【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水利水电工程，尤其是一种分层取水折叠闸门装置。
技术介绍
1、随着梯级水库建设向高寒高海拔河源地区的推进，影响河库水系温度节律变化的驱动力因子之间的作用关系更为复杂，使得流域水温节律演变趋于复杂。为了改善水资源开发利用对流域生态系统的不利影响，维持河流生态系统的健康和可持续发展，各国均开展了一系列水库工程及非工程生态调控措施研究，通过水库调度对水资源进行合理优化配置，满足河流生态系统的健康稳定性需求。
2、水利水电工程中的分层取水技术则是作为水库调控下泄水温、改善下游取水水质、维持下游河道内鱼类生存环境、满足农作物生长水温要求的重要手段。
3、在国内外的许多水库中，为了改善下泄水温以达到对下游生态环境的保护，主要利用水库调度和下泄水流温度控制装置(temperature control device，简称tcd)等技术手段。分层取水技术有效利用了大型水库形成特有温度场的特点，对下泄水温的调控作用明显，是减缓下游水生态影响的有效措施，广泛应用于国内外的水电工程。对于水库取水，目前国内较常采用的方式为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、雅砻江锦屏一级等水电工程。由于目前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，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
4、公开号为cn114855722a的中国专利公开了一种根据水位变幅自动升降的浮动式分层取水闸门装置，以解决传统采用叠梁闸门分层取水技术，需逐孔逐层将叠梁闸门吊出或放入门槽，操作过程繁琐、耗时过长等技术难题。该专利技术的技术方案包括在水库进水口设置低于进水口底槛高程的下沉式闸门槽，在下沉式闸门槽内设置浮动式分层取水闸门装置，浮动式分层取水闸门装置由上部的浮动式箱体通过浮动式圆筒型拉杆装置与分层取水闸门连接组成，水位平衡时上部的浮动式箱体为部分淹没状态，浮动式箱体可根据库区水位变化自动调节水体淹没深度，实现随着水位变化自动升降，在满足下放表层高温水的同时，分层取水过程无需人力投入、无能耗，运行效率得到大幅提高，有效节约运行成本。
5、上述专利的技术方案虽然能能够实现对取水深度的自动调节，但其方案结构复杂、闸门驱动工作投入较多，不利于水下环境中的长期工作。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种能够保持表层取水深度不变、维持下游水温的分层取水折叠闸门装置，其结构简单、运行可靠。
2、为解决上述技术问题本专利技术所采用的技术方案是：分层取水折叠闸门装置，包括至少一组门槽结构以及设置在门槽结构内并与门槽结构形成滑动配合的门叶组件，门叶组件为多个门叶可转动连接组成的可折叠结构，门槽结构在水位高程方向上从水位面上方向下延伸设置至水位面下方，还包括可活动设置在门槽结构顶部的浮箱以及固定在浮箱上的卷扬设备，卷扬设备与门叶组件的顶部连接并通过对门叶组件的提升使其在水位高程方向上滑动以展开。本专利技术通过分层取水折叠闸门装置中增加浮箱，利用浮箱漂浮在水库水面上作为卷扬设备工作高度的调节设备，浮箱能够随蓄水位的变化而自动调节自身高程，进而使得被浮箱支持的卷扬设备一同升降，卷扬设备作为带动门叶组件展开的提升设备而使得表层取水深度保持不变；并且能够在需要时通过卷扬设备来调节门叶组件的展开长度，从而实现不同高程的取水工作，实现对下泄水温的调节。
3、作为上述方案的改进：所述门叶组件中的相邻门叶之间通过销轴连接形成可转动配合，门叶通过悬臂定轮与门槽结构形成滑动配合，且门叶可在卷扬设备的提升作用下绕悬臂定轮转动。本专利技术通过门叶之间的销轴配合来实现相邻门叶之间的可转动连接，从而使得相邻门叶之间能够通过转动进行折叠；通过悬臂定轮将门叶可滑动安装在门槽结构上，利用卷扬设备带动门叶顺着门槽结构的滑动来对整个门叶组件进行提升以使其整体展开。
4、作为上述方案的改进：所述门叶靠近门槽结构顶部一端与门叶上设置悬臂定轮处之间的距离小于门叶靠近门槽结构底部一端与门叶上设置悬臂定轮处之间的距离。本专利技术通过对门叶上悬臂定轮设置位置进行改进，使得门叶以悬臂定轮为基点在门叶的两端形成不同长度的力矩，使得承受正向水压时门叶组件在展开状态的面积大于其折叠状态的面积，能够在机组因负荷问题突然关闭而产生水压反击现象时使门叶组件底部呈打开状态，进而起到快速泄压的作用。
5、作为上述方案的改进：所述门叶组件在展开状态时，门叶组件与水平方向之间夹角的数值不超过80°。本专利技术通过对门叶组件展开状态时的伸直程度进行限定，以80°角度作为最大伸直角度，使得整个门叶组件不能达到完全竖直的伸直状态，门叶组件中的全部门叶都保持大角度的倾斜状态，则门叶组件能够在自身重力作用下进行折叠，不要额外施加动力。
