一种位置便于调节的转动式闸门

摘要

本发明公开了一种位置便于调节的转动式闸门，位于两相对的闸墙之间，包括两同轴相对设置的控制圆盘，两控制圆盘的相对侧连接设有弧形门叶，两控制圆盘的相背侧分别设有连接轴，连接轴连接一启闭机；连接轴和启闭机设置在闸墙上，两闸墙之间设有配合弧形门叶外侧形状的底槛。本发明的有益之处在于能够实现防洪、通航和泄洪多功能转变，并且安全性高，限位作用可靠，闸门的位置调节也更为方便；具有较高的防涌潮能力，结构稳定可靠。

权利要求

1.一种位置便于调节的转动式闸门，位于两相对的闸墙之间，其特征是，包括两同轴相对设置的控制圆盘，两控制圆盘的相对侧连接设有弧形门叶，两控制圆盘的相背侧分别设有连接轴，连接轴连接一启闭机；连接轴和启闭机设置在闸墙上，两闸墙之间设有配合弧形门叶外侧形状的底槛；所述两控制圆盘的相背侧设有从外周边沿向内设置的限位齿，限位齿位于一与控制圆盘同轴的圆锥面上，闸墙内设有配合控制圆盘的顶紧定位机构，顶紧定位机构包括在控制圆盘外侧同轴设置的第一固定环和第二固定环，第一固定环上设有若干个固定孔，固定孔内设有转动设置的轴向锁定的自锁螺杆，自锁螺杆连接一驱动电机，第二固定环上设有与自锁螺纹孔同轴的滑孔，自锁螺杆上设有螺纹配合的滑块，滑块外端设有配合限位齿的锲形面。

2.根据权利要求1所述的一种位置便于调节的转动式闸门，其特征是，所述弧形门叶的径向截面形状为弓形。

3.根据权利要求1所述的一种位置便于调节的转动式闸门，其特征是，所述闸墙上设有配合连接轴的支铰，连接轴外同轴设有大齿圈，启闭机与大齿圈配合。

4.根据权利要求3所述的一种位置便于调节的转动式闸门，其特征是，所述大齿圈固定安装在控制圆盘的侧面。

5.根据权利要求1所述的一种位置便于调节的转动式闸门，其特征是，所述控制圆盘上侧设有门顶高位锁定机构。

6.根据权利要求2所述的一种位置便于调节的转动式闸门，其特征是，所述弧形门叶的外侧和控制圆盘的周侧重合。

7.根据权利要求2或6所述的一种位置便于调节的转动式闸门，其特征是，所述弧形门叶外侧径向截面的圆心角在60度到75度之间。

8.根据权利要求7所述的一种位置便于调节的转动式闸门，其特征是，所述弧形门叶外侧径向截面的圆心角在65度到70度之间。

9.根据权利要求1所述的一种位置便于调节的转动式闸门，其特征是，所述固定孔设有四个，自锁螺杆也设有四根；第一固定环的形状为圆角正方形，第二固定环的形状为圆形，第二固定环内接在第一固定环内，第一固定环和第二固定环的接合处设有与闸墙固定连接的安装块，固定孔位于第二固定环的圆角的中间位置。

说明书

一种位置便于调节的转动式闸门

技术领域

[0001] 本申请涉及水利闸门技术领域，尤其涉及一种位置便于调节的转动式闸门。

背景技术

[0002] 国内通航船闸工作闸门既能通航又能挡潮的大多选用垂直提升平面门，其优点闸门结构简单，边梁嵌入门槽，可以抵挡潮水冲击，安全可靠。其缺点：对于大跨度船闸闸门自重大，为了降低能耗，在机房两侧设置平衡重，机房建筑高度高与周围景观不协调，抗震性能差，建筑及设备投资相对较高。而水平旋转的三角门虽然可以承受双向水头，但是动水启闭门水头受限，且不能挡潮，安全性差。垂直面内旋转的弧门虽然可以动水闭门，泄洪挡潮，但是不能通航。

