CN116695649B - 一种用于水闸的保护结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于水闸的保护结构，包括闸门构件组和装载加强梁，所述闸门构件组内侧安装有翻板驱动组，所述翻板驱动组底部设有下流动量封闭组，所述下流动量封闭组与所述闸门构件组之间安装有流动量卸力组，所述翻板驱动组包括上牵引驱动件、抬升连接部、弧形遮护板和滑动延伸连接件，所述上牵引驱动件的牵引固定端设置有柔性连接件；在泄出状态下底部呈横置排布的下压力摩擦块在随转过程中与河床基面接触，同时通过适应弧向接底叶板的翻转角度完成同步支撑，有效避免封堵叶板因瞬时脉冲压力直接扩张至极限翻转角度，且达到保持弧向接底叶板动向状态稳定性目的，使水流瞬时通过时所产生脉动压力平稳。

Description

一种用于水闸的保护结构

技术领域

本发明涉及水坝闸门技术领域，特别涉及一种用于水闸的保护结构。

背景技术

闸门自激振动不仅与闸门开度有关，还受闸门的折减速度影响，由于在闸门开启或闭合的过程中，会有动水的产生，当动水接触到闸门时，会给予闸门一定的作用力，引起闸门的振动，大多情况下该种振动是比较微弱的，并不会给闸门运行的安全造成影响。

通常环境下闸门振动影响轻微，其运行稳定性得以保持，但是实际环境中受制于水流条件影响，其产生针对影响会因水力学产生扩大，而目前在高水位下流泄洪时，闸门在动水闭门过程中流速明显增高，其泄流时产生的瞬时脉动压力主要集中在门体底部位置，因此门体底部容易受高水位环境且流速增加的影响，在泄流瞬时遭受的载荷大幅增高，进而造成底部门槽及闸门所受冲击力瞬时增大，长期如此会对底部门槽持住力影响，容易影响到闸门构造的运行稳定性。为此，我们提出一种用于水闸的保护结构。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种用于水闸的保护结构。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种用于水闸的保护结构，包括闸门构件组和装载加强梁，所述闸门构件组内侧安装有翻板驱动组，所述翻板驱动组底部设有下流动量封闭组，所述下流动量封闭组与所述闸门构件组之间安装有流动量卸力组，所述翻板驱动组包括上牵引驱动件、抬升连接部、弧形遮护板和滑动延伸连接件，所述上牵引驱动件的牵引固定端设置有柔性连接件，所述柔性连接件与所述弧形遮护板之间通过所述抬升连接部转动连接，所述滑动延伸连接件与所述装载加强梁滑动连接，所述弧形遮护板固定连接有冲击遮盖板，所述弧形遮护板及所述冲击遮盖板用于所述滑动延伸连接件与所述装载加强梁滑动连接点所受水流冲击力的缓冲，所述下流动量封闭组用于泄水时释放高位水流的脉动压力，所述下流动量封闭组包括下底主拦截叶板、弧向接底叶板和下压力摩擦块，所述弧向接底叶板固定连接于所述下底主拦截叶板的底部，所述下底主拦截叶板的顶端与所述弧形遮护板和所述滑动延伸连接件固定连接，所述下压力摩擦块安装于所述弧向接底叶板的底部，所述下压力摩擦块用于释放下流脉动压力时加大与河床端的接触摩擦力。

本发明进一步的改进在于，所述抬升连接部用于所述上牵引驱动件对所述弧形遮护板的柔性牵引，所述抬升连接部包括两个双向转接页和一个中心加强轴，两个所述双向转接页之间通过所述中心加强轴铰接，其中位于上方的所述双向转接页与所述柔性连接件固定连接，位于下方的所述双向转接页与所述弧形遮护板固定连接，所述滑动延伸连接件位于所述装载加强梁内侧的一端转动连接有传动导轮。

