一种高效快捷的无级分层取水闸门装置制造方法及图纸

一种高效快捷的无级分层取水闸门装置，包括设置在坝体上进水口两侧的相对设置的取水闸门槽，其特征在于：在所述取水闸门槽内自下而上设置有多节门叶；取水闸门槽内的所有门叶分为一组且相邻门叶之间采用节间连接板进行连接形成整体式取水闸门；或者，取水闸门槽内的所有门叶分为多组形成多套叠梁式取水闸门，每套叠梁式取水闸门具有多节门叶且相邻门叶之间采用节间连接板进行连接成一体；每节门叶包括活动门瓣和流道闸，所述活动门瓣可转动安装在所述流道闸的上游侧；在每节门叶上设置有用于驱动所述活动门瓣开启或关闭的活动门瓣启闭装置；在坝体顶部设置有用于提升或下放所述整体式取水闸门或叠梁式取水闸门的门机或台车。台车。台车。

【技术实现步骤摘要】
一种高效快捷的无级分层取水闸门装置


[0001]本专利技术涉及水利水电工程金属结构
，尤其涉及一种高效快捷的无级分层取水闸门装置。

技术介绍

[0002]随着我国经济高速发展和人们生活的不断提高，国家对关系着人们身心健康和环境保护的生态用水安全问题越来越重视，而生态用水的水源地主要为水库，因此，水库是解决生态用水安全问题的重点关注对象之一。对于水库，其水体在铅直方向会存在温度和密度梯度，不同深度的水体，其水质的水温、溶解氧、浮游生物、浑浊度、二氧化碳等是不同的，从不同的深度取水，对生态、农业、水产养殖、人类生活及下游环境带来的影响不同，故水库通常需要设置分层取水设施。
[0003]对于水利工程，其水库的主要用途是灌溉用水和城镇生活用水，因对人身心健康的影响较大，通常对水质的要求更高，而水库的表层水往往受漂浮物或垃圾等污染而达不到要求，需取下部一定深度和范围的水体方能达到水质要求，因此，水库水质安全除控制污染源外，重要的是能引用满足生态水质要求的水体，这就要求水库能在任意深度及范围内取水。
[0004]对于水电工程，其下游河道的水深一般不大，因水流湍急，环流速度的垂直分量较大，从而使上下层水体不断搅混，水面与空气的热交换量能迅速传递到其它部位，所以在整个水流断面上的水温分布基本上是均匀的，位于水库的下游河道，其水温往往受气象条件、水库泄水孔(洞)位置、水库运行调度、水体与河床的热交换、区间各支流天然来水热交换等影响，其中受水库放流温度的影响较大，放流水温高，河道水温变高，反之则低。根据上述知，水电工程其水库主要用途是在发电的同时下放满足下游自然生态平衡的水体，主要是下放温度较高的水体，因此，水电工程一般引取水库表层水，提高下泄水温；但对于寒冷地区的水电工程，因冬季表层水体温度较低，则在冬季需引用中下部满足水温要求的水体，故对于寒冷地区的水电工程，其水库也要求能在较大深度范围内任意取用水体。
[0005]对于水库取水，目前国内较常采用的是在进水口或取水口设置叠梁闸门或多层取水流道等分层取水技术，其中以叠梁闸门的应用较多，尤其在高坝大库的水电工程中更显突出，比如金沙江白鹤滩、金沙江溪洛渡、澜沧江糯扎渡、澜沧江黄登、雅砻江锦屏一级、北盘江光照、瓯江滩坑等已建水电站(见表1)。根据表1知，国内已建大型水电工程的孔口数量较多，水位变幅大，机组引用流量大，由此导致叠梁闸门顶控制水深也较大，一般达15m以上，因此，操作一层的叠梁闸门次数较多，提升高度也较大，以金沙江溪洛渡水电站为例，若将同一层叠梁闸门提出孔口，需提出90节叠梁闸门门叶，操作次数达90次，运行繁琐且耗时过长。
[0006]表1国内部分代表性已建大型水电站叠梁闸门分层取水技术特性
[0007][0008]对于现有较常采用的叠梁闸门，其通常采用门机、台车等移动式启闭设备操作，为“一机多门”布置方式，一台启闭设备需要抓取不同孔口数量的闸门，因此启闭设备需在不同时刻通过抓梁水下抓取不同闸孔的叠梁闸门或整体闸门。由于闸门启闭为水下作业，会受到引水发电过流水体流速的影响，且下放深度较大，启闭设备抓取叠梁闸门过程中会存在：下放或提升速度过快易造成抓梁失衡产生摆动导致其被门槽卡住、入槽对位和叠梁闸门水下定位穿轴困难等诸多不确定风险因数，导致远程控制实现难度大，通常采用现地控制，从而造成现场工作人员工作强度过大，效率过低；且频繁的操作导致调度容错率差，一旦操作过程中出现叠梁闸门错位被卡住的现象，叠梁闸门操作时间将大幅延长，对电站运行安全及发电效益也会产生一定影响；以已建的某水电站为例，该水电站进水口水平方向同一挡水层设置36扇叠梁闸门，由于叠梁闸门数量多、共用门机、夜间无法操作、操作强度大等原因，正常下放一层门叶耗时约9天，且门机电机功率大，取水时，因门机一直处于运行状态，故能耗较大；此外，因每扇叠梁闸门的所有门叶处于一个门槽内，只能逐级逐层向下提取门叶取用上部水体或逐级逐层下放门叶挡住下部水体。经工程实践，现有较常采用的叠梁闸门技术，存在运行繁琐、耗时过长、能耗较大、且达不到任意深度取用水体要求，尤其在多进水口的水电工程中更加突出。对于设置多层取水口的分层取水技术，需在取水口顺水流向依次从上至下设置多层取水流道，每层流道内设置闸门，通过启闭设备操控每层流道内的闸门，因每层流道闸门在顺水流向位置需错开，这会增加取水口顺水流向长度，一般适用于取水深度不大的水库，否则会因取水口长度过大增加投资较多，但可以实现部分范围内取水，但因闸门启闭为动水操作，其启闭设备容量较大，电机功率大导致能耗大，且启闭闸门的时间依然较长，运行效率较低。国外某些工程采用的百页窗式技术虽可一定范围上实现任意取水要求，比如美国沙斯塔水电站，但为固定式，且百叶窗长期水下操作易损坏，检修维护需泄水降低水位至进水口底槛高程以下，造成水资源浪费，且该技术需用钢结构框架三面围住进水塔或取水塔，用钢量较大，经济性较差；所以，现有技术还存在不足，有待于进一步完善。

