CN116676920B - 一种活动式防洪墙启闭设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于防洪墙的技术领域，具体涉及一种活动式防洪墙启闭设备，其中包括防洪墙启闭设备以及智能防洪系统，所述防洪墙启闭设备包括基座、两块基础墙、启闭机室、行星减速电机、活动轴、闸门、三块轴承座以及水位感应器；两块所述基础墙均砌于基座的上方，所述闸门位于两块基础墙之间，所述水位感应器固定安装于闸门的一侧，用于检测水位；所述启闭机室位于右侧基础墙的右侧，所述行星减速电机固定安装于启闭机室的内部，右侧所述基础墙的下方开设有通孔，且通孔内设置有轴承，所述活动轴穿插于轴承内；所述活动轴与闸门的下方固定，该装置解决了当前防洪墙防洪效果差以及生产成本高，且不够智能的问题。

Description

一种活动式防洪墙启闭设备

技术领域

本发明属于防洪墙的技术领域，具体涉及一种活动式防洪墙启闭设备。

背景技术

因防汛挡板需汛前人工设置，无法实现自动化控制，针对于本工程运行特点和开口宽度，如全部采用防汛挡板，汛期封闭开口需投入大量人力，且挡板的存放将占用较大场地，虽然其单价较为便宜，但并不适合全线开口使用。因此，本阶段结合工程沿线交叉建筑物运行特点，拟在全线部分开口处设置铝合金防汛挡板旱闸，满足日常开口和防汛需要：对其中规模较大、人员密集或有景观、观赏需求的开口，实施活动式防洪闸门。

现有的防洪闸门在防洪时，无法根据水位控制防洪强度，容易导致防洪墙形变或者影响防洪效果，该现象成为本领域人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种活动式防洪墙启闭设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种活动式防洪墙启闭设备，包括防洪墙启闭设备以及智能防洪系统，所述防洪墙启闭设备包括基座、两块基础墙、启闭机室、行星减速电机、活动轴、闸门、三块轴承座以及水位感应器；

两块所述基础墙均砌于基座的上方，所述闸门位于两块基础墙之间，所述水位感应器固定安装于闸门的一侧，用于检测水位；

所述启闭机室位于右侧基础墙的右侧，所述行星减速电机固定安装于启闭机室的内部，右侧所述基础墙的下方开设有通孔，且通孔内设置有轴承，所述活动轴穿插于轴承内；

所述活动轴与闸门的下方固定，所述活动轴的右端与行星减速电机的输出端固定，所述智能防洪系统分别与行星减速电机、水位感应器电性连接，所述行星减速电机连接有离合器，所述离合器连接有手摇机构。

本发明进一步说明，所述活动轴的右侧上方固定有电动伸缩杆，所述启闭机室的内壁上方固定有液压腔，所述液压腔的内壁滑动连接有液压板，所述液压板的下方固定有液压杆；

所述电动伸缩杆与液压杆对齐，且外端均固定有球体，所述液压板的上方填充有液压油；

所述闸门的内部设置有伸缩腔，所述伸缩腔的左右两端均固定有边梁支撑，所述边梁支撑的外侧与基础墙贴合，所述液压腔的上方与伸缩腔之间管道连接。

本发明进一步说明，所述智能防洪系统包括信号传输模块、指令接收模块、水位检测模块、数据转换模块、智能控制模块；

所述信号传输模块与指令接收模块电性连接，所述水位检测模块设置于水位感应器的内部，且与数据转换模块电性连接，所述数据转换模块与智能控制模块电性连接，所述智能控制模块分别与行星减速电机、电动伸缩杆电性连接；

所述信号传输模块用于操作人员传输控制信号，所述指令接收模块用于接收控制信号，并控制行星减速电机启动和关闭，从而驱动闸门的开启和关闭，所述水位检测模块用于检测抗洪时的水位，所述数据转换模块用于转换数据，所述智能控制模块用于控制行星减速电机、电动伸缩杆智能化运行。

本发明进一步说明，所述智能防洪系统的运行步骤包括：

步骤S1、智能防洪系统运行；

步骤S2、操作人员通过信号传输模块以及指令接收模块控制闸门的开启和关闭，当闸门开启时进入步骤S3；

步骤S3、水位检测模块检测抗洪时的水位，并通过数据转换模块对检测的水位数据进行转换，之后智能控制模块根据转换的数据控制行星减速电机的扭矩大小以及电动伸缩杆伸出长度。

