液压设备的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种液压设备(100)，该液压设备(100)包括：至少一个闸门(110)，其设计成拦截水道(C)提供的水流以调节流速；框架(120)，其构造成通过所述设备(100)的金属结构(G1)装配到所述水道(C)的岸上；第一移动装置，安装在所述框架(120)和所述闸门(110)之间以允许闸门在所述设备(100)的主要竖直方向(V)上的运动；至少一个分配器元件(130),其固定到所述框架(120)并在所述竖直方向(V)上布置于所述闸门(110)之下，所述分配器元件(130)在所述设备(100)的纵向方向(L)上垂直于所述竖直方向(V)延伸，并设置有包括连续的平坦部分(131)和在竖直方向V上在向上的方向上取向的倾斜部分(132)的成形表面；所述设备(100)的第二移动装置(140)，其安装在所述金属结构(G1)中并连接到所述框架(120)，以允许所述框架和所述分配器元件(130)在所述竖直方向上的位移；至少一个液压轮(150)，其在所述纵向方向(L)上布置在所述分配器元件(130)的下游。由于该构造，根据本发明的所述设备(100)能允许水的控制和液压能到机械能和/或电能的转换。
【专利说明】
液压设备
技术领域
[0001]本设计总体涉及水道表面上实现的液压系统领域，是一个适合控制用于机械或电能的水的整体液压机。
【背景技术】
[0002]液压系统化在于水的研究，分析和控制。
[0003]近年来已知的水道表面上实现的所述液压系统一般需要土木建筑，例如水库，运河，用于管理和渠化水流的液压装置，所述液压装置包括构造成拦截水流、调节流速从而能控制水的闸门。
[0004]自古以来可知液压设备包括液压轮，所述液压轮适于把水道的势能和动能转化为机械能，再利用合适的发电机以旋转运动的形式将机械能转化为电能。
【发明内容】
[0005]尽管在液压系统领域的技术方案有广泛的可用性，但是仍然有需要提供能改善水控制模式和能量生产中水利用的液压装置。这样的想法构成了本发明的一个目的。
[0006]所述目的通过主要特征在权利要求1中详细说明的、其他特征在剩余权利要求中详细说明的液压设备实现。
[0007]基于本发明方案的想法为了实现一种液压设备，所述液压设备设置有可移动的闸门和布置于其下方的分配器元件，所述分配器元件设置有成形表面以使被所述闸门拦截的水流产生偏离的效果。
[0008]所述液压设备进一步包括液压轮，所述液压轮在相对于水流的方向上布置于所述分配器元件的下游。从所述分配器元件转移的水流进入所述水轮的叶片队列中使水轮旋转。根据本发明的所述设备也包括移动装置，所述移动装置构造成可选择地允许所述闸门在倾斜方向上的竖直运动，和相对所述水流方向的旋转，以及选择性地在基本上竖直的方向上移动所述分配器元件和/或所述水轮。
[0009]由于该构造，所述设备能允许控制水和液压能到机械能和/或电能的转换。
[0010]本发明提供的优势在于所述闸门、所述分配器元件及所述水轮能连带地移动到水的自由表面之上，允许所述设备放置在非运行情况下，该情况下水道的自然流动情况能临时地恢复，而不需要建设适当的旁通渠道。
【附图说明】
[0011]通过参考附图，对本领域的技术人来说，根据本发明的液压设备的进一步的优势和特点将在下面的详细描述和其各种变型的非限制的实现中变得明显。
[0012]图1是示意地显示根据本发明所述液压设备的部分的俯视图，其中所述部分致力于控制地表水道的水。
[0013]图2a至图2c是示意地显示根据本发明的所述系统化液压设备的所述部分的操作的侧视图。
[0014]图3是示意地显示根据本发明所述设备的实施例的俯视图，其中所述设备包括图1中所示的严格控制水的液压部分，和转化液压能为机械能和/或电能的部分。
[0015]图4a和4b是示意地显示图3中的所述液压系统运行情况的侧视图。
[0016]图5是示意地显示图3中的所述液压设备的另一个实施例的俯视图。
[0017]图6a至图6d是示意地显示图5中的液压系统的一些运行情况的侧视图。
【具体实施方式】
[0018]参照图，根据本发明的液压设备通常由附图标记100指示。
[0019]现参照图1，设备(100)包括至少一个闸门(110)，所述闸门(110)用于拦截由水道(C)提供的水流以调节流速。在图中，水流的方向由箭头(F)示意地指示。
