拉支式水力自控重力转换启闭闸门制造技术

拉支式水力自控重力转换启闭闸门，是水工建筑物中的挡水、泄水闸门。它以简单的构造减小启闭力、以较小水能的累积和释放这种简单转换结合门叶自重形成较大启闭力、以水位控制自动启闭门叶。该闸门是在闸室中，一端端头与闸室侧墙边支铰铰接、另一端端头与门叶迎水面铰接的拉索横向拉支门叶立于闸室内；闸室侧墙上排架顶部搭设带绳鼓组卷扬式转动轴，一组钢丝绳竖向一端端头铰接于门叶上、另一端缠绕于转动轴绳鼓上并固定端头，另一组钢丝绳一端相反方向缠绕于转动轴绳鼓上并固定端头、另一端竖向在端头与一个水箱铰接；水箱吊于空中与供水泵或水池以管道相通。水位自动控制水箱蓄水和放水，水箱下落和被提升，门叶被开启和关闭。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是一种水工建筑物中的挡水、泄水闸门，在洪水自然规律中，它利用水能的 简单转换实现闸门的运行控制，使上游保持设计的水位和水量。是水利水电工程建筑物中防 洪保安、灌溉供水、水资源调节的重要工程设施。技术背景目前，公知的闸门有平面闸门、弧形闸门、人字闸门、翻板闸门、橡胶坝等等。各种 闸门都有相对不足，如有的所需启闭力较大，有的土建结构要求较高，有的影响水流流态 和过水量，有的不能在动水中操作或弃水量大，可操作的闸门能源供给较复杂，水力自动闸门工况较差，等等。详见中国水利水电出版社2002年9月至2003年3月出版、陈德亮主编 《取水输水建筑物从书》之刘细龙、陈福荣编著《闸门与启闭设备》和宋祖诏、张思俊、詹 美礼编著《取水工程》。
技术实现思路
为了克服现有闸门中有的减小启闭力构造复杂、有的启闭能源供给和启闭设施造价较高、 有的运行工况较差、有的挡水和泄水能力有限、有的自动控制较难之不足，本技术提供 一种闸门，该闸门以简单的构造减小启闭力，在自然洪水过程中就地利用较小水能简单转换， 经过累积和释放，结合门叶自重形成较大启闭力，以水位控制自动启闭达到挡水和泄水的设 计效果，运行工况较好，实行设定水位自动启闭门叶，达到保安和蓄水的目的。本技术在公知的闸门功能和运行条件下，解决其技术问题所采用的技术方案是一种集合在闸室中，闸门门叶由与其迎水面相铰接的拉索横向拉支在上游闸室侧墙边前支铰上， 与闸室接触形成挡水设施。闸室两侧墙顶部固定的等高排架上搭设带绳鼓组巻扬式转动轴， 一个方向缠绕于转动轴绳鼓上的钢丝绳一端端头固定在绳鼓上、另一端端头与门叶铰接，另 一个相反方向缠绕于转动轴绳鼓上的钢丝绳一端端头固定在绳鼓上、另一端端头与一个水箱 铰接，初始状态门叶底缘落在闸室底板上、空水箱吊在空中。闸门附近安装的水轮机和水泵 或高位水池，通过输水管与水箱连接。在上游设定的水位以上，水流自动开启水轮机和水泵 或浮子开关自动打开输水管阀门，就地利用水能将水抽入或自流入水箱，水箱内积水到一定 量时依靠自重和水重下落，通过钢丝绳、转动轴将门叶提升开启，水泄向下游，上游水位下降，水轮机和水泵自动停止或浮子开关自动关闭输水管阀门，水停止进入水箱；当上游水位 下降到另一个设定水位以下，浮子开关自动打开水箱放水管阀门使水从水箱内流出，水箱内 放水到一定量时，门叶依靠自重下落，通过钢丝绳、转动轴将水箱提升，门叶下落关闭，水 被阻止泄向下游。 另一种集合在闸室中，闸门门叶由与其迎水面相铰接的拉索横向拉支在上游前支铰上，与闸室接触形成挡水设施。闸室两侧墙顶部固定的等高排架上搭设带绳鼓组巻扬式转动轴， 一个方向缠 绕于转动轴绳鼓上的钢丝绳一端端头固定在绳鼓上、另一端端头与门叶铰接，另一个相反方 向缠绕于转动轴绳鼓上的钢丝绳一端端头固定在绳鼓上、另一端端头与一个水箱室中的水箱 铰接，初始状态门叶底缘落在闸室底板上、空水箱吊在水箱室空中。在上游设定的水位以上， 水通过与闸室和水箱相通的进水管自流入水箱，当水箱内积水到一定量时依靠自重和水重下 落，通过钢丝绳、转动轴将门叶提升开启，水泄向下游，上游水位下降，水停止自流入水箱； 当上游水位下降到另一个设定水位以下，浮子开关自动打开水箱放水阀使水从冰箱内流出进 入水箱室，水箱内放水到一定量时，门叶依靠自重下落，通过钢丝绳、转动轴将水箱提升， 门叶下落关闭，水被阻止泄向下游。