技术实现思路

[0009]本专利技术的主要目的是提出一种高效快捷的无级分层取水闸门装置，旨在解决上述技术问题。
[0010]为实现上述目的，本专利技术提出一种高效快捷的无级分层取水闸门装置，包括设置在坝体上进水口两侧的相对设置的取水闸门槽，其特征在于：在所述取水闸门槽内自下而上设置有多节门叶；
[0011]取水闸门槽内的所有门叶分为一组且相邻门叶之间采用节间连接板进行连接形成整体式取水闸门；或者，取水闸门槽内的所有门叶分为多组形成多套叠梁式取水闸门，每套叠梁式取水闸门具备多节门叶且相邻门叶之间采用节间连接板进行连接；
[0012]每节门叶包括活动门瓣和流道闸，所述活动门瓣可转动安装在所述流道闸的上游侧；在每节门叶上设置有用于驱动所述活动门瓣开启或关闭的活动门瓣启闭装置；在坝体顶部设置有用于提升或下放所述整体式取水闸门或叠梁式取水闸门的门机或台车。
[0013]优选的，所述活动门瓣启闭装置为电动推杆或者双作用油泵油缸集成一体式液压机；电动推杆或者双作用油泵油缸集成一体式液压机的一端铰接在活动门瓣上，另一端铰接在流道闸上。
[0014]优选的，在所述活动门瓣上设置有转动铰板，在所述流道闸上设置有固定铰板；所述转动铰板与固定铰板之间采用销轴转动连接；
[0015]当转动铰板设置在所述活动门瓣的下部时，固定铰板设置在所述流道闸的下部，电动推杆或者双作用油泵油缸集成一体式液压机的上挂点通过销轴与流道闸顶部的吊板连接，下挂点通过销轴与活动门瓣的吊耳连接；
[0016]当转动铰板设置在所述活动门瓣的上部时，固定铰板设置在所述流道闸的上部，电动推杆或者双作用油泵油缸集成一体式液压机的下挂点通过销轴与流道闸底部的吊板连接，上挂点通过销轴与活动门瓣的吊耳连接。
[0017]优选的，当活动门瓣可转动安装在所述流道闸的上游侧的左端或者右端时：
[0018]在活动门瓣左端或者右端的上部设置有转动铰板，在流道闸上与转动铰板位置对应处设置有固定铰板，所述转动铰板与固定铰板之间采用销轴转动连接；在活动门瓣左端或者右本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效快捷的无级分层取水闸门装置，包括设置在坝体上进水口(1)两侧的相对设置的取水闸门槽(2)，其特征在于：在所述取水闸门槽(2)内自下而上设置有多节门叶(4)；取水闸门槽(2)内的所有门叶(4)分为一组且相邻门叶(4)之间采用节间连接板(7)进行连接形成整体式取水闸门；或者，取水闸门槽(2)内的所有门叶(4)分为多组形成多套叠梁式取水闸门，每套叠梁式取水闸门具有多节门叶(4)且相邻门叶(4)之间采用节间连接板(7)进行连接形成一体；每节门叶(4)包括活动门瓣(5)和流道闸(6)，所述活动门瓣(5)可转动安装在所述流道闸(6)的上游侧；在每节门叶(4)上设置有用于驱动所述活动门瓣(5)开启或关闭的活动门瓣启闭装置(10)；在坝体顶部设置有用于提升或下放所述整体式取水闸门或叠梁式取水闸门的门机(9)或台车。2.如权利要求1所述的一种高效快捷的无级分层取水闸门装置，其特征在于：所述活动门瓣启闭装置(10)为电动推杆或者双作用油泵油缸集成一体式液压机；电动推杆或者双作用油泵油缸集成一体式液压机的一端铰接在活动门瓣(5)上，另一端铰接在流道闸(6)上。3.