一种水利船闸闸室用防护装置的制作方法

技术领域

本发明涉及水利安全设施，特别涉及一种水利船闸闸室用防护装置。

背景技术：

船闸是利用向两端闸门控制的航道内灌、泄水，以升降水位，使船舶能克服航道上的集中水位落差，保证船舶顺利的水工建筑物。船只下行时，先向闸室内灌水，待闸室内水位与上游水位齐平，开启上游闸门，让船只进入闸室，随即关闭上游闸门，将闸室泄水，待闸室水面与下游水位相齐平时，打开下游闸门，船只驶出闸室，进入下游航道；上行时则相反。在船舶进入闸室前，船舶为了保证停泊平稳需要通过缆绳系在船墩上，进入闸室后还需将船舶通过缆绳限位。为了提高灌泄水速度，缩短灌泄水时间，减少船舶停靠排队时间，船闸输水系统多利用水泵等快速输水设备，这就会降低船闸内船舶的停泊平稳性，且系船缆绳的拉力是有限的，如何能够提高通航速度同时又能保证闸室内船舶的安全，避免船舶撞坏上下游闸门是本发明所要解决的问题。

技术实现要素：

本发明提供了一种能够替代或辅助过闸船舶系船缆绳、提高闸室内船舶稳定性且能够有效提高通航速度的水利船闸闸室用防护装置。

为了实现上述目的，本发明提供了一种水利船闸闸室用防护装置，包括活动设置在所述船道两侧墙体之间的悬浮机构和设置在所述墙体上与所述悬浮机构连接的牵引机构；所述悬浮机构设置有能够固定船体底部的固定组件。

所述悬浮机构包括框架和固定在所述框架内的网板，位于所述网板上方所述框架上均匀设置有若干个可控的所述固定组件，所述框架靠近所述船道墙体的两侧外表面均对称设置两个滑块，所述墙体上设置有与所述滑块配合使用的上下贯通的滑槽。

所述牵引机构包括电机、与所述电机输出轴连接的传输组件和与所述传输组件连接的滚轴；所述滚轴通过牵引绳与所述滑块固定连接；所述滚轴数量与所述滑块的数量相等且所述滚轴与所述滑块位置相对应；两个所述墙体上的所述牵引机构同步设置；所述电机为减速电机或电机通过减速机与传输组件连接，所述传输组件包括与所述电机输出轴连接的主动轮和通过皮带与所述主动轮连接的从动轮；所述从动轮与所述滚轴驱动连接。

所述悬浮机构的重力大于或等于所述悬浮机构所受的最大浮力；所述悬浮机构在无外力的情况下，靠自身重力沉浮在水面下方，当驶入闸门（如下行时，上游闸门即为驶入闸门）关闭后，即船舶全部进入闸室内，牵引机构启动，在牵引机构的拉动下，悬浮机构向上运动并通过固定组件与船体底部连接。

位于同一所述墙体上的两个所述滑槽之间所述墙体上对称设置有两个竖直且上下贯通的圆柱形通孔，位于相邻的所述凹槽和所述通孔之间所述墙体下端面设置有定滑轮，所述定滑轮轴线与所述墙体垂直；与所述滑槽上方的滚轴连接的牵引绳另一端穿过所述凹槽与所述滑块的上端面连接，与所述通孔上方的滚轴连接的牵引绳另一端依次穿过所述通孔和所述定滑轮与所述滑块的下端面连接；且相邻的所述凹槽和所述通孔上方的两个滚轮上的牵引绳绕制方向相反；此时一个提升机构设置有四个同步滚轴，分别与两个凹槽和两个通孔对应，且与两两滚轴组成一对分布于电机的两侧；由于位于电机同侧的两个滚轴的牵引绳绕制方向相反，当滚轴转动时，其中一个滚轴上的牵引绳释放或拉紧，另一个滚轴上的牵引绳正好拉紧或释放，这样保证了双向控制滑块的上下移动，提高了悬浮机构的可控性。