[0020]所述设备(100)进一步包括框架(120)和第一移动装置(未示出)，例如液压或机械致动器。所述第一移动装置连接到所述框架(120)和所述闸门(110)，以允许在基本上垂直于水道底部的主要竖直方向(V)上的运动。所述设备(100)的所述框架(120)构造成与水道(C)相对应的安装，例如安装到专门的金属结构(GI)支撑上，所述金属结构(GI)支撑沿运河岸制造并依靠在相关地基(未示出)上。
[0021]根据本发明，所述液压设备(100)包括至少一个固定于框架(120)的分配器元件(130)，例如通过螺栓固定，在所述竖直方向(V)上，所述分配器元件(130)布置在所述闸门(110)下面。所述分配器元件(130)在垂直于所述竖直方向(V)的所述设备(100)的纵轴方向(L)上延伸，并设置有成形表面，所述成形表面包括连续的平坦部分(131)和在所述竖直方向(V)上在向上的方向上取向的倾斜部分(132)。所述分配器元件(130)也在垂直于所述纵轴方向(L)和竖直方向(V)上的横向方向(T)上延伸基本上与所述闸门(110)在同方向上尺寸相同的距离，以便所有被所述闸门(110)拦截的水流都影响所述分配器元件(130)，特别是其成形表面。
[0022]所述液压设备(100)的构造是:接收水流的所述分配器元件的所述倾斜部分(132)向上偏转以允许氧化，这是特别的为了改善水流的化学和物理质量。
[0023]—套闸门和分配器元件因此构成了根据本发明的系统化液压设备(100)的一部分。
[0024]进一步的，所述设备(100)的构造是:所述闸门的液压自由端面向所述分配器元件(130)，特别是朝向其成形表面的所述平面部分(131)。因此，关于水流方向(F)，当闸门
(100)布置于水下或头下(underhead)时，其决定了水道紧接上游的水平的上升，和紧接下游的水更高速和收缩的液压水脉，随之带来水流提升的份额增加，促进进一步的氧化。
[0025]根据本发明的所述设备(100)进一步包括第二移动装置，例如由附图标记(140)示意地指示的液压致动器，所述液压致动器安装在约束于所述水道(C)的岸的金属结构(Gl)支撑中并连接到所述框架(120)。与所述第一移动装置类似的是，所述第二处理装置(140)构造成允许框架(120)，并因此也允许所述分配器元件(130)在竖直方向(V)上的运动。
[0026]总的来说，所述设备(100)的构造是使可选择的在竖直方向(V)上，致动或移动所述闸门(110)和带着所述分配器元件(130)的框架(120)。
[0027]参照图2a到2c，不同的操作情况是可能的。
[0028]图2a，显示了特别的情况，其中所述框架(120)浸入所述水道(C)，所述分配器元件(130)位于所述水道底部上的抽吸头部，使水流关于所述竖直方向(V)与所述成形表面的倾斜部分(132)相对应地向上转移。所述闸门(110)位于水的自由表面之上，水流提升的效果仅取决于水的流动和所述分配器(130)的倾斜部分(132)的斜率。
[0029]图2b显示了类似于图2a的操作情况，其中，然而设备运行时，所述闸门(110)部分地淹没在抽吸下，引起其上游水位关于水流方向(F)上的上升，并且因此引起与所述分配器元件(130)的所述倾斜部分(132)相对应的水的更大的速度，这产生更大的偏差作用，例如与图2a所示的运行情况相比水流的提升。
[0030]图2c反而显示了所述液压设备(100)的非运行情况，其中，所述框架(120)，因此和所述分配器元件(130)及所述闸门(110)完全提升到所述自由水面之上。在该情况下，所述液压设备(100)和所述水流(C)之间没有相互作用，这呈现了完全自然的流动情况。
[0031]如图2a至2c所示，所述分配器元件(130)的轮廓表面也可以包括另外的倾斜部分(133)，所述另外的倾斜部分(133)在竖直方向(V)上向上取向，且在纵向方向(L)上定位在所述平面部分(131)的上游。所述进一步的倾斜部分(133)预测是有利的，因为它渐进地驱动水流从水道(C)的底部向所述平面部分(131)然后向所述分配器(130)的所述倾斜部分(132)，从而最佳化水的流动和调节所述闸门(110)下游的水流。
[0032]所述另外的倾斜部分(133)预测在基本上恒定深度的水路中或具有曲张的水路中是特别有用的，其中所述液压系统(100)安装在所述曲张的下游。然而，当所述设备(100)安装与自然或人工的水跃相对应时，所述另外的倾斜部分不是严格必须的。因为所述分配器元件(130)的成形表面的所述平面部分(131)可以适当地布置在相对于水跃的不同高度上或是根据需要与水跃对齐。
[0033]参考图3，根据本发明的所述设备(100)也设置有用于从液压能到机械能和/或随后到电能转换的部分，所述部分包括至少一个液压轮(150)，在纵向方向(L)上所述液压轮(150)布置在所述分配器元件(130)的下游。
