CN212404993U - 一种滑动式分级卧管启闭设施装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水利工程技术领域，且公开了一种滑动式分级卧管启闭设施装置，包括修建于水坝斜坡上的放水卧管、呈阶梯状修建于水坝斜坡上并与放水卧管内部相连通的L型盖板、修建于水坝斜坡上的轨道、滑动连接于轨道上的挂车以及修建于路面上的驱动中枢单元，挂车上活动安装有挂钩，驱动中枢单元被装配为用于驱动挂钩挂住L型盖板。该实用新型提供的滑动式分级卧管启闭设施装置，构造简单、操作可靠，由于牵引钢丝上根据卧管放水孔位置对应有数据卡环，能实现挂体精准定位，通过滑车移动实现任一级别盖板闸的开启，且管理方便且无需涉水作业，无需人为手动挂接牵引钢丝绳，仅在启闭操作平台就可实现任一分级盖板闸的启闭。

Description

一种滑动式分级卧管启闭设施装置

技术领域

本实用新型涉及水利工程技术领域，具体为一种滑动式分级卧管启闭设施装置。

背景技术

放水卧管是一种重要水库分级放水控制设施，作为一种非常常见的水库取水建筑物，运用十分普遍。卧管实现分级放水传统的做法是，使用不同组别的钢丝绳连接位于不同水深的 L型盖板，通过卷扬机或手动的形式拉动钢丝绳实现闸门开启，来实现分层取水。

为保证水库的兴利作用，水库的水位常年高于死水位，传统的做法导致控制卧管启闭的钢丝绳得不到保养、检修和更换，随着时间推移钢丝绳锈蚀破坏，只能通过人为的挂接浅层盖板，实现表层取水。这不但使原分级放水功能失效，实际操作中涉水作业也存在严重安全隐患，每年由涉水作业导致操作人员伤亡事件时有发生。

为此研发一种，操作可靠，管理方便，能保证卧管分级放水功能正常发挥的启闭设施很有必要.

实用新型内容

解决的技术问题

鉴于现有技术存在的上述问题，本实用新型一方面目的在于从根本上避免涉水作业存在严重安全隐患的问题。另一方面在于提供一种滑动式分级卧管启闭设施装置，用于解决控制卧管启闭的钢丝绳得不到保养、检修和更换，随着时间推移钢丝绳锈蚀破坏，只能通过人为的挂接浅层盖板，实现表层取水的问题。

技术方案

为解决上述技术问题，本实用新型的实施例采用的技术方案是：一种滑动式分级卧管启闭设施装置,包括修建于水坝斜坡上的放水卧管和呈阶梯状修建于水坝斜坡上并与所述放水卧管内部相连通的L型盖板，还包括修建于水坝斜坡上的轨道、滑动连接于所述轨道上的挂车以及修建于路面上的驱动中枢单元，所述挂车上活动安装有挂钩，所述驱动中枢单元被装配为用于驱动所述挂钩挂住所述L型盖板，然后驱动所述挂车以使封闭的所述L型盖板开启。

作为优选，所述驱动中枢单元包括总驱机构、第一分驱机构、第二分驱机构以及驱动切换机构，所述第一分驱机构被装配用于驱使所述挂车沿所述轨道轨道方向移动，所述第二分驱机构被装配用于驱使所述挂钩挂住所述L型盖板，所述驱动切换机构被转配用于使所述总驱机构输出动力于所述第一分驱机构和第二分驱机构之间自由切换。

作为优选，所述滑动式分级卧管启闭设施装置还包括计长单元，所述计长单元被装配为以下两个情况活动设置：工位一，用于计算所述挂车活动长度；工位二，用于计算所述挂钩活动长度。

