CN214737845U - 一种具有分层取水功能的卷帘式闸门 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有分层取水功能的卷帘式闸门，包括闸门槽、横梁，横梁设置于闸门槽的顶部；所述闸门槽内安装有若干子闸门，若干子闸门自下而上依次布置，且相邻上、下层子闸门之间通过导轨衔接，导轨两端分别固定于闸门槽内侧壁，子闸门可沿导轨移动；每层子闸门的左右两侧分别设有左卷轴、右卷轴，左卷轴、右卷轴分别固定于闸门槽内侧壁；所述左卷轴的上下两端均设有复位弹簧，上下两端的复位弹簧的一端与左卷轴固定，另一端固定于子闸门的右侧；通过本实用新型，该卷帘式闸门包括若干个子闸门，各子闸门独立工作，互不干扰，通过若干个子闸门的协调工作，控制卷帘式闸门的过水位置，从而实现分层取水。

Description

一种具有分层取水功能的卷帘式闸门

技术领域

本实用新型涉及一种具有分层取水功能的卷帘式闸门，属于水利工程设备领域。

背景技术

在水利工程中，为满足挡水和泄水工程任务，在河道或库区会设置一些节制闸、控制闸和泄洪闸等闸门，在非汛期时关闭挡水，汛期时开闸泄洪，相关闸门设计技术已非常成熟。水库承担着供水、灌溉、发电、养殖等多重功能,水库水质污染问题逐渐受到了人们的广泛关注,尤其是作为饮用水水源地后,对水库水质的要求更加严格，研究表明表层水质明显优于中层或底层水的水质。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述问题，提供一种结构合理简单、使用方便的具有分层取水功能的卷帘式闸门。

本实用新型的目的是这样实现的，一种具有分层取水功能的卷帘式闸门，包括闸门槽、横梁，横梁设置于闸门槽的顶部；其特征是：

所述闸门槽内安装有若干子闸门，若干子闸门自下而上依次布置，且相邻上、下层子闸门之间通过导轨衔接，导轨两端分别固定于闸门槽内侧壁，子闸门可沿导轨移动；每层子闸门的左右两侧分别设有左卷轴、右卷轴，左卷轴、右卷轴分别固定于闸门槽内侧壁；

所述左卷轴的上下两端均设有复位弹簧，上下两端的复位弹簧的一端与左卷轴固定，另一端固定于子闸门的右侧；

所述右卷轴的上下两端固定有钢绳，上下两端钢绳可绕于右卷轴上，上下两端的钢绳一端与右卷轴固定，另一端固定于子闸门的右侧；

所述子闸门右侧的闸门槽外设有传动齿轮箱、电动机，电动机上的转轴与传动齿轮箱的动力输入轴连接，传动齿轮箱的动力输出轴与右卷轴传动连接。

在左卷轴的上下两端的复位弹簧复位作用下，复位弹簧拉动子闸门右侧沿导轨向左侧移动，子闸门打开；

当需要关闭子闸门时，启动电动机，电动机上转轴的转动经传动齿轮箱带动传动齿轮箱的动力输出轴转动，继而带动右卷轴转动，右卷轴做圆周运动，使钢绳缠绕在右卷轴上，产生向右侧的拉力，拉动子闸门沿导轨向右侧移动，完成子闸门关闭；

启动电动机反向转动，电动机上转轴的反向转动经传动齿轮箱带动传动齿轮箱的动力输出轴反向转动，继而带动右卷轴反向转动，右卷轴做反向圆周运动，使钢绳从右卷轴上松弛抽出，在左卷轴的上下两端的复位弹簧复位作用下，复位弹簧拉动子闸门右侧沿导轨向左侧移动，子闸门打开。

