CN116446349A - 闸门动滑轮组系统及闸门装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种闸门动滑轮组系统及闸门装置，涉及闸门驱动机构的技术领域，本发明实施例提供的闸门动滑轮组系统包括中心轴、动滑轮和滚动轴承，所述动滑轮的中心具有与中心轴同轴的第一装配孔，所述滚动轴承的外圈与第一装配孔连接，所述滚动轴承的内圈与中心轴连接；所述动滑轮的轴向两侧均设置有端盖，所述端盖用于密封第一装配孔左右两侧开口；所述端盖上具有与中心轴同轴的第二装配孔，所述第二装配孔上面向中心轴的面上具有密封件，所述密封件与所述中心轴抵接。

Description

闸门动滑轮组系统及闸门装置

技术领域

本发明涉及闸门驱动机构技术领域，尤其是涉及一种闸门动滑轮组系统及闸门装置。

背景技术

杭甬运河是跨区域、跨流域，集海河联运、区域引水、农田灌溉于一体的综合性工程，起自杭州三堡船闸，经钱塘江、浦阳江、西小江、曹娥江、四十里河、姚江、甬江，终入宁波甬江口，全长239公里，其中：杭州段56公里，绍兴段89公里、宁波段94公里。全线设船闸6座，即杭州新坝船闸、绍兴塘角船闸、大厍船闸、通明船闸、宁波蜀山船闸和姚江船闸。

塘角船闸、大厍船闸工作闸门均为升卧式平面提升门，闸门吊点在水下，动滑轮组系统常年在水下和水上交替使用，由于水质中含有泥沙以及腐蚀性物质，导致闸门在启闭过程中出现卡阻现象，增加启门的阻力，情况严重时导致钢丝绳断裂，严重影响船闸运行安全。

发明内容

本发明的目的在于提供一种闸门动滑轮组系统及闸门装置，以缓解传统的动滑轮组系统在泥沙含量较高的河流中容易卡阻、以及动滑轮组系统提升过程中摩阻力大的问题。

第一方面，本发明实施例提供的一种闸门动滑轮组系统，包括：中心轴、动滑轮和滚动轴承，所述动滑轮的中心具有与中心轴同轴的第一装配孔，所述滚动轴承的外圈与第一装配孔连接，所述滚动轴承的内圈与中心轴连接；

所述动滑轮的轴向两侧均设置有端盖，所述端盖用于密封第一装配孔左右两侧开口；所述端盖上具有与中心轴同轴的第二装配孔，所述第二装配孔上面向中心轴的面上具有密封件，所述密封件与所述中心轴抵接。

在一种可以实施的方案中，同一个所述动滑轮的第一装配孔内的滚动轴承的数量至少为两个。

在一种可以实施的方案中，同一个所述动滑轮的第一装配孔内的相邻两个滚动轴承之间压紧设置有第一隔圈，所述第一隔圈套设在所述中心轴上。

在一种可以实施的方案中，所述中心轴上具有注油进口、注油出口，及联通注油进口和注油出口的润滑油流道；

所述注油进口处设置有可拆卸的塞子；

所述注油出口位于同一个所述动滑轮内的相邻两个滚动轴承之间。

在一种可以实施的方案中，所述密封件包括沿轴向两个布置的至少两个抵接脚，所述抵接脚包括与中心轴抵接的弯曲部。

在一种可以实施的方案中，所述第二装配孔上面向中心轴的面上具有环形槽，所述密封件的一部分位于所述环形槽内。

在一种可以实施的方案中，所述端盖与所述动滑轮之间设置有密封圈。

在一种可以实施的方案中，所述动滑轮的数量至少为两个；

所述闸门动滑轮组系统包括外壳，所述动滑轮均位于所述外壳内，且最靠近外壳左右两端的两个动滑轮的端盖与所述外壳之间压紧设置有第二隔圈，所述第二隔圈套设在所述中心轴上。

在一种可以实施的方案中，所述外壳内具有加强筋，所述加强筋与其相邻的动滑轮的端盖之间压紧设置有第三隔圈，所述第三隔圈套设在所述中心轴上。

第二方面，本发明提供的一种闸门装置，包括闸门及至少两个上述的闸门动滑轮组系统。

本发明提供的实施的优点如下：

本发明实施例提供的闸门动滑轮组系统包括中心轴、动滑轮和滚动轴承，所述动滑轮的中心具有与中心轴同轴的第一装配孔，所述滚动轴承的外圈与第一装配孔连接，所述滚动轴承的内圈与中心轴连接；所述动滑轮的轴向两侧均设置有端盖，所述端盖用于密封第一装配孔左右两侧开口；所述端盖上具有与中心轴同轴的第二装配孔，所述第二装配孔上面向中心轴的面上具有密封件，所述密封件与所述中心轴抵接。动滑轮与中心轴之间通过滚动轴承连接，与传统的动滑轮组系统中通过滑动轴承连接相比，滚动轴承的摩擦力更小，减小了启闭过程中动滑轮组的摩擦系数。并且，在动滑轮的两侧设置有封堵第一装配孔的端盖，且端盖与中心轴之间具有密封件，泥沙无法进入滚动轴承里，提高了滚动轴承的使用寿命，保证船闸运行安全的可靠率。

