CN210482225U - 一种具有转动式生态放水机构的平面闸门 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种具有转动式生态放水机构的平面闸门。包括闸门门体,在闸门门体的闸门面板的下部一侧开设有放水孔,与放水孔配合设有生态放水机构;生态放水机构包括挡水板、钢丝绳和配重,挡水板的一端为支点端,另一端为活动端;与放水孔对应的挡水板的支点端活动设于闸门面板上;钢丝绳的一端固定连接着挡水板的活动端,钢丝绳的另一端通过固定销固定设于闸门面板上部;配重设于挡水板的活动端下部;在钢丝绳和配重的作用下,挡水板相对于支点端的转动,实现放水孔的打开或关闭。本实用新型只需在现有的闸门面板上安装转动式生态放水机构,即可有效的解决生态放水问题;不涉及土建及其他工程,实施简单,投资也小。特别适用于已建的水闸和节制闸。
Description
技术领域
本实用新型属于水利水电工程中的闸门技术领域,具体涉及一种蓄水闸或节制闸。
背景技术
水利工程中有很多蓄水闸和节制闸,当这些蓄水闸和节制闸建成后,通常造成下游无水或水量很少,下游河道干涸。鉴于近些年来生态环保的要求越来越高,常规的建闸方案必须增设生态放水通道,比较普遍的做法是埋设管道连通上游和下游,并设置闸阀进行控制。这种方案对于新建工程来讲比较容易实施,投资也不大;但是对于已建工程来讲,要开凿现有的混凝土结构或进行新的开挖,实施难度较大,投资也较大。
实用新型内容
为了解决蓄水闸和节制闸的生态放水和保证生态流量的问题,本实用新型提供一种具有转动式生态放水机构的平面闸门。
一种具有转动式生态放水机构的平面闸门包括闸门门体,改进在于:所述闸门门体的闸门面板1的下部一侧开设有放水孔2,与放水孔2配合设有生态放水机构;
所述生态放水机构包括挡水板11、钢丝绳4和配重12;
所述挡水板11的一端为支点端,另一端为活动端;与放水孔2对应的挡水板11的支点端活动设于闸门面板1上;
所述钢丝绳4的一端固定连接着挡水板11的活动端,钢丝绳4的另一端固定设于固定销6上,固定销6固定设于闸门面板1的上部;所述配重12设于挡水板11的活动端下部;
在钢丝绳4和配重12的作用下,挡水板11相对于支点端的转动,实现放水孔2的打开或关闭。
进一步限定的技术方案如下:
平面闸门孔口宽度为6.0m、蓄水深度5.0~6.0m;生态流量为0.3~0.5m3/s时,放水孔2直径为φ260mm~φ340mm,放水孔2中心和平面闸门顶部的距离为4.5~5.0 m。
与挡水板11对应的放水孔2孔口固定设有环状的止水座板3,与止水座板3对应配合的挡水板11上固定设有止水橡皮14。
所述挡水板11为条状的钢板,一端为大半圆形,另一端为小半圆形,外部轮廓类似自行车的链传动机构;大半圆形的半径为150mm~350mm,小半圆形的半径为60mm~100mm,大半圆形和小半圆形之间的中心距为1000mm~2000mm,挡水板11的厚度为16mm~35mm。
所述钢丝绳4的中上部设有套环5;所述闸门面板1的上部设有固定销6和套环销7,固定销6和套环销7在一条水平线,所述钢丝绳4的另一端固定连接着固定销6,钢丝绳4的中上部设有套环5,当放水孔2打开时,所述套环5套设在套环销7上。
与挡水板11逆时针转动方向对应的闸门面板1的中部固定设有限位销8,当放水孔2打开时,挡水板11的侧边和限位销8接触,限位销8对挡水板11起转动限位作用。
与配重12对应的闸门面板1的下部设有定位板9,定位板9垂直于闸门面板1;当放水孔2关闭时,配重12落在定位板9上。
所述定位板9的底部均布设有两块肋板10。
所述配重12的重量为挡水板11重量的1/5~1/4。
本实用新型技术要求:依据放水孔2出流的水力计算,流量Q =μA(2gH)^(1/2),其中μ为流量系数,μ根据经验公式近似取0.61,即Q =0.61A(2gH)^(1/2),A为放水孔2面积,H为放水孔2水头。当Q为定值时,H越大,A越小,即开孔越小,相对来说整个装置的重量就越轻,利于操作和实施。因此决定了放水孔2的位置尽量设置在闸门面板1较低处,位置越低,H越大,当然具体的位置还要结合其他的构造要求来考虑。考虑操作的方便性,尽量只开一个放水孔;当一个放水孔无法满足生态流量要求时,可视情况增加放水孔的数量。
本实用新型的有益技术效果体现在以下方面:
1.本实用新型只需在现有的闸门面板上安装转动式生态放水机构,即可有效的解决生态放水问题;不涉及土建及其他工程,实施相对简单,而且投资也小。特别是对于已建的水闸和节制闸,不需要进行混凝土结构的凿除或进行新的开挖,实施难度大大降低,同时也能节省很多投资;
2.本实用新型的生态放水机构通过转动实现开启和关闭,运动方式可靠;