2根钢绳一端与右卷轴固定，另一端分别固定于子闸门的右侧上下两端。

每个子闸门右侧对应的闸门槽右侧设有支撑板，传动齿轮箱、电动机固定于支撑板上。

所述子闸门的数量为3个，分别为第一子闸门、第二子闸门、第三子闸门。

所述子闸门为卷帘材质，类卷帘门结构，可弯曲，具有延展性。

所述闸门槽、横梁的材质均为钢筋混凝土材料。

所述导轨内部表面覆盖有止水，止水采用橡胶止水形式。

本实用新型结构合理、方法先进科学，通过本实用新型，提供的一种具有分层取水功能的卷帘式闸门，该卷帘式闸门包括若干个子闸门，各子闸门独立工作，互不干扰，通过若干个子闸门的协调工作，控制卷帘式闸门的过水位置，从而实现分层取水。

优选地，所述子闸门共三个，分为三层，从下往上分别为第一闸门、第二闸门、第三闸门。所述子闸门为卷帘材质，可弯曲，有一定的延展性。

第一闸门、第二闸门、第三闸门底部设有导轨，子闸门左右两侧各设置一卷轴（左卷轴、右卷轴）。

导轨可用于控制子闸门启闭的运动轨迹，兼具承接上下层子闸门的作用，同时也可以作为挡板配合子闸门完成卷帘式闸门的分层取水工作。

传动装置包括卷轴（左卷轴、右卷轴）、复位弹簧、钢绳、转轴、传动齿轮箱以及电动机，传动装置为关闭子闸门提供动力。

所述卷轴（左卷轴、右卷轴）为圆柱体结构，设置在第一闸门、第二闸门、第三闸门左右两侧，焊接于闸门槽上。

所述复位弹簧设置在各层子闸门左卷轴，每层子闸门设有两个复位弹簧，分别位于左卷轴首尾端，当子闸门开启时，依靠复位弹簧产生向左侧的弹性应力，拉动子闸门向左侧移动，完成子闸门的开启。

所述钢绳设置在各层子闸门右侧卷轴，每层子闸门设有两条钢绳，钢绳一侧连接子闸门，另一侧连接右侧转轴，当子闸门关闭时，依靠电动机提供动力，拉动钢绳绕卷轴做圆周运动，使其缠绕在卷轴上，产生向右侧的拉力，拉动子闸门向右侧移动，完成子闸门的关闭。

所述传动齿轮箱位于电动机前部，用于改变传动力的方向。

所述电动机位于传动齿轮箱后部，可产生正向和反向的转动力，正向转动力使得卷轴正向旋转，使钢绳收紧；反向转动力使得卷轴反向旋转，使钢绳松弛。

所述支撑板焊接于闸门槽右侧，用于放置传动装置。

所述横梁和闸门槽为钢筋混凝土材料。

所述止水覆盖在导轨内部表面，采用橡胶止水形式，可在卷帘式闸门工作时防止水体渗漏。

所述卷帘式闸门的初始状态为三个子闸门全部开启状态。

本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型结构简单，通过电动机控制子闸门的开启，利用弹簧的弹性应力控制子闸门的关闭，通过子闸门的启闭，控制水流的流出空间，实现卷帘式闸门的分层取水；

2、本实用新型导轨结构简单，可一物三用，其一用于控制子闸门启闭的运动轨迹，使得子闸门沿垂直于水流方向启闭，其二用于承接上下层子闸门，其三用于构成卷帘式闸门天然的挡水结构，配合子闸门进行完成分层取水的工作。

3、本实用新型利用传动齿轮箱改变转动力方向，使得卷轴旋转，拉动钢绳使其缠绕在卷轴上，并拉动子闸门做向右侧的移动直至完全关闭；

4、本实用新型利用复位弹簧的弹性应力，为子闸门的开启提供动拉力，简化子闸门的开启过程；

5、本实用新型分层取水过程中，呈现的景观效果较好。

附图说明

图1为本实用新型中卷帘式闸门全部关闭状态图；

图2为本实用新型中卷帘式闸门全部开启状态图；

图3为本实用新型中卷帘式闸门启闭过程状态图；

图4为本实用新型中传动装置工作示意图；

图5为本实用新型中卷帘式闸门取第一层水示意图；

图6为本实用新型中卷帘式闸门取第二层水示意图；

图7为本实用新型中卷帘式闸门取第三层水示意图；

图8为本实用新型中卷帘式闸门取第四层水示意图；

其中：1第一子闸门、2第二子闸门、3第三子闸门、4-1左卷轴、4-2右卷轴、5导轨、6转轴、7传动齿轮箱、8电动机、9支撑板、10闸门槽、11横梁、12钢绳、13复位弹簧、14止水。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