作为优选，所述驱动中枢单元还包括机箱，所述机箱的内部安装有隔板，并通过所述隔板将所述机箱的内部划分为第一区间和第二区间；

所述第一分驱机构和所述第二分驱机构均安装于第一区间内；

所述总驱机构和所述驱动切换机构均安装于第二区间内。

作为优选，所述总驱机构包括轴杆和对称转动连接于所述轴杆上的驱动齿轮I和驱动齿轮II，所述轴杆转动安装于所述隔板的中心处；

所述驱动切换机构包括卡环I和卡环II，所述卡环I和所述卡环II均滑动连接于所述轴杆上，并随所述轴杆保持同步旋转，所述卡环II和所述卡环I可分别于所述驱动齿轮I和所述驱动齿轮II卡接配合。

作为优选，所述卡环II和所述卡环I的外环上滑动连接有拨叉，且第一区间的外壁安装有基板，两个所述拨叉均滑动连接于所述基板上，且机箱一侧的外壁活动设置有拨杆，所述拨杆被装配用于驱使其中一个所述拨叉移动对驱动齿轮进行锁定。

作为优选，所述第一分驱机构和所述第二分驱机构包括辊轴I和传动机座，所述辊轴I 一端安装于突伸第二区间内的齿轮A，所述传动机座安装于第一区间内；

所述传动机座上安装于有与齿轮A相啮合的齿轮B；

所述传动机座上安装有蜗杆齿轮组，所述蜗杆齿轮组被装配用于驱使齿轮B保持周向旋转，所述蜗杆齿轮组上的蜗杆安装有被动齿轮，两个所述被动齿轮关于轴杆对称分布，并分别与驱动齿轮I和驱动齿轮II相啮合。

作为优选，两个所述辊轴I分别设有钢缆绳A和钢缆B，且钢缆绳A通过挂车上安装的牵引轮与挂钩相连接，而钢缆B的尾端与牵引挂车相连接。

作为优选，所述计长单元具体为沿钢缆绳外壁安装于的长度标识卡环或字轮机构，且第一区间内活动安装有引导钢缆绳A和钢缆B用的牵引轴，而第二区间内安装有基箱，所述牵引轴与所述基箱的输出端转动连接有传动万向节，所述基箱内安装有齿轮组，且该齿轮组被装配用于将传动万向节传递的力转化为字轮机构内字轮旋转的驱动力。

与现有技术相比，本实用新型的实施例所提供的一种滑动式分级卧管启闭设施装置，具备以下有益效果：

1、该实用新型使用安全、管理方便。本实用新型不管是正常作业还是设备检修均无需涉水作业，无需人为手动挂接牵引钢丝绳，仅在启闭操作平台就可实现任一分级(分组)盖板闸的启闭，彻底避免了涉水作业存在的严重安全隐患。

2、该实用新型构造简单、操作可靠。与传统方式相比，本实用新型只需在原卧管两侧增设滑轨、挂体、和挂脱钩控制设施，结构简单。根据启闭需要只有操作操作手杆、驱动卷筒两个动作就可实现卧管的分级放水功能。能实现任一级别(组别)盖板闸的开启。由于牵引钢丝上根据卧管放水孔位置对应有数据卡环，能实现挂体精准定位，通过滑车移动实现任一级别(组别)盖板闸的开启。

2、该实用新型检修方便，能确保卧管分级放水功能的发挥。以往的启闭设施与盖板闸固定连接，常年位于水下部分检修困难，时间久远腐蚀严重，导致卧管分级放水功能失效。由于挂体是活动式的，需检修时，可将其整体拉出水面，避免了检修的安全性，同时通过拧动刹车螺栓将挂体固定在卧管上，实现驱动设备、牵引绳索、挂体本身等装置任一部位的检修更换。

4、该实用新型造价低廉，易实施。对于改造内项目而言，本实用新型无需改变原放水卧管土建主体结构，无需对原卧管进行拆除重建，只需在卧管两侧新建滑轨，而且滑轨工程量小，采用钢筋砼衬钢板的形式耐久性好，造价低。挂体采用金属焊接结构，结构精巧，耗材低。