然后水箱内流出进入水箱室中的水，由闸门附近安装的 水轮机和水泵在一个低于水箱进水水位的水位下，通过水轮机室进水口的水力自动翻板门和 带线浮子控制，翻板门打开，上游水进入使水轮机和水泵运转将水箱室内积水排向下游，水 箱室内积水排干后，带线浮子控制翻板门关闭，或者水箱室中的水自流排向水位低于水箱室 底板的下游。不断重复挡水和泄水过程。两种集合都按照水力自动翻板门原理，使门叶与拉索、门叶与钢丝绳的铰接点设置位置， 均可保证在非正常情况下，上游水位过高，门叶能自动翻倒于闸室中以利泄水，然后能自动 恢复。本技术的有益效果是，可以在保持公知闸门主要功能和优点的基础上，以简单的结 构减小闸门启闭力，并通过自然洪水过程中和实际中存在的水余能的利用或水位的落差结合 门叶自重形成较大的启闭力，能量转换简单直接，就地取用，实现自动控制挡水和泄水。附图说明以下结合附图和实施例对本技术进一步说明。 图1是图2的I- I剖视图。图2是拉支式水力自控重力转换启闭闸门第一个实施例的平面图。图3是图4的n-n剖视图。图4是拉支式水力自控重力转换启闭闸门第二个实施例的平面图。图5是图6的ni-m剖视图。图6是拉支式水力自控重力转换启闭闸门第三个实施例的平面图。 图7是图8的IV-IV剖视图。图8是拉支式水力自控重力转换启闭闸门第四个实施例的平面图。 图中:e、一.水流方向，l.闸室，2.前支铰，3.水轮机室进水口， 4.水轮机室通气管， 5.水轮机室，6.水轮机室尾水管，7.水泵室，8.冲击式水轮机，9.水轮机与水泵传动杆，10. 活塞式水泵，ll.水泵进水管口， 12.水泵进水管，13.水泵出水管——纵向易弯曲弹性软管， 14.排架，15.止导轨，16.钢丝绳，17.带绳鼓组巻扬式转动轴，18.钢丝绳，19.水箱通气管， 20.底部带减振垫封闭式水箱，21.落管槽，22.上拉索(或纵向易弯曲的抗拉杆)，23.下拉索 (或纵向易弯曲的抗拉杆)，24.上支铰——按水力自动翻板门原理确定其中心高程位于当上 游水位达到(c)，作用于门叶(26)合力所产生的力矩足以使门叶(26)绕其中心水平向下 游翻倒，25.下支铰——其中心高程接近于门叶(26)底缘，26.门叶，27、 27'.连通管进水口，28、 28'.连通管，29、 29'.浮子开关室，30、 30'.蝶阀，31、 31'.浮子开关——容重0. 5， 32.放水管，33.单铰自动翻板门——当上游水位达到其顶部且水箱室(34)内有积水吋，绕 铰轴水平自动翻倒，34.水箱室，35.单铰自动翻板门控制杆，36.小滑轮，37.带线浮子一容 重0.9， 38.水箱进水管口， 39.水箱进水管——纵向易弯曲弹性软管，40.刹车线——中空穿 线的细长软线，4L水箱放水阀，42.水箱室排水管，10'.高位水池，13'.输水管。A.闸室 底高程，B.水轮机室进水口底高程，B'.设定水位，C.安全水位——闸室(1)中上游水位超 过该水位，门叶(26)因故不能提升即绕上支铰(24)向下游水平自动翻倒，D.闸室(1) 侧墙顶及水箱(20)底下限位高程，E.水箱(20)底上限位高程，(E)、 (D)高程之差等于门 叶(26)底缘设计提升垂直距离。文字中上游——门叶(26)左侧及更远处。下游——门叶(26)右侧及更远处。设计 水位一一门叶(26)底缘落在闸室底高程(A)时与门顶高程相等的上游水位。具体实施方式在图l、图2所示实施例中，闸室(1)建造过程中左侧墙及底板内设置前支铰(2)、水 轮机室进水口 (3)及相通的水轮机室(5)、水轮机室通气管(4)、水轮机室尾水管(6)、水 泵室(7)、水泵进水管口 (11)及相通的水泵进水管(12)、水泵出水管(13)及相通的放水 管(32)、落管槽(21)、连通管进水口 (本文档来自技高网...

【技术保护点】
拉支式水力自控重力转换启闭闸门，在闸室，门叶、启闭设备、动力设备、控制设备相互机械连接，其特征是：闸室与门叶由横向拉索拉支连接，门叶与转动轴由一组竖向钢丝绳正力矩连接，转动轴与一个可控制蓄水和放水并能竖向位移的水箱由另一组竖向钢丝绳负力矩连接，水箱与供水设备以软管相通，供水设备以水位和浮子开关控制供水。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李德富，
申请(专利权)人：李德富，
类型：实用新型
国别省市：43[中国|湖南]