本发明进一步说明，所述步骤S3中：

；

其中，为抗洪时的水位，/>为闸门的总高度，/>为电动伸缩杆的伸出长度，为电动伸缩杆的最大伸出长度。

本发明进一步说明，所述步骤S3中，液压腔的液压油通过管道进入伸缩腔，使得两侧的边梁支撑挤压基础墙。

本发明进一步说明，所述步骤S3中：

；

其中，为行星减速电机根据抗洪时的水位对活动轴施加的扭矩，/>为行星减速电机带动电动伸缩杆与液压杆下端的球体相互挤压摩擦受力，从而通过活动轴对电动伸缩杆施加的扭矩，/>为行星减速电机最后的输出扭矩。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明采用的智能防洪系统以及防洪墙启闭设备，抗洪时的水位越高，闸门受到的压力则越大，这时驱动电动伸缩杆伸出越长，使得伸缩杆上端的球体向上移动距离越多，从而使得进入伸缩腔内的液压油越多，边梁支撑顶住基础墙的力度越大，一方面可以在抗洪时充分稳固住闸门，进行高效防洪，避免防洪墙形变影响抗洪效果，另一方面智能挤压基础墙，起到保护基础墙的作用，保护结构，提高结构使用寿命；当进行抗洪时，电动伸缩杆与液压杆下端的球体相互挤压产生摩擦，这时需要相对增加行星减速电机的扭矩，将水位对扭矩的影响以及球体之间的挤压对扭矩的影响相加，得到行星减速电机的最后输出扭矩，水位越高或者球体越往上摩擦挤压力度越大，从而使得行星减速电机的扭矩越大，一方面可以稳固住闸门，避免其倾斜，施加的扭矩智能化，另一方面降低行星减速电机的运行能耗，降低运行成本，又能保证抗洪效果，其次，本布置方案的主要优点是整个闸门为整体，由一套机构驱动，设备运行平稳度好，易于实现远程控制。且启闭设备位于一侧的启闭机室内，不泡水、运行维护条件好，同时所需基础坑的深度最小。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的智能防洪系统流程示意图；

图中：1、基座；2、基础墙；3、启闭机室；4、行星减速电机；5、活动轴；6、闸门；7、轴承座；8、水位感应器；9、电动伸缩杆；10、液压腔；11、液压板；12、液压杆；13、伸缩腔；14、边梁支撑。

具体实施方式

以下结合较佳实施例及其附图对本发明技术方案作进一步非限制性的详细说明。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。

请参阅图1-2，本发明提供技术方案：一种活动式防洪墙启闭设备，包括防洪墙启闭设备以及智能防洪系统，防洪墙启闭设备包括基座1、两块基础墙2、启闭机室3、行星减速电机4、活动轴5、闸门6、三块轴承座7以及水位感应器8；

两块基础墙2均砌于基座1的上方，闸门6位于两块基础墙2之间，水位感应器8固定安装于闸门6的一侧，用于检测水位；

启闭机室3位于右侧基础墙2的右侧，行星减速电机4固定安装于启闭机室3的内部，右侧基础墙2的下方开设有通孔，且通孔内设置有轴承，活动轴5穿插于轴承内；

活动轴5与闸门6的下方固定，活动轴5的右端与行星减速电机4的输出端固定，智能防洪系统分别与行星减速电机4、水位感应器8电性连接，行星减速电机4连接有离合器，离合器连接有手摇机构；

活动防洪墙与传统的固定式混凝土防洪墙相比，在保障堤防安全的同时，又能保证人水和谐、景观协调，采用连续布置的翻板闸门6作为活动防洪墙，向上翻动形成防洪墙，向下卧倒形成游步道，常态隐藏，具有良好的景观效果，闸门6的翻转由闸门6自身底部的活动轴5旋转驱动，闸门6布置在堤顶的基础上，当有洪涝灾害时，操作人员通过智能防洪系统驱动行星减速电机4运行，行星减速电机4通过活动轴5旋轴使闸门6翻转，行星减速电机4具有低速、大扭矩的特性，可现场操作，也可远程控制，为保证闸门6卧倒后与堤顶平齐，在闸门6背后设置有基础坑；为减少对原有江堤的影响，闸门6轴线沿防洪墙布置，基础坑布置在外江侧，闸门6平时卧倒后与堤顶齐平，外露地面无任何构造物，形成良好的亲水游步道，增加周边居民的活动空间及亲水性；当接到预警需要闸门6开启时，由操作人员现场或远程控制行星减速电机4，活动轴5旋转将闸门6立起，挡洪结束后将闸门6卧倒恢复成亲水游步道，为保证防洪可靠性，将启闭机室3内的行星减速电机4的另一端通过离合器连接手摇机构，遇断电等突发状况，操作人员可手摇将闸门6立起挡洪。

