CN220550518U - 一种绳式旋转堰 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种绳式旋转堰，包括：堰板，用于可旋转式的设置于过水通道，将过水通道分割为上游和下游；定滑轮；转向滑轮；牵引绳，一端连接堰板，另一端依次绕过定滑轮、转向滑轮与驱动装置连接；驱动装置，用于收放牵引绳，以使得牵引绳可带动堰板做旋转运动。在堰板开度增大的过程中，堰板的自身重力有利于开度的继续增大。在堰板开度减小的过程中，水压的作用有利于开度的继续减小。因此，基于绳式旋转堰，控制牵引绳的收放量即能控制堰板的开度，精度的可靠性和可控性更好。而且不管是开度增大还是开度减小的过程，堰板自身的压力或者水压都有利于堰板的旋转，驱动装置更加省力，从而到有低能耗的优点。

Description

一种绳式旋转堰

技术领域

本实用新型涉及排水技术领域，特别涉及一种绳式旋转堰。

背景技术

在管道、箱涵、渠道、分流井或调蓄池的出水口设置堰门，堰门可以起到启闭出水口、调节出水流量等作用。目前旋转堰多采用液动控制方式，精度难以控制而且能耗较大。

发明内容

本实用新型的主要目的是提出一种更容易控制精度且能耗更低的旋转堰。

为实现上述目的，本实用新型的第一个方面提出一种绳式旋转堰，包括：

堰板，用于可旋转式的设置于过水通道，所述堰板可将过水通道分割为上游和下游；

定滑轮；

转向滑轮；

牵引绳，一端连接所述堰板，另一端依次绕过所述定滑轮、转向滑轮与驱动装置连接；

驱动装置，用于收放所述牵引绳，以使得所述牵引绳可带动所述堰板做旋转运动。

可选的，所述绳式旋转堰还包括第一侧板和第二侧板，第一侧板和第二侧板分别位于所述堰板的两侧。

可选的，所述绳式旋转堰还包括定位块，定位块位于所述堰板关闭所述过水通道时的极限位置。

可选的，所述堰板的两侧和底部均设置有密封条。

可选的，所述转向滑轮与所述驱动装置之间还设置有护绳管，所述牵引绳的另一端依次绕过所述定滑轮、转向滑轮穿过所述护绳管与所述驱动装置连接。

可选的，所述牵引绳为钢丝绳。

可选的，所述绳式旋转堰还包括第一液位传感器和第二液位传感器，第一液位传感器位于所述上游，第二液位传感器位于所述下游。

可选的，所述牵引绳与所述驱动装置之间设置有拉力感应器。

本实用新型提供绳式旋转堰，驱动装置控制牵引绳伸展或者收缩从而调节堰板的开度以实现启闭出水口、调节出水流量等作用。在上游水位高于下游水位，或者上游水位超过行洪安全值等情况下，可能需要增加堰板的开度，使得上游水排向下游时，在堰板开度增大的过程中，堰板的自身重力有利于开度的继续增大。在下游水位高于上游水位可能造成倒灌情况时，可能需要减小堰板的开度，防止下游水位倒灌至上游，此时下游的水位较高，水压的作用有利于开度的继续减小。因此，基于绳式旋转堰，控制牵引绳的收放量即能控制堰板的开度，精度的可靠性和可控性更好。而且不管是开度增大还是开度减小的过程，堰板自身的压力或者水压都有利于堰板的旋转，驱动装置更加省力，从而到有低能耗的优点。

在较大规格的旋转堰中，绳式旋转堰的优势则更为明显。因为规格较大的旋转堰必须采用双缸液压进行控制，以保证堰板能够平稳的旋转，但是其同步性控制却非常困难，因为同步性精度低，堰板两侧的水平度难以保证，由此造成的漏水情况特别明显。而采用绳式旋转堰，堰板采用两组牵引绳来控制堰板的旋转，牵引绳的伸放量的一致性更容易保证，因此，同步性更容易控制，因此，可以保证堰板旋转过程的水平度，其优势非常明显。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的绳式旋转堰的一实施例的立体结构示意图；

图2为局部剖视立体结构示意图；

图3为工作原理示意图；

图4为绳式旋转堰应用于分流井的示意图；

附图标号说明：

11-侧板，12-堰板，21-定滑轮，22-转向滑轮，23-牵引绳，24-护绳管，111-定位块，121-底部密封条，122-侧向密封条，123-固绳栓。

实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

若本实用新型实施例中有涉及数值性指示，则该数值性指示并不是绝对值，在实际过程中通常会考虑其误差，该数值包含了正常的误差范围。

本实用新型中涉及堰板的规格，是指过水通道的被截流宽度，也即过水通道的过水宽度越大，所需的堰板规格越大。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