一种具有分层取水功能的卷帘式闸门，包括闸门槽10、横梁11，横梁11设置于闸门槽10的顶部；在闸门槽10内安装有若干子闸门，若干子闸门自下而上依次布置，且相邻上、下层子闸门之间通过导轨5衔接，导轨5两端分别固定于闸门槽10内侧壁，子闸门可沿导轨5移动；每层子闸门的左右两侧分别设有左卷轴4-1、右卷轴4-2，左卷轴4-1、右卷轴4-2分别固定于闸门槽10内侧壁；左卷轴4-1的上下两端均设置复位弹簧13，上下两端的复位弹簧13的一端与左卷轴4-1固定，另一端固定于子闸门的右侧；右卷轴4-2的上下两端固定有钢绳12，上下两端钢绳12可绕于右卷轴4-2上，上下两端的钢绳12一端与右卷轴4-2固定，另一端固定于子闸门的右侧。

在子闸门右侧的闸门槽10外设置传动齿轮箱7、电动机8，电动机8上的转轴6与传动齿轮箱7的动力输入轴连接，传动齿轮箱7的动力输出轴与右卷轴4-2传动连接；在左卷轴4-1的上下两端的复位弹簧13复位作用下，复位弹簧13拉动子闸门右侧沿导轨5向左侧移动，子闸门打开。

当需要关闭子闸门时，启动电动机8，电动机8上转轴6的转动经传动齿轮箱7带动传动齿轮箱7的动力输出轴转动，继而带动右卷轴4-2转动，右卷轴4-2做圆周运动，使钢绳12缠绕在右卷轴4-2上，产生向右侧的拉力，拉动子闸门沿导轨5向右侧移动，完成子闸门关闭。

启动电动机8反向转动，电动机8上转轴6的反向转动经传动齿轮箱7带动传动齿轮箱7的动力输出轴反向转动，继而带动右卷轴4-2反向转动，右卷轴4-2做反向圆周运动，使钢绳12从右卷轴4-2上松弛抽出，在左卷轴4-1的上下两端的复位弹簧13复位作用下，复位弹簧13拉动子闸门右侧沿导轨5向左侧移动，子闸门打开。

进一步的，2根钢绳12一端与右卷轴4-2固定，另一端分别固定于子闸门的右侧上下两端。每个子闸门右侧对应的闸门槽10右侧设置支撑板9，传动齿轮箱7、电动机8固定于支撑板9上。

所述子闸门的数量为3个，分别为第一子闸门1、第二子闸门2、第三子闸门3。子闸门为卷帘材质，类卷帘门结构，可弯曲，具有延展性。闸门槽10、横梁11的材质均为钢筋混凝土材料。导轨4内部表面覆盖有止水14，止水14采用橡胶止水形式。

如图1至图8所示，一种具有分层取水功能的卷帘式闸门，包括第一子闸门1、第二子闸门2、第三子闸门3、左卷轴4-1、右卷轴4-2、导轨5、转轴6、传动齿轮箱7、电动机8、支撑板9、闸门槽10、横梁11、钢绳12、复位弹簧13、止水14。

图2为卷帘式闸门的初始状态。

本实施例的卷帘式闸门共三层（可根据实际需要设置子闸门的数量），由三个子闸门组成，从下至上分别为第一子闸门1、第二子闸门2、第三子闸门3，即整个闸体分成三层：底层第一子闸门1（用于取第一层水）、中层第二子闸门2（用于取第二层水）、高层第三子闸门3（用于取第三层水）。子闸门为卷帘材质，可弯曲，有一定的延展性；第一子闸门1、第二子闸门2、第三子闸门3底部设有导轨4，通过导轨4限制子闸门开启闭合的运动轨迹，使其沿垂直于水流方向做直线移动；导轨4兼具承接上下子闸门的作用，同时可以防止上下子闸门在关闭状态下的水体渗漏危害。