5、该实用新型推广前景可观，我国中小型水库众多，卧管分级放水使用非常普遍，鉴于本实用新型使用安全、管理方便、结构简单、操作可靠、检修方便、改造成本低廉且易实施等诸多优点，该实用新型使用前景非常可观。

应当理解，前面的一般描述和以下详细描述都仅是示例性和说明性的，而不是用于限制本公开。

本申请文件提供本公开中描述的技术的各种实现或示例的概述，并不是所公开技术的全部范围或所有特征的全面公开。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型挂车和挂钩结构示意图；

图3为本实用新型挂车结构示意图；

图4为本实用新型驱动中枢单元结构示意图；

图5为本实用新型拨叉结构示意图；

图6为本实用新型计长单元结构示意图；

图7为本实用新型挂车提拉L型盖板实施状态结构示意图；

图8为本实用新型挂车字轮机构结构示意图。

图中：1、轨道；2、挂车；3、驱动中枢单元；31、总驱机构；311、轴杆；312、驱动齿轮I；313、驱动齿轮II；32、第一分驱机构；321、辊轴I；322、传动机座；3221、蜗杆齿轮组；3222、被动齿轮；33、第二分驱机构；34、驱动切换机构；341、卡环I；342、卡环II；343、拨叉；344、基板；345、拨杆；35、机箱；36、旋转手柄；37、隔板；4、计长单元；41、牵引轴；42、基箱；43、传动万向节；5、挂钩；100、放水卧管；101、L型盖板。

具体实施方式

使得本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

如图1至图8所示，本实用新型提供的一种滑动式分级卧管启闭设施装置，包括修建于水坝斜坡上的放水卧管100和呈阶梯状修建于水坝斜坡上并与放水卧管100内部相连通的L 型盖板101、修建于水坝斜坡上的轨道1、滑动连接于轨道1上的挂车2以及修建于路面上的驱动中枢单元3，挂车2上活动安装有挂钩5，驱动中枢单元3被装配为用于驱动挂钩5挂住 L型盖板101，然后驱动挂车2以使封闭的L型盖板101开启。与传统方式相比，本实用新型只需在原卧管两侧增设滑轨、挂体、和挂脱钩控制设施，结构简单。根据启闭需要只有操作操作手杆、驱动卷筒两个动作就可实现卧管的分级放水功能。

如图4、图5和图6所示，本实用新型进一步提出的技术方案中，驱动中枢单元3包括总驱机构31、第一分驱机构32、第二分驱机构33、驱动切换机构34以及机箱35，第一分驱机构32被装配用于驱使挂车2沿轨道1轨道方向移动，第二分驱机构33被装配用于驱使挂钩5挂住L型盖板101，驱动切换机构34被转配用于使总驱机构31输出动力于第一分驱机构32和第二分驱机构33之间自由切换。从而通过旋转手柄36驱动总驱机构31，并且驱动切换机构34作用下，将总驱机构31驱动力传至任一的分驱机构上，控制挂车2和挂钩5(如图7所示状态)。

