一种彩虹闸门的制作方法

本发明属于水利机械领域，特别涉及一种水利闸门。

背景技术：

现有技术中，有一种钢坝闸门，其专利申请号：2007100242956；申请日：2007.07.28；其结构包括由钢梁构架、钢梁构架外焊接包裹钢板的门叶，门叶两侧边的密封件，门叶的底边刚性连接底轴，底轴的两端固有传动件，传动件为齿轮或扇齿轮，底轴底侧轴向设置不少于一道密封件，底轴与门叶间焊固若干加强筋。该闸门工作时，齿轮或扇齿轮旋转，从而带动底轴转动，门叶立起时蓄水，门叶卧倒时过洪，其不足之处在于：采用平面式整体闸门，当闸门关闭挡水时，闸门表面不断受到河水的冲击，如果河道的宽度较宽，宽闸门的中部会形成应力集中，闸门中部容易变形，失去挡水功能；底轴横贯河道底部，现场安装难度大、制造成本高，还会限制船只行驶，导致河道的通行性变差。

为了防止钢坝闸门受到河水冲击后变形，本领域技术人员采用多段分体式闸门，将平面整体闸门分成多段以避免闸门过宽，消除钢坝闸门中部的应力集中面，其不足之处在于：为了配合安装分段闸门，需要在河道中设置分隔建筑，增设的底轴底座会导致河道的过流能力下降，为了维持河流的过流能力需要拓宽河道，增加了经济投入，耗资过大，并且改变了河流长时间以来形成的自然形态，带来河岸冲刷、淤积的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种彩虹闸门，使其能够正常挡水和泄水，提高钢闸门的强度，避免钢闸门受河水冲击而变形；无需在河道中增设横贯河道的底轴和分隔建筑，降低成本，保持河流原来的自然形态，通行性更好。

本发明的目的是这样实现的：一种彩虹闸门，包括设置在河道两侧的动力室，两侧的动力室之间设置有位于河道底部的底槛，两侧的动力室墙体之间设置有闸门，所述闸门的门体为拱形，门体左右两侧靠近动力室墙体的位置均设置有旋转轴，所述动力室墙体内埋设有与旋转轴相匹配的轴套，所述旋转轴穿过对应的轴套后伸入动力室内，所述动力室内设有可驱动旋转轴转动的驱动装置；拱形闸门与底槛相对应设置，拱形闸门关闭时，拱形闸门底部与底槛相接触。

本发明的拱形闸门处于水平位置时，拱形闸门关闭挡水，拱形闸门的拱形面为拦水面；需要开启闸门时，驱动旋转轴转动，拱形闸门转动过程中，拱形闸门下方的通行空间逐渐增大，拱形闸门实现泄水，拱形闸门转动到与底槛相垂直的竖直位置时，拱形闸门与底槛之间的通行空间最大，通行性达到最好。与现有技术相比，本发明的有益效果在于：拱形闸门在承受河水的均布载荷作用下，每个受力截面上内力仅为沿拱形闸门轴向方向的轴向力，不存在弯矩和剪力等内力，并且沿弧长方向上每个受力截面上的载荷相等，从而使得受力截面上的每个部分都能参与承载，避免出现应力集中面，提高了闸门强度，防止拱形闸门长时间受到河水冲击而变形；无需在河道中安装横贯河道的底轴和间隔设置的底轴铰座，降低了现场安装的难度和制造底轴的成本，保持河流原来的自然形态，不影响河道通行性；通过在拱形闸门左右两侧设置旋转轴，拱形闸门与底槛相对应设置，驱动装置可以带动拱形闸门转动到与底槛相垂直的竖直位置，便于过往的船只通行，通行性更好；拱形闸门转动到与底槛相垂直的竖直位置时，造型更奇特壮观，可以供人们欣赏；驱动装置设置在动力室内，与水隔离，避免驱动装置长期暴露在有水的环境而腐蚀，防止发生故障，安装、维护和检修驱动装置更加方便。

