CN208604557U - 分层取水多级串联斜拉闸门 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种分层取水多级串联斜拉闸门，其特征在于包括沿坝坡坡面延伸方向由下向上分布多级基座以及沿坝坡坡面延伸方向由下向上分布多级闸门，多级基座和多级闸门一一对应配合；每级基座上均开设有进水口，各级进水口与其对应的各级闸门相配合；串联拉杆依次穿过各级闸门；串联拉杆带动各级闸门在其对应的各级基座上滑动实现各级进水口的关闭或开启；串联拉杆上由下至上依次设置有与各级闸门一一对应配合的多级提升盘和多级下压盘；各级闸门均位于其对应的各级提升盘和下压盘之间；串联拉杆端部连接有可带动串联拉杆沿其轴线移动的螺杆启闭机；本实用新型针对现有技术无法实现多级取水的缺陷，提供一种分层取水多级串联斜拉闸门。

Description

分层取水多级串联斜拉闸门

技术领域

本实用新型涉及水利工程设施领域，具体设计一种分层取水多级串联斜拉闸门。

背景技术

我国大多小型水库通常沿库岸布置卧管分级取水，其进水口主要采用木塞、混凝土塞封堵，进口设施陈旧落后，结构简陋，需人工水下开启和关闭，开启时人身安全事故时有发生，同时普遍存在进水口设备被盗、非管人员开闸、库水猛涨无法关闭等诸多问题,运行管理不便且存在安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的就是针对现有技术无法实现多级取水的缺陷，提供一种分层取水多级串联斜拉闸门。

本实用新型提供了一种分层取水多级串联斜拉闸门，其特征在于包括沿坝坡坡面延伸方向由下向上分布多级基座以及沿坝坡坡面延伸方向由下向上分布多级闸门，多级基座和多级闸门一一对应配合；每级基座上均开设有进水口，各级进水口与其对应的各级闸门相配合；串联拉杆依次穿过各级闸门；串联拉杆带动各级闸门在其对应的各级基座上滑动实现各级进水口的关闭或开启；串联拉杆上由下至上依次设置有与各级闸门一一对应配合的多级提升盘和多级下压盘；各级闸门均位于其对应的各级提升盘和下压盘之间；串联拉杆端部连接有可带动串联拉杆沿其轴线移动的螺杆启闭机；

多级闸门包括N级，N为整数，位于各级闸门最底端的闸门为一级闸门，其余闸门的编号按照各级闸门由下至上的分布依次递增；位于最顶端的第N级闸门与串联拉杆固定连接， N级提升盘和N级下压盘固定于N级闸门的外侧；除位于各级级闸顶端的第N级闸门外，其余各级闸门与串联拉杆活动套接且其外壁与对应的各级下压盘和提升盘相配合；

其中，第M级闸门对应的第M级下压盘和第M级提升盘之间的间距满足下列公式：

L(gap,M)＝(N-M+1)*L(闸门，M)

M＝(1,2,3…N)

式中，L(gap,M)为第M级下压盘和第M级提升盘之间的间距，L(闸门，M)为第M级闸门的长度。

本实用新型还包括坝坡，坝坡坡面下埋设有水库卧管，多级进水口沿垂直于坝坡坡面的方向向下延伸并与水库卧管相连通。

所述各级基座上设置有对应的轨道，各级闸门沿其对应的各级轨道滑动；

其中第M级轨道的长度，满足以下公式：

L(轨道,M)＝(M+1)*L(闸门，M)；

式中L(轨道,M)为第M级轨道的长度；

M级闸门位于M轨道末端且M级下压盘紧贴于M级闸门外壁，M级进水口为关闭状态。

所述坝坡坡面上设置有多级台阶孔；各级基座卡设于其对应的台阶孔内，各级进水口通过其对应的台阶孔与水库卧管相连通；各级轨道的轨道面与坝坡坡面在同一平面上。

所述各级台阶孔内均埋设有对应的各级螺栓，各级螺栓依次穿过对应的各级基座和轨道，各级基座和轨道通过对应的螺栓固定于各级台阶孔内。

所述坝坡坡面上设置有用于支撑串联拉杆的支撑架，串联拉杆与支撑架活动套接。

所述螺杆启闭机设置于位于坝坡顶部的启闭机房内，各级取水口均位于螺杆启闭机下方。

所述螺杆启闭机采用手电两用螺杆式启闭机。

所述于一级提升盘固定于串联拉杆的末端。

本发明通过各级轨道不同的长度设置以及各级提升盘下压盘之间不同的间距设置，实现不同工况：各级闸门的依次开启和关闭。各级轨道通过预埋螺杆固定在其对应的各级基座混凝土上，各级闸门四周设硬止水密封，保证闸门处于关闭状态时止水严密不漏水，各级闸门通过串联拉杆连接，串联拉杆可分节制造、安装，通过坝坡上设置的拉杆支撑架支撑，支撑架确保串联拉杆只能沿坝坡方向滑动且保证启门和闭门时拉杆的稳定性。串联拉杆通过坝顶启闭机房内的螺杆式启闭机进行操作，启闭机可采用手电两用螺杆式启闭机，具有手动、电动控制两种功能，可配置高度计，实现现场和远程集中控制，该设施能够实现水库的分层取水，具有整体稳定性好，操作安全可靠的特点。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图

