一种液囊式大口径方形管涵闸门及其使用方法技术

本发明专利技术公开了一种液囊式大口径方形管涵闸门及其使用方法，能双向流通液体。它采用管涵与闸室等口径的方式，使得过闸水头损失小；采用闸门斜面密封及大弹性空心密封圈，双向密封效果好；启闭用的液囊伸缩器和拉簧位于闸门内，构造高度集成，结构紧凑，占空间小；根据管涵内流动液体的种类，选择不同液体注入液囊伸缩体启闭闸门，不交叉污染；拉簧提升闸门，性能可靠；设液袋的门锁，控制闸门全开或全闭的状态；设闸门锁传感器，以便自动控制。具有安全可靠、密闭优良、自动控制、启闭灵活、构造紧凑、体积小、能耗低等特点，是一种水工通用机械。

A large diameter square pipe culvert gate with liquid bag and its application method

【技术实现步骤摘要】
一种液囊式大口径方形管涵闸门及其使用方法
本专利技术涉及水工通用机械
，尤其涉及一种液囊式大口径方形管涵闸门及其使用方法。
技术介绍
目前，在水工建筑物、抽水站、虹吸管站、船闸、自来水厂、污水处理场、石化厂和油田等都需用大口径管涵，该些管涵均为有压流，现采用方形大口径管涵的闸门，存在着启闭构造复杂、体积大、水头损失多、密闭不理想等方面的问题。
技术实现思路
本专利技术目的就是为了弥补已有技术的缺陷，针对现大口径方形管涵阀门的不足，本专利技术提出液囊式大口径方形管涵闸门，将启闭设备与闸门集成在一起，它不但适应大口径方形管涵，而且启闭灵活、密闭性好、体积小、承受有压流、水头损失少，是一种先进的水工通用机械，提供一种液囊式大口径方形管涵闸门及其使用方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种液囊式大口径方形管涵闸门，包括有闸室和水平管道，在闸室的顶端设有盖板，闸室的下端连接在水平管道的中间，闸室与水平管道构成三通形状，且闸室与水平管道的内部通道均为矩形通道，在闸室的内侧顶部固定有支撑板，在闸室的内部还设有闸门，所述的闸门是由矩形筒圈、前板、后板、左板、右板和底板构成的梯形斗状，所述的左板和右板均为上大下小的梯形板，前板和后板均为倾斜设置的矩形板，所述的底板为固定连接在前板、后板、左板和右板下端的矩形板，矩形筒圈固定连接前板、后板、左板和右板的顶端，所述的闸室与水平管道的连接面为倾斜面，倾斜面的倾斜率等于闸门前板和后板的倾斜率，在水平管道的内壁位于闸室的正下方开有与闸门底部匹配的凹槽，凹槽的前后侧面为倾斜面，倾斜面的倾斜率等于闸门前板和后板的倾斜率，在每个倾斜面上均设有嵌槽，在每个嵌槽内均嵌有密封圈，密封圈的外露面均高于其所在的倾斜面，在所述的闸门内部还设有两块竖向的隔板，在闸室的左右侧内壁均设有竖向的滑槽，在闸门的左板和右板的外壁分别设有在滑槽内上下滑动的滑棱，在所述的支撑板的内壁上固定安装有方形液囊盒，在液囊盒内安装有液囊伸缩体，液囊伸缩体处于闸门内两个隔板之间，液囊伸缩体处于延伸状态时，液囊伸缩体的底端抵于闸门内的底板上，在闸门内部底板的左端和右端分别固定有挂环一，在所述的支撑板的内壁的左端和右端分别固定有挂环二，在每个挂环一和挂环二之间均连接有拉簧，所述的液囊伸缩体上端设有液压管，液压管穿过液囊盒和支撑板与闸室的盖板上的通液接口一连通，通液接口一连接控制柜的高压液系统。所述的液囊伸缩体是由数只液囊竖向叠合而成的，所述的液囊为圆形的，每个液囊与相邻的液囊的中部相互连接，液囊的连接部位为圆形，在每个连接部位均设有通孔，在位于最顶部的液囊上连接有液压管。所述的密封圈为矩形圈，密封圈的四个拐角为圆弧形，密封圈是由弹性体及弹性体底部的锚固板构成的，弹性体顶面为圆弧面，在弹性体的中心有圆形孔道，圆形孔道为封闭的空气腔。在所述的闸门的左板和右板的上端均安装有门锁，且在左板和右板的板壁上均开有锁孔一，在左板和右板的底部均设有排水孔，在所述的闸室的左右内壁的上端和下端均设有与门锁相对应的锁扣。所述的门锁包括有L型锁座、锁舌、抵板、液袋和挡板，锁舌的一个端部的上下面为与锁扣相匹配的弧形面，在锁座上开有与左板或右板上锁孔一相对应的锁孔二，将锁座固定在左板或右板上，锁舌穿过锁孔二和锁孔一并锁在锁扣内，锁舌的另一个端部上套有弹簧且端部固定在抵板的中心，所述的挡板固定在锁座的后端，所述的液袋位于抵板与挡板之间，在抵板的后侧面上固定有磁铁，在挡板的前侧面固定有磁敏传感器，液袋的液压管与闸室的盖板上的通液接口二连通，通液接口二连接所述的控制柜的高压液系统，所述的磁敏传感器的电缆从盖板上的电缆固定头引出，电缆固定头与控制柜连接。