传动装置包括左卷轴4-1、右卷轴4-2、转轴6、传动齿轮箱7、电动机8、钢绳12以及复位弹簧13。左卷轴4-1、右卷轴4-2为圆柱体结构，设置在第一子闸门1、第二子闸门2、第三子闸门3左右两侧，焊接于闸门槽10上；复位弹簧13设置在各层子闸门左侧左卷轴4-1，每层子闸门设有两个复位弹簧13，分别位于左卷轴4-1首尾端，当子闸门开启时，依靠复位弹簧13产生向左侧的弹性应力，拉动子闸门向左侧移动，完成子闸门的开启；钢绳12设置在各层子闸门右侧右卷轴4-2，每层子闸门设有两条钢绳12，钢绳12一侧连接子闸门，另一侧连接右侧右转轴4-2，当子闸门关闭时，依靠电动机8提供动力，拉动钢绳12绕右卷轴4做圆周运动，使其缠绕在右卷轴4-2上，产生向右侧的拉力，拉动子闸门向右侧移动，完成子闸门关闭；传动齿轮箱7位于电动机8前部，用于改变传动力的方向；电动机8位于传动齿轮箱7的后部，用于提供子闸门关闭时的动力，可产生正向和反向的转动力，正向转动力使得卷轴正向旋转，使钢绳收紧，反向转动力使得卷轴反向旋转，使钢绳松弛。

当子闸门关闭时，电动机8提供水平方向的转动力，通过传动齿轮箱7使转动力的方向调整为竖直，带动右卷轴4-2旋转，拉动钢绳12绕右卷轴4-2做圆周运动，使其缠绕在右卷轴4-2上，产生向右侧的拉力，拉动子闸门向右侧移动，完成子闸门关闭。

支撑板9焊接于闸门槽10右侧，用于支撑转轴6、传动齿轮箱7和电动机8。

止水14覆盖在导轨4内部表面，采用橡胶止水形式。

本实施例的卷帘式闸门运行方法，包括以下步骤：

步骤一：进水时，如图5，水位达到第一层水高度，此时卷帘式闸门处于初始状态。保持卷帘式闸门的初始状态，水从第一子闸门1位置流出，可实现取第一层水。

步骤二：进水时，如图6，水位达到第二层水高度。启动电动机8产生转动力，利用传动齿轮箱7改变转动力方向，使得右卷轴4-2正向旋转，拉动钢绳12使其缠绕在右卷轴4-2上，并拉动第一子闸门1做向右侧的移动直至第一子闸门1完全关闭。水从第二子闸门2位置流出，可实现取第二层水。

步骤三：进水时，如图7，水位达到第三层水高度。启动电动机8产生转动力，利用传动齿轮箱7改变转动力方向，使得右卷轴4-2正向旋转，拉动钢绳12使其缠绕在右卷轴4-2上，并拉动第一子闸门1和第二子闸门2做向右侧的移动直至第一子闸门1和第二子闸门2完全关闭。水从第三子闸门3位置流出，可实现取第二层水。

步骤四：进水时，如图8，水位达到第四层水高度。启动电动机8产生转动力，利用传动齿轮箱7改变转动力方向，使得右卷轴4-2正向旋转，拉动钢绳12使其缠绕在右卷轴4-2上，并拉动第一子闸门1、第二子闸门2和第三子闸门3做向右侧的移动直至第一子闸门1、第二子闸门2和第三子闸门3完全关闭。水从卷帘式闸门顶部流出，可实现取第四层水。

步骤五：进水时，水位高度波动，假设水位从第二层水位置下降至第一层水位置。启动电动机8产生反向的转动力，利用传动齿轮箱7改变转动力方向，使得右卷轴4-2反向旋转，此时钢绳12处于松弛状态。由于复位弹簧13产生向左侧的弹性应力，带动第一子闸门1向左侧移动，直至第一子闸门1完全开启。水从第一子闸门1位置流出，可实现取第一层水。（水位高度波动时工作原理与取第一层水类似）。

