CN115584704A - 一种水利闸门防淤积装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于水利工程技术领域，尤其是一种水利闸门防淤积装置及其使用方法，针对闸门在打开后会存在泥沙淤积在闸门缝槽内，以及漂浮物粘附在闸门缝槽处形成堆积现象，现提出以下方案，包括两个门框，两个所述门框上相对的一侧均开设有门槽，且两个门框上开设有多个对称的活动槽，两个门框上均设置有防淤组件。本发明利用防淤组件能够对门框上的门槽进行包覆，避免流水过程中的泥沙和漂浮物在门框位置发生堆积，从而影响闸门的放水效果，同时门框包覆后能够起到保护作用，避免水流中的漂浮物与门框发生撞击从而造成变形，影响后续闸门的整体堵水效果，防淤组件为翻转型活动部件，能够在闸门关闭前收纳，避免影响闸门的整体效果。

Description

一种水利闸门防淤积装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及水利工程技术领域，尤其涉及一种水利闸门防淤积装置及其使用方法。

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，用于控制和调配自然界的地表水和地下水，达到除害兴利目的而修建的工程，也称为水工程。

水利工程按其服务对象分为防洪工程、农田水利工程、水力发电工程、航道和港口工程、供水和排水工程、环境水利工程、海涂围垦工程等，水利工程需要修建坝、堤、溢洪道、水闸、进水口、渠道、渡漕、筏道、鱼道等不同类型的水工建筑物，以实现其目标。

文献（《科技与创新》，“水利工程中闸门自动化监控系统研究”2022年第13期，赵旭春）给出了水利工程中闸门自动化监控系统构成及其应用工作要点。专利CN112064596B虽然公开的一种电动启闭式水利工程闸门，并不具有对于杂质清理的结构。CN108426048B公开的一种水利工程用闸门，虽然设置过滤网对垃圾清理收集，但是未考虑在水利闸门在使用过程中，由于水流中掺杂有泥沙和各种漂浮物，闸门在打开后会存在泥沙淤积在闸门缝槽内，以及漂浮物粘附在闸门缝槽处形成堆积现象。即现有技术并未能解决泥沙淤积在闸门缝槽内，以及漂浮物粘附在闸门缝槽处形成堆积的技术问题。

因此，本申请提出了一种水利闸门防淤积装置及其使用方法。

发明内容

本发明提出的一种水利闸门防淤积装置，包括两个门框，两个所述门框上相对的一侧均开设有门槽，且两个门框上开设有多个对称的活动槽，两个门框上均设置有防淤组件，所述防淤组件包括内固板和活动外板，且内固板位于活动外板的外侧，内固板与活动外板之间固定连接有多个等距的弹簧，多个所述活动槽的内部均设置有翻转块，且位于同一侧的多个翻转块的另一端与同一个内固板之间固定连接，多个所述翻转块上均开设有贯穿孔，且门框上均开设有孔槽，孔槽的内部转动连接有转杆，位于同一侧的多个翻转块与转杆的外部均固定连接。

优选地，两个所述门框的顶端固定连接有同一个顶架，转杆的另一端均穿过顶架固定连接有牵动齿轮，两个牵动齿轮的一侧均通过齿槽啮合有主动齿轮，两个主动齿轮上固定连接有同一个轴杆，且顶架的一侧设置有翻转旋轮，翻转旋轮上固定连接有短轴，短轴的另一端与一个主动齿轮之间固定连接。

优选地，两个所述门槽的内部活动连接有同一个闸门本体，闸门本体的一侧固定连接有背架，背架上固定连接有套筒，且顶架的上侧固定连接有功能座，功能座上开设有螺纹孔，螺纹孔的内部通过内壁螺纹转动连接有丝杆，丝杆的下端与套筒的内部固定连接，丝杆的顶端固定连接有升降旋轮。

优选地，两个所述门框上相反的一侧分别固定连接有侧架和支座，且侧架和支座之间设置有清淤组件。

优选地，所述清淤组件包括挡爪和螺旋碎料轴，挡爪上固定连接有旋杆，螺旋碎料轴上固定连接有转轴，且旋杆和转轴的一端均设置有轮盘，旋杆与轮盘之间活动连接，转轴与轮盘之间固定连接，两个轮盘之间活动连接，旋杆的另一端设置有主动轮盘，转轴的另一端固定连接有牵动轮盘，主动轮盘和牵动轮盘之间活动连接。