一种液囊式大口径方形管涵闸门的使用方法，具体步骤如下：（1）将水平管道的两个管口与涵管连通，把通液接口一和通液接口二与控制柜的高压液系统连通；把磁敏传感器的电缆与控制柜连接；把高压液系统的电缆与控制柜联接；把过闸流量与液囊伸缩体内液压关系的标定数据输入控制柜；（2）关闭闸门：控制柜控制高压液系统从通液接口二减小液压，液袋回缩，弹簧把抵板推向挡板，把锁舌从闸室上部的锁扣内退出，把门锁打开；抵板上的磁铁接近磁敏传感器，磁敏传感器输出门锁开启的信号，控制柜控制高压液系统从通液接口一增加液压，液囊伸缩体增高，推着闸门沿着闸室内壁向下移动，拉簧拉长，直至把闸门前、后两个斜面紧抵密封圈上且闸门底部进入水平管道内部的凹槽内，将闸门完全关闭,管涵内的液体截止流动；控制柜控制高压液系统从通液接口二增加液压，液袋膨胀，弹簧压缩，抵板把锁舌推进闸室下部的锁扣内把闸门锁住；抵板上的磁铁远离磁敏传感器，磁敏传感器输出闸门被锁住的信号；（3）开启部分闸门：控制柜控制高压液系统从通气接头二减小液压，液袋回缩，弹簧把抵板推向挡板，把锁舌从闸室下部的锁扣内退出，把门锁打开；抵板上的磁铁接近磁敏传感器，磁敏传感器输出门锁开启的信号，控制柜控制高压液系统从通液接口一减小液压，拉簧回缩，液囊伸缩体缩矮，拉簧拉着闸门沿着闸室内壁向上移动，直至高压液系统的液压传感器输出液囊伸缩体内液压达到标定的过闸流量时，控制柜控制高压液系统停止从通液接口一减小液压，并保持液囊伸缩体内的液压，将闸门部分开启；（4）完全开启闸门：控制柜控制高液压系统继续从通液接口一减小液压，拉簧回缩，液囊伸缩体缩矮，闸门沿着闸室内壁向上移动，直至矩形筒圈的顶面抵于支承架的内壁把闸门完全开启,管涵内的液体畅通过流，控制柜控制高压液系统从通液接口二增加液压，液袋膨胀，弹簧压缩，抵板把锁舌推进入闸室上部的锁扣内把闸门锁住；抵板上的磁铁远离磁敏传感器，磁敏传感器输出闸门被锁住的信号,即完成方形管涵闸门的循环使用。本专利技术的优点是：本专利技术能双向流通液体，它采用管涵与闸室等口径的方式，使得过闸水头损失小；采用闸门斜面密封及大弹性空心密封圈，双向密封效果好；启闭用的液囊伸缩器和拉簧位于闸门内，构造高度集成，结构紧凑，占空间小；根据管涵内流动液体的种类，选择不同液体注入液囊伸缩体启闭闸门，不交叉污染；拉簧提升闸门，性能可靠；设液袋的门锁，控制闸门全开或全闭的状态；设闸门锁传感器，以便自动控制。具有安全可靠、闸门孔径大、构造紧凑、体积小、启闭灵活、过流水头损失少、密闭性好、能耗低、自动控制等的特点，是一种先进的水工通用机械。附图说明图1为本专利技术的闸门开启状态左剖视结构示意图。图2为本专利技术的闸门关闭状态前剖视结构示意图。图3为本专利技术的闸门俯剖视结构示意图。图4为本专利技术的密封圈横断面结构示意图。图5为本专利技术的门锁正剖视结构示意图。具体实施方式如图1、图2和图3所示，本实施例中的液囊式大口径方形管涵闸门，包括了闸室5、密封圈a19、密封圈b20、支承架15、闸门、液囊伸缩体18、拉簧17、门锁23、盖板1和底座2，在所述管涵闸门闸室5的前端有接管口a3，在所述闸室5的后端有接管口b4，该些接管口a3与接管口b4在所述的闸室5内水平贯通，构成一个水平管道，在水平管道的内壁位于闸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液囊式大口径方形管涵闸门，其特征在于：包括有闸室和水平管道，在闸室的顶端设有盖板，闸室的下端连接在水平管道的中间，闸室与水平管道构成三通形状，且闸室与水平管道的内部通道均为矩形通道，在闸室的内侧顶部固定有支撑板，在闸室的内部还设有闸门，所述的闸门是由矩形筒圈、前板、后板、左板、右板和底板构成的梯形斗状，所述的左板和右板均为上大下小的梯形板，前板和后板均为倾斜设置的矩形板，所述的底板为固定连接在前板、后板、左板和右板下端的矩形板，矩形筒圈固定连接前板、后板、左板和右板的顶端，所述的闸室与水平管道的连接面为倾斜面，倾斜面的倾斜率等于闸门前板和后板的倾斜率，在水平管道的内壁位于闸室的正下方开有与闸门底部匹配的凹槽，凹槽的前后侧面为倾斜面，倾斜面的倾斜率等于闸门前板和后板的倾斜率，在每个倾斜面上均设有嵌槽，在每个嵌槽内均嵌有密封圈，密封圈的外露面均高于其所在的倾斜面，在所述的闸门内部还设有两块竖向的隔板，在闸室的左右侧内壁均设有竖向的滑槽，在闸门的左板和右板的外壁分别设有在滑槽内上下滑动的滑棱，在所述的支撑板的内壁上固定安装有方形液囊盒，在液囊盒内安装有液囊伸缩体，液囊伸缩体处于闸门内两个隔板之间，液囊伸缩体处于延伸状态时，液囊伸缩体的底端抵于闸门内的底板上，在闸门内部底板的左端和右端分别固定有挂环一，在所述的支撑板的内壁的左端和右端分别固定有挂环二，在每个挂环一和挂环二之间均连接有拉簧，所述的液囊伸缩体上端设有液压管，液压管穿过液囊盒和支撑板与闸室的盖板上的通液接口一连通，通液接口一连接控制柜的高压液系统。/n...