综上，本实用新型有效克服了现有技术的缺点而具有较高的推广价值。上述内容已经用一般性文字和具体实施步骤对本实用新型作了较为详尽的描述，但并非是对本实用新型进行限制，在不偏离本实用新型精神的基础上所进行的相关修改，都属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种具有分层取水功能的卷帘式闸门，包括闸门槽（10）、横梁（11），横梁（11）设置于闸门槽（10）的顶部；其特征是：

所述闸门槽（10）内安装有若干子闸门，若干子闸门自下而上依次布置，且相邻上、下层子闸门之间通过导轨（5）衔接，导轨（5）两端分别固定于闸门槽（10）内侧壁，子闸门可沿导轨（5）移动；每层子闸门的左右两侧分别设有左卷轴（4-1）、右卷轴（4-2），左卷轴（4-1）、右卷轴（4-2）分别固定于闸门槽（10）内侧壁；

所述左卷轴（4-1）的上下两端均设有复位弹簧（13），上下两端的复位弹簧（13）的一端与左卷轴（4-1）固定，另一端固定于子闸门的右侧；

所述右卷轴（4-2）的上下两端固定有钢绳（12），上下两端钢绳（12）可绕于右卷轴（4-2）上，上下两端的钢绳（12）一端与右卷轴（4-2）固定，另一端固定于子闸门的右侧；

所述子闸门右侧的闸门槽（10）外设有传动齿轮箱（7）、电动机（8），电动机（8）上的转轴（6）与传动齿轮箱（7）的动力输入轴连接，传动齿轮箱（7）的动力输出轴与右卷轴（4-2）传动连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有分层取水功能的卷帘式闸门，其特征是：在左卷轴（4-1）的上下两端的复位弹簧（13）复位作用下，复位弹簧（13）拉动子闸门右侧沿导轨（5）向左侧移动，子闸门打开；

当需要关闭子闸门时，启动电动机（8），电动机（8）上转轴（6）的转动经传动齿轮箱（7）带动传动齿轮箱（7）的动力输出轴转动，继而带动右卷轴（4-2）转动，右卷轴（4-2）做圆周运动，使钢绳（12）缠绕在右卷轴（4-2）上，产生向右侧的拉力，拉动子闸门沿导轨（5）向右侧移动，完成子闸门关闭；

启动电动机（8）反向转动，电动机（8）上转轴（6）的反向转动经传动齿轮箱（7）带动传动齿轮箱（7）的动力输出轴反向转动，继而带动右卷轴（4-2）反向转动，右卷轴（4-2）做反向圆周运动，使钢绳（12）从右卷轴（4-2）上松弛抽出，在左卷轴（4-1）的上下两端的复位弹簧（13）复位作用下，复位弹簧（13）拉动子闸门右侧沿导轨（5）向左侧移动，子闸门打开。

3.根据权利要求1所述的一种具有分层取水功能的卷帘式闸门，其特征是：2根钢绳（12）一端与右卷轴（4-2）固定，另一端分别固定于子闸门的右侧上下两端。

4.根据权利要求1所述的一种具有分层取水功能的卷帘式闸门，其特征是：每个子闸门右侧对应的闸门槽（10）右侧设有支撑板（9），传动齿轮箱（7）、电动机（8）固定于支撑板（9）上。

5.根据权利要求1所述的一种具有分层取水功能的卷帘式闸门，其特征是：所述子闸门的数量为3个，分别为第一子闸门（1）、第二子闸门（2）、第三子闸门（3）。

6.根据权利要求1所述的一种具有分层取水功能的卷帘式闸门，其特征是：所述子闸门为卷帘材质，类卷帘门结构，可弯曲，具有延展性。

7.根据权利要求1所述的一种具有分层取水功能的卷帘式闸门，其特征是：所述闸门槽（10）、横梁（11）的材质均为钢筋混凝土材料。

8.根据权利要求1所述的一种具有分层取水功能的卷帘式闸门，其特征是：所述导轨（5）内部表面覆盖有止水（14），止水（14）采用橡胶止水形式。

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