一种具有破冰和拦污功能的自动翻转水闸制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有破冰和拦污功能的自动翻转水闸，包括破冰系统和拦污系统；破冰系统包括光电传感器、纵向导轨、横向导轨和破冰钻头装置；光电传感器包括发射端和接收端，发射端和接收端相对设置在渠道两侧；纵向导轨设置在渠道的两内侧，横向导轨垂直于纵向导轨设置在两纵向导轨之间，且可沿纵向导轨运动，破冰钻头装置设置在横向导轨上，且可沿横向导轨运动。本实用新型专利技术的具有破冰和拦污功能的自动翻转水闸，通过设置破冰系统和拦污系统，既能拦截污泥，又能破冰，可以克服已有各种破冰排冰方法的缺陷，并解决由于冰害导致的引水渠不能正常运行、水电站不能正常工作发挥效益等问题，特别适于供电难、监管难度大的偏远地区。地区。地区。

【技术实现步骤摘要】
一种具有破冰和拦污功能的自动翻转水闸


[0001]本技术属于水闸
，具体涉及一种具有破冰和拦污功能的自动翻转水闸。

技术介绍

[0002]如今，农村、山区普遍通过修建渠道进行引水灌溉和农业生产，大多通过水闸控制取引水过程。传统的水闸主要由启闭机实现门叶的开启和闭合。为了满足水闸启闭的能量需求，往往需要在偏远地带架设电网，从而为水闸提供电能。除此之外，现有的水闸大多采用人工监管的方式来实施运行管理，消耗了巨大的人力成本，而且在夜间监管难度大，容易引发安全事故，并且水闸一旦少量泥沙淤积在门叶底部，就会产生较大的阻力矩，直接增大门叶的开启难度，甚至造成闸门门叶无法正常翻转。而且，传统的翻转水闸只有一个铰轴，使闸门容易产生来回震荡，拍打现象严重，可靠性较差。
[0003]为了解决以上问题，专利CN207525717U公开了一种具备拦污功能的自动翻转水闸，采用拦污栅拦截大块的污淤泥。但引水式水电站冬季运行中会面临多种冰、冰冻危害问题，可能导致引水渠首处由于冰洪造成冰块大量堆积和堵塞，无法引水，甚至冰水漫堤，冲毁渠道。并且初春时期，河道日融夜冻，冻融交替，大量日融浮冰进入前池，在前池排冰闸冻结失效的情况下，进入前池的冰凌不能及时排除，导致进水拦污栅被冰凌堵死，前池水位骤塑没溢，电站停产等等。此外，在天气回暖后，冰盖将在水渠内融化，成为碎冰，顺流漂向下游，会对下游闸门，拦污栅等水工建筑物造成威胁。现有方案未能有效解决冰期水闸的除冰和拦污难题，不仅不利于充分发挥水闸调蓄水资源的功能，还存在一定的安全隐患。
技术内容
[0004]本技术的目的在于，提供一种具有破冰和拦污功能的自动翻转水闸，拦截污泥，破除冰块，提高水闸的可靠性和安全性。
[0005]为了解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是：
[0006]一种具有破冰和拦污功能的自动翻转水闸，包括破冰系统和拦污系统；破冰系统包括光电传感器、纵向导轨、横向导轨和破冰钻头装置；光电传感器包括发射端和接收端，发射端和接收端相对设置在渠道两侧；纵向导轨设置在渠道的两内侧，横向导轨垂直于纵向导轨设置在两纵向导轨之间，且可沿纵向导轨运动，破冰钻头装置设置在横向导轨上，且可沿横向导轨运动。
[0007]进一步地，纵向导轨包括两个纵向传动轮和套设在两个纵向传动轮上的纵向传送带；横向导轨的两端均设有横向传动轮，横向传动轮的外侧设有转动轴；纵向传送带套设在转动轴上，通过纵向传送带带动转动轴转动，从而带动横向传动轮在纵向导轨中运动，进而带动横向导轨沿纵向导轨运动。
[0008]进一步地，破冰钻头装置包括可伸缩的钻头，可伸缩的钻头的上方相对的两侧分别设有驱动滑轮；横向导轨设有供驱动滑轮滑动的滑槽。
[0009]进一步地，破冰钻头装置还设有钻头驱动机构，钻头驱动机构设置在可伸缩的钻头上方，钻头驱动机构包括用于控制破冰钻头装置沿横向导轨运动的横向驱动器和用于控制可伸缩的钻头伸缩的液压式伸缩控制器；纵向导轨上设有用于控制横向导轨在纵向导轨上运动的纵向驱动器。
[0010]进一步地，破冰系统还包括单片机，单片机与光电传感器、纵向驱动器、横向驱动器、液压式伸缩控制器连接。
[0011]进一步地，破冰系统还包括用于控制破冰系统启闭和运行的矩阵键盘，矩阵键盘与纵向驱动器、横向驱动器、液压式伸缩控制器连接。
[0012]进一步地，破冰系统还包括固定支架，固定支架设置在渠道两侧，纵向导轨设置在固定支架上；光电传感器为多个，排布在渠道两侧。
[0013]进一步地，拦污系统包括安装在渠底用于拦截大颗粒污淤泥的拦污栅，用于储存污淤泥的储污槽，安装在储污槽底部用于测量槽底压力的压力感应器，通过储污槽铰点与储污槽连接的提拉杆，通过伸缩臂与提拉杆连接的控制箱，安装在控制箱底部用于控制伸缩臂工作的提拉控制器，安装在控制箱内用于接收压力感应器信号的单片机，单片机与提拉控制器、压力感应器均通过通信线路连接。
[0014]进一步地，该水闸还包括制动系统，制动系统包括主闸门门叶、附加门叶、桁架、铰轴和铰座；附加门叶安装在主闸门门叶的中上部；主闸门门叶通过桁架与铰轴连接，桁架为三角交错结构；铰轴包括第一铰轴、第二铰轴和第三铰轴，铰座上设有与胶轴配合的第一铰槽、第二铰槽、第三铰槽。
[0015]进一步地，该水闸还包括发电系统，发电系统包括蓄电池组、与蓄电池组连接的交直流电源转换器和分别通过第一充电保护电路、第二充电保护电路与交直流电源转换器连接的太阳能发电装置和预留的外接电源。
[0016]本技术的有益效果是：本技术的具有破冰和拦污功能的自动翻转水闸，通过设置破冰系统和拦污系统，既能拦截污泥，又能破冰，可以克服已有各种破冰排冰方法的缺陷，并解决由于冰害导致的引水渠不能正常运行、水电站不能正常工作发挥效益等问题，特别适于供电难、监管难度大的偏远地区。