[0034]此外，与所述分配器元件(130)相似，所述液压轮(150)在横向方向(T)上延伸基本上与所述闸门(110)在同方向上尺寸相同的距离，以便所有被所述闸门(110)和所述分配器元件(130)拦截的水流都投向所述水轮(150)，利用所有可操作的部分。
[0035]被元件(130)提高的水流在所述闸门(110)的帮助下进入所述水轮叶片队列使水轮(150)转动。根据本发明的所述液压设备(100)因此使水道(C)的管理和液压能到机械能的转换成为可能，并且可能是通过合适的发电机到所述水轮(150)的联接。
[0036]所述水轮(150)特别布置在所述成形表面的所述倾斜部分(132)的附近，以便全面地利用水流提升的效果。
[0037]所述倾斜部分(132)的最终斜率可能有利的按照所述水轮(150)的叶片形状来限定和调整以最佳运行。
[0038]根据本发明的一个实施例(未示出)，所述倾斜部分(132)可以以可移动的方式约束到所述分配器元件(130)，例如枢接到所述平面部分(131)，以允许其影响范围的变化。
[0039]该构造是有利的，因为例如，通过根据叶片的几何结构简单的调整倾角，允许使用同样类型的分配器元件与更多类型的液压轮。
[0040]该构造也能变化，特别是按照所述水道(C)的水流情况优化所述液压轮的运行。
[0041]进一步的，所述闸门(110)也能可旋转地约束于所述框架(120)，例如枢接，以允许其斜率相对于水的流动方向(F)上的改变。该构造是有利的，因为例如，通过根据所述叶片的几何结构简单地调整倾角，允许使用同样类型的闸门与多种类型的液压轮。
[0042]闸门(110)的冲击力和所述分配器(130)的所述轮廓表面的斜部分(132)的冲击力的设置是本发明的协同特征，因为它们能够优化水流的情况。
[0043]该构造特别地能按照水道(C)的流动的情况优化所述液压轮的运行，降低所述闸门(110)的所述抽吸头端和所述分配器元件(130)之间的空隙处的湍流。
[0044]现参照图3，4a和4b，根据本发明的一个实施例，所述水轮(150)安装到支撑所述闸门(110)，所述框架(120)和所述分配器元件(130)的同一个金属结构(G1)。
[0045]如图4a所示，所述液压设备(100)能可选择地如上述描述运行，如所述闸门(110)位于所述自由水表面之上(情况未示出)，水流提升的影响取决于水道(C)的流动和所述分配器元件(130)的所述倾斜部分(132)的斜率，或如所述闸门部分地淹没在抽吸下，在该情况下通过变化所述闸门(110)和所述分配器元件(130)之间的相对距离来调整流速是可能的。
[0046]在非运行情况下，其中，所述框架(120)，及所述闸门(110)，所述分配器元件(130)和所述水轮(150)完全提升至所述水面之上是可能的，所以所述水道(C)以自然流动情况为特点。该情况在图4b中示出。
[0047]根据本发明的另一个在图5，图6a至6d中示出的实施例，所述水轮(150)可以有利地安装至所述设备(100)的框架(160)，所述框架(160)完全独立于安装有所述闸门(110)和所述分配器元件的框架(120)。所述框架(160)由金属结构(G2)支撑，所述金属结构(G2)连接到沿着所述水流(C)的岸形成的地基(未示出)，第三移动装置(170)，例如可以一直以液压致动器的形式，安装到所述金属结构(G2)，以使所述水轮(150)在所述竖直方向(V)上的运动成为可能。
[0048]图6a和6b显示了运行情况，其中所述设备(100)只利用布置在所述水道(C)(图6a)底部的所述分配器元件(130)，或利用所述分配器元件(130)和所述闸门(110)(图6b)的结合仅执行控制水的功能。在两种情况下，液压轮(150)都保持在水的自由表面之上且不与所述水道(C)相互作用。
[0049]图6c显示了一种运行情况，其中除了严格控制水流之外，液压能也转化为了机械能和/或电能。也能看到，所述液压轮(150)设置在被所述分配器元件(130)的成形表面的倾斜部分(132)提高的水流附近，以便其叶片经受如此的流动，然后移动使所述轮(150)绕其轴转动。
[0050]图6d显示了所述设备(100)的最终非运行情况，其中所述闸门(100)，所述分配器元件(130)和所述水轮(150)全都提高到水面之上，以使水道(C)正常的流动。