优选地，所述螺旋碎料轴位于挡爪上远离闸门本体的一侧，螺旋碎料轴与挡爪之间存在空隙，且螺旋碎料轴的外部设置有螺旋状的送料叶，送料叶上呈螺旋状开设有等距的碎料口。

优选地，所述侧架上活动连接有侧板，支座上开设有半圆形弧槽，半圆形弧槽的内部活动连接有旋座，且旋座上远离侧板的一侧固定连接有外附板。

优选地，所述旋杆的两端分别与侧板和旋座之间固定连接，转轴的两端分别与侧板和外附板之间活动连接，且旋座上固定连接有电动机，电动机的输出端通过联轴器连接有短杆，短杆的另一端通过与主动轮盘之间固定连接，电动机和主动轮盘均位于外附板上靠近旋座的一侧。

优选地，所述旋座的外部固定连接有牵动齿盘，支座上开设有凹槽，凹槽的两侧内壁之间设置有主动齿盘，牵动齿盘与主动齿盘之间转动连接有链条，且支座上开设有圆孔，圆孔的内部转动连接有摇杆，摇杆的一端穿过主动齿盘与支座上凹槽的一侧内壁之间活动连接。

一种水利闸门防淤积装置的使用方法，应用于上述所述的一种水利闸门防淤积装置，所述使用方法包括如下步骤：

S1、安装：将装置安装在水利闸口；

S2、防淤操作：打开闸门后，从外部旋转使得两个门框内的转杆转动，转杆转动多个翻转块进行翻转，初始位置时翻转块为垂直于门框，翻转后翻转块与门框上的门槽处于水平，而内固板和活动外板随着翻转块的运动发生偏转，活动外板将门槽包覆，水经过两个门框之间会对活动外板施加力，弹簧受力发生弹性形变，活动外板处于晃动状态，流经活动外板外侧的泥沙和漂浮物无法在活动外板上粘附；

S3：清淤操作：当闸口位置被漂浮物堵塞而影响正常流通时，利用装置对漂浮物进行破碎并向旁输送，保证闸口正常运行。

本发明中的有益效果为：

1、本发明通过设置的门框、门槽、活动槽和防淤组件，利用防淤组件能够对门框上的门槽进行包覆，避免流水过程中的泥沙和漂浮物在门框位置发生堆积，从而影响闸门的放水效果，同时门框包覆后能够起到保护作用，避免水流中的漂浮物与门框发生撞击从而造成变形，影响后续闸门的整体堵水效果，防淤组件为翻转型活动部件，能够在闸门关闭前收纳，避免影响闸门的整体效果；活动外板利用弹簧实现晃动，在水流的冲击下会处于不规则运动，能够避免泥沙和漂浮物的粘附，同时晃动状态下能够对泥沙和漂浮物起到引导的作用，使其从两个门框间流走。

2、本发明通过设置的翻转旋轮和升降旋轮，翻转旋轮用以控制防淤组件的位置变换，方便人员的直接操作；升降旋轮控制闸门本体的升降操作，从而改变闸门的打开和关闭状态。

3、本发明通过设置的侧架、支座和清淤组件，利用清淤组件能够对闸口堵塞物进行破碎处理，避免堵塞物聚集后形成大面积覆盖而造成闸口堵塞，影响闸口的正常运行，降低流速，利用螺旋碎料轴在转动过程中对堵塞物进行破碎处理，能够提高破碎效果，同时配合挡爪能够在破碎后对较大的堵塞物进行横向输送，避免堵塞物继续流通造成二次堆积现象，进一步保证闸门的运行效果；清淤组件为翻转式的活动型组件，能够在无堵塞时升起避免影响闸口的流通速度。

4、本发明通过设置的侧架、支座、侧板、旋座、外附板、电动机和摇杆，侧板和旋座均为活动式，可利用摇杆的转动来控制其偏转角度，从而便于进行清淤组件的下放和收起；电动机是螺旋碎料轴的直接驱动力，保证螺旋碎料轴破碎作业的正常运行。

附图说明

图1为本发明提出的一种水利闸门防淤积装置的整体结构示意图；

图2为本发明提出的一种水利闸门防淤积装置的防淤组件结构示意图；

图3为本发明提出的一种水利闸门防淤积装置的顶架结构示意图；

图4为本发明提出的一种水利闸门防淤积装置的闸门本体结构示意图；

图5为本发明提出的一种水利闸门防淤积装置的局部结构示意图；

图6为本发明提出的一种水利闸门防淤积装置的支座结构示意图；

图7为本发明提出的一种水利闸门防淤积装置的清淤组件结构示意图。

图中：1、门框；2、门槽；3、活动槽；4、防淤组件；401、内固板；402、活动外板；403、弹簧；404、翻转块；405、转杆；5、顶架；6、牵动齿轮；7、主动齿轮；8、轴杆；9、翻转旋轮；10、闸门本体；11、背架；12、功能座；13、丝杆；14、升降旋轮；15、侧架；16、支座；17、清淤组件；1701、挡爪；1702、螺旋碎料轴；1703、旋杆；1704、转轴；1705、主动轮盘；1706、牵动轮盘；18、侧板；19、套筒；20、旋座；21、外附板；22、牵动齿盘；23、电动机；24、主动齿盘；25、链条；26、摇杆。

