CN201321610Y - 平面闸门小开度充水增力装置 - Google Patents

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CN201321610Y CNU2008203035869U CN200820303586U CN201321610Y CN 201321610 Y CN201321610 Y CN 201321610Y CN U2008203035869 U CNU2008203035869 U CN U2008203035869U CN 200820303586 U CN200820303586 U CN 200820303586U CN 201321610 Y CN201321610 Y CN 201321610Y
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Abstract

本实用新型公开了一种需进行充水平压的平面闸门小开度充水增力装置，可在不增加启闭机容量基础上增加小开度时的启闭力。该装置中包括增力杠杆和小开度吊耳，增力杠杆的两端分别与主吊耳和铰接支座铰链连接，铰接支座支撑放置在胸墙上，增力杠杆的中部与小开度吊耳铰链连接，小开度吊耳设置于主吊耳与胸墙之间的平面闸门上，主吊耳通过延迟作用结构与平面闸门连接。采用上述技术方案，其制造加工难度小，机构结构简单、成本较低，不改变闸门的整体稳定性，无漏水量增加，滑道压力在闸门启动时线压力基本保持不变，可广泛的应用于现有需进行充水平压的平面闸门上。

Description

平面闸门小开度充水增力装置
技术领域
本实用新型涉及一种水利水电工程中的平面闸门，尤其是涉及一种需充水进行平压的平面闸门小开度充水增力装置。
背景技术
在水利水电工程中，泄水和引水建筑物的工作闸门前一般设置平面闸门，用于检修工作门槽或事故工况时切断水流。这些平面闸门共有特性是不需要动水开启，为减小启闭机容量，在闸门上设置平压措施。在水工挡水建筑物中，平面闸门是一种常用的门型，它具有综合造价低、闸墩受力条件好、结构简单、制造和安装较简单等优点。除用于调节流量的工作闸门外，其余平面闸门一般只需要静水开启。为减小启闭机容量，静水开启平面闸门必须设置一套平压装置，但平压装置使得闸门综合造价或者闸门漏水量增加。
常用的闸门平压有充水阀平压、节间充水方式平压、旁通阀平压三种方式。充水阀平压采用设置圆筒阀或平盖式阀门等，其缺点是造价高，制造加工难度大，增加一定的漏水量；节间充水采用门体纵向分段并设置两道底水封，其缺点是破坏了闸门的整体刚度、漏水量增加较大、不适用于高度方向尺寸较小的闸门(如尾水闸门)；旁通阀平压缺点需增设独立的旁通机构，特别是深孔潜孔闸门不方便布置阀门的操作空间。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种在不增加启闭机容量基础上增加小开度时的启闭力的平面闸门小开度充水增力装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：平面闸门小开度充水增力装置，包括闸墩以及与闸墩上的密封面相对设置的平面闸门，启闭机的主吊耳连接在平面闸门上，闸墩的顶部设置有胸墙，其特征是：还包括增力杠杆和小开度吊耳，增力杠杆的两端分别与主吊耳和铰接支座铰链连接，铰接支座支撑放置在胸墙上，增力杠杆的中部与小开度吊耳铰链连接，小开度吊耳设置于主吊耳与胸墙之间的平面闸门上，主吊耳通过延迟作用结构与平面闸门连接。
在平面闸门启动时，利用延迟作用结构首先使启闭机的力作用在增力杠杆上，利用增力杠杆的力放大作用增加启闭力，开启一个较小的开度，利用小开度平压后，启闭机继续提升，提升力直接作用在平面闸门上，按启闭机自身容量提起平面闸门，从而在不增加启闭机容量基础上克服上述传统平压技术的缺点。
作为上述技术方案的优选方式，延迟作用结构包括设置在主吊耳与平面闸门之间的重心连杆，重心连杆的两端分别与主吊耳和平面闸门铰链连接，重心连杆上至少一端铰链连接的孔为长孔。
进一步的是，上述技术方案中，小开度吊耳通过与其铰链连接的小开度连杆与增力杠杆的中部铰链连接。
本实用新型的有益效果是：采用上述技术方案，其制造加工难度小，机构结构简单、成本较低，不改变闸门的整体稳定性，无漏水量增加，滑道压力在闸门启动时线压力基本保持不变，可广泛的应用于现有需充水进行平压的平面闸门上。
附图说明
图1是本实用新型中闸门关闭状态的示意图。
图2是本实用新型中增力杠杆增力状态的示意图。
图3是本实用新型中闸门正常启闭状态的示意图。
图中标记为：铰接支座1、增力杠杆2、胸墙3、小开度连杆4、闸墩5、重心连杆6、平面闸门7、小开度吊耳8、主吊耳9。
图中S为闸门小开度充水时重心连杆6的延迟作用于闸门的距离。
L1为铰接支座1的铰链轴心到小开度吊耳8的轴心之间的距离。
L2为小开度吊耳8的轴心到主吊耳9的轴心之间的距离。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进一步说明。
现有的平面挡水闸门系统，通常包括闸墩5和平面闸门7，闸墩5上设置有闸门门槽，平面闸门7平面与门槽之间设置橡胶密封件，起到挡水的作用。平面闸门7上设置有连接启闭机的主吊耳9，闸墩5的顶部设置有胸墙3。
本实用新型的平面闸门小开度充水增力装置，如图1～图3所示，还包括增力杠杆2和小开度吊耳8，增力杠杆2的两端分别与主吊耳9和铰接支座1铰接，铰接支座1支撑放置在胸墙3上而没有固定在胸墙3上，起到杠杆支点的支撑作用。增力杠杆2的中部与小开度吊耳8铰接，小开度吊耳8设置在主吊耳9与胸墙3之间的平面闸门7上，主吊耳9通过延迟作用结构与平面闸门7连接。铰接支座1的铰链轴心到小开度吊耳8的轴心之间的距离设为L1，小开度吊耳8的轴心到主吊耳9的轴心之间的距离设为L2，这样就起到杠杆增力的作用，力放大倍数为(L1+L2)/L1。
在平面闸门7启动时，利用延迟作用结构首先使启闭机的提升力作用在增力杠杆2上，利用增力杠杆2的力放大作用增加启闭力，将平面闸门7一定高度，平面闸门7的提升高度可以通过启闭机的分段行程来设定。平面闸门7利用小开度平压后，再次启动启闭机继续提升，当提升力直接作用在平面闸门7上时，则按启闭机自身容量提起平面闸门7。
由于吊轴直径相对较小，同时增力杠杆2的旋转角度通常也较小，所以开启闸门的过程可以不考虑机构的效率。闸门增力行程(小开度最大启门高度)L＝L2/L1×S；启闭机设定最大充水行程A＝L+S。
为了安全方便的启闭平面闸门7，主吊耳9应连接在平面闸门7的重心垂线位置上，这样，启闭力就作用在平面闸门7的重心线上。通常情况下，平面闸门7只设置一个吊耳，该吊耳一般设置在平面闸门7的重心上。但平面闸门7小开度充水时，闸门的主要阻力为滑道摩阻力和重力，启闭机综合阻力将向摩阻面移动，启闭力与综合阻力之间距离使得平面闸门7产生正向转矩，此转矩由水压在滑道上的不均匀压力分布来平衡，从而滑道局部线压强将增加。上述方案中，在小开度起门时将小开度吊耳8设于滑道摩阻面与平面闸门7的重心线之间，更接近于综合阻力作用线，滑道线压强基本保持不变。
上述延迟作用结构可以采用多种结构形式来实现，例如利用两段不同长度的柔性体，如钢丝绳等来实现，第一段较短的钢丝绳的两端分别连接到增力杠杆2和启闭机上，第二段较长的钢丝绳的两端分别连接到启闭机和平面闸门7上，从而实现上述延迟作用结构的功能。
为了简化结构并使结构紧凑可靠，延迟作用结构包括设置在主吊耳9与平面闸门7之间的重心连杆6，重心连杆6的两端分别与主吊耳9和平面闸门7铰链连接，重心连杆6上至少一端铰链连接的孔为长孔。利用长孔在提升的过程中的延迟受力作用，待平面闸门7在增力杠杆2的作用下提升一段距离，平面闸门7在利用小开度平压后，启闭机再继续提升，提升力直接通过重心连杆6作用在平面闸门7上，将平面闸门7提升到相应的位置。
为了在利用增力杠杆2小开度提升平面闸门7过程中不产生平面闸门7的其他方向的附加力，防止沿水流方向的水平位移，小开度吊耳8通过与其铰链连接的小开度连杆4与增力杠杆2的中部铰接。