[0051]应该理解的是，所述液压设备(100)的该变化实施例是特别有利的，因为它使所述液压轮能够以一种可选择的方式或独立的运行，给操作者用所述设备只控制所述水道(C)的水，和用所述设备将液压能转换成机械能，最终转换成电的可能性。
[0052]应该理解的是，所述水轮(150)也能约束于框架，所述框架构造成通过金属支撑结构以一种固定的方式安装到所述水道(C)的岸。然而，上述描述的两个实施例是优选的和有利的，其中，它们都提供恢复到水道的自然流动情况的可能性，而不需要建设旁通渠道或旁路。所述致动器的控制使所述闸门(110)，所述框架(120)和所述安装到独立框架的轮(150)能够在竖直方向上操纵，所述致动器的控制可以是手动的，优选的是通过适当的控制系统自动的。本发明到此为止已经参照其实施例进行了描述。应该理解的是，可能有其他的关于相同发明的范围的实施例，由下面报道的权利要求的保护范围限定。
【主权项】
1.一种液压设备(100)，包括: -至少一个闸门(110)，其设计成拦截水道(C)提供的水流以调节流速； -框架(120)，其构造成通过所述设备(100)的金属结构(Gl)安装到所述水道(C)的岸上； -第一移动装置，其安装在所述框架(120)和所述闸门(110)之间以允许所述闸门在所述设备(100)的主要竖直方向(V)上的运动； -至少一个分配器元件(130)，其固定到所述框架(120)并在所述竖直方向(V)上设置于所述闸门(110)之下，所述分配器元件(130)在垂直于所述竖直方向(V)的所述设备(100)的纵向方向(L)上延伸，并设置有包括连续的平坦部分(I31)和在竖直方向(V)上在向上的方向上取向的倾斜部分(132)的成形表面，-第二移动装置(140)，其安装在所述金属结构(Gl)中并连接到所述框架(120)，以允许所述框架和所述分配器元件(130)在所述竖直方向(V)上的位移； -至少一个液压轮(150)，其在所述纵向方向(L)上设置在所述分配器元件(130)的下游。2.根据权利要求1所述的设备(100)，其中，水轮(150)安装到所述框架(120)上，所述闸H(IlO)和所述分配器元件(130)被约束到所述框架(120)。3.根据权利要求1所述的设备(100)，进一步包括独立于约束所述闸门(110)和所述分配器元件(130)的框架(120)的框架(160)，所述框架(160)适合于支撑所述液压轮(150)并构造成通过所述设备(100)的另外的金属结构(G2)安装到所述水道(C)的岸上，其中，所述设备(100)进一步包括第三移动装置(170)，所述第三移动装置(170)连接在支撑水轮(150)的所述框架(160)和所述另外的金属结构(G2)之间，以允许所述液压轮(150)在所述竖直方向(V)上的位移。4.根据权利要求1所述的设备(100)，其中，水轮(150)安装到构造成通过金属支撑结构安装到所述水道(C)的岸上的框架，所述框架相对于所述金属支撑结构固定。5.根据权利要求1-4中任一项所述的设备(100)，其中，所述分配器元件(130)和所述液压轮(150)也在垂直于所述竖直方向(V)和所述纵向(L)的横向方向(T)上延伸基本上等于所述闸门(110)在同样方向上的尺寸的距离。6.根据权利要求1-5中任一项所述的设备(100)，其中，水轮(150)布置在所述分配器元件(130)的所述成形表面的所述倾斜部分(132)的附近。7.根据权利要求1-6中任一项所述的设备(100)，其中，所述闸门(110)的自由端指向所述分配器元件(130)的所述成形表面的所述平坦部分(131)。8.根据权利要求1-7中任一项所述的设备(100)，其中，所述闸门(110)可旋转地连接到所述框架(120)，其中所述分配器元件(130)的所述成形表面的所述倾斜部分(132)可旋转地附接到所述成形表面的所述平坦部分(131)，以允许它们相对在水道(C)中流动的水流的方向F倾斜的变化。9.根据权利要求1-8中任一项所述的设备(100)，其中，所述分配器元件(130)的轮廓表面进一步包括另外的倾斜部分(133)，所述另外的倾斜部分(133)在竖直方向(V)上在向上的方向上取向并在所述纵向方向(L)上布置在所述平面部分(131)的上游。10.根据权利要求1-9中任一项所述的设备(100)，进一步包括构造成驱动所述移动装置的控制系统。
【文档编号】F03B17/06GK105899800SQ201480058508
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2014年9月10日
【发明人】安东尼诺·玛丽亚·隆哥
【申请人】米尔科·卡斯塔尼亚罗, 萨拉·冈姆比拉希