图2A为闸门开启过程示意图a

图2B为闸门开启过程示意图b

图2C为闸门开启过程示意图c

图3A为闸门关闭过程示意图a

图3B为闸门关闭过程示意图b

图3C为闸门关闭过程示意图c

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明，便于清楚地了解本实用新型，但它们不对本实用新型构成限定。

本实用新型提供了一种分层取水多级串联斜拉闸门，其特征在于包括沿坝坡坡面延伸方向由下向上分布多级基座以及沿坝坡坡面延伸方向由下向上分布多级闸门，多级基座和多级闸门一一对应配合；每级基座上均开设有进水口，各级进水口与其对应的各级闸门相配合；串联拉杆依次穿过各级闸门；串联拉杆带动各级闸门在其对应的各级基座上滑动实现各级进水口的关闭或开启；串联拉杆上由下至上依次设置有与各级闸门一一对应配合的多级提升盘和多级下压盘；各级闸门均位于其对应的各级提升盘和下压盘之间；串联拉杆端部连接有可带动串联拉杆沿其轴线移动的螺杆启闭机；

多级闸门包括N级，N为整数，位于各级闸门最底端的闸门为一级闸门，其余闸门的编号按照各级闸门由下至上的分布依次递增；位于最顶端的第N级闸门与串联拉杆固定连接， N级提升盘和N级下压盘固定于N级闸门的外侧；除位于各级级闸顶端的第N级闸门外，其余各级闸门与串联拉杆活动套接且其外壁与对应的各级下压盘和提升盘相配合；

其中，第M级闸门对应的第M级下压盘和第M级提升盘之间的间距满足下列公式：

L(gap,M)＝(N-M+1)*L(闸门，M)

M＝(1,2,3…N)

式中，L(gap,M)为第M级下压盘和第M级提升盘之间的间距，L(闸门，M)为第M级闸门的长度。

本发明还包括坝坡，坝坡坡面下埋设有水库卧管，多级进水口沿垂直于坝坡坡面的方向向下延伸并与水库卧管相连通。

所述各级基座上设置有对应的轨道，各级闸门沿其对应的各级轨道滑动；

其中第M级轨道的长度，满足以下公式：

L(轨道,M)＝(M+1)*L(闸门，M)；

式中L(轨道,M)为第M级轨道的长度；

M级闸门位于M轨道末端且M级下压盘紧贴于M级闸门外壁，M级进水口为关闭状态。

所述坝坡坡面上设置有多级台阶孔；各级基座卡设于其对应的台阶孔内，各级进水口通过其对应的台阶孔与水库卧管相连通；各级轨道的轨道面与坝坡坡面在同一平面上。所述各级台阶孔内均埋设有对应的各级螺栓，各级螺栓依次穿过对应的各级基座和轨道，各级基座和轨道通过对应的螺栓固定于各级台阶孔内。所述坝坡坡面上设置有用于支撑串联拉杆的支撑架，串联拉杆与支撑架活动套接。所述螺杆启闭机设置于位于坝坡顶部的启闭机房内，各级取水口均位于螺杆启闭机下方。所述螺杆启闭机采用手电两用螺杆式启闭机。所述于一级提升盘固定于串联拉杆的末端。

当各级闸门均处理关闭状态，螺杆启闭机带动螺杆向上运动，以实现各级闸门的开启。位于坝坡平面最顶端的第N级闸门首先开启，然后是第N-1、N-2、N-3….2、1级闸门依次开启；当各级闸门均处理开启状态，螺杆启闭机带动螺杆向下运动，以实现各级闸门的关闭。位于坝坡平面最顶端的第N 级闸门首先关闭，然后是第N-1、N-2、N-3….2、1级闸门依次关闭。

如图1所示，具体实施例1涉及的一种分层取水多级串联斜拉闸门，包括一级闸门11，一级基座12，一级轨道13，一级螺栓14，一级提升盘15，一级下压盘16，二级进水口21，二级基座22，二级轨道23，二级螺栓24，二级提升盘25，二级下压盘26，原水库卧管31，一级进水口32，二级进水口33，串联螺杆1，支撑架2，螺杆启闭机3，启闭机房4。