本发明提供的闸门装置包括闸门及至少两个上述的闸门动滑轮组系统。因为本发明实施例提供的闸门装置引用了上述的闸门动滑轮组系统，所以，本发明实施例提供的闸门装置也具备闸门动滑轮组系统的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的闸门动滑轮组系统的剖视图；

图2为图1中A位置的局部放大图。

图标：100－动滑轮；200－中心轴；210－塞子；220－润滑油流道；230－注油出口；300－滚动轴承；400－端盖；510－第一隔圈；520－第二隔圈；530－第三隔圈；540－第四隔圈；600－密封件；700－密封圈；800－外壳；810－加强筋。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其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，而不是指示或暗示所指的装置或元件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，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1和图2所示，本发明实施例提供的闸门动滑轮100组系统尤其适应于泥沙较多的工作场景，减小了启闭过程中动滑轮100组的摩擦系数，提高了设备的运行效率，同时由于有密封件600，泥沙无法进入滚动轴承300里，提高了滚动轴承300的使用寿命，保证船闸运行安全的可靠率。

闸门动滑轮100组系统包括：沿水平方向延伸的中心轴200。中心轴200上可以连接有一个或者至少两个动滑轮100，本实施例中，动滑轮100的数量为四个，在其他可以实施的方案中，动滑轮100的数量还可以为其他数量，例如、五个或者六个等。动滑轮100上缠绕有吊绳，闸门动滑轮100组系统通过吊绳悬空固定。

滚动轴承300的数量与动滑轮100的数量相同，且一一对应，每个动滑轮100与中心轴200之间均具有滚动轴承300。

滚动轴承300将中心轴200与动滑轮100之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，从而减少摩擦损失。滚动轴承300由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成，内圈的作用是与轴相配合并与轴一起旋转；外圈作用是与轴承座相配合，起支撑作用；滚动体是借助于保持架均匀的将滚动体分布在内圈和外圈之间，其形状大小和数量直接影响着滚动轴承300的使用性能和寿命；保持架能使滚动体均匀分布，引导滚动体旋转起润滑作用。相比于传统的动滑轮100组系统而言，本实施例中利用滚动轴承300替代了摩擦力较大的滑动轴承，从而降低了摩擦系数。

所述动滑轮100的中心具有与中心轴200同轴的第一装配孔，第一装配孔的直径大于中心轴200的直径，中心轴200位于第一装配孔内侧，并且所述滚动轴承300的外圈与第一装配孔连接，所述滚动轴承300的内圈与中心轴200连接，从而实现动滑轮100与中心轴200的相对转动，滚动轴承300将中心轴200与动滑轮100之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，从而减少摩擦损失。

闸门吊点在水下，动滑轮100组系统常年在水下和水上交替使用，由于水质中含有泥沙以及腐蚀性物质，因此，实现第一装配孔的密封尤其重要。为了对滚动轴承300进行密封，所述动滑轮100的轴向两侧均设置有端盖400，所述端盖400用于密封第一装配孔左右两侧开口，端盖400上具有供中心轴200穿过的第二装配孔，第二装配孔的直径近似于中心轴200的直径，端盖400减少泥沙等杂质进入到第一装配孔内，避免影响滚动轴承300的正常工作，提高滚动轴承300的使用寿命。

端盖400与动滑轮100之间可以通过多个螺纹件连接，螺纹件的数量可以为四个。

四个螺纹件彼此之间呈90°角间隔分布在端盖上。

螺纹件可以为螺栓，螺栓与端盖400之间具有垫圈。

所述端盖400上具有与中心轴200同轴的第二装配孔，所述中心轴200穿过所述第二装配孔，二者之间的间隙很小，并且，为了提高端盖400与中心轴200之间的密封程度，所述第二装配孔上面向中心轴200的面上具有密封件600，密封件600与端盖400固定连接。

