采用双亏轮转动机构的流体闸或阀制造技术

本发明专利技术涉及一种采用双亏轮转动机构的流体闸或阀，它包括安装于水流通道两侧坝体的内侧且能分别绕各自轮心线转动的至少一对亏轮；亏轮由亏蚀部分轮体的圆柱体构成，坝体两侧的亏轮的轮心线平行，轮心距小于坝体两侧的亏轮的半径之和；亏轮的亏蚀部分使其部分外圆柱面沿轴向方向整体缺失，坝体内侧设有与亏轮的残留部分的外圆柱面转动配合的内圆柱面；亏轮的残留部分形状使坝体两侧的亏轮在转动过程中能实现以下两种状态：一是坝体两侧的亏轮的残留部分能对顶或嵌入配合而使两亏轮之间的水流通道断流；二是坝体两侧的亏轮的残留部分能对开而使两亏轮之间的水流通道通流。本发明专利技术可减少流体压力对闸门的影响，实现快速开关闸门以通断水流的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种采用双亏轮转动机构的流体闸或阀，它可用于对江河、湖泊、围堰或溪 流中的水流进行截流、节流或排放控制，也可用于对其它各种功能适应性水流通道、水通道 的通断实现控制。
技术介绍
目前都是采用传统的升降式落闸来对小河流、水库、水电站、流渠、分流水系等水流通 道实现截流排放。由于这种传统的升降式落闸存在操作不方便、操作控制时间长、结构复杂 、受到承重限制等缺陷。对于大江大河截流等要考虑交通便捷因素的场所，对闸门的即时开 放性要求比较高，但由于闸门两侧受到大江水流高低水位差的影响，如八字开的闸门，它的 迎水面所承担的水压就相当高，如果直接开启闸门，则闸门承担的力矩很大，因此需要通过 设置其它辅助设施来消解转化闸门所受到的力矩。但即使这样，仍需耗费很长时间，而且目 前尚没有较为有效的强制开闸措施，此外，这种传统的闸门还存在无法排除冲击物和逆水操 作的危险性等问题，而且其自身也缺乏即时排除危险障碍的措施。因此这种传统的升降式落 闸和八字开闸门的应用受到很大局限性。困扰坝体使用的安全及造成环境影响的问题是拦坝建设一直悬而不能彻底解决的难题， 特别是大量的流体沉积物及漂浮物对大坝的运转直接构成威胁，甚至直接对坝体主体发电功 能设施部分构成障碍。对于相对复杂且随时可能发生意外恶劣情况的自然环境，由于建筑体机构本身的局限性 所造成的不仅是遗憾，而且还十分危险；因此建筑体机构必须具备处置可能发生的相应危机 的能力，并且功能应尽可能完整化、强大化和适应性强；而使机构功能实现便捷化和省力也 将作为优化机构的理想选择。由此，以实现减流体压力作用影响、以减化或消解流体沉积物以及能够达成漂浮物排放 或清除、以及实现坝体运作机构的灵活快速反应能力等对大自然利用工程的高度要求的改善 将是人类拓展对大自然的适应能力的大势所趋。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种采用双亏轮转动机构的流体闸或阀，它可减少流体压力对闸 门的影响，实现快速开关闸门以通断水流的目的。本专利技术技术方案是这样构成的， 一种采用双亏轮转动机构的流体闸或阀，其特征在于 它包括分别安装于水流通道两侧坝体的内侧、且能分别绕各自轮心线转动的至少一对亏轮； 每侧亏轮均由亏蚀了部分轮体的圆柱体构成，且坝体两侧的亏轮的轮心线相互平行，轮心距 小于坝体两侧的亏轮的半径之和；每侧亏轮的亏蚀部分均使该亏轮的部分外圆柱面沿轴向方 向整体缺失，每侧坝体的内侧都设有能与该侧亏轮的残留部分的外圆柱面形成转动配合的内 圆柱面；所述亏轮的残留部分形状使坝体两侧的亏轮在转动过程中能实现以下两种不同状态 :(一)坝体两侧的亏轮的残留部分能对顶或嵌入配合从而使两亏轮之间的水流通道实现断 流状态；(二 )坝体两侧的亏轮的残留部分能对开从而使两亏轮之间的水流通道实现通流状 态。本专利技术上述技术方案通过两个亏轮在旋转过程中所实现的对顶和对开状态，可对流经两 亏轮之间的流体实现快速通断功能。较之现有技术而言，本专利技术不仅能实现快速通断流体的 功能，而且由于本专利技术亏轮所特有的轮圆柱形转切面，可以主要地消减流体及流体沉积物等 所带给闸门的切向障阻力；而且亏轮旋伸出坝体的外圆柱面还可以利用其所承受的流体惯压 力而有效的关合旋转的闸门。本专利技术上述技术方案的优选方案如下所述亏轮具有用来使坝体两侧的亏轮实现对顶状 态的尖角。本专利技术在处理其实现旋转关合闸门的功能时，对于两个旋转闸门(即两个亏轮)的对顶 关合结合部结构作了特殊角切处理，是为了让各亏轮切入接合牢靠、对顶稳定，从而能适应 双亏轮实现断流过程的结构可靠性和转动稳定性需要，为此，本专利技术上述技术方案做了以下 改进每侧亏轮的尖角处都设有用来与另一侧亏轮的尖角凹凸配合从而使坝体两侧的亏轮对 顶接合牢靠的凹缺口。