所述固定组件为吸盘式电磁铁；所述吸盘式电磁铁为水下用的防水吸盘式电磁铁；可通过控制器控制吸盘式电磁铁的吸放以及牵引机构的启动，当驶入闸门关闭时，控制器控制牵引机构启动，同时延时控制吸盘式电磁铁；

所述固定组件还包括：若干个位于所述网板上方所述框架上的固定板和均匀设置在所述固定板上的若干个安装筒，所述安装筒内密封设置有吸盘式电磁铁；所述固定板内部设置有与所述安装筒连通的空腔；吸盘式电磁铁的线路通过安装筒的穿线孔进入固定板的空腔并密封引出与控制器或其他电控器件连接。

位于所述网板下方所述框架上均匀设置有若干个浮球；浮球起到辅助作用，减少提升机构的牵引力。

所述滑块通过绳索与所述框架连接；保证滑块与框架之间具有一定的间隙，避免了由于两个牵引机构间的微小误差导致滑块与滑槽之间的应力过大的问题，提高了悬浮机构的平稳度。

所述悬浮机构包括若干个横向并联的框架，相邻两个所述框架之间通过绳索连接；可根据船道的实际情况进行设定，以便适用于不同的船舶。

本发明的有益效果是：本发明能够替代或辅助现有闸室船舶稳固机构（如系船缆绳），通过与船道墙体连接的悬浮机构固定闸室内的船舶，提高了船舶的稳定性，同时也为船闸的通行速度提供了提升空间。

附图说明

图1 为本发明实施例1的结构示意图。

图2 为本发明实施例2的结构示意图。

图3 为本发明实施例2的俯视图。

图4 为本发明实施例1和2中悬浮机构的结构示意图。

图5 为本发明实施例1和2中悬浮机构的剖面图。

图6 为本发明实施例2中船道墙体的结构示意图。

其中，附图标记为：

1、墙体；101、滑槽；102、通孔；103、固定耳；104、定滑轮；

2、悬浮机构；201、框架；202、网板；203、吸盘式电磁铁；204、绳索；205、浮球；206、绳索；207、滑块；208、挂鼻；209、穿线孔；210、固定板；211、滚轮；212、安装筒；

301、电机；302、传输组件；303、滚轴。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

实施例1

本发明提供了一种水利船闸闸室用防护装置，包括活动设置在船道两侧墙体1之间的悬浮机构2和设置在墙体1上与悬浮机构2连接的牵引机构；悬浮机构2设置有能够固定船体底部的固定组件。

悬浮机构2包括框架201和固定在框架201内的网板202，位于网板202上方框架201上均匀设置有若干个可控的固定组件，框架201靠近船道墙体1的两侧外表面均对称设置两个滑块207，墙体1上设置有与滑块207配合使用的上下贯通的滑槽101，滑块207侧表面设置有上下滚动的滚轮211，减小滑块207与滑槽101间的摩擦；本实施例所述的墙体1为部分或局部墙体，位于滑槽101下端开口处墙体1开设有横向的凹槽或缺口。

牵引机构包括电机301、与电机301输出轴连接的传输组件302和与传输组件302连接的滚轴303；滚轴303通过牵引绳与滑块207固定连接；滚轴303数量与滑块207的数量相等且滚轴303与滑块207位置相对应；两个墙体1上的牵引机构同步设置；电机301为减速电机301或电机301通过减速机与传输组件302连接，传输组件302包括与电机301输出轴连接的主动轮和通过皮带与主动轮连接的从动轮；从动轮与滚轴303驱动连接。

悬浮机构2的重力大于或等于悬浮机构2所受的最大浮力；悬浮机构2在无外力的情况下，靠自身重力沉浮在水面下方，当驶入闸门（如下行时，上游闸门即为驶入闸门）关闭后，即船舶全部进入闸室内，牵引机构启动，在牵引机构的拉动下，悬浮机构2向上运动并通过固定组件与船体底部连接。