3.本实用新型的生态放水机构利用自身结构形成的杠杆实现转动开启,操作简单且省力;
4.本实用新型的生态放水机构设置了定位机构,可以防止误操作,确保了放水动作的准确性;
5.本实用新型的生态放水机构结构简单明确,维修简单,更换维护费用低。
附图说明
图1为本实用新型非放水状态立体结构示意图;
图2为本实用新型放水状态立体结构示意图;
图3为图1中的A—A剖面图;
图4为图1中的B—B剖面图;
图5为图2中的C—C剖面图;
图6为图3中的D处放大图;
图7为图3中的E—E剖面图;
上图中序号:闸门面板1、放水孔2、止水座板3、钢丝绳4、套环5、固定销6、套环销7、限位销8、定位板9、肋板10、挡水板11、配重12、限位块13、止水橡皮 14、止水压板15、螺栓16、台阶轴17、挡圈18、轴套19、垫圈20、螺母21。
具体实施方式
下面结合附图,通过实施例对本实用新型作进一步地描述。
实施例1
参见图1和图2,一种具有转动式生态放水机构的平面闸门包括闸门门体,在闸门门体的闸门面板1的下部一侧开设有放水孔2,与放水孔2配合安装有生态放水机构。
参见图2,生态放水机构包括挡水板11、钢丝绳4和配重12。挡水板11为条状的钢板,一端为大半圆形,另一端为小半圆形,外部轮廓类似自行车的链传动机构。挡水板11的一端为支点端,另一端为活动端;与放水孔2对应的挡水板11的支点端活动安装于闸门面板1上;钢丝绳4的一端固定连接着挡水板11的活动端,钢丝绳4的另一端固定安装于闸门面板1的上部。参见图4,配重12固定安装于挡水板11的活动端下部,配重12的重量为挡水板11重量的1/4。与闸门面板1对应的配重12上焊接安装有半球形限位块13。
钢丝绳4的中上部安装有套环5;闸门面板1的上部安装有固定销6和套环销7,固定销6和套环销7在一条水平线,钢丝绳4的另一端固定连接着固定销6;当放水孔2打开时,将套环5套设在套环销7上,保持挡水板11开启。
参见图3,与挡水板11对应的放水孔2孔口固定安装有环状的止水座板3,一方面保证止水效果,另一方面起到加强放水孔2的作用。参见图3和图7,与止水座板3对应配合的挡水板11上通过止水压板15、螺栓16固定安装有止水橡皮14。
在安装挡水板11前,先将内侧挡圈18和轴套19安装在台阶轴17上,再将水板11装在轴套19的位置,最后安装外侧挡圈18、垫圈20和螺母21。
参见图2,与挡水板11逆时针转动方向对应的闸门面板1的中部固定安装有限位销8,当放水孔2打开时,挡水板11的侧边和限位销8接触,限位销8对挡水板11起转动限位作用。
与配重12对应的闸门面板1的下部固定安装有定位板9,定位板9垂直于闸门面板1,定位板9的底部均布安装有两块肋板10。当放水孔2关闭时,配重12落在定位板9上。
本实用新型应用于安徽寿县马黄岗(新桥)水库工程,平面闸门孔口宽度6.0m,共1扇,蓄水深度5.0m,生态流量要求0.5m3/s。
放水孔2尽量设在水下较深的位置,根据布置和构造要求,取H=4.675m,流量Q =0.61 A(2gH)^(1/2),可计算得出A=0.085m2,放水孔2半径R=0.164m,取整后R=0.17m。
流量验证:A=3.14×0.17^2=0.09m2,流量Q = 0.61A(2gH)^(1/2)=0.61×0.09×(2×10×4.675)^(1/2)=0.53m3/s,开1个φ340mm的孔即可满足生态流量的要求。
放水孔2尺寸φ340mm,放水孔2中心距离水面4.675m。相应止水座板3的规格尺寸为外圆φ440mm,内圆φ340mm, δ=12mm。
根据放水孔尺寸,挡水板11的大圆端半径为220mm,挡水板11的小圆端半径为60mm,大圆端与小圆端中心距为1500mm,挡水板11的厚度为16mm。钢丝绳直径为12mm,长度约5100mm。
台阶轴17端部直径70mm,转动部位直径40mm,螺纹M36,垫圈36,螺母M36。
本实用新型的工作原理说明如下:
需要生态放水时,向上拉动套环5,在钢丝绳4带动下使挡水板11绕着台阶轴17转动,挡水板11的大圆端逐渐脱离放水孔2,挡水板11的大圆端完全脱离放水孔2时,套环5刚好挂在套环销7上,实现放水孔2的打开,即可实现生态放水的目的,如图2所示。
不需要生态放水时,将套环5从套环销7上取下,挡水板11在配重板12及自身重量的作用下顺时针转动,自动回落至初始的位置,如图1所示。
实施例2
安徽省淮水北调工程宋店闸,平面闸门孔口宽度6.0m,共1扇,蓄水深度6.0m,生态流量要求0.3m3/s。
放水孔2尽量设在水下较深的位置,根据布置和构造要求,取H=5.15m,放水孔2尺寸φ260mm,相应止水座板3的规格尺寸为外圆φ360mm,内圆φ260mm, δ=12mm。
