闸门机械自动锁定装置的制作方法

本实用新型涉及水利水电工程技术领域，尤其涉及一种闸门机械自动锁定装置。

背景技术：

在水利水电工程中，闸门是水流开启和关闭的重要设备，当需要泄放水流时开启闸门，当需要切断水流时则关闭闸门。闸门开启时一般需要设置有相应的锁定装置进行锁定，以防止卷扬式启闭机长期受力或液压式启闭机长期带压工作而发生故障。常规检修闸门或使用频次低的工作闸门采用机械类搬运工字钢进行锁定，而使用频次高的工作闸门则不设锁定或者设其他独立远程机电一体锁定装置。常规搬运类锁定必须人工到现场进行搬运，操作时间长，不能及时动作，并且需要人工现场处理；独立远程机电一体锁定则需要单独对锁定装置进行控制，不仅设备复杂容易出现故障，而且锁定装置一般不能被水淹没，否则容易发生危险事故；另外，不设锁定装置更是对设备运检都不利，需要随时检查下滑情况，并间断提升至相应高程。

技术实现要素：

本实用新型解决的技术问题是提供一种可实现自动锁定、解锁的机械式锁定装置，其具有自动化、纯机械结构且锁定牢固等优点。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：闸门机械自动锁定装置，包括设置于闸门本体上的锁定台阶和设置于门槽上的锁定机构，所述锁定机构包括旋转锁定臂、旋转支座、限位压梁和操作臂；所述旋转支座安装于门槽上；所述旋转锁定臂通过其中部可转动地安装于旋转支座上，旋转锁定臂一端为锁定端，旋转锁定臂的另一端为限位端；所述限位压梁设置于限位端的转动轨迹上并用于对限位端进行限位；所述操作臂通过其中部可转动地安装设置，操作臂的一端为驱动端，操作臂的另一端为传动端；在旋转锁定臂上设置有档位结构，所述档位结构设置于传动端的转动轨迹上，并且可通过传动端与档位结构的配合带动所述旋转锁定臂随操作臂转动；在旋转锁定臂的限位端和操作臂的驱动端之间形成有可容纳锁定台阶的容纳腔；当整个锁定机构在自然状态下时，锁定端与限位压梁接触配合，所述传动端与档位结构接触配合，所述的锁定端和所述的驱动端均与锁定台阶升降过程的移动轨迹相干涉。

进一步的是：所述档位结构为设置在旋转锁定臂上的挡板。

进一步的是：在旋转锁定臂的限位端设置倾斜的斜面，所述斜面设置于限位端的下部拐角处并且与锁定台阶对应。

进一步的是：在旋转锁定臂上位于限位端设置有配重体。

进一步的是：所述限位压梁固定安装在门槽上或者旋转支座上。

进一步的是：所述操作臂可转动地安装在门槽上或者旋转支座上。

进一步的是：所述操作臂呈V形或者凹槽形。

本实用新型的有益效果是：通过采用本实用新型所述的闸门机械自动锁定装置，只需要通过控制闸门本体的上下移动，即可实现自动化地对闸门进行锁定和解锁操作，无需人工现场处理或者额外配套机电式锁定装置，实现了采用纯机械结构的锁定目的；同时本实用新型所述的锁定装置具有结构简单，成本低，维修方便，可水浸以及锁定牢固等优点。

附图说明

图1为本实用新型所述的闸门机械自动锁定装置的结构示意图；

图2至图5为本实用新型所述的闸门机械自动锁定装置的锁定过程示意图；

图6至图14为本实用新型所述的闸门机械自动锁定装置的解锁过程示意图；

图中标记为：闸门本体1、锁定台阶2、门槽3、旋转锁定臂4、锁定端41、限位端42、斜面43、旋转支座5、限位压梁6、操作臂7、驱动端71、传动端72、档位结构8、容纳腔9、配重体10。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

如图1至图14中所示，本实用新型所述的闸门机械自动锁定装置，包括设置于闸门本体1上的锁定台阶2和设置于门槽3上的锁定机构，所述锁定机构包括旋转锁定臂4、旋转支座5、限位压梁6和操作臂7；所述旋转支座5安装于门槽3上；所述旋转锁定臂4通过其中部可转动地安装于旋转支座5上，旋转锁定臂4一端为锁定端41，旋转锁定臂4的另一端为限位端42；所述限位压梁6设置于限位端42的转动轨迹上并用于对限位端42进行限位；所述操作臂7通过其中部可转动地安装设置，操作臂7的一端为驱动端71，操作臂7的另一端为传动端72；在旋转锁定臂4上设置有档位结构8，所述档位结构8设置于传动端72的转动轨迹上，并且可通过传动端72与档位结构8的配合带动所述旋转锁定臂4随操作臂7转动；在旋转锁定臂4的限位端42和操作臂7的驱动端71之间形成有可容纳锁定台阶2的容纳腔9；当整个锁定机构在自然状态下时，锁定端41与限位压梁6接触配合，所述传动端72与档位结构8接触配合，所述的锁定端41和所述的驱动端71均与锁定台阶2升降过程的移动轨迹相干涉。

其中，本实用新型中所述的锁定机构，其自然状态指的是在未受到外部作用力时，相应的旋转锁定臂4以及操作臂7等所处的位置状态，具体如附图1中所示状态。而当锁定机构在受到相应的外部作用力时，如锁定台阶2在随闸门本体1向上移动的过程中当锁定台阶2作用到旋转锁定臂4或者操作臂7上后，将带动旋转锁定臂4或者操作臂7发生相应地运动，进而实现锁定机构在各种位置状态之间变化，同时通过上述变化以实现自动地对闸门本体1实现锁定、解锁等操作。

