CN211773426U - 一种利用水重的自动启闭闸门装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种利用水重的自动启闭闸门装置，属于水利工程领域。其包括闸底板、弧形闸门、连接板、弹簧、顶板、支撑结构、闸门进水孔、刚性管道、水箱、出水孔、连接管道、浮球。当水位壅高时，上游水位通过进水孔和刚性管道流入到水箱中，此时水箱由于受到水重会下沉，相应的弧形闸门会有一定的开度。随着水流下泄，上游水位降低，在压强作用，水箱内的水会流到上游。在水箱水重逐渐减少以及弹簧恢复弹性的作用下，弧形闸门开度会降低，直至水箱中的水会完全流入到上游，闸门完全闭合。本实用依据上游水位来调节闸门的启闭来实现生态自动化控制，有更好的实用性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种利用水重的自动启闭闸门装置，特别是一种利用水重自动启闭闸门，属于水利工程领域。
背景技术
闸门是可以启闭、用于控制孔口水流的挡水结构。其作用有控制水位、调节流量、宣泄洪水或输水等。而很多闸门尺寸大，重量大，导致上游出现高水位需要泄洪时，启闭闸门就需要借助启闭机来实现。启闭机的安装耗费大量资金，而且启闭闸门也消耗了大量的人力物力。现急需一种新的闸门结构，既能减少安装启闭机的资金，又能节省人力物力。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种利用水重的自动启闭闸门装置，解决了在上游水位壅高情况下，人工打开启闭机启闭闸门的现象，有效减少了人力物力，节省了启闭机的安装费用。
本实用新型采用的技术方案是：一种利用水重的自动启闭闸门装置，包括闸底板1、弧形闸门2、连接板3、弹簧4、顶板5、支撑结构6、进水孔7、刚性管道8、水箱9、出水孔10、连接管道11、浮球12、边墙13；
所述弹簧4将连接板3和顶板5连接到一起，弧形闸门2关闭时，连接板3与闸门2顶部留有预设的距离，弧形闸门2打开时，连接板3与闸门2顶部接触，若干个进水孔7布置在弧形闸门2的弧面上，水箱9内远离弧形闸门2一侧的底部设有出水孔10，连接管道11将水箱底部的出水孔10与浮球12相连接，若干根刚性管道8一端连接进水孔7，另一端连接水箱9的进水口，支撑结构6把弧形闸门2与水箱9连接在一起。
优选地，所述的弧型闸门2为钢制材料，其弧面半径R可取为1.1-1.5倍的弧型闸门2高度。
优选地，所述的预设的距离为5cm-15cm，连接板3为钢制薄板材料，连接板3上方连接弹簧4的下端，弹簧4的数量为2个。
优选地，所述的所述的浮球12的直径与连接管道11的直径相一致，且浮球12出口处安装有防污滤网，进水孔7处安装有防污滤网。
具体地，所述的支撑结构6为钢制材料，支撑结构6包括四根分支杆、四根连接杆、一根总支撑杆，四根分支杆的一端分别与弧形闸门2的上下左右四个固定端相连，四个分支杆的另一端均连接到总支撑杆的一端，总支撑杆的另一端端点与水箱9的1/6处相连接，相邻两根分支杆的中部通过连接杆连接。
优选地，所述的进水孔7竖直分布在弧形闸门2的弧面上，其直径可为8cm--12cm，数量可为2--4个，相邻进水孔7垂直间距可为15cm--30cm，进水孔处设置防污滤网，且其高度可随上下游水位情况适合放置，进水孔7通过刚性管道8与水箱9相连。
优选地，所述的刚性管道8包括三根自下而上平行排列的第一管道8-1、第二管道8-2，第三管道8-3，进水孔7包括设置在弧形闸门2弧面上的三个自下而上垂直排列的第一进水孔7-1、第二进水孔7-2、第三进水口7-3，第一进水孔7-1、第二进水孔7-2、第三进水口7-3分别与第一管道8-1、第二管道8-2，第三管道8-3的进水端连通，第一管道8-1、第二管道8-2，第三管道8-3的出水端均与水箱9的进水口连接。