为了能实现亏轮的非逆流转位转动方式，从而对亏轮动力操作实现减负和顺利导流。本 专利技术上述技术方案的进一步改进在于每侧亏轮的亏蚀部分都在与其外圆柱面相对的一侧形 成凹部，且该凹部的形状足以使坝体另一侧的亏轮的外圆柱面转动通过该凹部。通过上述改 进，本专利技术在操作过程中可使起主要关合作用的亏轮转动方向一致，即两亏轮由对顶转换到 对开状态时，作为主要作用的一侧亏轮能顺着水流方向同向旋转。使起主要关合作用的亏轮 转动方向实现一致的主要好处在于(1)可以实现对轮转动机构的惯性运作；(2)可以整 和利用流体的惯压力，不必逆行排斥流体的惯压力，可以消除流体惯压力的负作用；(3) 可以减少机构动力配置，当亏轮转动与流体流向同向时，流体惯压力所给予亏轮的推动转动 力矩，将不仅有可能省却该亏轮的驱动力，而且可以轻松地实现过程的免机动力手动操作；甚至有可能实现运转高速化和进行顺利；(4)由于操控转动机构不受制于流体，机构可以 方便地实现对高速流体的直接截流；(5)可以在很大程度上减小操作机构设备的载荷，减 小操控设备载重，并提高其结构安全系数。尽管亏轮转动方向一致对减负机构操作起着方面性重要作用，但在机构操作负荷允许的 情况下，让双亏轮在关闸状态直接逆流方向开启也是可以允许的，此时由于亏轮具有外圆柱 面，流体静压力方向将集中于旋转中心，而不构成对亏轮转动的阻力矩；而流体惯力也相当 部分由亏轮外圆柱面转化为对亏轮的迴转推动力矩；而亏轮转动实际的转动阻力矩比八字形 闸门要小的多，其危险性将变得相应可以承受。其实现结构特征在于亏轮的主体呈外圆柱 形结构。关键地，此时的亏轮将获得比较小的转动角度。所述亏轮的截面形状呈类似月芽状，每侧亏轮的凹缺口具有一对在实现对顶状态时能使 另一侧亏轮的尖角旋转切入并接合牢靠的与另一侧亏轮的尖角相匹配的圆弧面，坝体两侧的 亏轮通过月芽芽尖处的尖角和凹缺口实现对顶和止动。该种为适应配合亏轮旋转圆柱表面的 旋转运动方式，所特别设置的各个圆弧面的配置，其目的在于使构成机构的运动组件在运动 过程中能排除其所受到的外力矩的阻挡或阻碍，特别是在由于机构件本身载荷而不便作迂回 动作的时候；而且各迴转配合半径的圆弧面的配置也将使机构的运作更加稳定可靠；亏轮与 坝体圆柱面的配合过渡也是机构结构件面消除淤积的过程，也是实现持续封闭的过程。当两亏轮的轮心距趋向于单侧亏轮的半径时，所述凹部由亏轮的内圆弧面构成，且当位 于坝体一侧的亏轮的外圆柱面转动经过位于坝体另一侧的亏轮的内圆弧面时，位于坝体一侧 的亏轮的外圆柱面与位于坝体另一侧的亏轮的内圆弧面正好构成同心圆弧面；而当两亏轮的 轮心距趋向于两侧亏轮的半径之和时，亏轮的凹面不作形状限制。当一个亏轮的外圆柱面转至另一个亏轮的内圆弧面时，两亏轮的形象如同自然现象的互 为亏蚀的双月的结合；而亏轮又与支持它们的坝体组成分隔的两个方面(迎水面和背水面) 对水流形成拦截；两个亏轮分别绕它们各自的轮心线转动，并可以适时地分别交替转切入月 亏组合状态；两个亏轮与坝体一起形成实现通流和断流的结构。但该情况只有在当两亏轮轮 心距趋向于单个亏轮的半径时才有意义，因为此时亏轮的亏蚀部分将形成闸门通道；而当考 虑闸门用途时，为保证闸门通道更趋宽敞，在两个亏轮的轮心距更趋向两亏轮半径之和时， 该功能要求就相对变得不可以实现了，因为通道主要靠亏轮凹缺形成，此时亏轮的亏蚀部分 将很小，使亏轮自身对于闸门通道窄限限制趋大，而不能形成通道。本专利技术上述技术方案的双本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用双亏轮转动机构的流体闸或阀，其特征在于：它包括分别安装于水流通道两侧坝体（１）的内侧、且能分别绕各自轮心线转动的至少一对亏轮（２）；每侧亏轮（２）均由亏蚀了部分轮体的圆柱体构成，且坝体（１）两侧的亏轮（２）的轮心线相互平行，轮心距小于坝体（１）两侧的亏轮（２）的半径之和；每侧亏轮（２）的亏蚀部分均使该亏轮（２）的部分外圆柱面沿轴向方向整体缺失，每侧坝体（１）的内侧都设有能与该侧亏轮（２）的残留部分的外圆柱面形成转动配合的内圆柱面；所述亏轮（２）的残留部分形状使坝体（１）两侧的亏轮（２）在转动过程中能实现以下两种不同状态：（一）坝体（１）两侧的亏轮（２）的残留部分能对顶或嵌入配合从而使两亏轮（２）之间的水流通道实现断流状态；（二）坝体（１）两侧的亏轮（２）的残留部分能对开从而使两亏轮（２）之间的水流通道实现通流状态。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高文标，
申请(专利权)人：高文标，
类型：发明
国别省市：35[中国|福建]