需要说明是，如果是闸板(也就是L型盖板101)上的孔是横向孔，无法和挂钩配合，那么可以横向孔的两边做耳板，用轴连接，与挂钩配合，以满足本方案的顺利实施。如图7所示，局部放大图中的横向孔上装有与挂钩配合的横向轴，挂钩勾在横向轴上驱动L型盖板翻转开启。图7中驱动中枢单元的实施例为由位于轨道上端路面上的卷扬机或滚筒驱动，钢缆绳A和钢缆B均绕装在滚筒上，钢缆绳A绕过能够沿竖直方向滑动和固定的第一定滑轮后与挂钩的上端相连，钢缆B绕过固定不动的第二定滑轮后与挂车2相连，转动卷扬机或滚筒驱动即可同步拉动钢缆绳A和钢缆B从而驱动挂车2沿轨道上下滑动(向下滑动时松开钢缆绳A和钢缆B，挂车即可在重力作用下向下滑动)，非开启状态时，通过沿竖直方向向下移动第一定滑轮即可拉动挂钩使其沿顺时针方向转动，从而在挂车移动过程中，挂钩始终位于横向轴或闸板销孔的上方，脱离闸板，需要开启闸板时，沿竖直方向向上移动第一定滑轮，在钢缆绳A的牵引下，挂钩在自身重力作用下沿逆时针方向翻转，同时转动卷扬机或滚筒驱动同步拉动钢缆绳A和钢缆B，驱动挂车沿轨道向上移动，在移动过程中，挂钩勾住闸板，驱动其翻转开启。如图7所示，可在地面设置一个沿竖直方向的立柱，立柱上设置沿竖直方向布置的滑槽，定滑轮的壳体(固定部分)上设置与滑槽相匹配的滑块即可，也就是说，沿竖直方向滑动的第一定滑轮为现有技术，这里不再一一举例。

进一步结合图4、图5和图6所示，可以看到，在一些实施方式中，机箱35的内部安装有隔板37，并通过隔板37将机箱35的内部划分为第一区间和第二区间，具体的如下：

其中，第一分驱机构32和第二分驱机构33均安装于第一区间内，第一分驱机构32和第二分驱机构33包括辊轴I321和传动机座322，辊轴I321一端安装于突伸第二区间内的齿轮A，传动机座322安装于第一区间内；传动机座322上安装于有与齿轮A相啮合的齿轮B；传动机座322上安装有蜗杆齿轮组3221，蜗杆齿轮组3221被装配用于驱使齿轮b保持周向旋转，蜗杆齿轮组3221上的蜗杆安装有被动齿轮3222，两个被动齿轮3222关于轴杆311对称分布，并分别与驱动齿轮I312和驱动齿轮II313相啮合。两个辊轴I321均设有钢缆绳A 和钢缆B，且钢缆绳A通过挂车2上安装的牵引轮与挂钩5相连接，挂钩5的中部与挂车的底板铰接，钢缆绳A绕过牵引轮后与挂钩5的上端相连，当钢缆绳A向后受力时，会将挂钩沿顺时针方向拉起，从而脱离L型盖板101，而当钢缆绳A松开后，挂钩会在自重作用下沿逆时针翻转，此时向上拉动挂车，挂钩即可勾住L型盖板上的销孔，带动L型盖板翻转开启；而钢缆B的尾端与牵引挂车2相连接，用于牵引挂车沿轨道上下滑动(如图3所示，该钢缆 B的尾端固定安装挂车2底部的活动安装的固定端子上)，需要说明的是，挂车的自重以及其与轨道的滑动配合摩擦力需要满足其在水下沿轨道的上下滑动。

需要说明的是，该钢缆直接连接在挂车2以及挂钩5上进行驱动，不需要时向上收起即可，从而避免多余部件发生与液体接触生锈的问题，能确保卧管分级放水功能的发挥。以往的启闭设施与盖板闸固定连接，常年位于水下部分，检修困难，时间久远腐蚀严重，导致卧管分级放水功能失效。由于挂体是活动式的，需检修时，可将其整体拉出，通过拧动刹车螺栓将挂体固定在卧管上，实现驱动设备、牵引绳索、挂体本身等装置任一部位的检修更换。

其中，总驱机构31和驱动切换机构34均安装于第二区间内，总驱机构31包括轴杆311 和对称转动连接于轴杆311上的驱动齿轮I312和驱动齿轮II313，轴杆311转动安装于隔板 37的中心处，而驱动切换机构34包括卡环I341和卡环II342，卡环I341和卡环II342均滑动连接于轴杆311上，并随轴杆311保持同步旋转，卡环II342和卡环I341可分别于驱动齿轮I312和驱动齿轮II313卡接配，总驱机构31包括轴杆311和对称转动连接于轴杆311上的驱动齿轮I312和驱动齿轮II313，轴杆311转动安装于隔板37的中心处；