优选地，所述的水箱9为钢制长方体，出水孔10位于水箱9底部箱体右下角，出水孔10的孔径为8cm--12cm。
具体地，所述的连接管道11包括与出水孔10直径相同的第一软管管道、第二软管管道、刚性连接管道，第一软管管道一端与出水孔10连接，另一端与刚性连接管道的一端连接，刚性连接管道的另一端与第二软管管道的一端连接，第二软管管道的另一端与浮球12相连接，第一软管管道和第二软管管道的密度小于水的密度，刚性连接管道放置于弧形闸门2侧面的边墙13中。
本实用新型的有益效果是：
（1）结构简单，易于安装，适用于弧形闸门。
（2）解决了在上游水位壅高情况下，人工打开启闭机启闭闸门的现象，有效减少了人力物力，节省了启闭机的安装费用。
附图说明
图1为本实用新型上游水位超过7-1但未超过7-2进水孔时的一种新型自动启闭闸门的侧视图；
图2为本实用新型上游水位超过7-1、7-2但未超过7-3进水孔时的一种新型自动启闭闸门的侧视图；
图3为本实用新型上游水位超过7-1、7-2以及7-3进水孔时的一种新型自动启闭闸门的侧视图；
图4为本实用新型连接板下面的俯视图；
图5为本实用新型水箱的侧视图；
图6为本实用新型刚性管道与弧形闸门及水箱的连接结构图；
图7为本实用新型进水孔的结构示意图。
图中各标号：1-闸底板、2-弧形闸门、3-连接板、4-弹簧、5-顶板、6-支撑结构、7-进水孔、8-刚性管道、9-水箱、10-出水孔、11-连接管道、12-浮球、13-边墙、第一进水孔7-1、第二进水孔7-2、第三进水口7-3、第一管道8-1、第二管道8-2，第三管道8-3。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
实施例：如图1-7所示，一种利用水重的自动启闭闸门装置，包括闸底板1、弧形闸门2、连接板3、弹簧4、顶板5、支撑结构6、进水孔7、刚性管道8、水箱9、出水孔10、连接管道11、浮球12、边墙13；
所述弹簧4将连接板3和顶板5连接到一起，弧形闸门2关闭时（即弧形闸门2的底部与闸底板1接触），连接板3与闸门2顶部留有预设的距离，弧形闸门2打开时（即弧形闸门2的底部与闸底板1分开），连接板3与闸门2顶部接触，若干个进水孔7布置在弧形闸门2的弧面上，水箱9内远离弧形闸门2一侧的底部设有出水孔10，连接管道11将水箱底部的出水孔10与浮球12相连接，若干根刚性管道8一端连接进水孔7，另一端连接水箱9的进水口，支撑结构6把弧形闸门2与水箱9连接在一起。
连接板3用来承受弹簧4的弹力并把作用力传到弧形闸门2。弹簧4和连接板3的总高度要等于或小于闸门2顶部到顶板5的高度。一方面保证弧形闸门2开启时的稳定状态，一方面借助弹力对弧形闸门2进行闭合。
进一步地，所述的弧型闸门2为钢制材料，高度为200cm，其弧面半径R可取为1.1-1.5倍的弧型闸门2高度。
进一步地，所述的预设的距离为5cm-15cm，连接板3为钢制薄板材料，厚度可取为3cm，长为100cm，宽50cm，连接板3上方连接弹簧4的下端，弹簧4的数量为2个。
进一步地，所述的所述的浮球12的直径与连接管道11的直径相一致，且浮球12出口处安装有防污滤网，进水孔7处安装有防污滤网。
进一步地，所述的支撑结构6为钢制材料，支撑结构6包括四根分支杆、四根连接杆、一根总支撑杆，四根分支杆的一端分别与弧形闸门2的上下左右四个固定端相连，四个分支杆的另一端均连接到总支撑杆的一端，总支撑杆的另一端端点与水箱9的1/6处相连接，相邻两根分支杆的中部通过连接杆连接。
进一步地，所述的进水孔7竖直分布在弧形闸门2的弧面上，其直径可为8cm--12cm，数量可为2--4个，相邻进水孔7垂直间距可为15cm--30cm，进水孔处设置防污滤网，且其高度可随上下游水位情况适合放置，进水孔7通过刚性管道8与水箱9相连。
