一种利用浮力自动控制上游水位的弧门制造技术

本实用新型专利技术提供一种利用浮力自动控制上游水位的弧门，包括闸墙、设于闸墙上的进水管、设于闸墙侧面的排水管、出水管、以及设于闸墙外端的弧门、与弧门连接的铰接浮动机构，弧门与闸墙之间围设形成腔体，铰接浮动机构位于腔体中，进水管的进口位于闸墙上部，高于上游正常蓄水位，进水管的出口位于闸墙下部，且与腔体连通，出水管位于排水管上部，且出水管位置高于进水管的出口，出水管的截面大于进水管出口的截面，排水管的截面小于进水管的截面。本实用新型专利技术可以达到自动控制上游水位的目的，保证上游水位不超过最大洪水位，而且不需要专门的启闭机以及备用电源，在自然灾害发生时也不会因为断电而导致闸门不能正常运行。

【技术实现步骤摘要】
一种利用浮力自动控制上游水位的弧门
本技术涉及水利程、城市景观工程等领域，具体涉及一种利用浮力自动控制上游水位的弧门，主要适用于各种泄洪闸门。
技术介绍
在常规的水利水电工程、城市景观工程中，为保证上游水位不超过最大洪水位，大坝泄洪孔中设置钢闸门挡水，并在坝顶配备启闭机操作闸门，当上游水位超过最大洪水位时，启闭机开启闸门泄洪，保证大坝安全与城市景观工程的正常运行。启闭机专门设有启闭机操作控制室，控制室通电，重要工程还需配置备用电源。启闭机操作闸门比较复杂，且需经常维护、检修启闭机设备。当出现人为误操作或遇到特殊情况，比如地震，海啸等自然灾害时，可能出现断电，闸门不能正常运行，上游水位急剧上升，导致溃坝等严重的灾难。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提出一种利用浮力启闭闸门，达到自动控制上游水位的目的，保证上游水位不超过最大洪水位，而且不需要专门的启闭机以及备用电源，在自然灾害发生时也不会因为断电而导致闸门不能正常运行。本技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：一种利用浮力自动控制上游水位的弧门，包括闸墙、设于闸墙上的进水管、设于闸墙侧面的排水管、出水管、以及设于闸墙外端的弧门、与弧门连接的铰接浮动机构，弧门与闸墙之间围设形成腔体，铰接浮动机构位于腔体中，进水管的进口位于闸墙上部，高于上游正常蓄水位，进水管的出口位于闸墙下部，且与腔体连通，出水管位于排水管上部，且出水管位置高于进水管的出口，出水管的截面大于进水管出口的截面，排水管的截面小于进水管的截面。进一步的，所述铰接浮动机构包括弧门浮箱、与弧门浮箱连接的弧门支臂、与弧门支臂一端铰接的弧门支铰，弧门支臂、弧门浮箱与弧门的上部相连形成扇形结构，当所述扇形结构底面与闸墙底面接触时，弧门的下部将闸墙底面下部孔口关断；当上游水位上升通过进水管进入腔体时，腔体内水位上升使浮箱向上浮动，带动弧门支臂绕弧门支铰转动，进而使得弧门开启。本技术通过设置与弧门连接的铰接浮动机构，与闸墙上设置的进水管、出水管、排水管配合，当上游水位上升，上游水体通过进水管进入腔体，使得铰接浮动机构向上浮动，且带动弧门转动开启，而当上游水位下泄到最大洪水位以下时，腔体中的水体通过排水管排水，弧门在自重作用下关闭挡水，由此可实现通过自动控制上游水位的目的，且不需要专门的启闭机以及备用电源，即使在自然灾害发生时也不会因为断电而导致闸门不能正常运行。附图说明图1为本技术利用浮力自动控制上游水位的弧门关闭挡水状态时的结构示意图；图2为本技术利用浮力自动控制上游水位的弧门开启泄洪状态时的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术的技术方案做进一步的详细说明，但要求保护的范围并不局限于所述。请参阅图1，本技术其中一个实施例提供一种利用浮力自动控制上游水位的弧门，包括闸墙1、设于闸墙1上的进水管3、设于闸墙1侧面的排水管2、出水管9、以及设于闸墙1外端的弧门4、与弧门4连接铰接浮动机构，所述铰接浮动机构包括弧门浮箱5、与弧门浮箱5连接的弧门支臂7、与弧门支臂7一端铰接的弧门支铰6，弧门支臂7、弧门浮箱5与弧门4的上部41相连形成扇形结构，弧门4的下部42从弧门4的上部41往下延伸，当所述扇形结构底面与闸墙1底面接触时，弧门4的下部42将闸墙1底面下部孔口关断。