固定组件为吸盘式电磁铁203；吸盘式电磁铁203为水下用的防水吸盘式电磁铁203；可通过控制器控制吸盘式电磁铁203的吸放以及牵引机构的启动，当驶入闸门关闭时，控制器控制牵引机构启动，同时延时控制吸盘式电磁铁203；由于吸盘式电磁铁203的吸附力很大，当布局合理且允许同行的船舶大小合适或船道的通行速度要求不高时，可将本装置直接代替系船绳索来稳固闸室内的船舶。

固定组件还包括：若干个位于网板202上方框架201上的固定板210和均匀设置在固定板210上的若干个安装筒212，安装筒212内密封设置有吸盘式电磁铁203；固定板210内部设置有与安装筒212连通的空腔；吸盘式电磁铁203的线路通过安装筒212的穿线孔209进入固定板210的空腔并密封引出与控制器或其他电控器件连接。

位于网板202下方框架201上均匀设置有若干个浮球205，浮球205通过绳索204连接；浮球205起到辅助作用，减少提升机构的牵引力。

滑块207通过绳索206与框架201连接；保证滑块207与框架201之间具有一定的间隙，避免了由于两个牵引机构间的微小误差导致滑块207与滑槽101之间的应力过大的问题，提高了悬浮机构2的平稳度。

悬浮机构2包括若干个横向并联的框架201，相邻两个框架201之间通过绳索连接；可根据船道的实际情况进行设定，以便适用于不同尺寸的船舶，其中优选地悬浮机构包括多个框架，能够更好的起到稳固作用，特别适用于尖底船体。

本发明还包括用于悬浮机构以及固定组件供电和控制的其他电控机构，上述电控机构属于现有技术，在此不再赘述。

使用时（以下行为例），当驶入闸门（即上游闸门）关闭后，控制器收到驶入闸门关闭信号后启动牵引机构，牵引机构提升悬浮机构上升，控制器延时控制吸盘式电磁铁通电并吸附船体底部，起到稳固船体作用；当驶出闸门（下游闸门）打开后，控制器控制吸盘式电磁铁断电并释放悬浮机构，悬浮机构在重力的作用下下沉，脱离船体底部，船体顺利驶出闸室；待下个船舶进入闸室后，重复上述步骤。

实施例2

本发明提供了一种水利船闸闸室用防护装置，包括活动设置在船道两侧墙体1之间的悬浮机构2和设置在墙体1上与悬浮机构2连接的牵引机构；悬浮机构2设置有能够固定船体底部的固定组件。

悬浮机构2包括框架201和固定在框架201内的网板202，位于网板202上方框架201上均匀设置有若干个可控的固定组件，框架201靠近船道墙体1的两侧外表面均对称设置两个滑块207，墙体1上设置有与滑块207配合使用的上下贯通的滑槽101，滑块207侧表面设置有若干个上下滚动的滚轮211，减小滑块207与滑槽101间的摩擦。

牵引机构包括电机301、与电机301输出轴连接的传输组件302和与传输组件302连接的滚轴303；滚轴303通过牵引绳与滑块207固定连接；滚轴303数量与滑块207的数量相等且滚轴303与滑块207位置相对应；两个墙体1上的牵引机构同步设置；电机301为减速电机301或电机301通过减速机与传输组件302连接，传输组件302包括与电机301输出轴连接的主动轮和通过皮带与主动轮连接的从动轮；从动轮与滚轴303驱动连接。

