具备拦污功能的自动翻转水闸的制作方法

本实用新型涉及的是一种水闸领域，特别涉及的是一种具备拦污功能的自动翻转水闸。

背景技术：
：

现有的水闸主要通过启闭机实现闸门的开启和闭合。启闭机作为闸门一个极其重要的部分,可分为螺杆式启闭机、链式启闭机、卷扬式启闭机、液压启闭机、台车式启闭机、门式启闭机等。渠道、中小型水库中最常用的是螺杆式启闭机和卷扬式启闭机。我国有众多的小型水闸，基本分布在农村、山区等偏远地带。为了满足水闸启闭的能量需求，往往需要在偏远地带架设电网，从而为水闸提供电能。除此之外，现有的水闸大多采用人工监管的方式来实施运行管理，消耗了巨大的人力成本，而且在夜间监管难度大，容易引发安全事故。

为了解决水闸供电难的问题，专利CN205530157U公开了一种含鱼道的自动控制水闸，但是该水闸一旦少量泥沙淤积在门叶底部，就会产生较大的阻力矩，直接增大门叶的开启难度，甚至造成闸门门叶无法正常翻转。而且，传统的翻转水闸只有一个铰轴，使闸门容易产生来回震荡，拍打现象严重，可靠性较差，限制了其推广使用。

技术实现要素：
：

本实用新型的目的是为了克报以上不足，提供一种采用拦污栅拦截大块的污淤泥、储污槽储存污淤泥，通过太阳能和风能提供能源，单片机控制储污槽及时倾倒污淤泥，能自动翻转的具备拦污功能的自动翻转水闸。

本实用新型的目是这样来实现的：

本实用新型具备拦污功能的自动翻转水闸，由发电系统拦污系统和制动系统组成，所述发电系统包括蓄电池组1、交直流电源转换器2和分别通过第一充电保护电路3、第二充电保护电路3—1与交直流电源转换器2连接的分别受单片机7控制的风能发电装置5、太阳能发电装置4，风能发电装置5与太阳能发电装置4所发电量储存于蓄电池组1中；所述拦污系统中有安装在渠底25用于拦截大颗粒污淤泥23的拦污栅10、用于储存污淤泥的储污槽19、安装在储污槽19底部用于测量槽底压力的压力感应器24、通过储污槽铰点18与储污槽19铰接的提拉杆17、通过伸缩臂11与提拉杆17铰接的控制箱22，安装在控制箱22底部用于控制伸缩臂11工作的提拉控制器20，单片机7安装在控制箱22内用于接收压力感应器24信号；所述制动系统包括位于拦污栅另一侧的装在渠底25上的主闸门门叶8、装在主阀门门叶上的附加门叶9、装在渠底上与主闸门门叶连接的桁架12、装在桁架上的至少二根铰轴，有与对应铰轴配合的铰槽的铰座16，风能发电装置太阳能发电装置、可外购，拦污系统的工作模式为：当压力感应器24监测到储污槽19中的污淤泥重量超过预设的阈值时，将信号传输给单片机7，由单片机7向提拉控制器20发送指令，由发电系统提供电能，提拉控制器20通过控制伸缩臂11将提拉杆17抬起，从而将储污槽19升起，将大颗粒污淤泥23倾倒于岸边预设区域后，提拉控制器再控制储污槽19复位到渠底25的相应位置。

上述的单片机7与提拉控制器20、压力感应器24分别通过通信线路21连接；当压力感应器24监测到储污槽19中的污淤泥重量超过预设的阈值时，将信号传输给单片机7，由单片机7向提拉控制器20发送指令，由发电系统提供电能，提拉控制器20通过控制伸缩臂11将提拉杆17抬起，从而将储污槽19升起，将大颗粒污淤泥23倾倒于岸边预设区域后，提拉控制器再控制储污槽19复位到渠底25的相应位置。

上述的主闸门门叶8的垂直截面形状为长方形，有利于闸门的自动控制和翻转。

上述的附加门叶9安装在主闸门门叶8的中上部；桁架12为能提高稳定性的三角交错结构，铰轴为三根，包括第一铰轴13、第二铰轴14和第三铰轴15，铰座16上相对桁架上铰轴的位置分别有与第一铰轴13、第二铰轴14、第三铰轴对应配合的第一铰槽16—1、第二铰槽16—2、第三铰槽16—3，当闸门的翻转角度达到30°之前，第一铰轴13进入铰座16的第一铰槽16—1，闸门实现小角度翻转；当闸门的翻转角度超过30°时，第二铰轴14开始进入铰座16的第二铰槽16—2，闸门实现中角度翻转；当闸门的翻转角度达到60°时，第三铰轴15进入到铰座16的第三铰槽16—3，闸门实现较大角度的翻转，附加门叶9安装在主闸门门叶8的中上部，该设计的作用是增大闸门门叶的开门力矩，以便当渠道上游水位达到预设高度时，闸门自动翻转。通过三个铰轴和与之配合的卡槽的设计可以精确自动控制闸门的翻转角度，有效解决闸门在水位来回波动时产生的拍打和震荡现象。