本发明进一步的改进在于，所述流动量卸力组用于释放下流脉动压力时加大所述下流动量封闭组与河床端的接触摩擦力，所述流动量卸力组包括T形槽钢架、反水流推力支撑部，所述反水流推力支撑部底座端与所述T形槽钢架固定连接，所述反水流推力支撑部底部接头端与所述弧向接底叶板外壁表面相接触，用于所述下底主拦截叶板转动后的动态保持。

本发明进一步的改进在于，所述闸门构件组包括桩体框架、提升装配机构、封堵叶板和主体支撑构架，所述提升装配机构设置于所述桩体框架的顶部用于泄流开启时的起吊，所述封堵叶板和所述主体支撑构架均固定连接于所述桩体框架的内壁用以水体阻流，所述T形槽钢架固定连接于所述桩体框架底部。

本发明进一步的改进在于，所述装载加强梁的顶部设置有底门框加强筋，所述底门框加强筋固定连接于所述主体支撑构架和所述装载加强梁之间，用以加强所述主体支撑构架及所述装载加强梁位置的脉动压力承受力。

本发明进一步的改进在于，一种用于水闸的保护结构的使用步骤，包括以下步骤：

步骤S1、闸门动水闭门过程中，水流呈高水位高流速状态时，通过控制上牵引驱动件牵引柔性连接件收卷，使弧形遮护板受牵引力抬升，通过抬升连接部的转动引导以及装载加强梁提供于传动导轮的滑动位移量，保持弧向接底叶板呈柔性连接状态完成转动，进而实现底部小通道分流；

步骤S2、弧向接底叶板通过上牵引驱动件驱动牵引呈分流开闸状态时，其底部呈横置排布的下压力摩擦块在随转过程中与河床基面接触，可避免牵引状态弧向接底叶板处于翻转时因水过流时压力瞬时增大造成下底主拦截叶板直接扩张至极限状态，可保持水流产生的脉动压力平稳；

步骤S3、同时在弧向接底叶板转动呈分流转动过程中，通过反水流推力支撑部使其输出端随弧向接底叶板同步朝向推送，用以弧向接底叶板运动后的支撑，进而避免因高位水流回送使弧向接底叶板受反水流冲击，影响到转动分流过程中的角度稳定。

与现有技术相比，本发明在闸门动水闭门过程水流呈高水位高流速状态时，可通过抬升连接部的转动引导以及装载加强梁提供于传动导轮的滑动位移量，保持弧向接底叶板呈柔性连接状态完成翻转开启，使部分水流经弧向接底叶板底部形成的通道通过，将水流小量的预泄出，在小流量开始排出后，再将封堵叶板通过提升装配机构提升整体打开，进而分散封堵叶板底部受水流力产生的瞬时脉冲压力，避免因高位急水流泄出时，水闸底部门槽及闸门所受冲击力瞬时增加，进而保持水闸底部持住力，提高闸门稳定性，

与现有技术相比，在泄出状态下底部呈横置排布的下压力摩擦块在随转过程中与河床基面接触，同时通过适应弧向接底叶板的翻转角度完成同步支撑，有效避免封堵叶板因瞬时脉冲压力直接扩张至极限翻转角度，且达到保持弧向接底叶板动向状态稳定性目的，使水流瞬时通过时所产生脉动压力平稳。

附图说明

图1为本发明一种用于水闸的保护结构的组成图。

图2为本发明一种用于水闸的保护结构的仰视图。

图3为图1中A部的放大图。

图4为本发明一种用于水闸的保护结构中滑动延伸连接件和装载加强梁的局部剖视图。

图中：1、闸门构件组；11、桩体框架；12、提升装配机构；13、封堵叶板；14、主体支撑构架；2、翻板驱动组；21、上牵引驱动件；211、柔性连接件；22、抬升连接部；221、双向转接页；222、中心加强轴；23、弧形遮护板；24、滑动延伸连接件；241、传动导轮；25、底门框加强筋；26、冲击遮盖板；3、下流动量封闭组；31、下底主拦截叶板；32、弧向接底叶板；33、下压力摩擦块；4、装载加强梁；5、流动量卸力组；51、T形槽钢架；52、反水流推力支撑部。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制，为了更好地说明本发明的具体实施方式，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸，对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的，基于本发明中的具体实施方式，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具体实施方式，都属于本发明保护的范围。