作为本发明的进一步改进，所述旋转轴设置在拱形闸门沿竖直方向高度的中部位置。拱形闸门绕着位于中部的旋转轴转动，拱形闸门的重心始终位于过旋转轴的闸门平分面上，驱动油缸驱动拱形闸门转动时更加省力。

为了更加可靠地锁定闸门，所述驱动装置包括驱动油缸和拐臂，拐臂与旋转轴固定连接，驱动油缸的活塞杆伸出端与拐臂相铰接，所述动力室内设置有闸门锁定机构，闸门锁定机构包括两端通过预埋件固定在动力室地面上的拱形锁定架，拱形锁定架上沿弧长方向设置有至少一个锁定孔，所述拐臂上设置有锁定油缸，锁定油缸的活塞杆与旋转轴相平行，锁定油缸的活塞杆伸出端设置有锁定销，锁定销可配合插入相应锁定孔内。驱动油缸的活塞杆带动拐臂摆动，拱形闸门转动，锁定油缸的锁定销插入拱形锁定架的锁定孔内，拱形闸门实现锁定；当拱形闸门移动到与底槛垂直的竖直位置时，拱形闸门与底槛之间的通行空间最大，河道通行性最好，拱形闸门位于竖直位置时，旋转轴位于拱形闸门的中部，拱形闸门受力平衡，锁定销和拱形锁定架不受外力，驱动油缸不受力，只有动力室墙体和轴套承受拱形闸门的压力，拱形闸门自身实现锁止，不需要驱动油缸供油，节省能源，整个装置的结构十分稳定。

为了使得整个装置结构更加稳定，为拱形闸门提供更稳定的支撑，所述动力室内设有旋转轴支座，伸入动力室内的旋转轴端部转动连接在旋转轴支座上。

作为本发明的进一步改进，所述拱形闸门关闭时，拱形闸门沿水平方向的截面形状为圆弧形。拱形闸门沿弧长方向上每个受力截面上的载荷相等，不会出现应力集中，防止闸门受河水冲击而变形。

作为本发明的进一步改进，所述拱形闸门关闭时，拱形闸门沿水平方向的截面形状为折线形。

作为本发明的进一步改进，所述拱形闸门的纵断面为梯形、矩形或风帆形。梯形的结构稳定，提高了拱形闸门的强度，抗冲击能力更好；纵断面为矩形的拱形闸门制造时更加方便，降低了制造成本。

作为本发明的进一步改进，所述拱形闸门的两侧均设置有侧止水，河道内侧的墙体上对应侧止水设置有空槽，当门体脱离底槛后，侧止水旋转进入空槽区域；拱形闸门的底部设置有底止水。拱形闸门关闭时，侧止水和底止水保证了拱形闸门的封水性能；拱形闸门开启时，侧止水会进入空槽，不再与河道内侧的墙体接触，避免侧止水磨损，可以延长侧止水的使用寿命；拱形闸门转动到竖直位置时，侧止水不再与河道内侧的墙体接触，底止水也裸露在外面，检修、更换侧止水和底止水更加方便。

作为本发明的进一步改进，所述拱形闸门的顶部设置有若干喷头，各喷头均与抽水系统相连，拱形闸门的顶部设置有喷泉灯。拱形闸门关闭挡水时，喷头可以喷出拱形喷泉，配合喷泉灯的灯光效果，营造出十分壮观美丽的景观。

作为本发明的进一步改进，所述喷头周围均设置有喷泉灯。喷头周围呈现出规则的光带，灯光效果更美丽。

附图说明

图1为本发明挡水时的俯视图。

图2为图1中B处的放大图。

图3为图1的AA向剖视图。

图4为图3的CC向剖视图。

图5为本发明拱形闸门直立时的俯视图。

图6为图5中D处的放大图。

图7为本发明拱形闸门直立时的主视图。

图8为图7中E处的放大图。

图9为图7的FF向剖视图。

图10为图7的GG向剖视图。

图11为喷头和喷泉灯的结构示意图。

图12为本发明的另一种结构示意图。

其中，1动力室，1a动力室墙体，2底槛，3拱形闸门，4旋转轴，5轴套，6旋转轴支座，7拐臂，8驱动油缸，8a驱动油缸座，9拱形锁定架，9a锁定孔，10锁定油缸，11锁定销，12侧止水，13空槽，14喷泉灯，15喷头。

