一种螺旋桨驱动浮体门的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种螺旋桨驱动浮体门，包括压舱和与所述压舱相接为一体的舱体，在所述舱体的两端设置有首柱和尾柱，在所述舱体内设置有固定水舱，在该固定水舱的上方设置有水泵设备舱，在该水泵设备舱的两端对称设置有甲板层，在首柱和甲板层之间设置有液压泵站，其中首柱的竖直面上安装有用于与闸墩门柱相接的铰支座，还包括至少一个螺旋桨，在所述舱体的一端开设有垂直贯穿于舱体的通流口，所述螺旋桨安装于上述通流口内。与传统的钢丝绳牵引浮体门启闭试验时门柱收到的撞击力相比，对于设计的吃水试验工况本发明的螺旋桨驱动方案门柱与球铰受力只有900KN，明显小于钢丝绳牵引方案的1500KN。
【专利说明】一种螺旋桨驱动浮体门
【技术领域】
[0001]本发明涉及的一种浮体门，尤其涉及一种螺旋桨驱动浮体门。
【背景技术】
[0002]苏州河为黄浦江支流，是一条中等强度的感潮河流，常受台风侵袭。苏州河河口受黄浦江与苏州河双向水流影响，水流情况复杂。2005年，在苏州河河口、外白渡桥下游建成了能“双向挡水，灵活启闭”的新水闸(为下卧式钢闸)，替代吴淞路闸桥防御苏州河地区遭受外海潮汐侵袭的功能，并为改善该地区的水环境起到了关键作用。但是，由于新建的苏州河河口水闸位于苏州河入黄浦江的河口，该处正位于黄浦江弯道，航运繁忙，再加上苏州河河口水闸的运行工况特殊，航行中的船只有时看不到闸门，虽然闸前设置了拦船索和警示标志，但一旦船舶航行失控或航行中处置不当，仍有可能撞到新建的苏州河河口水闸，以致严重影响到该地区的安全、防潮、供水和通航等。
[0003]考虑到工程的重要性和特殊性，苏州河河口闸的全部设备布置在水面或地面以下(3.5m以下)，对原有景观、风貌不产生负面影响。河口闸跨度大、离河口近，水下部分按30年免维修设计，并不设检修门，故一旦失事，不仅维修难度大且维修历时长(少则3个月，多则I年半载)。考虑到水闸位于上海的繁华地段，闸门维修时河流不能断流、断航，不能建断流围堰，若适逢天文大潮而遭遇风、暴、潮三碰头，则苏州河就失去了重要的防御屏障，急需建应急备用挡潮闸过渡。为了确保苏州河两岸上海市中心城区的挡潮安全，防止突发事件造成的不良后果和减少人民群众生命财产损失。
[0004]苏州河河口应急备用挡潮闸工程的主要任务在于应急挡潮，即，当遭受外海风暴潮侵袭时，新建的苏州河河口水闸一旦出现意外或故障不能正常发挥其防御屏障作用，则可启用苏州河河口应急备用挡潮闸，紧急形成第二道防线，抵御200年一遇高潮位，起到挡潮减灾的作用，保障该地区的安全，但不承担水资源调度任务。
[0005]此外，由于工程地处由上海大厦、外滩公园、外白渡桥联通形成的外滩源主要景区，沿苏州滨河水绿地则将形成和外滩源公共绿地相连的外滩源公园，因此苏州河河口应急备用挡潮闸工程需与附近的景区和谐，结合工程进行配套的景观设计。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是解决现有技术中的问题，提供一种螺旋桨驱动浮体门。
[0007]本发明的技术方案是:一种螺旋桨驱动浮体门，包括压舱和与所述压舱相接为一体的舱体，在所述舱体的两端设置有首柱和尾柱，在所述舱体内设置有固定水舱，在该固定水舱的上方设置有水泵设备舱，在该水泵设备舱的两端对称设置有甲板层，在首柱和甲板层之间设置有液压泵站，其中首柱的竖直面上安装有用于与闸墩门柱相接的铰支座，还包括至少一个螺旋桨，在所述舱体的一端开设有垂直贯穿于舱体的通流口，所述螺旋桨安装于上述通流口内。
[0008]所述通流口两个，两者间隔设置，在上述通流口内均安装有螺旋桨。[0009]所述螺旋桨为槽道式螺旋桨。
[0010]所述螺旋桨的轴中心间距大于两倍螺旋桨的直径；所述螺旋桨的浆轴心至压舱下表面的距离大于一倍螺旋桨直径。
[0011]所述通流口的两端口设置有拦污栅。
[0012]所述拦污栅外设置有拍门。
[0013]所述甲板层以舱体的竖直中心线对称设置于舱体内，该甲板层包括从上至下依次设置的上甲板、中甲板和下甲板。
[0014]还包括一翻门，所述翻门沿舱体长度方向安装，在翻门的内侧设置有拉杆。
[0015]所述舱体的高度小于等于首柱和尾柱的高度。
[0016]本发明具有如下有益效果:
[0017](I)与传统的钢丝绳牵引浮体门启闭试验时门柱收到的撞击力相比，对于设计的吃水试验工况本发明的螺旋桨驱动方案门柱与球铰受力只有900KN，明显小于钢丝绳牵引方案的1500KN ；
[0018](2)该浮体门全部设备布置在水面或地面以下(3.5米以下)，对原有景观和风貌不产生负面影响；
[0019](3)驱动浮体门启闭只需要改变螺旋桨的转向和转速，因此操作程序大大简化
[0020](4)浮体门的启闭运行时间只需要15分钟，满足了应急挡潮的特殊要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本发明的主视图；
[0022]图2为本发明仰视图图；
[0023]图3为图1的剖视；