如权利要求2所述的一种高效快捷的无级分层取水闸门装置，其特征在于：在所述活动门瓣(5)上设置有转动铰板(42)，在所述流道闸(6)上设置有固定铰板(41)；所述转动铰板(42)与固定铰板(41)之间采用销轴转动连接；当转动铰板(42)设置在所述活动门瓣(5)的下部时，固定铰板(41)设置在所述流道闸(6)的下部，电动推杆或者双作用油泵油缸集成一体式液压机的上挂点(11)通过销轴与流道闸(6)顶部的吊板(12)连接，下挂点(13)通过销轴与活动门瓣(5)的吊耳(14)连接；当转动铰板(42)设置在所述活动门瓣(5)的上部时，固定铰板(41)设置在所述流道闸(6)的上部，电动推杆或者双作用油泵油缸集成一体式液压机的下挂点(13)通过销轴与流道闸(6)底部的吊板(12)连接，上挂点(11)通过销轴与活动门瓣(5)的吊耳(14)连接。4.如权利要求2所述的一种高效快捷的无级分层取水闸门装置，其特征在于：当活动门瓣(5)可转动安装在所述流道闸(6)的上游侧的左端或者右端时：在活动门瓣(5)左端或者右端的上部设置有转动铰板(42)，在流道闸(6)上与转动铰板(42)位置对应处设置有固定铰板(41)，所述转动铰板(42)与固定铰板(41)之间采用销轴转动连接；在活动门瓣(5)左端或者右端的下部设置有蘑菇轴头(70)，在流道闸(6)上与蘑菇轴头(70)位置对应处设置有底枢(73)，底枢(73)与蘑菇轴头(70)之间转动连接；电动推杆或者双作用油泵油缸集成一体式液压机的前挂点(71)与活动门瓣(5)的吊耳(14)通过销轴连接，后挂点(72)通过销轴与流道闸(6)侧部的吊板(12)连接。5.如权利要求1所述的一种高效快捷的无级分层取水闸门装置，其特征在于：所述活动门瓣(5)包括活动闸板(18)、框型水封装置(19)和支撑条(21)；所述框型水封装置(19)设置在活动闸板(18)下游侧的表面上；所述支撑条(21)安装在所述活动闸板(18)下游侧的表面上且位于框型水封装置(19)的左、右两侧；当活动门瓣(5)处于关闭挡水状态时，所述支撑条(21)抵靠在流道闸(6)上游侧的表面
上；所述支撑条(21)用于防止框型水封装置(19)发生过度压缩。6.如权利要求5所述的一种高效快捷的无级分层取水闸门装置，其特征在于：在所述流道闸(6)的上游侧表面上设置与框型水封装置(19)位置对应的框型止水座板(59)；当活动门瓣(5)处于关闭挡水状态时，所述框型水封装置(19)抵靠在所述框型止水座板(59)上。7.如权利要求5所述的一种高效快捷的无级分层取水闸门装置，其特征在于：所述活动门瓣(5)还包括L型P头水封装置(20)或竖向布置P头水封装置(107)；L型P头水封装置(20)或竖向布置P头水封装置(107)设置在所述活动闸板(18)上游侧的表面靠近左右两端位置处；在所述进水口(1)的取水闸门槽(2)上游两侧的边墙(57)上分别设置有止水座板(58)，所述L型P头水封装置(20)或竖向布置P头水封装置(107)与止水座板(58)相配合进行封水。8.如权利要求5所述的一种高效快捷的无级分层取水闸门装置，其特征在于：所述流道闸(6)为上横梁(22)、下横梁(23)以及左、右两侧的箱型边柱(24)焊接而成，流...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兴恩，湛正刚，赵再兴，张合作，申显柱，慕洪友，陈凡，杨桃萍，徐祎，劳海军，高伟，王鑫，邓达人，
申请(专利权)人：中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：