，使得锁轴62不能滑移；解锁前，需要推动操作杆63进入轴向导向孔，当斜面块52与锁轴62接触，且斜面块52的斜面施加锁轴62端头斜面的上推力时，使得锁轴62沿套管61轴向运动，同时压缩复位弹簧64，相应地操作杆63在轴向导向孔内滑移运动，最终使得锁轴62退出滑动杆42上的锁定孔45，完成解锁。

优选的方案中，如上所述的水电站储门槽孔口盖板自动关闭装置的关闭方法，它包括如下步骤：

S1，安装，将触发滚55安装于所要储存的闸门两侧的筋板上；

S2，起吊转移，通过起重设备提升液压抓梁，液压抓梁通过液压穿销装置连接闸门上侧的穿销孔，随后，起重设备将闸门提升并转移至储门槽孔口上部；

S3，下降解锁，起重设备驱动液压抓梁下降，闸门随压液抓梁下降的同时进入储门槽孔，触发滚55逐渐与接触臂53滚动接触，驱动解锁杆51向上运动，解锁杆51前端的斜面块52与锁轴62端头的斜面滑动接触，使锁轴62退出滑动杆42上的锁定孔45；

S4，初步关闭，闸门继续向下降落，进一步推动接触臂53，使接触臂53上的滚轴56逐渐靠近滑轨41并与滑轨41滚动接触，驱动解锁杆51拉动滑动杆42向下运动，滑动杆42向下运动的过程中逐渐带动支爪43折叠并拉动盖板1逐渐关闭，使两个盖板1形成一定的开度；此步骤中，两个盖板1之间的开度距离与液压抓梁的厚度接近，以保证液压抓梁上升过程中配重翻转机构3的接触滚33与液压抓梁两侧滚动接触；另外，盖板1在逐渐关闭翻转的过程中，折合臂21和配重臂31分别绕其对应的铰接座转动；

S5，释放闸门，当闸门底部与储门槽底部接触后，升液压抓梁的穿销装置退出闸门上侧的穿销孔，起重设备提升液压抓梁逐渐上升；

S6，完全关闭，液压抓梁在上升的过程中，配重翻转机构3的接触滚33与液压抓梁两侧滚动接触，当液压抓梁完全退出两个盖板1上部后，盖板1依靠自身的重力完全关闭；此时，滑动杆42下端端头与滑轨41下端的端板抵触限位，放置盖板1塌落于储门槽孔口下部。

上述方法利用起吊设备驱动液压抓梁与闸门连接，并运行至储门槽孔上部，释放闸门进入储门槽时完成解锁和关闭盖板1，使盖板1形成一定的开度，释放闸门后，在液压抓梁上升并退出储门槽孔口后，利用盖板1的自重自动且完全关闭盖板1，形成对储门槽孔口的防护，操作简单方便，无需人工参与关闭，极大提高了盖板1关闭时的安全性能。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种水电站储门槽孔口盖板自动关闭装置，其特征是：它包括盖板（1）、折合翻转机构（2）、配重翻转机构（3）、爪型连接机构（4）和解锁机构（5）；所述折合翻转机构（2）和配重翻转机构（3）分别位于盖板（1）一侧与其连接，爪型连接机构（4）位于盖板（1）两端与其连接，解锁机构（5）的解锁杆（51）与爪型连接机构（4）连接且与解锁机构（5）一侧的锁定机构（6）配合；两个盖板（1）侧向垂直与爪型连接机构（4）的支爪（43）围合成孔口防护，解锁机构（5）解除锁定机构（6）对爪型连接机构（4）的限位使两个盖板（1）处于水平状态并关闭孔口；

所述折合翻转机构（2）包括铰接座销轴连接的槽板和折合臂（21），槽板和折合臂（21）端头连接的齿轮位于铰接座的槽口内相互啮合；

所述配重翻转机构（3）包括铰接座销轴连接的槽板和配重臂（31），槽板和配重臂（31）端头连接的齿轮位于铰接座的槽口内相互啮合，配重臂（31）的另一端连接有配重块（32）；