[0024]图4为本发明的具体实施图。
【具体实施方式】
[0025]为了使本发明实现的技术手段、技术特征、发明目的与技术效果易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
[0026]参考图1所示:一种螺旋桨驱动浮体门100，包括压舱101和与所述压舱101相接为一体的舱体102，在所述舱体102的两端设置有首柱1021和尾柱1022，在所述舱体102内设置有固定水舱103。在该固定水舱103的上方设置有水泵设备舱104，在该水泵设备舱104的两端对称设置的甲板层105，在首柱1021和左边的甲板层105设置有液压泵站107。舱体102的高度小于等于首柱1021和尾柱1022的高度。
[0027]本发明中甲板层105以舱体102的竖直中心线对称设置在舱体102内，该甲板层105包括从上至下依次设置的上甲板1051、中甲板1052和下甲板1053。
[0028]在本发明中首柱1021的竖直面上安装有用于与闸墩门柱相接的铰支座。本发明中包括两个螺旋桨，本发明中使用的螺旋桨为槽道式螺旋桨，包括第一螺旋桨201和第二螺旋桨202，一个使用另一个作为备用。在使用中也可以单独安装一个螺旋桨。
[0029]在舱体102的一端开设有两个垂直贯穿于舱体102的通流口 300，第一螺旋桨201和第二螺旋桨202安装在通流口 300内。在通流口 300的两端口设置有拦污栅302，防止水内杂物损坏螺旋桨，而影响其正常使用。在舱体102临江一侧的通流口 300处，设置有拍门(图中未示出)，用来防止浮体门关闭后的潮流泄露。
[0030]本发明中第一螺旋桨201和第二螺旋桨202的轴中心间距大于两倍螺旋桨的直径；第一螺旋桨201和第二螺旋桨202的浆轴心至压舱下表面的距离大于一倍螺旋桨直径。
[0031]参考图2、3，还包括一个翻门400，该翻门400沿舱体102的长度方向安装，在翻门400的内侧设置有拉杆401，在使用时如果舱体102的高度不够，可以通过拉杆将翻门推起，以增加整个舱体102的高度。
[0032]参考图4为本发明在具体使用过程的示意图:
[0033](I)本发明使用的槽道式螺旋桨为正反转型。当浮体门刚从库位启动时，螺旋桨正转发出推力使浮体门移出库位，随着水流的作用浮体门自动关闭会产生对闸墩500的撞击力，此时螺旋桨开始反转发出拉力，最后以较小的撞击力合上浮体门100。
[0034](2)本发明浮体门装配的两台螺旋桨设备，一用一备；两台螺旋桨的轴中心间距不小于两倍螺旋桨直径，以减少两台螺旋桨之间的干扰；螺旋桨的浸深(桨轴心至水面距离)不小于一倍螺旋桨直径防止螺旋桨工作时吸气带来不利后果；
[0035](3)浮体门旋转角度。在浮体门旋转至0°?10°位置，螺旋桨低速正转，旋转至10°左右时螺旋桨停止工作，到20°时螺旋桨反转减缓关闭速度，随旋转角度的继续增加，螺旋桨拉力也不断增加，在浮体门关闭瞬间拉力达到最大值。
[0036]综上所述仅为本发明较佳的实施例，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化及修饰，皆应属于本发明的技术范畴。
【权利要求】
1.一种螺旋桨驱动浮体门，包括压舱和与所述压舱相接为一体的舱体，在所述舱体的两端设置有首柱和尾柱，其特征在于:在所述舱体内设置有固定水舱，在该固定水舱的上方设置有水泵设备舱，在该水泵设备舱的两端对称设置有甲板层，在首柱和甲板层之间设置有液压泵站，其中首柱的竖直面上安装有用于与闸墩门柱相接的铰支座，还包括至少一个螺旋桨，在所述舱体的一端开设有垂直贯穿于舱体的通流口，所述螺旋桨安装于上述通流口内。
2.根据权利要求1所述的螺旋桨驱动浮体门，其特征在于:所述通流口两个，两者间隔设置，在上述通流口内均安装有螺旋桨。
3.根据权利要求1或2所述的螺旋桨驱动浮体门，其特征在于:所述螺旋桨为槽道式螺旋桨。
4.根据权利要求2所述的螺旋桨驱动浮体门，其特征在于:所述螺旋桨的轴中心间距大于两倍螺旋桨的直径；所述螺旋桨的浆轴心至压舱下表面的距离大于一倍螺旋桨直径。
5.根据权利要求1或2所述的螺旋桨驱动浮体门，其特征在于:所述通流口的两端口设置有拦污栅。
6.根据权利要求5所述的螺旋桨驱动浮体门，其特征在于:所述拦污栅外设置有拍门。
7.根据权利要求1所述的螺旋桨驱动浮体门，其特征在于:所述甲板层以舱体的竖直中心线对称设置于舱体内，该甲板层包括从上至下依次设置的上甲板、中甲板和下甲板。
8.根据权利要求1所述的螺旋桨驱动浮体门，其特征在于:还包括一翻门，所述翻门沿舱体长度方向安装，在翻门的内侧设置有拉杆。
9.根据权利要求1所述的螺旋桨驱动浮体门，其特征在于:所述舱体的高度小于等于首柱和尾柱的高度。
【文档编号】E02B7/50GK103953012SQ201410007675
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年1月8日 优先权日:2014年1月8日
【发明者】黄国富, 周伟新, 吴幼华, 黄树权 申请人:中国船舶科学研究中心上海分部