驱动切换机构34包括卡环I341和卡环II342，卡环I341和卡环II342均滑动连接于轴杆311上，并随轴杆311保持同步旋转，卡环II342和卡环I341可分别于驱动齿轮I312和驱动齿轮II313卡接配合。

再者，卡环II342和卡环I341的外环上滑动连接有拨叉343，且第一区间的外壁安装有基板344，两个拨叉343均滑动连接于基板344上，且机箱35一侧的外壁活动设置有拨杆345，拨杆345被装配用于驱使其中一个拨叉343移动对驱动齿轮进行锁定。

在具体的操作过程中，使用者通过摆动拨杆345，使得其中一个拨叉343移动驱使卡环卡在对应的驱动齿轮上，在卡环的作用下，使得驱动齿轮与轴杆311保持同步旋转，从而实现对挂车2和挂钩5的驱动。

如图6和图8所示，本实用新型进一步提出的技术方案中，还包括计长单元4，计长单元4被装配为以下两个情况活动设置：工位一，用于计算挂车2活动长度；工位二，用于计算挂钩5活动长度。

而计长单元4具体为沿钢缆绳外壁安装于的长度标识卡环或字轮机构，且第一区间内活动安装有引导钢缆绳A和钢缆B用的牵引轴41，而第二区间内安装有基箱42，牵引轴41与基箱42的输出端转动连接有传动万向节43，基箱42内安装有齿轮组，且该齿轮组被装配用于将传动万向节43传递的力转化为字轮机构内字轮旋转的驱动力。

在具体的实施过程中，当钢缆绳受辊轴I321作用带动牵引轴41旋转时候，在传动万向节43的作用下，可以驱使内部的齿轮组驱动使字轮机构进行旋转(该字轮机构属于现有技术方案，因此在实用新型中不需要进行细化说明)。

工作原理：进行阶梯取水的时候，首先使用者根据L型盖板101所处的位置，驱动旋转手柄36，驱动第二分驱机构33控制挂车2进行移动直至小车移动到指定位置(通过观察计长单元4,即可获取数字)，然后在通过驱动切换机构34，推动其中一个拨叉343使得卡环匹配入驱动齿轮，而另一个拨叉343自动复位(通过弹性件控制)，使得卡环与驱动齿轮分离，此时，第一分驱机构32驱动挂钩5进行工作，挂在L型盖板101上(如图7所示状态)，然后在通过驱动切换机构34，推动其中一个拨叉343使得卡环匹配入驱动齿轮，而另一个拨叉 343自动复位(通过弹性件控制)，使得卡环与驱动齿轮分离，此时，第二分驱机构33控制挂车2进行移动，将在L型盖板101打开。

以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种滑动式分级卧管启闭设施装置，包括修建于水坝斜坡上的放水卧管(100)和呈阶梯状修建于水坝斜坡上并与所述放水卧管(100)内部相连通的L型盖板(101)，其特征在于，还包括修建于水坝斜坡上的轨道(1)、滑动连接于所述轨道(1)上的挂车(2)以及修建于路面上的驱动中枢单元(3)，所述挂车(2)上活动安装有挂钩(5)，所述驱动中枢单元(3)被装配为用于驱动所述挂钩(5)挂住所述L型盖板(101)，然后驱动所述挂车(2)以使封闭的所述L型盖板(101)开启。

2.根据权利要求1所述的一种滑动式分级卧管启闭设施装置，其特征在于，所述驱动中枢单元(3)包括总驱机构(31)、第一分驱机构(32)、第二分驱机构(33)以及驱动切换机构(34)，所述第一分驱机构(32)被装配用于驱使所述挂车(2)沿所述轨道(1)轨道方向移动，所述第二分驱机构(33)被装配用于驱使所述挂钩(5)挂住所述L型盖板(101)，所述驱动切换机构(34)被转配用于使所述总驱机构(31)输出动力于所述第一分驱机构(32)和第二分驱机构(33)之间自由切换。