位于同一墙体1上的两个滑槽101之间墙体1上对称设置有两个竖直且上下贯通的圆柱形通孔102，位于相邻的凹槽和通孔102之间墙体1下端面通过两个固定耳103设置有定滑轮104，定滑轮104轴线与墙体1垂直；滑块207上端面和下端面均设置有与牵引绳连接的挂鼻208，与滑槽101上方的滚轴303连接的牵引绳另一端穿过凹槽与滑块207的上端面连接，与通孔102上方的滚轴303连接的牵引绳另一端依次穿过通孔102和定滑轮104与滑块207的下端面连接；且相邻的凹槽和通孔102上方的两个滚轮上的牵引绳绕制方向相反；此时一个提升机构设置有四个同步滚轴303，分别与两个凹槽和两个通孔102对应，且与两两滚轴303组成一对分布于电机301的两侧；由于位于电机301同侧的两个滚轴303的牵引绳绕制方向相反，当滚轴303转动时，其中一个滚轴303上的牵引绳释放或拉紧，另一个滚轴303上的牵引绳正好拉紧或释放，这样保证了双向控制滑块207的上下移动，提高了悬浮机构2的可控性。其中，本实施例所述的墙体1为部分或局部墙体，位于滑槽101下端开口处墙体1开设有横向的凹槽或缺口，以便滑槽101与通孔102之间的牵引绳能够顺利绕制在定滑轮104上

悬浮机构2的重力略大于或等于悬浮机构2所受的最大浮力；悬浮机构2在无外力的情况下，靠自身重力悬浮在水面中，当驶入闸门（如下行时，上游闸门即为驶入闸门）关闭后，即船舶全部进入闸室内，牵引机构启动，在牵引机构的拉动下，悬浮机构2向上运动并通过固定组件与船体底部连接，牵引机构的拉力不需要很大即可拉动悬浮机构2上下运动。

固定组件为吸盘式电磁铁203；吸盘式电磁铁203为水下用的防水吸盘式电磁铁203；可通过控制器控制吸盘式电磁铁203的吸放以及牵引机构的启动，当驶入闸门关闭时，控制器控制牵引机构启动，同时延时控制吸盘式电磁铁203；由于吸盘式电磁铁203的吸附力很大，当布局合理且允许同行的船舶大小合适或船道的通行速度要求不高时，可将本装置直接代替系船绳索来稳固闸室内的船舶。

固定组件还包括：若干个位于网板202上方框架201上的固定板210和均匀设置在固定板210上的若干个安装筒212，安装筒212内密封设置有吸盘式电磁铁203；固定板210内部设置有与安装筒212连通的空腔；吸盘式电磁铁203的线路通过安装筒212的穿线孔209进入固定板210的空腔并密封引出与控制器或其他电控器件连接。

位于网板202下方框架201上均匀设置有若干个浮球205，浮球205通过绳索204连接；浮球205起到辅助作用，减少提升机构的牵引力。

滑块207通过绳索206与框架201连接；保证滑块207与框架201之间具有一定的间隙，避免了由于两个牵引机构间的微小误差导致滑块207与滑槽101之间的应力过大的问题，提高了悬浮机构2的平稳度。

悬浮机构2包括若干个横向并联的框架201，相邻两个框架201之间通过绳索连接；可根据船道的实际情况进行设定，以便适用于不同尺寸的船舶，其中优选地悬浮机构包括多个框架，能够更好的起到稳固作用，特别适用于尖底船体。

本发明还包括用于悬浮机构以及固定组件供电和控制的其他电控机构，上述电控机构属于现有技术，在此不再赘述。

使用时（以下行为例），当驶入闸门（上游闸门）关闭后，控制器收到驶入闸门关闭信号后启动牵引机构，牵引机构提升悬浮机构上升，控制器延时控制吸盘式电磁铁通电并吸附船体底部，起到稳固船体作用；当驶出闸门（下游闸门）打开后，控制器控制吸盘式电磁铁断电并释放悬浮机构，悬浮机构在牵引机构的拉动下向下运动一定距离，脱离船体底部，船体顺利驶出闸室；待下个船舶进入闸室后，重复上述步骤。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。