实施例，请参阅图1-图4，一种用于水闸的保护结构，包括闸门构件组1和装载加强梁4，闸门构件组1内侧安装有翻板驱动组2，翻板驱动组2底部设有下流动量封闭组3，下流动量封闭组3与闸门构件组1之间安装有流动量卸力组5，翻板驱动组2包括上牵引驱动件21、抬升连接部22、弧形遮护板23和滑动延伸连接件24，上牵引驱动件21的牵引固定端设置有柔性连接件211，柔性连接件211与弧形遮护板23之间通过抬升连接部22转动连接，滑动延伸连接件24与装载加强梁4滑动连接，弧形遮护板23固定连接有冲击遮盖板26，弧形遮护板23及冲击遮盖板26用于滑动延伸连接件24与装载加强梁4滑动连接点所受水流冲击力的缓冲，下流动量封闭组3用于泄水时释放高位水流的脉动压力，下流动量封闭组3包括下底主拦截叶板31、弧向接底叶板32和下压力摩擦块33，弧向接底叶板32固定连接于下底主拦截叶板31的底部，下底主拦截叶板31的顶端与弧形遮护板23和滑动延伸连接件24固定连接，下压力摩擦块33安装于弧向接底叶板32的底部，下压力摩擦块33用于释放下流脉动压力时加大与河床端的接触摩擦力。

本发明旨于解决因高水位下流泄流时产生的瞬时脉动压力，造成底部门槽及闸门所受冲击力瞬时增加的问题。

在本实施例中，将桩体框架11与闸坝主体驱动结构完成装配后(该装配手段为本领域公知技术，在此不再赘述其装配所需步骤)，进行闸门动水闭门过程中，出现水流呈高水位高流速情况下，首先通过控制上牵引驱动件21牵引柔性连接件211向内侧收卷，进而使抬升连接部22底部的弧形遮护板23受牵引力向上抬升，由于上下对称的两个双向转接页221之间设置的中心加强轴222，给于弧形遮护板23翻转过程中转动变量，而装载加强梁4内侧滑槽提供给了传动导轮241的滑动位移量，使弧形遮护板23底部安装的下底主拦截叶板31和弧向接底叶板32可通过柔性连接的方式完成转动引导，进而将封堵叶板13底部通道漏出，实现封堵叶板13底部泄水时的小部分分流，进而避免因封堵叶板13整体随提升装配机构12的提升后，封堵叶板13底部因受水流力产生的脉冲压力造成水闸底部门槽及闸门所受冲击力瞬时增加，可保持水闸底部门槽以及闸门主体的持住力，旨于维持闸门泄水时长期使用的稳定性。

在弧向接底叶板32通过上牵引驱动件21驱动牵引呈分流开闸过程中，其底部呈横置排布的下压力摩擦块33在随转过程中过程中与河床基面处于同一水平线产生接触时，受下压力摩擦块33的接触摩擦力作用，可避免牵引弧向接底叶板32处于翻转时，当前过流水体经过弧向接底叶板32开启后的流槽时，因弧向接底叶板32所受局部水流压力的瞬时影响，直接造成下底主拦截叶板31直接扩张至极限状态过快打开，进而保持第一时间段泄出水流所产生的脉动压力处于平稳状态。