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。

实施例一：

一种水利闸门防淤积装置，如图1、图2和图3所示，包括两个门框1，两个门框1上相对的一侧均开设有门槽2，且两个门框1上开设有多个对称的活动槽3，两个门框1上均设置有防淤组件4，防淤组件4包括内固板401和活动外板402，且内固板401位于活动外板402的外侧，内固板401与活动外板402之间通过螺栓连接有多个等距的弹簧403，多个活动槽3的内部均设置有翻转块404，且位于同一侧的多个翻转块404的另一端与同一个内固板401之间通过螺栓连接，多个翻转块404上均开设有贯穿孔，且门框1上均开设有孔槽，孔槽的内部转动连接有转杆405，位于同一侧的多个翻转块404与转杆405的外部均通过螺栓连接，活动外板402利用弹簧403实现晃动，在水流的冲击下会处于不规则运动，能够避免泥沙和漂浮物的粘附，同时晃动状态下能够对泥沙和漂浮物起到引导的作用，使其从两个门框1间流走。

实施例二：

在实施例一的基础上，如图1、图3和图4所示，两个门框1的顶端通过螺栓连接有同一个顶架5，转杆405的另一端均穿过顶架5通过螺栓连接有牵动齿轮6，两个牵动齿轮6的一侧均通过齿槽啮合有主动齿轮7，两个主动齿轮7上通过螺栓连接有同一个轴杆8，且顶架5的一侧设置有翻转旋轮9，翻转旋轮9上通过螺栓连接有短轴，短轴的另一端与一个主动齿轮7之间通过螺栓连接，翻转旋轮9用以控制防淤组件4的位置变换，方便人员的直接操作；两个门槽2的内部滑动连接有同一个闸门本体10，闸门本体10的一侧通过螺栓连接有背架11，背架11上通过螺栓连接有套筒19，且顶架5的上侧通过螺栓连接有功能座12，功能座12上开设有螺纹孔，螺纹孔的内部通过内壁螺纹转动连接有丝杆13，丝杆13的下端与套筒19的内部通过螺栓连接，丝杆13的顶端通过螺栓连接有升降旋轮14，升降旋轮14控制闸门本体10的升降操作，从而改变闸门的打开和关闭状态。

作为本发明的一种实施方式，如图5、图6和图7所示，两个门框1上相反的一侧分别通过螺栓连接有侧架15和支座16，且侧架15和支座16之间设置有清淤组件17；清淤组件17包括挡爪1701和螺旋碎料轴1702，挡爪1701上通过螺栓连接有旋杆1703，螺旋碎料轴1702上通过螺栓连接有转轴1704，且旋杆1703和转轴1704的一端均设置有轮盘，旋杆1703与轮盘之间通过轴承转动连接，转轴1704与轮盘之间通过螺栓连接，两个轮盘之间通过皮带转动连接，旋杆1703的另一端设置有主动轮盘1705，转轴1704的另一端通过螺栓连接有牵动轮盘1706，主动轮盘1705和牵动轮盘1706之间通过皮带转动连接；螺旋碎料轴1702位于挡爪1701上远离闸门本体10的一侧，螺旋碎料轴1702与挡爪1701之间存在空隙，且螺旋碎料轴1702的外部设置有螺旋状的送料叶，送料叶上呈螺旋状开设有等距的碎料口，利用清淤组件17能够对闸口堵塞物进行破碎处理，避免堵塞物聚集后形成大面积覆盖而造成闸口堵塞，影响闸口的正常运行，降低流速，利用螺旋碎料轴1702在转动过程中对堵塞物进行破碎处理，能够提高破碎效果，同时配合挡爪1701能够在破碎后对较大的堵塞物进行横向输送，避免堵塞物继续流通造成二次堆积现象，进一步保证闸门的运行效果。

