一种水下浮式弧形闸门分层取水系统技术方案

本发明专利技术涉及水利水电工程技术领域，具体涉及一种水下浮式弧形闸门分层取水系统，安装在水库取水口处，包括：基座侧墙，安装在水流方向的至少一侧；叠梁门本体，沿竖直方向滑动安装在基座侧墙上；弧形闸门本体，其轴线与基座侧墙垂直，弧形闸门本体沿竖直方向滑动安装在基座侧墙上，弧形闸门本体与基座侧墙之间安装有升降装置，弧形闸门的凸面朝向来水方向设置，弧形闸门本体朝向叠梁门本体的一侧与叠梁门本体抵接。通过弧形闸门本体在叠梁门本体上方对取水高度进行控制，实现了在动水工况下对叠梁门本体高度的调节和对取水层的调节，大大缩短了对叠梁门本体高度调节所需的时间，消除了叠梁门本体高度调节时对水利工程中的电力调度的影响。度的影响。度的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种水下浮式弧形闸门分层取水系统


[0001]本专利技术涉及水利水电工程
，具体涉及一种水下浮式弧形闸门分层取水系统。

技术介绍

[0002]水温对水生态系统中的物理、化学和生物过程起着重要作用，是水环境研究中的基本要素，影响范围极广。而分层取水是缓解水库或水电站下泄低水温影响的主要有利措施。水坝实现分层取水后，能够改善大坝下泄水温问题，保护了下游河道生物种群结构不被破坏。大流量条件下分层取水措施主要有多层取水口、叠梁门、隔水帷幕等。
[0003]现有技术中的叠梁门的运行原理为当水位升高后，通过下放一系列闸门拦挡在电站取水口前方的一定范围内，使电站取水高程从取水口上移至叠梁门顶，使得在库区水温分层的情况下取用上层温度较高的水体。由于叠梁门在动水中提放难度较大，在利用叠梁门进行分层取水时需预先将水流截停后再对叠梁门进行提放，操作时间较长，对各大水利工程的电力调度的影响较大；单层叠梁门高度固定，无法根据来流水温动态自适应调节，下泄水温改善效果有限。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术水利工程中的叠梁门无法在动水中提放、无法根据来流水温动态自适应调节的缺陷，从而提供一种水下浮式弧形闸门分层取水系统。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种水下浮式弧形闸门分层取水系统，安装在水库取水口处，包括：基座侧墙，安装在水流方向的至少一侧；叠梁门本体，沿竖直方向滑动安装在基座侧墙上；弧形闸门本体，其轴线与基座侧墙垂直，弧形闸门本体沿竖直方向滑动安装在基座侧墙上，弧形闸门本体与基座侧墙之间安装有升降装置，弧形闸门的凸面朝向来水方向设置，弧形闸门本体朝向叠梁门本体的一侧与叠梁门本体抵接。
[0006]可选地，升降装置包括：驱动电机和安装在驱动电机驱动轴上的升降齿轮，基座侧墙上设置有升降齿条，升降齿轮与升降齿条啮合配合。
[0007]可选地，升降装置还包括螺旋升降轮，基座侧墙上设有螺纹筒，螺旋升降轮与螺纹筒螺纹配合。
[0008]可选地，驱动电机的输出轴上安装有传动齿轮，传动齿轮上啮合安装有第一传动杆，螺旋升降轮上同轴安装有辅助齿轮，第一传动杆远离传动齿轮的一端与辅助齿轮啮合配合。
[0009]可选地，传动齿轮上还啮合安装有第二传动杆，第二传动杆远离传动齿轮的一端与升降齿轮啮合配合。
[0010]可选地，弧形闸门本体包括：第一弧形闸片，其凹面固定安装有连接件；第二弧形闸片，安装在第一弧形闸片上侧，第二弧形闸片的轴线与第一弧形闸片的轴线平行，第二弧形闸片的凹面安装有被动伸缩件，被动伸缩件一端安装在第二弧形闸片上，另一端转动安装在连接件上；驱动伸缩件，一端安装在连接件上，另一端安装在被动伸缩件上。
[0011]可选地，还包括水温监测装置，安装在叠梁门本体上游和/或弧形闸门本体下游。
[0012]可选地，还包括水温水位探测装置，安装在叠梁门本体上游的水体中。
[0013]可选地，叠梁门本体上游的水体中设置有拦漂排，拦漂排上间隔设置有多个水温水位探测装置。
[0014]可选地，弧形闸门本体安装在叠梁门本体下游。
[0015]本专利技术技术方案，具有如下优点：1.本专利技术提供的水下浮式弧形闸门分层取水系统，安装在水库取水口处，包括：基座侧墙，安装在水流方向的至少一侧；叠梁门本体，沿竖直方向滑动安装在基座侧墙上；弧形闸门本体，其轴线与基座侧墙垂直，弧形闸门本体沿竖直方向滑动安装在基座侧墙上，弧形闸门本体与基座侧墙之间安装有升降装置，弧形闸门的凸面朝向来水方向设置，弧形闸门本体朝向叠梁门本体的一侧与叠梁门本体抵接。
