一种带自动充水装置的叠梁闸门的制作方法

本发明属于闸门技术领域，具体涉及一种带自动充水装置的叠梁闸门。

背景技术：

水利水电工程中，叠梁闸门是一种常见的闸门型式，常用作检修闸门，有时也用作施工临时封堵闸门、分层取水挡沙闸门等。叠梁闸门由多节相对独立的闸门叠放在一起组成，根据挡水高度决定闸门分节数和高度，各节闸门分别设吊耳或吊头，节间设定位装置和止水，各节可通用。叠梁闸门各节互不连接，一般采用自动抓梁一节一节提取和施放，其操作方式为静水启闭，启门时通常采用充水平压的方式平衡闸门上、下游水压。传统叠梁闸门充水平压方式一般为节间小开度提门充水，此方式增加启吊荷载，需要相对较大容量的启闭设备。另外一种充水方式是在每节闸门上设置钢管，钢管贯穿闸门迎、背水面，钢管后部安装闸阀，打开闸阀充水。此方式如采用人工开阀，则效率低、作业环境差，还存在很大危险性；如采用电动闸阀，则需为每节闸门拉线接电，给闸门启闭带来不便。还有一种充水方式是在底节闸门上设置柱塞式充水阀，通过一根自上而下的压杆实现柱塞开启，通过弹簧保持柱塞关闭。此方式结构复杂，一根压杆从顶通到底，对各节闸门的加工和安装精度要求高；而且只在底节闸门上设置充水阀，运行过程中，任一节闸门的顶杆发生卡阻或充水阀发生故障，则整扇叠梁闸门无法充水，在启闭设备容量有限的情况下，将很难启门。另外，还有通过潜水泵抽水的平压方式，此方式抽排难度大、工序复杂，费时费电费力，只能用于临时措施。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提出一种带自动充水装置的叠梁闸门，利用配重件力矩自动关闭充水阀，并利用自动抓重力矩自动开启充水阀，实现了叠梁闸门充水平压的自动操作，无需另设开闭机构，结构简单，操作方便，充水效率高，成本低，效果好。

为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种带自动充水装置的叠梁闸门，包括：

叠梁门体；

充水装置，包括充水阀、配重件和压杆；所述充水阀包括蝶阀、进水管和出水管；所述蝶阀的操作外伸轴与所述配重件相连；所述蝶阀还分别与所述进水管和出水管相连通；所述进水管和出水管分别与叠梁门体门板上的进水孔和出水孔相连通；所述压杆的第一端贯穿所述叠梁门体，且位于所述叠梁门体的外部，第二端与所述配重件相连；

抓梁，设于所述叠梁门体的上方，当所述抓梁驱动压杆沿着叠梁门体运动时，所述充水阀被打开；当所述抓梁与压杆分离时，所述充水阀被关闭。

可选地，所述抓梁包括梁体和压板；所述压板设于所述梁体上靠近叠梁门体的一侧，且与所述压杆的位置相对应，用于向压杆施压。

可选地，所述叠梁门体的顶部设有吊头，所述抓梁还包括活动卡体；所述活动卡体与吊头相配合，完成叠梁门体的提取和施放。

可选地，所述抓梁还包括吊耳，所述吊耳设于所述梁体的顶部。

可选地，所述配重件包括相连的配重块和平衡臂；所述蝶阀的操作外伸轴伸入平衡臂的连接轴筒的轴孔内，通过平键传递扭矩；所述压杆与所述平衡臂相连。

可选地，所述充水阀的数量为2，各充水阀中的蝶阀的操作外伸轴与所述配重件相连。

可选地，所述叠梁门体包括门叶、正向滑块、反向滑块和侧轮装置，所述正向滑块、反向滑块和侧轮装置均设于所述门叶上相应位置处，分别用于实现正向支撑承受水压力、反向支撑承受水压力和侧向限位。

可选地，所述充水阀中的进水管和出水管分别焊接于门叶上预留的进水孔和出水孔内，所述蝶阀通过螺栓安装于进水管和出水管的法兰上。

可选地，所述带自动充水装置的叠梁闸门还包括止水装置，所述止水装置包括侧止水和底止水，所述侧止水设于所述叠梁门体的侧部，用于负责叠梁门体的侧部止水；所述底止水设于所述叠梁门体的底部或者顶部，用于负责叠梁门体的底部或者顶部止水。