【技术特征摘要】
1.一种液囊式大口径方形管涵闸门，其特征在于：包括有闸室和水平管道，在闸室的顶端设有盖板，闸室的下端连接在水平管道的中间，闸室与水平管道构成三通形状，且闸室与水平管道的内部通道均为矩形通道，在闸室的内侧顶部固定有支撑板，在闸室的内部还设有闸门，所述的闸门是由矩形筒圈、前板、后板、左板、右板和底板构成的梯形斗状，所述的左板和右板均为上大下小的梯形板，前板和后板均为倾斜设置的矩形板，所述的底板为固定连接在前板、后板、左板和右板下端的矩形板，矩形筒圈固定连接前板、后板、左板和右板的顶端，所述的闸室与水平管道的连接面为倾斜面，倾斜面的倾斜率等于闸门前板和后板的倾斜率，在水平管道的内壁位于闸室的正下方开有与闸门底部匹配的凹槽，凹槽的前后侧面为倾斜面，倾斜面的倾斜率等于闸门前板和后板的倾斜率，在每个倾斜面上均设有嵌槽，在每个嵌槽内均嵌有密封圈，密封圈的外露面均高于其所在的倾斜面，在所述的闸门内部还设有两块竖向的隔板，在闸室的左右侧内壁均设有竖向的滑槽，在闸门的左板和右板的外壁分别设有在滑槽内上下滑动的滑棱，在所述的支撑板的内壁上固定安装有方形液囊盒，在液囊盒内安装有液囊伸缩体，液囊伸缩体处于闸门内两个隔板之间，液囊伸缩体处于延伸状态时，液囊伸缩体的底端抵于闸门内的底板上，在闸门内部底板的左端和右端分别固定有挂环一，在所述的支撑板的内壁的左端和右端分别固定有挂环二，在每个挂环一和挂环二之间均连接有拉簧，所述的液囊伸缩体上端设有液压管，液压管穿过液囊盒和支撑板与闸室的盖板上的通液接口一连通，通液接口一连接控制柜的高压液系统。


2.根据权利要求1所述的一种液囊式大口径方形管涵闸门，其特征在于：所述的液囊伸缩体是由数只液囊竖向叠合而成的，所述的液囊为圆形的，每个液囊与相邻的液囊的中部相互连接，液囊的连接部位为圆形，在每个连接部位均设有通孔，在位于最顶部的液囊上连接有液压管。


3.根据权利要求1所述的一种液囊式大口径方形管涵闸门，其特征在于：所述的密封圈为矩形圈，密封圈的四个拐角为圆弧形，密封圈是由弹性体及弹性体底部的锚固板构成的，弹性体顶面为圆弧面，在弹性体的中心有圆形孔道，圆形孔道为封闭的空气腔。


4.根据权利要求1所述的一种液囊式大口径方形管涵闸门，其特征在于：在所述的闸门的左板和右板的上端均安装有门锁，且在左板和右板的板壁上均开有锁孔一，在左板和右板的底部均设有排水孔，在所述的闸室的左右内壁的上端和下端均设有与门锁相对应的锁扣。


5.根据权利要求4所述的一种液囊式大口径方形管涵闸门，其特征在于：所述的门锁包括有L型锁座、...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宗志，叶爱玲，庄会波，李瑜，花金祥，王坤，杜慧华，刘克琳，汪哲荪，
申请(专利权)人：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：江苏;32