[0016]利用水下浮式弧形闸门分层取水系统进行取水层调节时，当水库水位开始上升或下降，导致取水层高度将要超过当前弧形闸门本体和叠梁门本体的控制范时，通过外部设备带动叠梁门本体沿基座侧墙上下滑动，使得叠梁门本体上升或下降到所需位置，然后利用升降装置带动弧形闸门本体沿基座侧墙攀爬上升或下降，将弧形闸门本体调整到所需高度。通过弧形闸门本体在叠梁门本体上方对取水高度进行控制，使得叠梁门本体所处深度位置的水体相当于静水状态，能够对叠梁门本体的高度进行直接调节，无需对水体内的水流进行截停，实现了在动水工况下对叠梁门本体高度的调节和对取水层的调节，大大缩短了对叠梁门本体高度调节所需的时间，而且在调整过程中时，水库取水口处的水流仍可以流动，水库内的发电系统无需停机等待，消除了叠梁门本体高度调节时对水利工程中的电力调度的影响。
[0017]2.本专利技术提供的水下浮式弧形闸门分层取水系统，升降装置包括：驱动电机和安装在驱动电机驱动轴上的升降齿轮，基座侧墙上设置有升降齿条，升降齿轮与升降齿条啮合配合。通过驱动电机带动升降齿轮转动，升降齿轮与基座侧墙上的升降齿条啮合配合，进而带动平板闸门本体进行升降调节，便于控制。
[0018]3.本专利技术提供的水下浮式平板闸门分层取水系统，升降装置还包括螺旋升降轮，基座侧墙上设有螺纹筒，螺旋升降轮与螺纹筒螺纹配合。通过利用螺旋升降轮与螺纹筒螺纹配合和升降齿轮与升降齿条啮合配合联动对平板闸门本体进行升降调节，提升平板闸门升降动作时的稳定性。
[0019]4.本专利技术提供的水下浮式平板闸门分层取水系统，驱动电机的输出轴上安装有传动齿轮，传动齿轮上啮合安装有第一传动杆，螺旋升降轮上同轴安装有辅助齿轮，第一传动杆远离传动齿轮的一端与辅助齿轮啮合配合。通过设置第一传动杆，利用驱动电机同时带动螺旋升降轮和升降齿轮，使螺栓升降轮与升降齿轮联动同步动作，提升平板闸门升降动
作时的稳定性。
[0020]5.本专利技术提供的水下浮式弧形闸门分层取水系统，弧形闸门本体包括：第一弧形闸片，其凹面固定安装有连接件；第二弧形闸片，安装在第一弧形闸片上侧，第二弧形闸片的轴线与第一弧形闸片的轴线平行，第二弧形闸片的凹面安装有被动伸缩件，被动伸缩件一端安装在第二弧形闸片上，另一端转动安装在连接件上；驱动伸缩件，一端安装在连接件上，另一端安装在被动伸缩件上。
[0021]通过将弧形闸门本体设置为分体式闸门，利用第一弧形闸片和第二弧形闸片共同对取水层高度进行调节。当下泄水流所需水温与取水层温度相差较小，即水温层需调整高度与弧形闸门本体的高度相差较小时，通过驱动伸缩件伸长或缩短，带动被动伸缩件绕连接件上的转动安装轴转动，进而带动第二弧形闸片发生摆动，从而调整弧形闸门本体整体的高度以对取水层高度进行微调，使其满足需求，进而实现对取水层高度的精确调整。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为本专利技术的实施方式中提供的水下浮式弧形闸门分层取水系统的示意图。
[0024]图2为本专利技术的实施方式中提供的叠梁门本体与基座本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水下浮式弧形闸门分层取水系统，其特征在于，安装在水库取水口处，包括：基座侧墙（1），安装在水流方向的至少一侧；叠梁门本体（2），沿竖直方向滑动安装在所述基座侧墙（1）上；弧形闸门本体，其轴线与所述基座侧墙（1）垂直，所述弧形闸门本体沿竖直方向滑动安装在所述基座侧墙（1）上，所述弧形闸门本体与所述基座侧墙（1）之间安装有升降装置，所述弧形闸门的凸面朝向来水方向设置，所述弧形闸门本体朝向所述叠梁门本体（2）的一侧与所述叠梁门本体（2）抵接。2.根据权利要求1所述的水下浮式弧形闸门分层取水系统，其特征在于，所述升降装置包括：驱动电机（7）和安装在所述驱动电机（7）驱动轴上的升降齿轮（8），所述基座侧墙（1）上设置有升降齿条（10），所述升降齿轮（8）与所述升降齿条（10）啮合配合。3.根据权利要求2所述的水下浮式弧形闸门分层取水系统，其特征在于，所述升降装置还包括螺旋升降轮（9），所述基座侧墙（1）上设有螺纹筒（11），所述螺旋升降轮（9）与所述螺纹筒（11）螺纹配合。4.根据权利要求3所述的水下浮式弧形闸门分层取水系统，其特征在于，所述驱动电机（7）的输出轴上安装有传动齿轮（12），所述传动齿轮（12）上啮合安装有第一传动杆（13），所述螺旋升降轮（9）上同轴安装有辅助齿轮（14），所述第一传动杆（13）远离所述传动齿轮（12）的一端与所述辅助齿轮（14）啮合配合。5.根据权利要求4所述的水下浮式弧形闸门分层取水系统，其特征在于，所述传...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋定国，刘伟，戴会超，郑铁刚，王海，任实，邹鹏，李婉，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：