Claims (5)

1.平面闸门小开度充水增力装置，包括闸墩(5)以及与闸墩(5)上的密封面相对设置的平面闸门(7)，启闭机的主吊耳(9)连接在平面闸门(7)上，闸墩(5)的顶部设置有胸墙(3)，其特征是：还包括增力杠杆(2)和小开度吊耳(8)，增力杠杆(2)的两端分别与主吊耳(9)和铰接支座(1)铰链连接，铰接支座(1)支撑放置在胸墙(3)上，增力杠杆(2)的中部与小开度吊耳(8)铰链连接，小开度吊耳(8)设置于主吊耳(9)与胸墙(3)之间的平面闸门(7)上，主吊耳(9)通过延迟作用结构与平面闸门(7)连接。
2.如权利要求1所述的平面闸门小开度充水增力装置，其特征是：主吊耳(9)连接在平面闸门(7)的重心垂线位置上。
3.如权利要求1或2所述的平面闸门小开度充水增力装置，其特征是：延迟作用结构包括设置在主吊耳(9)与平面闸门(7)之间的重心连杆(6)，重心连杆(6)的两端分别与主吊耳(9)和平面闸门(7)铰链连接，重心连杆(6)上至少一端铰链连接的孔为长孔。
4.如权利要求1或2所述的平面闸门小开度充水增力装置，其特征是：小开度吊耳(8)通过与其铰链连接的小开度连杆(4)与增力杠杆(2)的中部铰链连接
5.如权利要求3所述的平面闸门小开度充水增力装置，其特征是：小开度吊耳(8)通过与其铰链连接的小开度连杆(4)与增力杠杆(2)的中部铰链连接。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105089026A (zh) * 2015-07-13 2015-11-25 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司 一种加快平面闸门充水平压的方法及装置
CN110984084A (zh) * 2019-12-04 2020-04-10 南通市水利勘测设计研究院有限公司 新型一字型闸门小开度运行装置

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