在管道、箱涵、渠道、分流井或调蓄池的出水口设置堰门，可以起到启闭出水口、调节出水流量等作用。目前堰门的结构各式各样。其中旋转堰门在旋转过程中改变过水通道的过流量，开度为0°时，可以关闭过水通道，达到截流的目的，开度越大，过水量就越大。当开度为90°时，可以完全打开通道。由于使用环境为水，考虑到安全性，旋转堰通常采用液压驱动，且精度较难控制，而且在旋转过程中有堰板自重和所承受水压的影响，不仅且精度控制的难度，也增加了驱动装置的能耗。

鉴于此，本实用新型提供一种绳式旋转堰，旨在解决现有旋转堰精度控制较难、能耗较大的问题。

请参阅图1至图3，一种绳式旋转堰，包括：堰板，用于可旋转式的设置于过水通道，将过水通道分割为上游和下游；定滑轮；转向滑轮；牵引绳，一端连接堰板，另一端依次绕过定滑轮、转向滑轮与驱动装置连接；驱动装置，用于收放牵引绳，以使得牵引绳可带动堰板做旋转运动。驱动装置（图中未示出）使得牵引绳23伸展时，堰板12在自身重力作用下倾倒，开度增大，堰板12的开度越大，过水量则越大，直至堰板12处于水平或者接近水平状态时，其开度达到最大，也即堰板的开度大约在90°时，可以完全打开过水通道。驱动装置使得牵引绳23收缩时，带动堰板12开度减小，直至堰板12处于竖直或者接近竖直状态时，其开度最小，也即堰板的开度大约在0°时，可以完全关闭过水通道。当然根据流量控制的需要，驱动装置可以使得牵引绳23带动堰板控制在0°-90°之间的任意开度。

本实用新型提供绳式旋转堰，驱动装置控制牵引绳伸展或者收缩从而调节堰板的开度以实现启闭出水口、调节出水流量等作用。堰板将过水通道分割为上游和下游。在上游水位高于下游水位，或者上游水位超过行洪安全值等情况下，可能需要增加堰板的开度，使得上游水排向下游时，在堰板开度增大的过程中，堰板的自身重力有利于开度的继续增大。在下游水位高于上游水位可能造成倒灌情况时，可能需要减小堰板的开度，防止下游水位倒灌至上游，此时下游的水位较高，水压的作用有利于开度的继续减小。因此，基于绳式旋转堰，控制牵引绳的收放量即能控制堰板的开度，精度的可靠性和可控性更好。而且不管是开度增大还是开度减小的过程，堰板自身的压力或者水压都有利于堰板的旋转，驱动装置更加省力，从而到有低能耗的优点。

在较大规格的旋转堰中，绳式旋转堰的优势则更为明显。因为规格较大的旋转堰必须采用双缸液压进行控制，以保证堰板能够平稳的旋转，但是其同步性控制却非常困难，因为同步性精度低，堰板两侧的水平度难以保证，由此造成的漏水情况特别明显。而采用绳式旋转堰，堰板采用两组牵引绳来控制堰板的旋转，牵引绳的伸放量的一致性更容易保证，因此，同步性更容易控制，因此，可以保证堰板旋转过程的水平度，其优势非常明显。

具体的，在一些可行的实施例中，例如：过水通道两侧极其平整且坚固，堰板12可独立的与过水通道的两侧形成截流功能而不需要增加其他的辅助结构。例如：河道、渠道、箱涵、分流井、调蓄池等某个进水处或者出水处需要进行截流调控，该进水处或者出水处已经具备极其平整且坚固的侧面，堰板12可旋转式的设置于该进水处或者出水处，堰板12将该处的过水通道分割为上游和下游。定滑轮21则设置在过水通道的两侧，牵引绳23的一端与堰板12固定，另一端绕过定滑轮21方便带动堰板旋转。转向滑轮22亦设置在过水通道的两侧，牵引绳23绕过定滑轮21之后再经过转向滑轮22方便与陆面上的驱动装置连接。

在一些可行的实例例中，例如：受过水通道两侧平整度或者强度的限制，还需要配置侧板。绳式旋转堰还包括第一侧板和第二侧板，第一侧板和第二侧板分别位于堰板12的两侧。侧板11（第一侧板和第二侧板）可以是钢板，也可以是在现场浇筑的水泥板或者大理石制成的板状结构。其主要作用是为过水通道提供一个较平整或者较坚固或者容易提供密封条件的平面，以便于堰板12和侧板11共同实现该过水通道的截流调控。