[0017]进一步地，破冰系统还包括单片机，单片机与光电传感器、纵向驱动器、横向驱动器、液压式伸缩控制器连接；无需人工监管，由光电传感器感测，实现自动破冰，节约人力成本。
[0018]进一步地，破冰系统还包括用于控制破冰系统启闭和运行的矩阵键盘，矩阵键盘与纵向驱动器、横向驱动器、液压式伸缩控制器连接；在一些特殊情况下，可以直接通过矩阵键盘人工操控破冰钻头装置横向、纵向以及钻头上下破冰运动。
[0019]进一步地，该水闸还包括发电系统，无需外部提供动力，减少能源消耗。
附图说明
[0020]图1为本技术的具有破冰和拦污功能的自动翻转水闸的发电系统示意图。
[0021]图2为本技术的具有破冰和拦污功能的自动翻转水闸的破冰系统示意图。
[0022]图3为本技术的具有破冰和拦污功能的自动翻转水闸的破冰系统剖视图。
[0023]图4为本技术的具有破冰和拦污功能的自动翻转水闸的破冰钻头示意图。
[0024]图5为本技术的具有破冰和拦污功能的自动翻转水闸的横向导轨示意图。
[0025]图6为本技术的具有破冰和拦污功能的自动翻转水闸的破冰系统侧视图。
[0026]图7为本技术的具有破冰和拦污功能的自动翻转水闸的总体示意图。
[0027]图中：1
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蓄电池组，2
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交直流电源转换器，301
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第一充电保护电路，302
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第二充电保护电路，4
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太阳能发电装置，5
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外接电源，6
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单片机，7
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破冰钻头装置，8
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横向导轨，9
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纵向导轨，10
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固定支架，11
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光电传感器，12
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矩阵键盘，13
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滑槽，14
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发射端，15
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接收端，16
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纵向传送带控制槽，17
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有破冰和拦污功能的自动翻转水闸，其特征在于，包括破冰系统和拦污系统；破冰系统包括光电传感器、纵向导轨、横向导轨和破冰钻头装置；光电传感器包括发射端和接收端，发射端和接收端相对设置在渠道两侧；纵向导轨设置在渠道的两内侧，横向导轨垂直于纵向导轨设置在两纵向导轨之间，且可沿纵向导轨运动，破冰钻头装置设置在横向导轨上，且可沿横向导轨运动。2.根据权利要求1所述的具有破冰和拦污功能的自动翻转水闸，其特征在于，纵向导轨包括两个纵向传动轮和套设在两个纵向传动轮上的纵向传送带；横向导轨的两端均设有横向传动轮，横向传动轮的外侧设有转动轴；纵向传送带套设在转动轴上，通过纵向传送带带动转动轴转动，从而带动横向传动轮在纵向导轨中运动，进而带动横向导轨沿纵向导轨运动。3.根据权利要求1所述的具有破冰和拦污功能的自动翻转水闸，其特征在于，破冰钻头装置包括可伸缩的钻头，可伸缩的钻头的上方相对的两侧分别设有驱动滑轮；横向导轨设有供驱动滑轮滑动的滑槽。4.根据权利要求3所述的具有破冰和拦污功能的自动翻转水闸，其特征在于，破冰钻头装置还设有钻头驱动机构，钻头驱动机构设置在可伸缩的钻头上方，钻头驱动机构包括用于控制破冰钻头装置沿横向导轨运动的横向驱动器和用于控制可伸缩的钻头伸缩的液压式伸缩控制器；纵向导轨上设有用于控制横向导轨在纵向导轨上运动的纵向驱动器。5.根据权利要求4所述的具有破冰和拦污功能的自动翻转水闸，其特征在于，破冰系统还包括单片机，单片机与光电传感器、纵向驱动器、横向驱动器、液压式伸缩控制器连接。6.根据权利要求4...

【专利技术属性】
技术研发人员：王雨欣，尹家波，李国航，田晶，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：新型
国别省市：