[0003] 中国专利文献中，授权公告号为CN203420260于2014年2月5日授权公告的一种双向翻转弧形闸门，包括土建结构、弧形闸门体、支撑机构、液压缸和底槛，所述土建结构设于所述弧形闸门体的左、右两侧，所述底槛设于所述弧形闸门体的下方，所述支撑机构与所述弧形闸门体固定连接，且与所述土建结构铰接，所述液压缸水平固定于所述土建结构上，其活塞杆与所述支撑机构铰接。虽然该种闸门可以实现通航和防洪，但是其还存在不足之处：弧形闸门通过液压缸限位，支臂的结构并不稳定，结构可靠性差；此外，在弧形闸门体改变通航或防洪形式时，需要改变支臂的连接位置，较为不便。

发明内容

[0004] 基于现有技术中的上述不足，本发明提供了一种位置便于调节的转动式闸门，能够实现防洪、通航和泄洪多功能转变，并且安全性高，限位作用可靠，闸门的位置调节也更为方便。

[0005] 本发明的另一个目的是提高转动闸门锁定的可靠性，提高转动式闸门的抗涌潮能力。

[0006] 为了实现上述发明目的，本申请采用以下技术方案。

[0007] 一种位置便于调节的转动式闸门，位于两相对的闸墙之间，包括两同轴相对设置的控制圆盘，两控制圆盘的相对侧连接设有弧形门叶，两控制圆盘的相背侧分别设有连接轴，连接轴连接一启闭机；连接轴和启闭机设置在闸墙上，两闸墙之间设有配合弧形门叶外侧形状的底槛。闸门面板采用弧形门叶，弧面面向潮水侧，两端为控制圆盘并承担弧形门叶支臂作用，控制圆盘中心承受闸门传递过来的水压力,当潮水来临前弧面朝向潮水实现挡潮；潮水退去后待平水后弧形门叶旋转放平，可以实现通航；当上游来洪水时，弧形门叶上旋，门底过洪水；当极端洪水（与枢纽设计同标准的洪水）弧形门叶的弧面朝下，实现完全泄洪；圆盘形的控制圆盘完全嵌入在闸墙内并预留安全距离，完全没有侵占通航界限，满足通航要求，圆盘形结构可以多位置机械锁定，增加了使用安全性。

[0008] 作为优选，弧形门叶的径向截面形状为弓形。弓形的弧形门叶两端为尖角，从而使弧形门叶具有铲出底槛内淤泥的作用，方便弧形门叶和底槛贴合从而提高通航能力。

[0009] 作为优选，闸墙上设有配合连接轴的支铰，连接轴外同轴设有大齿圈，启闭机与大齿圈配合。提高闸门挡水的安全性，支铰基座布置在高于枢纽防洪标准的支座平台上，支铰轴承承受闸门自重及全部的水压力，选用球面止推滚动轴承，既可以适应闸门安装的误差，同时可以承受一定数量级的轴向推力。

[0010] 作为优选，大齿圈固定安装在控制圆盘的侧面。保证大齿圈和控制圆盘的运动同步性，启闭机布置在大齿圈顶面平齐位置，考虑到闸门转速较低，启闭机配合大速比行星减速器，占地空间小。

[0011] 作为优选，控制圆盘上侧设有门顶高位锁定机构。减小在挡潮工况下由于强烈的涌潮作用造成的弧形门叶抖动，提高安全性。

[0012] 作为优选，弧形门叶的外侧和控制圆盘的周侧重合。提高两者的同步性和结构可靠性，控制圆盘转动能够可靠带动弧形门叶同步运动。

[0013] 作为优选，弧形门叶外侧径向截面的圆心角在60度到75度之间。作为优选，弧形门叶外侧径向截面的圆心角在65度到70度之间。弧形门叶的圆心角大于60度，能够两侧使用，保证挡水作用，同时方便控制弧形门叶底部的距离，从而保证弧形门叶的泄洪和通航能力。