实施例三：

在实施例一或实施例二的基础上，如图1和图6所示，侧架15上通过轴承转动连接有侧板18，支座16上开设有半圆形弧槽，半圆形弧槽的内部通过轴承转动连接有旋座20，且旋座20上远离侧板18的一侧通过螺栓连接有外附板21，侧板18和旋座20均为活动式，可利用摇杆26的转动来控制其偏转角度，从而便于进行清淤组件17的下放和收起；旋杆1703的两端分别与侧板18和旋座20之间通过螺栓连接，转轴1704的两端分别与侧板18和外附板21之间通过轴承转动连接，且旋座20上通过螺栓连接有电动机23，电动机23的输出端通过联轴器连接有短杆，短杆的另一端通过与主动轮盘1705之间通过螺栓连接，电动机23和主动轮盘1705均位于外附板21上靠近旋座20的一侧；旋座20的外部通过螺栓连接有牵动齿盘22，支座16上开设有凹槽，凹槽的两侧内壁之间设置有主动齿盘24，牵动齿盘22与主动齿盘24之间转动连接有链条25，且支座16上开设有圆孔，圆孔的内部转动连接有摇杆26，摇杆26的一端穿过主动齿盘24与支座16上凹槽的一侧内壁之间通过轴承转动连接。

一种水利闸门防淤积装置的使用方法，应用于上述所述的一种水利闸门防淤积装置，使用方法包括如下步骤：

S1、安装：将装置安装在水利闸口；

S2、防淤操作：打开闸门后，从外部旋转使得两个门框1内的转杆405转动，转杆405转动多个翻转块404进行翻转，初始位置时翻转块404为垂直于门框1，翻转后翻转块404与门框1上的门槽2处于水平，而内固板401和活动外板402随着翻转块404的运动发生偏转，活动外板402将门槽2包覆，水经过两个门框1之间会对活动外板402施加力，弹簧403受力发生弹性形变，活动外板402处于晃动状态，流经活动外板402外侧的泥沙和漂浮物无法在活动外板402上粘附；

S3：清淤操作：当闸口位置被漂浮物堵塞而影响正常流通时，利用装置对漂浮物进行破碎并向旁输送，保证闸口正常运行。

工作原理：水利闸门防淤积装置是安装在水利闸口用于控制水流状态；

进行闸门放水时，旋转升降旋轮14带动丝杆13转动，丝杆13在功能座12内转动上升，闸门本体10升起，水流从两个门框1之间流通，当闸门完全打开后，利用防淤组件4对门框1和门槽2进行防护，避免水流过程中的泥沙或者漂浮物在门框1位置发生淤积（通过旋转翻转旋轮9带动轴杆8转动，轴杆8转动带动主动齿轮7啮合牵动齿轮6，转杆405发生转动，转杆405转动多个翻转块404进行翻转，初始位置时翻转块404为垂直于门框1，翻转后翻转块404与门框1上的门槽2处于水平，而内固板401和活动外板402随着翻转块404的运动发生偏转，活动外板402将门槽2包覆，水经过两个门框1之间会对活动外板402施加力，弹簧403受力发生弹性形变，活动外板402处于晃动状态，流经活动外板402外侧的泥沙和漂浮物无法在活动外板402上粘附）

当闸口位置被漂浮物堵塞而影响正常流通时，利用清淤组件17对漂浮物进行破碎并向旁输送，保证闸口正常运行（闸口位置发生堵塞时，摇动摇杆26使得主动齿盘24带动牵动齿盘22转动，旋座20和侧板18受力发生偏转，初始时旋座20和侧板18为偏转向上的状态，挡爪1701和螺旋碎料轴1702与水面不接触，旋座20和侧板18偏转后挡爪1701和螺旋堆料轴浸入水面，随后启动电动机23利用皮带带动转轴1704转动，螺旋碎料轴1702伴随转轴1704转动，对漂浮物进行破碎，破碎后的漂浮物中碎粒从挡爪1701的缝隙中流走，大的漂浮物则被螺旋碎料轴1702向一侧输送）。