根据水库取水高程在(原)水库卧管31相应位置设置一级台阶孔和二级台阶孔，台阶孔的进水口大小根据取水量确定，两级进水口沿坝坡布置且进水口中心连线垂直于水库坝顶。

一级基座12和二级基座22沿坝坡分别布置于各自对应的一级台阶孔和二级台阶孔内，闸门基座采用二期混凝土。

一级基座和二级基座的浇筑过程中预先埋设一级螺杆14、二级螺杆24，各级基座上螺杆位置根据对应的各级轨道铸件上相对应的螺栓孔位置安设，利用螺栓和预埋的螺杆将各级轨道安装固定在各级基座上。其中，一级基座12和二级基座22 均为凹槽式结构，一级轨道13和二级轨道23分别卡设于一级基座12和二级基座22内，然后再分别通过一级螺栓14和二级螺栓24固定，保证各级轨道在其对应基座内部的稳定连接。同时，各级螺栓预埋于各级台阶孔内，实现各级轨道和各级基座与对应的台阶孔的一体化连接，进一步强化了本实用新型的安装稳定性。一级轨道和二级轨道的轨道面以及一级基座和二级基座的凹槽槽壁的顶端与坝坡坡面在同一平面上，进一步保证了本实用新型的整体美观性和施工安全性，

一级轨道13导轨段(即闸门可滑动段)长为两个一级闸门高度，二级闸门轨道23导轨段长为三个二级闸门高度，闸门轨道采用铸铁制造。

一级闸门11和二级闸门21通过串联拉杆1连接，串联拉杆1可分节制造、安装，拉杆尺寸根据水压力大小、闸门尺寸、使用长度由其强度及刚度计算确定。串联拉杆1上由下至上依次设置有一级提升盘15、一级下压盘16、二级提升盘25和二级下压盘26；一级提升盘15设置于串联拉杆的底部。其中一级闸门11位于一级提升盘15和一级下压盘16之间，并且一级提升盘15与一级下压盘16之间的间距为一级闸门11宽度的两倍，一级闸门11与串联拉杆1活动套接，一级提升盘15 和一级下压盘16与一级闸门外壁相配合；二级闸门21与串联拉杆固定连接，二级提升盘25和二级下压盘26固定于二级闸门的外侧；串联拉杆1端部连接有可带动串联拉杆沿其轴线移动的螺杆启闭机。各级提升盘和下压盘均采用钢板制作。

一级闸门11和二级闸门21采用铸铁闸门，尺寸根据其对应的进水口大小确定，一级闸门和二级闸门四周均设硬止水，保证各级闸门关闭状态下闸门止水严密，各级闸门上下焊接钢板，钢板上设限位孔，孔径大于拉杆直径且小于其对应的各级提升盘和下压盘直径。

串联拉杆1由坝坡上一定间隔的支撑架2支撑，支撑架应确保串联拉杆1只能沿坝坡方向滑动且保证启门和闭门时拉杆的稳定性，支撑座采用钢板或铸铁制造、安装。

串联拉杆1通过坝顶布置的启闭机房4内的螺杆式启闭机 3进行操作，启闭机3可采用手电两用螺杆式启闭机，实现手动和电动控制，也可配置高度计，实现现场和远程集中控制。

以一级闸门和二级闸门高度均为600mm为例，分层取水两级串联斜拉闸门分级开启和关闭原理如图2和图3所示，通过螺杆启闭机和串联拉杆上闸门两侧的、提升盘、下压盘实现水库进水口闸门自上而下分级开启和同时关闭。

如图2A所示，一级闸门11和二级闸门21均处于关闭状态，一级下压盘16紧贴于一级闸门11的外壁，一级闸门11 位于一级轨道13的底端；二级闸门21位于二级轨道23的底端。

启闭机带动串联拉杆沿坝坡延伸方向向上提升600mm，如图2B所示。此时，串联螺杆1拉动二级闸门21向上运动，实现二级进水口的开启。同时，一级下压盘和一级提升盘提升 600mm，一级提升盘15紧贴于一级闸门11的外壁，一级闸门不发生运动，一级进水口处于关闭状态。

启闭机继续带动串联拉杆沿坝坡延伸方向向上提升 600mm，如图2C所示。此时，串联螺杆1拉动二级闸门21 继续向上运动至二级轨道的顶端，二级进水口为开启状态。同时，一级下压盘和一级提升盘提升600mm。一级提升盘紧15 贴于一级闸门11的外壁，并带动一级闸门向上提升600mm至一级轨道的顶端，实现一级进水口的开启。