活动轴5的右侧上方固定有电动伸缩杆9，启闭机室3的内壁上方固定有液压腔10，液压腔10的内壁滑动连接有液压板11，液压板11的下方固定有液压杆12；

电动伸缩杆9与液压杆12对齐，且外端均固定有球体，液压板11的上方填充有液压油；

闸门6的内部设置有伸缩腔13，伸缩腔13的左右两端均固定有边梁支撑14，边梁支撑14的外侧与基础墙2贴合，液压腔10的上方与伸缩腔13之间管道连接；

活动轴5转动，带动电动伸缩杆9绕轴心转动，使得电动伸缩杆9外端的球体与液压杆12下端的球体接触，并相互挤压，液压杆12受力推动液压板11沿液压腔10内壁向上滑动，液压油受到挤压通过管道进入伸缩腔13内，使伸缩腔13伸长，伸缩腔13带动两端的边梁支撑14顶在两侧基础墙2上，保证闸门6在防洪期间的稳定可靠，同时只有在防洪时加固闸门6，而关闭闸门6时，使电动伸缩杆9外端的球体与液压杆12下端的球体脱离接触，从而可以顺利关闭闸门6，全程自动化，操作便捷。

智能防洪系统包括信号传输模块、指令接收模块、水位检测模块、数据转换模块、智能控制模块；

信号传输模块与指令接收模块电性连接，水位检测模块设置于水位感应器8的内部，且与数据转换模块电性连接，数据转换模块与智能控制模块电性连接，智能控制模块分别与行星减速电机4、电动伸缩杆9电性连接；

信号传输模块用于操作人员传输控制信号，指令接收模块用于接收控制信号，并控制行星减速电机4启动和关闭，从而驱动闸门6的开启和关闭，水位检测模块用于检测抗洪时的水位，数据转换模块用于转换数据，智能控制模块用于控制行星减速电机4、电动伸缩杆9智能化运行。

智能防洪系统的运行步骤包括：

步骤S1、智能防洪系统运行；

步骤S2、操作人员通过信号传输模块以及指令接收模块控制闸门6的开启和关闭，当闸门6开启时进入步骤S3；

步骤S3、水位检测模块检测抗洪时的水位，并通过数据转换模块对检测的水位数据进行转换，之后智能控制模块根据转换的数据控制行星减速电机4的扭矩大小以及电动伸缩杆9伸出长度。

步骤S3中：

；

其中，为抗洪时的水位，/>为闸门6的总高度，/>为电动伸缩杆9的伸出长度，/>为电动伸缩杆9的最大伸出长度；

抗洪时的水位越高，闸门6受到的压力则越大，这时驱动电动伸缩杆9伸出越长，使得电动伸缩杆9上端的球体向上移动距离越多，从而使得进入伸缩腔13内的液压油越多，边梁支撑14顶住基础墙2的力度越大，一方面可以在抗洪时充分稳固住闸门6，进行高效防洪，避免防洪墙形变影响抗洪效果，另一方面智能挤压基础墙2，起到保护基础墙2的作用，保护结构，提高结构使用寿命。

步骤S3中，液压腔10的液压油通过管道进入伸缩腔13，使得两侧的边梁支撑14挤压基础墙2；

闸门6两侧的边梁支撑14顶在在两侧基础墙2上，保证闸门6在挡洪期问的稳定可靠。

步骤S3中：

；

其中，为行星减速电机4根据抗洪时的水位对活动轴5施加的扭矩，/>为行星减速电机4带动电动伸缩杆9与液压杆12下端的球体相互挤压摩擦受力，从而通过活动轴5对电动伸缩杆9施加的扭矩，/>为行星减速电机4最后的输出扭矩；

当进行抗洪时，电动伸缩杆9与液压杆12下端的球体相互挤压产生摩擦，这时需要相对增加行星减速电机4的扭矩，将水位对扭矩的影响以及球体之间的挤压对扭矩的影响相加，得到行星减速电机4的最后输出扭矩，水位越高或者球体越往上摩擦挤压力度越大，从而使得行星减速电机4的扭矩越大，一方面可以稳固住闸门6，避免其倾斜，施加的扭矩智能化，另一方面降低行星减速电机4的运行能耗，降低运行成本，又能保证抗洪效果。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、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，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。

最后需要指出的是：以上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精神和范围。

Claims (6)

1.一种活动式防洪墙启闭设备，包括防洪墙启闭设备以及智能防洪系统，其特征在于：所述防洪墙启闭设备包括基座（1）、两块基础墙（2）、启闭机室（3）、行星减速电机（4）、活动轴（5）、闸门（6）、三块轴承座（7）以及水位感应器（8）；