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，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、替换和变型都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水利闸门防淤积装置，包括两个门框（1），其特征在于，两个所述门框（1）上相对的一侧均开设有门槽（2），且两个门框（1）上开设有多个对称的活动槽（3），两个门框（1）上均设置有防淤组件（4），所述防淤组件（4）包括内固板（401）和活动外板（402），内固板（401）与活动外板（402）之间固定连接有多个等距的弹簧（403），多个所述活动槽（3）的内部均设置有翻转块（404），多个所述翻转块（404）的一端与同一个内固板（401）之间固定连接，多个所述翻转块（404）上均开设有贯穿孔，且门框（1）上均开设有孔槽，孔槽的内部转动连接有转杆（405），位于同一侧的多个翻转块（404）与转杆（405）的外部均固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种水利闸门防淤积装置，其特征在于，两个所述门框（1）的顶端固定连接有顶架（5），转杆（405）的另一端均穿过顶架（5）固定连接有牵动齿轮（6），两个牵动齿轮（6）的一侧均通过齿槽啮合有主动齿轮（7），两个主动齿轮（7）上固定连接有同一个轴杆（8），且顶架（5）的一侧设置有翻转旋轮（9），翻转旋轮（9）上固定连接有短轴，短轴的另一端与一个主动齿轮（7）之间固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种水利闸门防淤积装置，其特征在于，两个所述门槽（2）的内部活动连接有同一个闸门本体（10），闸门本体（10）的一侧固定连接有背架（11），背架（11）上固定连接有套筒（19），且顶架（5）的上侧固定连接有功能座（12），功能座（12）通过内壁螺纹转动连接有丝杆（13），丝杆（13）的下端与套筒（19）固定连接，丝杆（13）的顶端固定连接有升降旋轮（14）。

4.根据权利要求1所述的一种水利闸门防淤积装置，其特征在于，两个所述门框（1）的两端分别固定连接有侧架（15）和支座（16），且侧架（15）和支座（16）之间设置有清淤组件（17）。

5.根据权利要求4所述的一种水利闸门防淤积装置，其特征在于，所述清淤组件包括挡爪和螺旋碎料轴，挡爪上固定连接有旋杆，螺旋碎料轴上固定连接有转轴，且旋杆和转轴的一端均设置有轮盘，旋杆与轮盘之间活动连接，转轴与轮盘之间固定连接，两个轮盘之间活动连接，旋杆的另一端设置有主动轮盘，转轴的另一端固定连接有牵动轮盘，主动轮盘和牵动轮盘之间活动连接。

6.根据权利要求5所述的一种水利闸门防淤积装置，其特征在于，所述螺旋碎料轴（1702）与挡爪（1701）之间存在空隙，且螺旋碎料轴（1702）的外部设置有螺旋状的送料叶，送料叶上呈螺旋状开设有等距的碎料口。

7.根据权利要求4所述的一种水利闸门防淤积装置，其特征在于，所述侧架（15）上活动连接有侧板（18），支座（16）上开设有半圆形弧槽，半圆形弧槽的内部活动连接有旋座（20），且旋座（20）上远离侧板（18）的一侧固定连接有外附板（21）。

8.根据权利要求7所述的一种水利闸门防淤积装置，其特征在于，所述旋杆（1703）的两端分别与侧板（18）和旋座（20）之间固定连接，转轴（1704）的两端分别与侧板（18）和外附板（21）之间活动连接，且旋座（20）上固定连接有电动机（23），电动机（23）的输出端通过联轴器连接有短杆，短杆的另一端通过与主动轮盘（1705）之间固定连接，电动机（23）和主动轮盘（1705）均位于外附板（21）上靠近旋座（20）的一侧。

9.根据权利要求8所述的一种水利闸门防淤积装置，其特征在于，所述旋座（20）的外部固定连接有牵动齿盘（22），支座（16）上开设有凹槽，凹槽的两侧内壁之间设置有主动齿盘（24），牵动齿盘（22）与主动齿盘（24）之间转动连接有链条（25），且支座（16）上开设有圆孔，圆孔的内部转动连接有摇杆（26），摇杆（26）的一端穿过主动齿盘（24）与支座（16）上凹槽的一侧内壁之间活动连接。

10.一种水利闸门防淤积装置的使用方法，应用于如权利要求1-9任一所述的一种水利闸门防淤积装置，其特征在于，所述使用方法包括如下步骤：S1、安装：将装置安装在水利闸口；S2、防淤操作：打开闸门后，从外部旋转使得两个门框（1）内的转杆（405）转动，转杆（405）转动多个翻转块（404）进行翻转，初始位置时翻转块（404）为垂直于门框（1），翻转后翻转块（404）与门框（1）上的门槽（2）处于水平，而内固板（401）和活动外板（402）随着翻转块（404）的运动发生偏转，活动外板（402）将门槽（2）包覆，水经过两个门框（1）之间会对活动外板（402）施加力，弹簧（403）受力发生弹性形变，活动外板（402）处于晃动状态，流经活动外板（402）外侧的泥沙和漂浮物无法在活动外板（402）上粘附；

S3：清淤操作：当闸口位置被漂浮物堵塞而影响正常流通时，利用装置对漂浮物进行破碎并向旁输送，保证闸口正常运行。

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