密封件600具有弹性，密封件600的材料可为橡胶，所述密封件600与所述中心轴200的周向侧壁抵接，减少端盖400与中心轴200之间的间隙尺寸，降低杂质进入到第一装配孔内。动滑轮100组系统在水下和水上交替使用时，水质中含有泥沙以及腐蚀性物质被密封件600阻挡在外，难以进入到滚动轴承300内。

进一步的，所述端盖400与所述动滑轮100之间设置有密封圈700。

在端盖400朝向动滑轮100的一面上设置有向远离动滑轮100一侧凹陷的环形凹槽，密封圈700位于该环形凹槽内，并于槽壁和动滑轮100的侧壁相抵接，从而起到密封作用。

与现有技术的主要区别点在于：本实施例中，动滑轮100与中心轴200之间通过滚动轴承300连接，与传统的动滑轮100组系统中通过滑动轴承连接相比，滚动轴承300的摩擦力更小，减小了启闭过程中动滑轮100组的摩擦系数。并且，在动滑轮100的两侧设置有封堵第一装配孔的端盖400，且端盖400与中心轴200之间具有密封件600，泥沙无法进入滚动轴承300里，提高了滚动轴承300的使用寿命，保证船闸运行安全的可靠率。

在一种可以实施的方案中，同一个所述动滑轮100的第一装配孔内的滚动轴承300的数量至少为两个。

利用不止一个滚动轴承300连接中心轴200和动滑轮100，可以降低单个滚轴轴承的负荷，提高滚动轴承300的使用寿命。

进一步的，同一个所述动滑轮100的第一装配孔内的相邻两个滚动轴承300之间压紧设置有第一隔圈510，所述第一隔圈510套设在所述中心轴200上。

第一隔圈510起到限位作用，滚动轴承300位于端盖400和第一隔圈510之间，或者，当滚动轴承300的数量不止两个时，某一滚动轴承300还位于两个第一隔圈510之间，通过第一隔圈510的限位，避免滚动轴承300在轴向上产生位移，导致系统工作失衡。

进一步的，为了降低摩擦，提高滚动轴承300的转动流畅性，所述中心轴200上具有注油进口、注油出口230，及联通注油进口和注油出口230的润滑油流道220，其中，注油进口可以设置在中心轴200的端面上，所述注油进口处设置有可拆卸的塞子210，可以通过插拔塞子210，实现注油进口的开闭。所述注油出口230位于同一个所述动滑轮100内的相邻两个滚动轴承300之间，使用者从注油入口注入润滑油，润滑油顺着流道从注油出口230流出，对注油出口230两侧的滚动轴承300进行润滑。

塞子210还可以换成油杯，通过油杯之间加注润滑油。

在一种可以实施的方案中，所述密封件600包括沿轴向两个布置的至少两个抵接脚，抵接脚的形状可以为“J”型，可以形成双J型密封件600，所述抵接脚包括与中心轴200抵接的弯曲部，弯曲部具有弹性，可以压紧在中心轴200的周向侧壁上，实现密封，减少泥沙等杂质进入到滚动轴承300内对其造成损害。

为了提高密封件600的稳定性，避免其在系统工作时发生轴向偏移，所述第二装配孔上面向中心轴200的面上具有环形槽，环形槽的圆心位于中心轴200的轴线上，所述密封件600的一部分位于所述环形槽内，环形槽对其起到限位作用。

所述闸门动滑轮100组系统包括外壳800，中心轴200的绝大部分，所有所述动滑轮100均位于所述外壳800内，且最靠近外壳800左右两端的两个动滑轮100的端盖400与所述外壳800之间压紧设置有第二隔圈520，所述第二隔圈520套设在所述中心轴200上，第二隔圈520可以避免动滑轮100的端盖400与外壳800的内壁发生碰撞，提高稳定性。

所述外壳800内具有加强筋810，外壳800不易形变，所述加强筋810与其相邻的动滑轮100的端盖400之间压紧设置有第三隔圈530，当动滑轮100的数量较多，且中心轴200较长时，可以利用加强筋810对中心轴200起到辅助支撑的作用，所述第三隔圈530套设在所述中心轴200上，第三隔圈530避免动滑轮100与加强筋810发生碰撞，避免造成动滑轮100损伤。