[0014] 作为优选，两控制圆盘的相背侧设有从外周边沿向内设置的限位齿，限位齿位于一与控制圆盘同轴的圆锥面上，闸墙内设有配合控制圆盘的顶紧定位机构，顶紧定位机构包括在控制圆盘外侧同轴设置的第一固定环和第二固定环，第一固定环上设有若干个固定孔，固定孔内设有转动设置的轴向锁定的自锁螺杆，自锁螺杆连接一驱动电机，第二固定环上设有与自锁螺纹孔同轴的滑孔，自锁螺杆上设有螺纹配合的滑块，滑块外端设有配合限位齿的锲形面。自锁螺杆的外端设有传动螺纹，滑块和自锁螺杆通过传动螺纹连接。通过驱动电机能够推动自锁螺杆，自锁螺杆通过传动螺纹驱动滑块进行轴向位移，从而能够将锲形面推动和限位齿配合，实现对控制圆盘径向的限位，同时由于锲形面为配合圆锥面的斜面，能够对控制圆盘起到轴向的夹角作用，进一步保证弧形门叶的稳定性。

[0015] 作为优选，固定孔设有四个，自锁螺杆也设有四根；第一固定环的形状为圆角正方形，第二固定环的形状为圆形，第二固定环内接在第一固定环内，第一固定环和第二固定环的接合处设有与闸墙固定连接的安装块，固定孔位于第二固定环的圆角的中间位置。第一固定环和第二固定环一起固定，固定孔和锁孔位置悬空，具有一定的弹性扰度，从而在滑块限位控制圆盘时，滑块对控制圆盘具有一定的弹性，从而能够更加有效的应对涌潮产生的波动力，具有更高的使用寿命。

[0016] 本发明具有如下有益效果：能够实现防洪、通航和泄洪多功能转变，并且安全性高，限位作用可靠，闸门的位置调节也更为方便；具有较高的防涌潮能力，结构稳定可靠。

附图说明

[0017] 图1是本发明在通航工况时的结构示意图。

[0018] 图2是图1的左视图。

[0019] 图3是图1的俯视图。

[0020] 图4是本发明在挡洪工况时的结构示意图。

[0021] 图5是本发明在泄洪工况时的结构示意图。

[0022] 图6是本发明中限位齿的布置结构示意图。

[0023] 图7是图6所示限位齿布置的侧视图。

[0024] 图8是本发明中门顶高位锁定机构的结构示意图。

[0025] 图中：闸墙1 控制圆盘2 弧形门叶21 连接轴22 启闭机23 支铰24 大齿圈25 底槛26 安装板3 顶块31 凸环32 拉伸弹簧33 电机支架34 释放电机35 螺杆36 限位齿4 第一固定环41 第二固定环42 自锁螺杆43 传动螺纹431 滑块44 锲形面45 安装块46 驱动电机47。

具体实施方式

[0026] 下面结合附图和具体实施例对本发明进行进一步的阐述。

[0027] 实施例1，

[0028] 如图1到图3所示，一种位置便于调节的转动式闸门，位于两相对的闸墙1之间，包括两同轴相对设置的控制圆盘2，控制圆盘2为圆柱形，两控制圆盘2的相对侧连接设有弧形门叶21，弧形门叶21的径向截面形状为弓形。弧形门叶21的外侧和控制圆盘2的周侧重合。弧形门叶21外侧径向截面的圆心角在60度到75度之间，实施例中采用67.5度。两控制圆盘2的相背侧分别设有连接轴22，连接轴22连接一启闭机23； 连接轴22和启闭机23设置在闸墙
1上，闸墙1上设有配合连接轴22的支铰24，连接轴22外同轴设有大齿圈25，启闭机23与大齿圈25配合。提高闸门挡水的安全性，支铰24基座布置在高于枢纽防洪标准的支座平台上，支铰24轴承承受闸门自重及全部的水压力，选用球面止推滚动轴承，既可以适应闸门安装的误差，同时可以承受一定数量级的轴向推力；大齿圈25固定安装在控制圆盘2的侧面。两闸墙1之间设有配合弧形门叶21外侧形状的底槛26。 控制圆盘2上侧设有门顶高位锁定机构。
门顶高位锁定机构设置如图8所示，高位锁定机构包括安装板3，安装板3固定设置在闸墙1上端，安装板3内设有通孔，通孔内滑动设有顶块31，顶块31的下端面为配合控制圆盘2周侧的弧面，顶块31的上端的凸环32，顶块31的横截面形状为长方形，凸环32和安装板3之间设有拉伸弹簧33，拉伸弹簧33的两端分别固定连接凸环32和安装板3，顶块31上端面内设有螺纹孔，安装板3上还设有电机支架34，电机支架34上设有释放电机35，释放电机35固定连接一螺杆36，螺杆36和螺纹孔配合，通过拉伸弹簧33和顶块31自重起到对控制圆盘2的稳定顶紧作用，释放电机35转动可以通过螺纹传动使顶块31上升，从而保证控制圆盘2的转动能力。