所述爪型连接机构（4）包括滑轨（41）滑动配合的滑动杆（42），位于滑动杆（42）上端设置散射状的多个支爪（43），位于滑轨（41）开口侧设置的支板（44）与滑动杆（42）连接，支板（44）上部设置的锁定孔（45）贯穿滑动杆（42）；

所述解锁机构（5）包括解锁杆（51）上端连接的斜面块（52），接触臂（53）与解锁杆（51）下端销轴连接，靠近斜面块（52）一端的解锁杆（51）上设置弹簧（54）；触发滚（55）的滚轮与接触臂（53）滚动接触；穿过接触臂（53）的滚轴（56）位于爪型连接机构（4）的滑轨（41）外并与滑轨（41）滚动接触；

所述锁定机构（6）包括套管（61）内的锁轴（62），操作杆（63）与锁轴（62）连接伸出套管（61）外，锁轴（62）上套设的复位弹簧（64）与挡圈（65）抵触，伸出套管（61）外的锁轴（62）端头设置有斜面；

触发滚（55）安装于所要储存的闸门两侧。

2.根据权利要求1所述的水电站储门槽孔口盖板自动关闭装置，其特征是：所述盖板（1）为网格结构，位于两端头设置的耳板（11）与爪型连接机构（4）的支爪（43）活动连接。

3.根据权利要求1所述的水电站储门槽孔口盖板自动关闭装置，其特征是：折合臂（21）的中部设置弯折段。

4.根据权利要求1所述的水电站储门槽孔口盖板自动关闭装置，其特征是：所述配重翻转机构（3）的槽板另一端设置接触滚（33）。

5.根据权利要求1所述的水电站储门槽孔口盖板自动关闭装置，其特征是：支爪（43）为活塞杆，两端分别设置销孔。

6.根据权利要求1所述的水电站储门槽孔口盖板自动关闭装置，其特征是：所述套管（61）的外壁上分别设置有相互连通的轴向导向孔和径向限位孔，操作杆（63）在轴向导向孔和径向限位孔内活动。

7.根据权利要求1~6任一项所述的水电站储门槽孔口盖板自动关闭装置的关闭方法，其特征是，它包括如下步骤：

S1，安装，将触发滚（55）安装于所要储存的闸门两侧的筋板上；

S2，起吊转移，通过起重设备提升液压抓梁，液压抓梁通过液压穿销装置连接闸门上侧的穿销孔，随后，起重设备将闸门提升并转移至储门槽孔口上部；

S3，下降解锁，起重设备驱动液压抓梁下降，闸门随压液抓梁下降的同时进入储门槽孔，触发滚（55）逐渐与接触臂（53）滚动接触，驱动解锁杆（51）向上运动，解锁杆（51）前端的斜面块（52）与锁轴（62）端头的斜面滑动接触，使锁轴（62）退出滑动杆（42）上的锁定孔（45）；

S4，初步关闭，闸门继续向下降落，进一步推动接触臂（53），使接触臂（53）上的滚轴（56）逐渐靠近滑轨（41）并与滑轨（41）滚动接触，驱动解锁杆（51）拉动滑动杆（42）向下运动，滑动杆（42）向下运动的过程中逐渐带动支爪（43）折叠并拉动盖板（1）逐渐关闭，使两个盖板（1）形成一定的开度；此步骤中，两个盖板（1）之间的开度距离与液压抓梁的厚度接近，以保证液压抓梁上升过程中配重翻转机构（3）的接触滚（33）与液压抓梁两侧滚动接触；另外，盖板（1）在逐渐关闭翻转的过程中，折合臂（21）和配重臂（31）分别绕其对应的铰接座转动；

S5，释放闸门，当闸门底部与储门槽底部接触后，升液压抓梁的穿销装置退出闸门上侧的穿销孔，起重设备提升液压抓梁逐渐上升；

S6，完全关闭，液压抓梁在上升的过程中，配重翻转机构（3）的接触滚（33）与液压抓梁两侧滚动接触，当液压抓梁完全退出两个盖板（1）上部后，盖板（1）依靠自身的重力完全关闭；此时，滑动杆（42）下端端头与滑轨（41）下端的端板抵触限位，放置盖板（1）塌落于储门槽孔口下部。

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