同样的，相邻两个动滑轮100的端盖400之间还可以夹紧有第四隔圈540，起到限位作用。

所述第一隔套、第二隔套、第三隔套和第四隔套可以使用铜基镶嵌自润滑材质，减少动滑轮100组系统运行过程中跟隔套之间干摩擦造成的噪音。

密封圈700可以为O型圈，双J型密封件600+O型圈的止水密封形式，能够有效的阻挡泥沙以及其他杂质进入滚动轴承300里，提高闸门安全启闭的可靠率。

中心轴200使用40Cr锻件+热处理工艺，保证动滑轮100组系统中的中心轴200的强度、刚度都比较好，能有效提高动滑轮100组系统的使用寿命。

综上所述，传统的动滑轮100组系统使用滑动轴承，在泥沙含量较高以及水质有腐蚀性的航道中，闸门启闭的过程中，滑动轴承容易卡阻，导致闸门无法启闭，导致船闸的运行安全受到严重影响。新型动滑轮100组系统采用滚动轴承300+双J型密封件600的结构形式，减小了启闭过程中动滑轮100组的摩擦系数，提高了设备的运行效率，同时由于有密封件600，泥沙无法进入滚动轴承300里，提高了滚动轴承300的使用寿命，保证船闸运行安全的可靠率。

本发明提供的闸门装置包括闸门及至少两个上述的闸门动滑轮100组系统。因为本发明实施例提供的闸门装置引用了上述的闸门动滑轮100组系统，所以，本发明实施例提供的闸门装置也具备闸门动滑轮100组系统的优点。

闸门可以通过至少两个闸门动滑轮100组系统实现升降，两个闸门动滑轮100组系统同步工作。

如图1和图2所示，该闸门装置适应于泥沙较多的工作场景，减小了启闭过程中动滑轮100组的摩擦系数，提高了设备的运行效率，同时由于有密封件600，泥沙无法进入滚动轴承300里，提高了滚动轴承300的使用寿命，保证船闸运行安全的可靠率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种闸门动滑轮组系统，其特征在于，包括：中心轴(200)、动滑轮(100)和滚动轴承(300)，所述动滑轮(100)的中心具有与中心轴(200)同轴的第一装配孔，所述滚动轴承(300)的外圈与第一装配孔连接，所述滚动轴承(300)的内圈与中心轴(200)连接；

所述动滑轮(100)的轴向两侧均设置有端盖(400)，所述端盖(400)用于密封第一装配孔左右两侧开口；所述端盖(400)上具有与中心轴(200)同轴的第二装配孔，所述第二装配孔上面向中心轴(200)的面上具有密封件(600)，所述密封件(600)与所述中心轴(200)抵接。

2.根据权利要求1所述的闸门动滑轮组系统，其特征在于，同一个所述动滑轮(100)的第一装配孔内的滚动轴承(300)的数量至少为两个。

3.根据权利要求2所述的闸门动滑轮组系统，其特征在于，同一个所述动滑轮(100)的第一装配孔内的相邻两个滚动轴承(300)之间压紧设置有第一隔圈(510)，所述第一隔圈(510)套设在所述中心轴(200)上。

4.根据权利要求2所述的闸门动滑轮组系统，其特征在于，所述中心轴(200)上具有注油进口、注油出口(230)，及联通注油进口和注油出口(230)的润滑油流道(220)；

所述注油进口处设置有可拆卸的塞子(210)；

所述注油出口(230)位于同一个所述动滑轮(100)内的相邻两个滚动轴承(300)之间。

5.根据权利要求1所述的闸门动滑轮组系统，其特征在于，所述密封件(600)包括沿轴向两个布置的至少两个抵接脚，所述抵接脚包括与中心轴(200)抵接的弯曲部。

6.根据权利要求1所述的闸门动滑轮组系统，其特征在于，所述第二装配孔上面向中心轴(200)的面上具有环形槽，所述密封件(600)的一部分位于所述环形槽内。

7.根据权利要求1所述的闸门动滑轮组系统，其特征在于，所述端盖(400)与所述动滑轮(100)之间设置有密封圈(700)。

8.根据权利要求1所述的闸门动滑轮组系统，其特征在于，所述动滑轮(100)的数量至少为两个；

所述闸门动滑轮组系统包括外壳(800)，所述动滑轮(100)均位于所述外壳(800)内，且最靠近外壳(800)左右两端的两个动滑轮(100)的端盖(400)与所述外壳(800)之间压紧设置有第二隔圈(520)，所述第二隔圈(520)套设在所述中心轴(200)上。

9.根据权利要求8所述的闸门动滑轮组系统，其特征在于，所述外壳(800)内具有加强筋(810)，所述加强筋(810)与其相邻的动滑轮(100)的端盖(400)之间压紧设置有第三隔圈(530)，所述第三隔圈(530)套设在所述中心轴(200)上。

10.一种闸门装置，其特征在于，包括闸门及至少两个权利要求1－9任意一项所述的闸门动滑轮组系统。