3.根据权利要求1所述的一种滑动式分级卧管启闭设施装置，其特征在于，还包括计长单元(4)，所述计长单元(4)被装配为以下两个情况活动设置：工位一，用于计算所述挂车(2)活动长度；工位二，用于计算所述挂钩(5)活动长度。

4.根据权利要求2所述的一种滑动式分级卧管启闭设施装置，其特征在于，所述驱动中枢单元(3)还包括机箱(35)，所述机箱(35)的内部安装有隔板(37)，并通过所述隔板(37)将所述机箱(35)的内部划分为第一区间和第二区间；

所述第一分驱机构(32)和所述第二分驱机构(33)均安装于第一区间内；

所述总驱机构(31)和所述驱动切换机构(34)均安装于第二区间内。

5.根据权利要求4所述的一种滑动式分级卧管启闭设施装置，其特征在于，所述总驱机构(31)包括轴杆(311)和对称转动连接于所述轴杆(311)上的驱动齿轮I(312)和驱动齿轮II(313)，所述轴杆(311)转动安装于所述隔板(37)的中心处；

所述驱动切换机构(34)包括卡环I(341)和卡环II(342)，所述卡环I(341)和所述卡环II(342)均滑动连接于所述轴杆(311)上，并随所述轴杆(311)保持同步旋转，所述卡环II(342)和所述卡环I(341)可分别于所述驱动齿轮I(312)和所述驱动齿轮II(313)卡接配合。

6.根据权利要求5所述的一种滑动式分级卧管启闭设施装置，其特征在于，所述卡环II(342)和所述卡环I(341)的外环上滑动连接有拨叉(343)，且第一区间的外壁安装有基板(344)，两个所述拨叉(343)均滑动连接于所述基板(344)上，且机箱(35)一侧的外壁活动设置有拨杆(345)，所述拨杆(345)被装配用于驱使其中一个所述拨叉(343)移动对驱动齿轮进行锁定。

7.根据权利要求4所述的一种滑动式分级卧管启闭设施装置，其特征在于，所述第一分驱机构(32)和所述第二分驱机构(33)包括辊轴I(321)和传动机座(322)，所述辊轴I(321)一端安装于突伸第二区间内的齿轮A，所述传动机座(322)安装于第一区间内；

所述传动机座(322)上安装于有与齿轮A相啮合的齿轮B；

所述传动机座(322)上安装有蜗杆齿轮组(3221)，所述蜗杆齿轮组(3221)被装配用于驱使齿轮B保持周向旋转，所述蜗杆齿轮组(3221)上的蜗杆安装有被动齿轮(3222)，两个所述被动齿轮(3222)关于轴杆(311)对称分布，并分别与驱动齿轮I(312)和驱动齿轮II(313)相啮合。

8.根据权利要求7所述的一种滑动式分级卧管启闭设施装置，其特征在于，两个所述辊轴I(321)分别设有钢缆绳A和钢缆B，且钢缆绳A通过挂车(2)上安装的牵引轮与挂钩(5)相连接，而钢缆B的尾端与牵引挂车(2)相连接。

9.根据权利要求3所述的一种滑动式分级卧管启闭设施装置，其特征在于，所述计长单元(4)具体为沿钢缆绳外壁安装于的长度标识卡环或字轮机构，且第一区间内活动安装有引导钢缆绳A和钢缆B用的牵引轴(41)，而第二区间内安装有基箱(42)，所述牵引轴(41)与所述基箱(42)的输出端转动连接有传动万向节(43)，所述基箱(42)内安装有齿轮组，且该齿轮组被装配用于将传动万向节(43)传递的力转化为字轮机构内字轮旋转的驱动力。

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