上述的单片机7采用采用STC单片机，提拉控制器采用型号LM61或K101或GZQ控制器。

上述的发电系统中还有通过第三充电保护电路3—2与交直流电源转换器2连接的外接电源6，对于一些紧急情况，如冰雹天气、极端气候等情形，太阳能和风能不足够供给水闸需要的能量，可以通过启动预留的外接电源。

本实用新型优点是：可以不经由人工控制，随水位变化自动控制水闸启闭，结构简单，无需外加动力，节约能源；通过拦污系统，保护闸门翻转更加安全高效；采用三铰轴设计，有效解决传统自动闸门拍打和震荡问题，能够有效提高水闸的安全系数，特别适于供电难、监管难度大的偏远地区。

附图说明：

图1为本实用新型的发电系统的结构示意图。

图2为本实用新型的拦污系统和制动系统的结构示意图。

具体实施方式：

本实用新型一种具备拦污功能的自动翻转水闸由发电系统、拦污系统和制动组成。如图1所示，发电系统包括蓄电池组1、交直流电源转换器2和通过充电保护电路3与交直流电源转换器2连接的外购的风能发电装置5、太阳能发电装置4和预留的外接电源6。风能发电装置5，由单片机7进行控制。风能发电装置5与蓄电池组1通过第一充电保护电路3和交直流电源转换器2相连，所发电量储存于蓄电池组1中。外购的太阳能发电装置与蓄电池组通过第二充电保护电路3—1和交直流电源转换器2相连，所发电量储存于蓄电池组中，由单片机7进行控制，单片机7采用采用STC单片机。外接电源6是电能供应备份方案，对于一些紧急情况。如冰雹天气、极端气候等情形，太阳能和风能不足够供给水闸需要的能量，可以通过启动预留的外接电源。

如图2所示，拦污系统中有安装在渠底25用于拦截大颗粒污淤泥23的拦污栅10，用于储存污淤泥的储污槽19，安装在储污槽19底部用于测量槽底压力的压力感应器24，通过储污槽铰点18与储污槽19连接的提拉杆17，通过伸缩臂11与提拉杆17连接的控制箱22，安装在控制箱22底部用于对控制伸缩臂11工作的提拉控制器20，安装在控制箱22内用于接收压力感应器24信号的单片机7。单片机7与提拉控制器20、压力感应器24均通过通信线路21连接。提拉控制器采用型号LM61（或K101或GZQ）控制器。

拦污系统的工作模式为：当压力感应器24监测到储污槽19中的污淤泥重量超过预设的阈值时，将信号传输给单片机7，由单片机7向提拉控制器20发送指令，由发电系统提供电能，提拉控制器20通过控制伸缩臂11将提拉杆17抬起，从而将储污槽19升起，将大颗粒污淤泥23倾倒于岸边预设区域后，提拉控制器再控制储污槽19复位到渠底25的相应位置。

如图2所示，制动系统包括主闸门门叶8、附加门叶9，桁架12、第一铰轴13、第二铰轴14、第三铰轴15和铰座16。主闸门门叶8的垂直截面形状为长方形，有利于闸门的自动控制及翻转；附加门叶9安装在主闸门门叶8的中上部，用是增大闸门门叶的开门力矩，以便当渠道上游水位达到预设高度时，闸门自动翻转。

主闸门门叶8通过桁架12与铰轴连接，桁架12设计为三角交错结构，以提高稳定性；铰轴包括第一铰轴13、第二铰轴14和第三铰轴15。铰座16上有三个铰槽，即第一铰槽16—1、第二铰槽16—2、第三铰槽16—3。当闸门的翻转角度达到30°之前，第一铰轴13进入铰座16的第一个铰槽16—1，闸门实现小角度翻转；当闸门的翻转角度超过30度时，第二铰轴14开始进入铰座16的第二个铰槽16—2，闸门实现中角度翻转；当闸门的翻转角度达到60°时，第三铰轴15进入到铰座16的第三铰槽16—3，闸门实现较大角度的翻转。通过三个铰轴和三个卡槽可以精确自动控制闸门的翻转角度，有效解决闸门在水位来回波动时产生的拍打和震荡现象。

本实用新型可以不经由人工控制，随水位变化自动控制水闸启闭，结构简单，无需外加动力，节约能源；通过拦污系统，保护闸门翻转更加安全高效；采用三铰轴结构，有效解决传统自动闸门拍打和震荡问题，能够有效提高水闸的安全系数，特别适于供电难、监管难度大的偏远地区。

上述实施例是对本实用新型的上述内容作进一步的说明，但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于上述实施例。凡基于上述内容所实现的技术均属于本实用新型的范围。