可选地，所述叠梁门体的数量大于或者等于1；当所述叠梁门体的数量大于1时，各叠梁门体从上至下顺次设置。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明的带自动充水装置的叠梁闸门，利用配重件力矩自动关闭充水阀，并利用自动抓重力矩自动开启充水阀，实现了叠梁闸门充水平压的自动操作，无需另设开闭机构，结构简单，操作方便，充水效率高，成本低，效果好。

本发明的带自动充水装置的叠梁闸门，每节叠梁门体上都设有一套两孔充水装置，各节叠梁门体均可通用，结构简单，安装检修方便；即使单节叠梁门体的充水装置发生故障，也不影响整体叠梁闸门充水平压启门，运行安全可靠。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：

图1为本发明一种实施例的带自动充水装置的叠梁闸门的总装配图；

图2为本发明一种实施例的叠梁门体的装配图；

图3为本发明一种实施例的充水装置的结构示意图；

图4为本发明一种实施例的充水阀的结构示意图；

图5为本发明一种实施例的抓梁的结构示意图；

图6为本发明一种实施例的配重件的结构示意图；

图7为本发明一种实施例的蝶阀的结构示意图；

图8为本发明一种实施例的带自动充水装置的叠梁闸门的关闭状态示意图；

图9为本发明一种实施例的带自动充水装置的叠梁闸门的开阀状态示意图；

其中：1、底叠梁闸门，2、中叠梁门体，3、顶叠梁门体，4、抓梁；5、门叶，6、充水装置，7、正向滑块，8、反向滑块，9、止水装置，10、侧轮装置，11、吊头；12、充水阀，13、配重件，14、压杆，15、蝶阀，16、进水管，17、出水管；18、梁体，19、滑块，20、活动卡体，21、压板，22、吊耳，23、配重块，24、连接轴筒，25、平衡臂，26、平键，27、外伸轴。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明的保护范围。

下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。

实施例1

如图1-9所示，本实施例中提供了一种带自动充水装置的叠梁闸门，包括：叠梁门体、充水装置6和抓梁4；

所述充水装置6包括充水阀12、配重件13和压杆14；所述充水阀12包括蝶阀15、进水管16和出水管17；所述蝶阀15为手动蝶阀，其操作外伸轴27与所述配重件13相连；所述蝶阀15还分别与所述进水管16和出水管17相连通；所述进水管16和出水管17分别与叠梁门体门板上的进水孔和出水孔相连通；所述压杆14的第一端贯穿所述叠梁门体，且位于所述叠梁门体的外部，第二端与所述配重件13相连，具体参见图3、4、6和7；

所述抓梁4用于自动提取和施放叠梁门体，设于所述叠梁门体的上方，当所述抓梁4驱动压杆14沿着叠梁门体运动时，所述充水阀12被打开；当所述抓梁4与压杆14分离时，所述充水阀12被关闭，具体参见图5。

在本实施例的一种具体实施方式中，所述抓梁4包括梁体18和压板21；所述压板21设于所述梁体18上靠近叠梁门体的一侧，且与所述压杆14的位置相对应，用于向压杆14施压。

进一步地，所述叠梁门体的顶部还设有吊头11，所述抓梁4还包括活动卡体20；所述活动卡体20与吊头11相配合，完成叠梁门体的提取和施放。

进一步地，所述抓梁4还包括吊耳22，所述吊耳22设于所述梁体18的顶部，用于连接启闭机吊头11。

进一步地，所述抓梁4还包括起限位和导向作用的滑块19。

在本实施例的一种具体实施方式中，所述配重件13包括相连的配重块23和平衡臂25；所述蝶阀15的操作外伸轴27分别伸入平衡臂25的连接轴筒24的轴孔内，通过平键26传递扭矩；所述压杆14与所述平衡臂25相连。

综上所述，本实施例中的带自动充水装置6的叠梁闸门的工作原理具体为：

如图8所示，为叠梁闸门的关阀挡水状态，配重件13与水平方向呈-45度角，在其向下力矩的作用下，蝶阀15处于关闭状态。提取叠梁门体时，抓梁4随启闭机动滑轮组洞门槽下移，当抓梁4的压板21接触到压杆14顶端时，在抓梁4和启闭机动滑轮组二者自重的联合作用下，压杆14向下移动，对平衡臂25产生力矩，逐渐克服配重块23的力矩作用，蝶阀15缓缓打开。如图9所示，为叠梁闸门的开阀充水状态，此时，配重件13与水平方向呈45度角，蝶阀15的阀板旋转达到90度，完全打开，上游水流顺进水管16、蝶阀15和出水管17充水至下游，实现自动充水。等充水一定时间，实现叠梁上下游平压后，启闭机启升，带动抓梁4提起叠梁门体。最终完成整扇叠梁闸门的启升。闭门时，抓梁4将叠梁门体施放于孔口底部，自动脱钩后，蝶阀15在配重件13产生的力矩作用下，自动关闭，实现挡水。