6、作为上述方案的改进：所述门叶为内部设有空腔的中空结构。本专利技术通过在门叶内部设置空腔使得门叶的整体重量减轻，同时门叶内部存在空气的空腔能够为门叶提供一定的浮力，减轻门叶组件在水中的重量，从而能够减小浮箱的设计规模和卷扬设备的提升动力，有利于降低生产成本。
7、作为上述方案的改进：所述门叶组件中门叶的总数量为偶数。本专利技术中采用偶数数量的门叶，能够使得门叶组件中每两个相邻门叶之间形成受力平衡的配合关系，整个门叶组件对于水压受力均匀，避免因受力不平均而引起的局部损坏，有利于延长门叶组件的使用寿命。
8、作为上述方案的改进：还包括设置在门槽结构上游方向的拦污栅，所述拦污栅水位高程方向上从水位面上方向下延伸设置至水面下方；拦污栅与门槽结构为一一对应关系。
9、本专利技术的有益效果是：本专利技术通过分层取水折叠闸门装置中增加浮箱，利用浮箱漂浮在水库水面上作为卷扬设备工作高度的调节设备，浮箱能够随蓄水位的变化而自动调节自身高程，进而使得被浮箱支持的卷扬设备一同升降，卷扬设备作为带动门叶组件展开的提升设备而使得表层取水深度保持不变；并且能够在需要时通过卷扬设备来调节门叶组件的展开长度，从而实现不同高程的取水工作，实本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.分层取水折叠闸门装置，包括至少一组门槽结构(100)以及设置在门槽结构(100)内并与门槽结构(100)形成滑动配合的门叶组件(200)，门叶组件(200)为多个门叶(210)可转动连接组成的可折叠结构，门槽结构(100)在水位高程方向上从水位面上方向下延伸设置至水位面下方，其特征在于：还包括可活动设置在门槽结构(100)顶部的浮箱(300)以及固定在浮箱(300)上的卷扬设备(400)，卷扬设备(400)与门叶组件(200)的顶部连接并通过对门叶组件(200)的提升使其在水位高程方向上滑动以展开。
2.如权利要求1所述的分层取水折叠闸门装置，其特征在于：所述门叶组件(200)中的相邻门叶(210)之间通过销轴(220)连接形成可转动配合，门叶(210)通过悬臂定轮(230)与门槽结构(100)形成滑动配合，且门叶(210)可在卷扬设备(400)的提升作用下绕悬臂定轮(230)转动。
3.如权利要求2所述的分层取水折叠闸门装置，其特征在于：所述门叶(210)靠近门槽结构(100)顶部一端与门叶(210)上设置悬臂定轮(230)处之间的距离小于门叶(21
4.如权利要求1所述的分层取水折叠闸门装置，其特征在于：所述门叶组件(200)在展开状态时，门叶(210)与水平方向之间夹角的数值不超过80°。
5.如权利要求1所述的分层取水折叠闸门装置，其特征在于：所述门叶(210)为内部设有空腔的中空结构。
6.如权利要求1所述的分层取水折叠闸门装置，其特征在于：所述门叶组件(200)中门叶(210)的总数量为偶数。
7.如权利要求1至6任意一项所述的分层取水折叠闸门装置，其特征在于：还包括设置在门槽结构(100)上游方向的拦污栅(500)，所述拦污栅(500)水位高程方向上从水位面上方向下延伸设置至水面下方；拦污栅(500)与门槽结构(100)为一一对应关系。
...【技术特征摘要】
1.分层取水折叠闸门装置，包括至少一组门槽结构(100)以及设置在门槽结构(100)内并与门槽结构(100)形成滑动配合的门叶组件(200)，门叶组件(200)为多个门叶(210)可转动连接组成的可折叠结构，门槽结构(100)在水位高程方向上从水位面上方向下延伸设置至水位面下方，其特征在于：还包括可活动设置在门槽结构(100)顶部的浮箱(300)以及固定在浮箱(300)上的卷扬设备(400)，卷扬设备(400)与门叶组件(200)的顶部连接并通过对门叶组件(200)的提升使其在水位高程方向上滑动以展开。
2.如权利要求1所述的分层取水折叠闸门装置，其特征在于：所述门叶组件(200)中的相邻门叶(210)之间通过销轴(220)连接形成可转动配合，门叶(210)通过悬臂定轮(230)与门槽结构(100)形成滑动配合，且门叶(210)可在卷扬设备(400)的提升作用下绕悬臂定轮(230)转动。
3.如权利要求2所述的分层取水折叠闸门装置，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋德成，杨明松，崔家仲，陈祖嘉，张鹏，
申请(专利权)人：中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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