[0029] 实施例2，

[0030] 一种位置便于调节的转动式闸门，如图6和图7所示，实施例2与实施例1的不同之处在于增加了位于控制圆盘2侧面的顶紧定位机构。闸墙1内对应控制圆盘2的空腔区域进行适应性的扩大，两控制圆盘2的相背侧设有从外周边沿向内设置的限位齿4，限位齿4位于一与控制圆盘2同轴的圆锥面上，闸墙1内设有配合控制圆盘2的顶紧定位机构，顶紧定位机构包括在控制圆盘2外侧同轴设置的第一固定环41和第二固定环42，第一固定环41上设有若干个固定孔，固定孔设有四个，自锁螺杆43也设有四根；第一固定环41的形状为圆角正方形，第二固定环42的形状为圆形，第二固定环42内接在第一固定环41内，第一固定环41和第二固定环42的接合处设有与闸墙1固定连接的安装块46，固定孔位于第二固定环42的圆角的中间位置。固定孔内设有转动设置的轴向锁定的自锁螺杆43，自锁螺杆43连接一驱动电机47，第二固定环42上设有与自锁螺纹孔同轴的滑孔，自锁螺杆43上设有螺纹配合的滑块44，滑块44外端设有配合限位齿4的锲形面45。锲形面45上设有配合限位齿4的配合齿。自锁螺杆43的外端设有传动螺纹431，滑块44和自锁螺杆43通过传动螺纹431连接。驱动电机47转动固定在闸墙1上，驱动电机47的转动轴线平行第二固定环42的轴线，方便在第一固定环
41和第二固定环42弹性变形时驱动电机47能够协同转动，防止两者刚性干扰；通过驱动电机47能够推动自锁螺杆43，自锁螺杆43通过传动螺纹431驱动滑块44进行轴向位移，从而能够将锲形面45推动和限位齿4配合，实现对控制圆盘2径向的限位，同时由于锲形面45为配合圆锥面的斜面，能够对控制圆盘2起到轴向的夹角作用，进一步保证弧形门叶21的稳定性。为了加强锲形面45的锁定能力，驱动电机47和自锁螺杆43之间可设置蜗轮蜗杆减速机，防止自锁螺杆43回退转动。

[0031] 如图4所示，是本发明在挡洪工况时的结构示意图。控制圆盘2带动弧形门叶21逆时针转动60度，弧形门叶21的下端位于底槛26内，弧形门叶21的上端高度增加，实现挡洪；当然控制圆盘2实际可以转动任意角度以实现挡洪，只需保持弧形门叶21的下端位于底槛
26内即可。如图5所示，是本发明在泄洪时的机构示意图，

[0032] 闸门面板采用弧形门叶21，弧面面向潮水侧，两端为控制圆盘2并承担弧形门叶21支臂作用，控制圆盘2中心承受闸门传递过来的水压力。当潮水来临前，将图1中控制圆盘2逆时针转动0到60度，弧面朝向潮水，即可实现挡潮；此外，如图4所示将控制圆盘2带动弧形门叶21从图1状态逆时针转动60度也能完成挡潮。潮水退去后待平水后弧形门叶21旋转放平至如图1所示，可以实现通航；当上游来洪水时，弧形门叶21上旋，弧形门叶21的弧面向上，门底过洪水；当极端洪水（与枢纽设计同标准的洪水）弧形门叶21的弧面朝下如图1所示，实现完全泄洪；圆盘形的控制圆盘2完全嵌入在闸墙1内并预留安全距离，完全没有侵占通航界限，满足通航要求，圆盘形结构可以多位置机械锁定，增加了使用安全性。