实施例2

基于实施例1，本发明实施例与实施例1的区别在于：

如图2所示，所述叠梁门体包括门叶5、正向滑块7、反向滑块8和侧轮装置10；

所述门叶5由面板和梁系组成，属于焊接结构件，门叶5上根据需求开设各种孔，用于安装闸门的各种零部件，是闸门受力和挡水的主体结构；所述压杆14从门叶5顶主梁的漏水孔伸入，自顶向下穿过门叶5各主梁漏水孔，通过螺栓安装于配重件13的平衡臂25上。配重件13的配重块23的重量需根据挡水高度及蝶阀15手动操作力矩计算重量，配重量应合理可靠。

所述正向滑块7、反向滑块8和侧轮装置10均设于所述门叶5上相应位置处，分别用于实现正向支撑承受水压力、反向支撑承受水压力和侧向限位；在实际使用过程中，所述正向滑块7、反向滑块8和侧轮装置10均通过螺栓安装在所述门叶5上相应位置处；所述侧轮装置的结构为现有技术。

所述充水阀12中的进水管16和出水管17分别焊接于门叶5上预留的进水孔和出水孔内，所述蝶阀15通过螺栓安装于进水管16和出水管17的法兰上。

实施例3

基于实施例1，本发明实施例与实施例1的区别在于：

所述带自动充水装置6的叠梁闸门还包括止水装置9，所述止水装置9包括侧止水和底止水，所述侧止水设于所述叠梁门体的侧部，用于负责叠梁门体的侧部止水；所述底止水设于所述叠梁门体的底部或者顶部，用于负责叠梁门体的底部或者顶部止水。在实际使用过程中，所述止水装置通过螺栓安装于门叶5上，p型橡胶侧水封与叠梁门体的门槽止水座板接触，负责左右两侧止水，刀型橡胶底水封与叠梁门体的底槛或门顶止水座板接触，负责门底或叠梁节间止水。

实施例4

基于实施例1，本实施例与实施例1的区别在于：

所述充水阀12的数量为2，各充水阀12中的蝶阀15的操作外伸轴27与所述配重件13相连。

实施例5

基于实施例1，本实施例与实施例1的区别在于：

所述叠梁门体的数量大于或者等于1，具体实施时根据挡水高度确定单节叠梁门体高度和分节数；当所述叠梁门体的数量大于1时，各叠梁门体从上至下顺次设置，且各叠梁门体均可通用；如图1所示，在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述叠梁门体的数量为3，从上至下顺次设置，分别称为顶叠梁门体3、中叠梁门体2和底叠梁门体1。

综上所述，本实施例中的带自动充水装置6的叠梁闸门的工作原理具体为：

如图8所示，为叠梁闸门的关阀挡水状态，配重件13与水平方向呈-45度角，在其向下力矩的作用下，蝶阀15处于关闭状态。提取顶叠梁门体3时，抓梁4随启闭机动滑轮组洞门槽下移，当抓梁4的压板21接触到压杆14顶端时，在抓梁4和启闭机动滑轮组二者自重的联合作用下，压杆14向下移动，对平衡臂25产生力矩，逐渐克服配重块23的力矩作用，蝶阀15缓缓打开。如图9所示，为叠梁闸门的开阀充水状态，此时，配重件13与水平方向呈45度角，蝶阀15的阀板旋转达到90度，完全打开，上游水流顺进水管16、蝶阀15和出水管17充水至下游，实现自动充水。等充水一定时间，实现叠梁上下游平压后，启闭机启升，带动抓梁4提起顶叠梁门体3。最终完成整扇叠梁闸门的启升。中叠梁门体2、底叠梁门体1的自动充水平压方法与此相同，最终完成整扇叠梁闸门的启升。闭门时，抓梁4将叠梁门体施放于孔口底部，自动脱钩后，蝶阀15在配重件13产生的力矩作用下，自动关闭，实现挡水。

本发明中所述的带有自动充水装置6的叠梁闸门，在莫桑比克马古勒灌溉工程泵站进水口检修闸门上实际应用，满足运行要求，工作安全和进度要求，操作运行方便，效果良好。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。