具体实施方式

如图1-12，为一种彩虹闸门，包括设置在河道两侧的动力室1，两侧的动力室1之间设置有位于河道底部的底槛2，两侧的动力室墙体1a之间设置有闸门，所述闸门的门体为拱形，门体左右两侧靠近动力室墙体1a的位置均设置有旋转轴4，动力室墙体1a内埋设有与旋转轴4相匹配的轴套5，旋转轴4穿过对应的轴套5后伸入动力室1内，动力室1内设有可驱动旋转轴4转动的驱动装置；拱形闸门3与底槛2相对应设置，拱形闸门3关闭时，拱形闸门3底部与底槛2相接触。旋转轴4设置在拱形闸门3沿竖直方向高度的中部位置。所述驱动装置包括驱动油缸8和拐臂7，驱动油缸8安装在驱动油缸座8a上，拐臂7与旋转轴4固定连接，驱动油缸8的活塞杆伸出端与拐臂7相铰接，动力室1内设置有闸门锁定机构，闸门锁定机构包括两端通过预埋件固定在动力室1地面上的拱形锁定架9，拱形锁定架9上沿弧长方向设置有至少一个锁定孔9a，拐臂7上设置有锁定油缸10，锁定油缸10的活塞杆与旋转轴4相平行，锁定油缸10的活塞杆伸出端设置有锁定销11，锁定销11可配合插入相应锁定孔9a内。动力室1内设有旋转轴支座6，伸入动力室1内的旋转轴4端部转动连接在旋转轴支座6上。拱形闸门3关闭时，拱形闸门3沿水平方向的截面形状为圆弧形。拱形闸门3关闭时，拱形闸门3沿水平方向的截面形状也可以为折线形。拱形闸门3的纵断面为梯形、矩形或风帆形。拱形闸门3的两侧均设置有侧止水12，河道内侧的墙体上对应侧止水12设置有空槽13，当门体脱离底槛2后，侧止水12旋转进入空槽13区域；拱形闸门3的底部设置有底止水。拱形闸门3的顶部设置有若干喷头15，各喷头15均与抽水系统相连，拱形闸门3的顶部设置有喷泉灯14。喷头15周围均设置有喷泉灯14。

拱形闸门3处于水平位置时，拱形闸门3关闭挡水，拱形闸门3的拱形面为拦水面；需要开启闸门时，驱动油缸8的活塞杆带动拐臂7摆动，旋转轴4转动，拱形闸门3转动过程中，拱形闸门3下方的通行空间逐渐增大，拱形闸门3实现泄水，拱形闸门3转动到与底槛2相垂直的竖直位置时，拱形闸门3与底槛2之间的通行空间最大，通行性达到最好。本闸门的优点在于：拱形闸门3在承受河水的均布载荷作用下，每个受力截面上内力仅为沿拱形闸门3轴向方向的轴向力，不存在弯矩和剪力等内力，并且沿弧长方向上每个受力截面上的载荷相等，从而使得受力截面上的每个部分都能参与承载，避免出现应力集中面，提高了闸门强度，防止拱形闸门3长时间受到河水冲击而变形；无需在河道中安装横贯河道的底轴和间隔设置的底轴铰座，降低了现场安装的难度和制造底轴的成本，保持河流原来的自然形态，不影响河道通行性；通过在拱形闸门3左右两侧设置旋转轴4，拱形闸门3与底槛2相对应设置，驱动油缸8可以带动拱形闸门3转动到与底槛2相垂直的竖直位置，便于过往的船只通行，通行性更好；拱形闸门3转动到与底槛2相垂直的竖直位置时，造型更奇特壮观，可以供人们欣赏；驱动装置设置在动力室1内，与水隔离，避免驱动装置长期暴露在有水的环境而腐蚀，防止发生故障，安装、维护和检修驱动装置更加方便。

本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。