如图3A所示，一级闸门11和二级闸门21均处于开启状态，一级提升盘15紧贴于一级闸门11的外壁，一级闸门11 位于一级轨道13的顶端；二级闸门21位于二级轨道23的顶端。

启闭机带动串联拉杆沿坝坡延伸方向下降600mm，如图 3B所示。此时，串联螺杆1拉动二级闸门21向下运动600mm，二级闸门运动至二级轨道的中部。同时，一级下压盘和一级提升盘下降600mm，一级下压盘16紧贴于一级闸门11的外壁，一级闸门不发生运动；二级进水口和一级进水口处于开启状态。

启闭机继续带动串联拉杆沿坝坡延伸方向下降600mm，如图3C所示。此时，串联螺杆1拉动二级闸门21继续向下运动600mm至二级轨道的底端，实现二级进水口的关闭。同时，一级下压盘和一级提升盘下降600mm。一级下压盘16紧贴于一级闸门11的外壁，并带动一级闸门下降600mm至一级轨道的底端，实现一级进水口的关闭。

本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (9)

1.一种分层取水多级串联斜拉闸门，其特征在于包括沿坝坡坡面延伸方向由下向上分布多级基座以及沿坝坡坡面延伸方向由下向上分布多级闸门，多级基座和多级闸门一一对应配合；每级基座上均开设有进水口，各级进水口与其对应的各级闸门相配合；串联拉杆依次穿过各级闸门；串联拉杆带动各级闸门在其对应的各级基座上滑动实现各级进水口的关闭或开启；串联拉杆上由下至上依次设置有与各级闸门一一对应配合的多级提升盘和多级下压盘；各级闸门均位于其对应的各级提升盘和下压盘之间；串联拉杆端部连接有可带动串联拉杆沿其轴线移动的螺杆启闭机；

多级闸门包括N级，N为整数，位于各级闸门最底端的闸门为一级闸门，其余闸门的编号按照各级闸门由下至上的分布依次递增；位于最顶端的第N级闸门与串联拉杆固定连接，N级提升盘和N级下压盘固定于N级闸门的外侧；除位于各级级闸顶端的第N级闸门外，其余各级闸门与串联拉杆活动套接且其外壁与对应的各级下压盘和提升盘相配合；

其中，第M级闸门对应的第M级下压盘和第M级提升盘之间的间距满足下列公式：

L(gap,M)＝(N-M+1)*L(闸门，M)

M＝(1,2,3…N)

式中，L(gap,M)为第M级下压盘和第M级提升盘之间的间距，L(闸门，M)为第M级闸门的长度。

2.根据权利要求1所述的分层取水多级串联斜拉闸门，其特征在于还包括坝坡，坝坡坡面下埋设有水库卧管，多级进水口沿垂直于坝坡坡面的方向向下延伸并与水库卧管相连通。

3.根据权利要求2所述的分层取水多级串联斜拉闸门，其特征在于各级基座上设置有对应的轨道，各级闸门沿其对应的各级轨道滑动；

其中第M级轨道的长度，满足以下公式：

L(轨道,M)＝(M+1)*L(闸门，M)；

式中L(轨道,M)为第M级轨道的长度；

M级闸门位于M轨道末端且M级下压盘紧贴于M级闸门外壁，M级进水口为关闭状态。

4.根据权利要求3所述的分层取水多级串联斜拉闸门，其特征在于坝坡坡面上设置有多级台阶孔；各级基座卡设于其对应的台阶孔内，各级进水口通过其对应的台阶孔与水库卧管相连通；各级轨道的轨道面与坝坡坡面在同一平面上。

5.根据权利要求4所述的分层取水多级串联斜拉闸门，其特征在于各级台阶孔内均埋设有对应的各级螺栓，各级螺栓依次穿过对应的各级基座和轨道，各级基座和轨道通过对应的螺栓固定于各级台阶孔内。

6.根据权利要求2所述的分层取水多级串联斜拉闸门，其特征在于坝坡坡面上设置有用于支撑串联拉杆的支撑架，串联拉杆与支撑架活动套接。

7.根据权利要求1所述的分层取水多级串联斜拉闸门，其特征在于螺杆启闭机设置于位于坝坡顶部的启闭机房内，各级取水口均位于螺杆启闭机下方。

8.根据权利要求4所述的分层取水多级串联斜拉闸门，其特征在于螺杆启闭机采用手电两用螺杆式启闭机。

9.根据权利要求1所述的分层取水多级串联斜拉闸门，其特征在于一级提升盘固定于串联拉杆的末端。