两块所述基础墙（2）均砌于基座（1）的上方，所述闸门（6）位于两块基础墙（2）之间，所述水位感应器（8）固定安装于闸门（6）的一侧，用于检测水位；

所述启闭机室（3）位于右侧基础墙（2）的右侧，所述行星减速电机（4）固定安装于启闭机室（3）的内部，右侧所述基础墙（2）的下方开设有通孔，且通孔内设置有轴承，所述活动轴（5）穿插于轴承内；

所述活动轴（5）与闸门（6）的下方固定，所述活动轴（5）的右端与行星减速电机（4）的输出端固定，所述智能防洪系统分别与行星减速电机（4）、水位感应器（8）电性连接，所述行星减速电机（4）连接有离合器，所述离合器连接有手摇机构，所述活动轴（5）的右侧上方固定有电动伸缩杆（9），所述启闭机室（3）的内壁上方固定有液压腔（10），所述液压腔（10）的内壁滑动连接有液压板（11），所述液压板（11）的下方固定有液压杆（12）；

所述电动伸缩杆（9）与液压杆（12）对齐，且外端均固定有球体，所述液压板（11）的上方填充有液压油；

所述闸门（6）的内部设置有伸缩腔（13），所述伸缩腔（13）的左右两端均固定有边梁支撑（14），所述边梁支撑（14）的外侧与基础墙（2）贴合，所述液压腔（10）的上方与伸缩腔（13）之间管道连接；

所述活动轴（5）转动，带动电动伸缩杆（9）绕轴心转动，使得电动伸缩杆（9）外端的球体与液压杆（12）下端的球体接触，并相互挤压，液压杆（12）受力推动液压板（11）沿液压腔（10）内壁向上滑动，液压油受到挤压通过管道进入伸缩腔（13）内，使伸缩腔（13）伸长，伸缩腔（13）带动两端的边梁支撑（14）顶在两侧基础墙（2）上，保证闸门（6）在防洪期间的稳定可靠，同时只有在防洪时加固闸门（6），而关闭闸门（6）时，使电动伸缩杆（9）外端的球体与液压杆（12）下端的球体脱离接触，从而顺利关闭闸门（6）。

2.根据权利要求1所述的一种活动式防洪墙启闭设备，其特征在于：所述智能防洪系统包括信号传输模块、指令接收模块、水位检测模块、数据转换模块、智能控制模块；

所述信号传输模块与指令接收模块电性连接，所述水位检测模块设置于水位感应器（8）的内部，且与数据转换模块电性连接，所述数据转换模块与智能控制模块电性连接，所述智能控制模块分别与行星减速电机（4）、电动伸缩杆（9）电性连接；

所述信号传输模块用于操作人员传输控制信号，所述指令接收模块用于接收控制信号，并控制行星减速电机（4）启动和关闭，从而驱动闸门（6）的开启和关闭，所述水位检测模块用于检测抗洪时的水位，所述数据转换模块用于转换数据，所述智能控制模块用于控制行星减速电机（4）、电动伸缩杆（9）智能化运行。

3.根据权利要求2所述的一种活动式防洪墙启闭设备的运行方法，其特征在于：所述智能防洪系统的运行步骤包括：

步骤S1、智能防洪系统运行；

步骤S2、操作人员通过信号传输模块以及指令接收模块控制闸门（6）的开启和关闭，当闸门（6）开启时进入步骤S3；

步骤S3、水位检测模块检测抗洪时的水位，并通过数据转换模块对检测的水位数据进行转换，之后智能控制模块根据转换的数据控制行星减速电机（4）的扭矩大小以及电动伸缩杆（9）伸出长度。

4.根据权利要求3所述的一种活动式防洪墙启闭设备的运行方法，其特征在于：所述步骤S3中：

；

其中，为抗洪时的水位，/>为闸门（6）的总高度，/>为电动伸缩杆（9）的伸出长度，/>为电动伸缩杆（9）的最大伸出长度。

5.根据权利要求4所述的一种活动式防洪墙启闭设备的运行方法，其特征在于：所述步骤S3中，液压腔（10）的液压油通过管道进入伸缩腔（13），使得两侧的边梁支撑（14）挤压基础墙（2）。

6.根据权利要求5所述的一种活动式防洪墙启闭设备的运行方法，其特征在于：所述步骤S3中：

；

其中，为行星减速电机（4）根据抗洪时的水位对活动轴（5）施加的扭矩，/>为行星减速电机（4）带动电动伸缩杆（9）与液压杆（12）下端的球体相互挤压摩擦受力，从而通过活动轴（5）对电动伸缩杆（9）施加的扭矩，/>为行星减速电机（4）最后的输出扭矩。