在一些可行的实例例中，绳式旋转堰还包括定位块123，定位块123位于堰板12关闭过水通道时的极限位置。如图3中所示，堰板12处于竖直状态，堰板12的开度接近为0°，此时完全关闭该过水通道，为堰板关闭过水通道的极限位置，定位块123处于该位置，可以限制堰板在一定区间内旋转。在实际应用中，在过水通道中，堰板12的开度需控制在90°范围内，亦如图3中所示，以堰板处于竖直状态为分界点，一侧为过水通道的上游，一侧为过水通道的下游，堰板12需在下游区间的0-90度°范围内旋转。堰板定位块123设置在0°处，可以防止堰板12在上游区间内旋转。绳式旋转堰应用中过水通道中，如果无需配置侧板11，定位块123可以直接设置于过水通道的两侧。如果配置有侧板11，定位块123也可以设置在侧板11上。本实用新型对此不做限定，定位块的设置以满足可以限定堰板的旋转区间即可。

在更优的实例例中，堰板12的两侧和底部均设置有密封条。底部密封条121以保证堰板12底部与过水通道底部之间的密封。侧面密封条122以保证堰板12两侧与过水通道侧面之间密封。三面设置密封条以提高过水通道的密封性。

在更优的实例例中，转向滑轮22与驱动装置之间还设置有护绳管21，牵引绳23的另一端依次绕过定滑轮21、转向滑轮22穿过护绳管21与驱动装置连接。牵引绳23被引出后与驱动装置连接，引出部分宜采用地埋方式，因此，增加护绳管21可以减小牵引绳的摩擦，固定牵引绳的运动轨迹，也可以优化牵引绳所处的环境而避免被腐蚀。

在更优的实例例中，牵引绳为钢丝绳，以保证其足够的强度和使用寿命。

在一些可行的实例例中，绳式旋转堰还包括第一液位传感器和第二液位传感器，第一液位传感器位于过水通道的上游，第二液位传感器位于过水通道的下游。第一液位传感器和/或第二液位传感器亦可以设置在过水通道的两个侧面，也可以设置于绳式旋转堰的侧板11上。基于第一液位传感器和第二液位传感器分别监测过水通道上游和下游的水位，以便为实现自动控制提供一些基础。

在一些可行的实例例中，牵引绳与驱动装置之间设置有拉力感应器。拉力感应器用于监测堰板处于不同开度时，牵引绳承受的拉力，基于此也可以计算出过水通道中的液位情况。结合牵引绳伸展或收缩的长度也可以计算堰板处于的开度，据此，也可以验证依据拉力感应器计算开度的准确性，进一步验证推算出的液位数据的准确性。基于拉力感应器的检查数据以及据此推算的相关数据，以便为实现自动控制提供一些基础。

绳式旋转堰设置在过水通道中，需要结合应用场景的功能需求来对堰板进行智能控制。如图4中所示是绳式旋转堰的应用场景之一，具体的，绳式旋转堰应用于分流井。在排水管网中，分流井是常见的设备。分流井为实现清污分流，其作用在于：晴天时，将生活污水分流至污水管，最终排向污水处理厂；雨天时，将初期较为脏的初期雨水截向污水管，排向污水处理厂；中后期较为干净的雨水排向雨水管，最终排向自然水体。通常分流井至少有两个出水口，通往污水管的出口可采用闸门控制，通过雨水管的可以采用绳式旋转堰控制。在分流井应用中，绳式旋转堰的起始开度宜在45°左右，这样可以防止晴天和初雨时，水流排向自然水体。

考虑到分流井中可能达到警戒水位时，需要及时排水，因此需要控制绳式旋转堰使得水能及时排向雨水管。当下游水位高于分流井内的水位，需要控制绳式旋转堰来防止下游水倒灌进分流井中。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所做的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种绳式旋转堰，其特征在于，包括：

堰板，用于可旋转式的设置于过水通道，所述堰板可将过水通道分割为上游和下游；

定滑轮；

转向滑轮；

牵引绳，一端连接所述堰板，另一端依次绕过所述定滑轮、转向滑轮与驱动装置连接；

驱动装置，用于收放所述牵引绳，以使得所述牵引绳可带动所述堰板做旋转运动。

2.根据权利要求1所述的一种绳式旋转堰，其特征在于，还包括：第一侧板和第二侧板，第一侧板和第二侧板分别位于所述堰板的两侧。

3.根据权利要求1所述的一种绳式旋转堰，其特征在于，还包括：定位块，定位块位于所述堰板关闭所述过水通道时的极限位置。

4.根据权利要求1所述的一种绳式旋转堰，其特征在于：所述堰板的两侧和底部均设置有密封条。

5.根据权利要求1所述的一种绳式旋转堰，其特征在于：所述转向滑轮与所述驱动装置之间还设置有护绳管，所述牵引绳的另一端依次绕过所述定滑轮、转向滑轮穿过所述护绳管与所述驱动装置连接。

6.根据权利要求1所述的一种绳式旋转堰，其特征在于：所述牵引绳为钢丝绳。