浮箱5处于完全密封状态，弧门4与闸墙1之间围设形成腔体8，弧门支铰6、弧门支臂7、弧门浮箱5位于腔体8中，进水管3的一端位于闸墙1上部，另一端位于闸墙1下部，且与腔体8连通。出水管9位于排水管2上部，且出水管9位置高于进水管3的出口，出水管9的截面大于进水管3出口的截面，排水管2的截面远小于进水管3的截面。进水管3的进口高于上游正常蓄水位，可设置为上游最大洪水位，出水管9位于腔体8预设最高水位，可设置为下游最高水位。本技术工作原理为：当上游水位低于正常蓄水位时，腔体8内无水，弧门4在自重作用下关闭挡水。当上游水位上升，达到最大洪水位时，上游水体通过进水管3进入腔体8，同时，闸墙1侧面的排水管2开始向下游排水，排水管2的截面远小于进水管3的截面，因此腔体8内水位不断上升，浮箱5随着水位的上升慢慢向上浮动，带动弧门支臂7绕弧门支铰6转动，弧门4开启(如图2所示)，当腔体8内水位上升到一定的高程时，弧门4的开度达到设计值，此时，开设在闸墙1侧面的出水管9开始出水，出水管9的截面大于进水管3的截面，腔体8内水位维持不变，弧门4达到动平衡，弧门4开度保持不变，上游持续泄水。当上游水位下泄到最大洪水位以下时，水体无法进入进水管3，腔体8内水体得不到补充，而闸墙1侧面的排水管2继续排水，腔体8内水位持续下降，浮箱5开始下沉，直至腔体8内水体全部排空，弧门4在自重作用下完全关闭。弧门开启与关闭过程中，腔体8始终与下游水体断开，下游水体不能倒灌入腔体8内，也就是下游最高水位线不能超过弧门4的最高挡水线。以上详细描述了本技术的实施方式，但是，本技术不限于上述实施方式中的具体细节，在本技术的技术构思范围内，可轻易对本技术的技术方案变化或者替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术保护范围应该以权利要求的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用浮力自动控制上游水位的弧门，其特征在于：包括闸墙(1)、设于闸墙(1)上的进水管(3)、设于闸墙(1)侧面的排水管(2)、出水管(9)、以及设于闸墙(1)外端的弧门(4)、与弧门(4)连接的铰接浮动机构，弧门(4)与闸墙(1)之间围设形成腔体(8)，铰接浮动机构位于腔体(8)中，进水管(3)的进口位于闸墙(1)上部，高于上游正常蓄水位，进水管(3)的出口位于闸墙(1)下部，且与腔体(8)连通，出水管(9)位于排水管(2)上部，且出水管(9)位置高于进水管(3)的出口，出水管(9)的截面大于进水管(3)出口的截面，排水管(2)的截面小于进水管(3)的截面。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用浮力自动控制上游水位的弧门，其特征在于：包括闸墙(1)、设于闸墙(1)上的进水管(3)、设于闸墙(1)侧面的排水管(2)、出水管(9)、以及设于闸墙(1)外端的弧门(4)、与弧门(4)连接的铰接浮动机构，弧门(4)与闸墙(1)之间围设形成腔体(8)，铰接浮动机构位于腔体(8)中，进水管(3)的进口位于闸墙(1)上部，高于上游正常蓄水位，进水管(3)的出口位于闸墙(1)下部，且与腔体(8)连通，出水管(9)位于排水管(2)上部，且出水管(9)位置高于进水管(3)的出口，出水管(9)的截面大于进水管(3)出口的截面，排水管(2)的截面小于...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪碧飞，
申请(专利权)人：长江勘测规划设计研究有限责任公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42