本实施例中，弧形闸门2上的若干进水孔7的直径为10cm，且进水孔垂直分布在弧形闸门2的弧面上。各个进水孔的垂直间距为25cm。刚性管道8的直径与进水孔7直径一致，为10cm。
进一步地，所述的刚性管道8包括三根自下而上平行排列的第一管道8-1、第二管道8-2，第三管道8-3，进水孔7包括设置在弧形闸门2弧面上的三个自下而上垂直排列的第一进水孔7-1、第二进水孔7-2、第三进水口7-3，第一进水孔7-1、第二进水孔7-2、第三进水口7-3分别与第一管道8-1、第二管道8-2，第三管道8-3的进水端连通，第一管道8-1、第二管道8-2，第三管道8-3的出水端均与水箱9的进水口连接。第一进水孔7-1、第二进水孔7-2、第三进水口7-3分别与第一管道8-1、第二管道8-2，第三管道8-3的进水端连通，作用是将上游多余水量流入到水箱9中，实现弧形闸门2的启闭。
本实施例中：第一进水孔7-1距离闸底板的垂直高度为90cm， 第二进水孔7-2距离闸底板的垂直高度为115cm，第三进水口7-3距离闸底板的垂直高度为140cm。
进一步地，所述的水箱9为钢制长方体，厚度为5cm，水箱底面长宽为50cm×50cm，高度为90cm，出水孔10位于水箱9底部箱体右下角，出水孔10的孔径为10cm。
进一步地，所述的连接管道11包括与出水孔10直径相同的第一软管管道、第二软管管道、刚性连接管道，第一软管管道一端与出水孔10连接，另一端与刚性连接管道的一端连接，刚性连接管道的另一端与第二软管管道的一端连接，第二软管管道的另一端与浮球12相连接，第一软管管道和第二软管管道的密度小于水的密度，刚性连接管道放置于弧形闸门2侧面的边墙13中。裸露的第一软管管道、第二软管管道的管道足够长。
本实用新型的工作原理是：（1）当上游水位超过第一进水孔7-1，但没有超过第二进水孔7-2时，上游水位会经由第一管道8-1流入到水箱中，此时水箱9由于受到水重作用下沉，相应的弧形闸门2有一定的开度，水流下泄，此时，弹簧4有一定的压缩度。且上游水位会降低，相应的，水箱9中的水位会渐渐高于上游水位，由于压强的作用使得水箱9中的水流入到上游，此时，在水箱9水重逐渐减少以及弹簧4恢复弹性的作用下，弧形闸门2开度会降低，直至水箱9中的水会完全流入到上游时，弧形闸门2完全闭合。
（2）当上游水位超过第一进水孔7-1、第二进水孔7-2，但没有超过第三进水孔7-3时，上游水位会经由第一管道8-1和第二管道8-2流入到水箱中，此时水箱由于受到水重作用下沉，相应的弧形闸门2开度会大于情况（1）中的开度。水流下泄，且弹簧的压缩度会比较大，且上游水位会降低，相应的，水箱9中的水位会渐渐高于上游水位，由于压强的作用使得水箱9中的水流入到上游，此时，在水箱9水重逐渐减少以及弹簧4恢复弹性的作用下，弧形闸门开度会降低，直至水箱9中的水会完全流入到上游时，弧形闸门2完全闭合。
（3）当上游水位超过第一进水孔7-1、第二进水孔7-2和第三进水孔7-3时，上游水位会经由第一管道8-1、第二管道8-2和第三管道8-3流入到水箱中，此时水箱由于受到水重作用下沉，相应的弧形闸门2开度会大于情况（1）、（2）中的开度。水流下泄，且弹簧4的压缩度会更大，且上游水位会降低，相应的，水箱9中的水位会渐渐高于上游水位，由于压强的作用使得水箱9中的水流入到上游，此时，在水箱9水重逐渐减少以及弹簧4恢复弹性的作用下，弧形闸门2开度会降低，直至水箱9中的水会完全流入到上游时，弧形闸门2完全闭合。由此实现不同高水位下自动启闭弧形闸门2的任务。
本实用新型解决了在上游水位壅高情况下，人工打开启闭机启闭闸门的现象，有效减少了人力物力，节省了启闭机的安装费用。依据上游水位来调节闸门的启闭来实现生态自动化控制，具有实际的可行性。
上面结合附图对本实用新型的具体实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (9)