流量验证:A=3.14×0.13^2=0.05m2,流量Q = 0.61 A(2gH)^(1/2)=0.61×0.05×(2×10×5.15)^(1/2)=0.31m3/s,开1个φ260mm的孔即可满足生态流量的要求。
根据放水孔尺寸,挡水板11的大圆端半径为180mm,挡水板11的小圆端半径为60mm,大圆端与小圆端中心距为1200mm,挡水板11的厚度为16mm。钢丝绳直径为12mm,长度约5700mm。
台阶轴17端部直径70mm,转动部位直径40mm,螺纹M36,垫圈36,螺母M36。
Claims (9)
1.一种具有转动式生态放水机构的平面闸门,包括闸门门体,其特征在于:所述闸门门体的闸门面板(1)的下部一侧开设有放水孔(2),与放水孔(2)配合设有生态放水机构;
所述生态放水机构包括挡水板(11)、钢丝绳(4)和配重(12);
所述挡水板(11)的一端为支点端,另一端为活动端;与放水孔(2)对应的挡水板(11)的支点端活动设于闸门面板(1)上;
所述钢丝绳(4)的一端固定连接着挡水板(11)的活动端,钢丝绳(4)的另一端固定设于固定销(6)上,固定销(6)固定设于闸门面板(1)的上部;
所述配重(12)设于挡水板(11)的活动端下部;
在钢丝绳(4)和配重(12)的作用下,挡水板(11)相对于支点端的转动,实现放水孔(2)的打开或关闭。
2.根据权利要求1所述的一种具有转动式生态放水机构的平面闸门,其特征在于:平面闸门孔口宽度为6.0m、蓄水深度5.0~6.0m;生态流量为0.3~0.5m3/s时,放水孔(2)直径为φ260mm~φ340mm,放水孔(2)中心和平面闸门顶部的距离为4.5~5.0 m。
3.根据权利要求1所述的一种具有转动式生态放水机构的平面闸门,其特征在于:与挡水板(11)对应的放水孔(2)孔口固定设有环状的止水座板(3),与止水座板(3)对应配合的挡水板(11)上固定设有止水橡皮(14)。
4.根据权利要求1所述的一种具有转动式生态放水机构的平面闸门,其特征在于:所述挡水板(11)为条状的钢板,一端为大半圆形,另一端为小半圆形,外部轮廓类似自行车的链传动机构;大半圆形的半径为150mm~350mm,小半圆形的半径为60mm~100mm,大半圆形和小半圆形之间的中心距为1000mm~2000mm,挡水板(11)的厚度为16mm~35mm。
5.根据权利要求1所述的一种具有转动式生态放水机构的平面闸门,其特征在于:所述钢丝绳(4)的中上部设有套环(5);所述闸门面板(1)的上部设有固定销(6)和套环销(7),固定销(6)和套环销(7)在一条水平线,所述钢丝绳(4)的另一端固定连接着固定销(6),钢丝绳(4)的中上部设有套环(5),当放水孔(2)打开时,所述套环(5)套设在套环销(7)上。
6.根据权利要求1所述的一种具有转动式生态放水机构的平面闸门,其特征在于:与挡水板(11)逆时针转动方向对应的闸门面板(1)的中部固定设有限位销(8),当放水孔(2)打开时,挡水板(11)的侧边和限位销(8)接触,限位销(8)对挡水板(11)起转动限位作用。
7.根据权利要求1所述的一种具有转动式生态放水机构的平面闸门,其特征在于:与配重(12)对应的闸门面板(1)的下部设有定位板(9),定位板(9)垂直于闸门面板(1);当放水孔(2)关闭时,配重(12)落在定位板(9)上。
8.根据权利要求7所述的一种具有转动式生态放水机构的平面闸门,其特征在于:所述定位板(9)的底部均布设有两块肋板(10)。
9.根据权利要求1所述的一种具有转动式生态放水机构的平面闸门,其特征在于:所述配重(12)的重量为挡水板(11)重量的1/5~1/4。
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CN201920954855.6U CN210482225U (zh) | 2019-06-24 | 2019-06-24 | 一种具有转动式生态放水机构的平面闸门 |
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CN110331702A (zh) * | 2019-06-24 | 2019-10-15 | 安徽省水利水电勘测设计院 | 一种具有转动式生态放水机构的平面闸门 |
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- 2019-06-24 CN CN201920954855.6U patent/CN210482225U/zh active Active
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