其中，档位结构8的作用是在操作臂7转动的过程中，可通过档位结构8与操作臂7上的传动端72与档位结构8的接触配合后，实现由操作臂7带动旋转锁定臂4随之同步转动。具体的，档位结构8可以是在旋转锁定臂4上设置有凸起结构、凹槽结构或者参照附图中所示的直接设置档位结构8为在旋转锁定臂4上的挡板结构。

另外，为了便于锁定台阶2在随闸门本体1向上移动的过程中，锁定台阶2能有效地通过与限位端42相接触，进而带动旋转锁定臂4随之相应地转动，参照附图1中所示，本实用新型进一步在旋转锁定臂4的限位端42设置倾斜的斜面43，所述斜面43设置于限位端42的下部拐角处并且与锁定台阶2对应。这样，当锁定台阶2随闸门本体1向上移动的过程中，锁定台阶2的上端将与斜面43向接触，并随着锁定台阶2的进一步上移带动旋转锁定臂4转动，同时锁定台阶2上的相应接触部位将沿着斜面43相对移动。

另外，为了使得在自然状态下整个旋转锁定臂4能自动、有效地调整恢复到如附图1中所示的自然状态位置，本实用新型中进一步可在旋转锁定臂4上位于限位端42设置有配重体10。

本实用新型中的限位压梁6，其作用是用于限制旋转锁定臂4的进一步转动，如附图1中所示，当旋转锁定臂4转动至该状态时，旋转锁定臂4上的限位端42将与限位压梁6接触并受到限位压梁6的限位作用，以此阻止旋转锁定臂4的进一步转动；同时，当闸门本体1处于锁定状态时，如附图5中所示状态，此时闸门本体1的重力将作用到旋转锁定臂4上的锁定端41上，相应的还可借助限位压梁6为限位端42施加相应的阻挡作用，以平衡旋转锁定臂4的转矩。不失一般性，所述限位压梁6可固定安装在门槽3上或者旋转支座5上；如附图1中所示，其为固定安装于门槽3的相应位置上。

另外，操作臂7是在解锁过程中实现对旋转锁定臂4的转动传动，以利用闸门本体1的下移带动操作臂7转动，然后再接触操作臂7带动旋转锁定臂4随之转动，以此使旋转锁定臂4上的锁定端41从锁定台阶2的移动轨迹上移出，以使闸门本体1能顺利的解锁并向下移动。具体的，对于操作臂7的安装，可参照附图1中所示，操作臂7为可转动地安装在门槽3上或者旋转支座5上；相应的可设置有额外的安装结构或者直接在旋转支座5上设置有用于安装操作臂7的安装结构。

更具体的，为了便于锁定台阶2在随闸门本体1下移的过程中能有效地驱动操作臂7发生转动，参照附图1中所示，本实用新型中进一步将操作臂7呈V形或者凹槽形；其中附图1中所示的结构为呈凹槽形，并且将操作臂7的转动中心设置于其中一拐角处，具体可参照附图1中所示。

具体的，参照附图2至附图5中所示，为本实用新型所述的闸门机械自动锁定装置的锁定过程示意图；附图2中锁定机构处于自然状态；随着锁定台阶2在随闸门本体1上移的过程中，锁定台阶2将先与旋转锁定臂4的锁定端41接触并驱动旋转锁定臂4发生相应地转动，如附图3中所示；并且当闸门本体1上移至锁定台阶2完全通过锁定端41以后，旋转锁定臂4将重新自动恢复至自然状态，同时锁定台阶2将位于容纳腔9内，如附图4中所示；此时即可下放闸门本体1，由于此时的旋转锁定臂4处于自然状态，其锁定端41可与锁定台阶2配合，并为闸门本体1提供限位支撑，以此实现对闸门的锁定。

当然，在上述闸门本体1的锁定过程中，其闸门本体1向上移动的移动量具有一定要求，即锁定台阶2不能完全通过操作臂7上的驱动端71，而只能当锁定台阶2上移至容纳腔9内时即需要停止进一步的上移，之后再将闸门本体1向下移动至完全搭接在旋转锁定臂4的锁定端41上。

参照附图6至附图14中所示，为本实用新型所示的闸门机械自动锁定装置的解锁过程示意图；其具体的解锁过程为：首先使锁定台阶2随闸门本体1上移，并且锁定台阶2接触并驱动操作臂7发生相应地转动，如附图6和附图7中所示；锁定台阶2随闸门本体1上移至整个锁定台阶2完全通过操作臂7上的驱动端71为止，此时操作臂7以及整个锁定机构都将重新自动恢复至自然状态，如附图8中所示；之后再控制锁定台阶2随闸门本体1向下移动，并且此过程中锁定台阶2将从上向下地在操作臂7的驱动端71上施加作用力，并驱动操作臂7转动，同时借助操作臂7上的传动端72与旋转锁定臂4上的档位结构8的配合带动旋转锁定臂4随之转动，以使驱动端71以及锁定端41均从锁定台阶2的移动轨迹上移出，进而使锁定台阶2能顺利的下移并通过整个锁定机构，具体如附图9至13中所示；最终，整个闸门本体1以及锁定台阶2将完全从上之下地通过锁定机构，并且当锁定台阶2完全通过后，整个锁定机构将重新自动恢复至自然状态，如附图14中所示。

不失一般性，本实用新型中，其闸门本体1的上下移动可借助相应的卷扬式启闭机或者液压式启闭机等进行驱动。