其中，抬升连接部22用于上牵引驱动件21对弧形遮护板23的柔性牵引，抬升连接部22包括两个双向转接页221和一个中心加强轴222，两个双向转接页221之间通过中心加强轴222铰接，其中位于上方的双向转接页221与柔性连接件211固定连接，位于下方的双向转接页221与弧形遮护板23固定连接，滑动延伸连接件24位于装载加强梁4内侧的一端转动连接有传动导轮241；在本实施例中，两个双向转接页221通过中心加强轴222铰接后，旨于弧形遮护板23和柔性连接件211之间的柔性转动连接，使上牵引驱动件21将柔性连接件211收卷时，带动弧形遮护板23底部的下底主拦截叶板31翻转抬升，同时装载加强梁4内侧给于传动导轮241充足的滑动位移量，使滑动延伸连接件24在随弧形遮护板23的转动同步沿传动导轮241为轴点转动，同时通过装载加强梁4给于的滑动位移量避免滑动过程中出现转动卡死，同时弧形遮护板23和冲击遮盖板26始终保持于滑动延伸连接件24与装载加强梁4连接处的前端，将回流水产生的冲击力防护阻隔。

其中，流动量卸力组5用于释放下流脉动压力时加大下流动量封闭组3与河床端的接触摩擦力，流动量卸力组5包括T形槽钢架51、反水流推力支撑部52，反水流推力支撑部52底座端与T形槽钢架51固定连接，反水流推力支撑部52底部接头端与弧向接底叶板32外壁表面相接触，用于下底主拦截叶板31转动后的动态保持。

在本实施例中，反水流推力支撑部52由液压缸及推块组成，在反水流推力支撑部52呈伸展状态下，液压缸输出端安装的推板呈下垂状态并与弧向接底叶板32之间抵接，此时弧向接底叶板32受反水流推力支撑部52推板阻隔作用在非牵引抬升状态下转动受限，而在弧向接底叶板32转动呈分流转动过程中，反水流推力支撑部52随上牵引驱动件21同步驱动，使其液压缸将推块随弧向接底叶板32同步朝向推送，进而使推块始终保持于弧向接底叶板32的后方5-10CM，用以弧向接底叶板32运动后的支撑，进而避免因高位水流回送使弧向接底叶板32受反水流冲击，影响到转动分流过程中的角度稳定，保持弧向接底叶板32慢翻转泄流状态的平稳性。

其中，闸门构件组1包括桩体框架11、提升装配机构12、封堵叶板13和主体支撑构架14，提升装配机构12设置于桩体框架11的顶部用于泄流开启时的起吊，封堵叶板13和主体支撑构架14均固定连接于桩体框架11的内壁用以水体阻流，T形槽钢架51固定连接于桩体框架11底部；在本实施例中桩体框架11通过提升装配机构12与闸坝主体驱动结构牵引机构完成升降开阀，封堵叶板13位于桩体框架11的内侧通过主体支撑构架14完成与桩体框架11之间的装配你支撑，保持常规水闸的使用。

其中，装载加强梁4的顶部设置有底门框加强筋25，底门框加强筋25固定连接于主体支撑构架14和装载加强梁4之间，用以加强主体支撑构架14及装载加强梁4位置的脉动压力承受力。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种用于水闸的保护结构，包括闸门构件组（1）和装载加强梁（4），其特征在于，所述闸门构件组（1）内侧安装有翻板驱动组（2），所述翻板驱动组（2）底部设有下流动量封闭组（3），所述下流动量封闭组（3）与所述闸门构件组（1）之间安装有流动量卸力组（5）；

所述翻板驱动组（2）包括上牵引驱动件（21）、抬升连接部（22）、弧形遮护板（23）和滑动延伸连接件（24），所述上牵引驱动件（21）的牵引固定端设置有柔性连接件（211），所述柔性连接件（211）与所述弧形遮护板（23）之间通过所述抬升连接部（22）转动连接，所述滑动延伸连接件（24）与所述装载加强梁（4）滑动连接，所述弧形遮护板（23）固定连接有冲击遮盖板（26），所述弧形遮护板（23）及所述冲击遮盖板（26）用于所述滑动延伸连接件（24）与所述装载加强梁（4）滑动连接点所受水流冲击力的缓冲；