1.一种利用水重的自动启闭闸门装置，其特征在于：包括闸底板（1）、弧形闸门（2）、连接板（3）、弹簧（4）、顶板（5）、支撑结构（6）、进水孔（7）、刚性管道（8）、水箱（9）、出水孔（10）、连接管道（11）、浮球（12）、边墙（13）；
所述弹簧（4）将连接板（3）和顶板（5）连接到一起，弧形闸门（2）关闭时，连接板（3）与闸门（2）顶部留有预设的距离，弧形闸门（2）打开时，连接板（3）与闸门（2）顶部接触，进水孔（7）布置在弧形闸门（2）的弧面上，水箱（9）内远离弧形闸门（2）一侧的底部设有出水孔（10），连接管道（11）将水箱底部的出水孔（10）与浮球（12）相连接，刚性管道（8）一端连接进水孔（7），另一端连接水箱（9）的进水口，支撑结构（6）把弧形闸门（2）与水箱（9）连接在一起。
2.根据权利要求1所述的一种利用水重的自动启闭闸门装置，其特征在于：所述的弧型闸门（2）为钢制材料，其弧面半径R可取为1.1-1.5倍的弧型闸门（2）高度。
3.根据权利要求1所述的一种利用水重的自动启闭闸门装置，其特征在于：所述的预设的距离为5cm--15cm，连接板（3）为钢制薄板材料，连接板（3）上方连接弹簧（4）的下端，弹簧（4）的数量为2个。
4.根据权利要求1所述的一种利用水重的自动启闭闸门装置，其特征在于：所述的所述的浮球（12）的直径与连接管道（11）的直径相一致，且浮球（12）出口处安装有防污滤网，进水孔（7）处安装有防污滤网。
5.根据权利要求1所述的一种利用水重的自动启闭闸门装置，其特征在于：所述的支撑结构（6）为钢制材料，支撑结构（6）包括四根分支杆、四根连接杆、一根总支撑杆，四根分支杆的一端分别与弧形闸门（2）的上下左右四个固定端相连，四个分支杆的另一端均连接到总支撑杆的一端，总支撑杆的另一端端点与水箱（9）的1/6处相连接，相邻两根分支杆的中部通过连接杆连接。
6.根据权利要求1所述的一种利用水重的自动启闭闸门装置，其特征在于：所述的进水孔（7）竖直分布在弧形闸门（2）的弧面上，其直径可为8cm--12cm，数量可为2--4个，相邻进水孔（7）垂直间距可为15cm--30cm，进水孔处设置防污滤网，且其高度可随上下游水位情况适合放置，进水孔（7）通过刚性管道（8）与水箱（9）相连。
7.根据权利要求1所述的一种利用水重的自动启闭闸门装置，其特征在于：所述的刚性管道（8）包括三根自下而上平行排列的第一管道（8-1）、第二管道（8-2），第三管道（8-3），进水孔（7）包括设置在弧形闸门（2）弧面上的三个自下而上垂直排列的第一进水孔（7-1）、第二进水孔（7-2）、第三进水口（7-3），第一进水孔（7-1）、第二进水孔（7-2）、第三进水口（7-3）分别与第一管道（8-1）、第二管道（8-2），第三管道（8-3）的进水端连通，第一管道（8-1）、第二管道（8-2），第三管道（8-3）的出水端均与水箱（9）的进水口连接。
8.根据权利要求1所述的一种利用水重的自动启闭闸门装置，其特征在于：所述的水箱（9）为钢制长方体，出水孔（10）位于水箱（9）底部箱体右下角，出水孔（10）的孔径为8cm--12cm。
9.根据权利要求1所述的一种利用水重的自动启闭闸门装置，其特征在于：所述的连接管道（11）包括与出水孔（10）直径相同的第一软管管道、第二软管管道、刚性连接管道，第一软管管道一端与出水孔（10）连接，另一端与刚性连接管道的一端连接，刚性连接管道的另一端与第二软管管道的一端连接，第二软管管道的另一端与浮球（12）相连接，第一软管管道和第二软管管道的密度小于水的密度，刚性连接管道放置于弧形闸门（2）侧面的边墙（13）中。
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