所述下流动量封闭组（3）用于泄水时释放高位水流的脉动压力，所述下流动量封闭组（3）包括下底主拦截叶板（31）、弧向接底叶板（32）和下压力摩擦块（33），所述弧向接底叶板（32）固定连接于所述下底主拦截叶板（31）的底部，所述下底主拦截叶板（31）的顶端与所述弧形遮护板（23）和所述滑动延伸连接件（24）固定连接，所述下压力摩擦块（33）安装于所述弧向接底叶板（32）的底部，所述下压力摩擦块（33）用于释放下流脉动压力时加大与河床端的接触摩擦力；

所述流动量卸力组（5）用于释放下流脉动压力时加大所述下流动量封闭组（3）与河床端的接触摩擦力，所述流动量卸力组（5）包括T形槽钢架（51）、反水流推力支撑部（52），所述反水流推力支撑部（52）底座端与所述T形槽钢架（51）固定连接，所述反水流推力支撑部（52）底部接头端与所述弧向接底叶板（32）外壁表面相接触，用于所述下底主拦截叶板（31）转动后的动态保持；

所述抬升连接部（22）用于所述上牵引驱动件（21）对所述弧形遮护板（23）的柔性牵引，所述抬升连接部（22）包括两个双向转接页（221）和一个中心加强轴（222），两个所述双向转接页（221）之间通过所述中心加强轴（222）铰接，其中位于上方的所述双向转接页（221）与所述柔性连接件（211）固定连接，位于下方的所述双向转接页（221）与所述弧形遮护板（23）固定连接，所述滑动延伸连接件（24）位于所述装载加强梁（4）内侧的一端转动连接有传动导轮（241）；

所述闸门构件组（1）包括桩体框架（11）、提升装配机构（12）、封堵叶板（13）和主体支撑构架（14），所述提升装配机构（12）设置于所述桩体框架（11）的顶部用于泄流开启时的起吊，所述封堵叶板（13）和所述主体支撑构架（14）均固定连接于所述桩体框架（11）的内壁用以水体阻流，所述T形槽钢架（51）固定连接于所述桩体框架（11）底部；所述装载加强梁（4）位于主体支撑构架（14）的下方。

2.根据权利要求1所述的一种用于水闸的保护结构，其特征在于：所述装载加强梁（4）的顶部设置有底门框加强筋（25），所述底门框加强筋（25）固定连接于所述主体支撑构架（14）和所述装载加强梁（4）之间，用以加强所述主体支撑构架（14）及所述装载加强梁（4）位置的脉动压力承受力。

3.根据权利要求2所述的一种用于水闸的保护结构的使用方法，其特征在于，使用方法包括以下步骤：

步骤S1、闸门动水闭门过程中，水流呈高水位高流速状态时，通过控制上牵引驱动件（21）牵引柔性连接件（211）收卷，使弧形遮护板（23）受牵引力抬升，通过抬升连接部（22）的转动引导以及装载加强梁（4）提供于传动导轮（241）的滑动位移量，保持弧向接底叶板（32）呈柔性连接状态完成转动，进而实现底部小通道分流；

步骤S2、弧向接底叶板（32）通过上牵引驱动件（21）驱动牵引呈分流开闸状态时，其底部呈横置排布的下压力摩擦块（33）在随转过程中与河床基面接触，避免牵引状态弧向接底叶板（32）处于翻转时因水过流时压力瞬时增大造成下底主拦截叶板（31）直接扩张至极限状态，保持水流产生的脉动压力平稳；

步骤S3、同时在弧向接底叶板（32）转动呈分流转动过程中，通过反水流推力支撑部（52）使其输出端随弧向接底叶板（32）同步朝向推送，用以弧向接底叶板（32）运动后的支撑，进而避免因高位水流回送使弧向接底叶板（32）受反水流冲击，影响到转动分流过程中的角度稳定。