一种可变底缘角度的平板闸门装置的制作方法

本发明公开了一种可变底缘角度的平板闸门装置，应用于水利工程领域。

背景技术：

在水利工程领域中，平板闸门的主要作用是当机组或水道发生事故时，能在动水中关闭的闸门，通过其迅速切断水流，防止危险事故扩大，避免经济财产损失。滑块式平板闸门装置在水中浸泡时间较长时，滑块摩擦系数增大，平板闸门闭门时，受到较大水流推力，会发生闸门闭门困难的情况。传统的方法是增加闸门配重，克服摩擦力，平板闸门空间较小，可用于配重的空间有限。

技术实现要素：

本发明目的是克服现有技术存在的上述不足，提供一种可变底缘角度的平板闸门装置，在平板闸门底部仓内增加可变角度的底缘结构，使闸门承受水重的有效面积增大，从而使闸门竖向受力增大，底缘可沿主轴旋转，适应不同角度的坡道，在不增加配重的情况下克服摩擦力，利于闸门闭门。

本发明的技术方案

一种可变底缘角度的平板闸门装置，包括闸门，闸门上端的吊耳，以及闸门正面开设的仓，在闸门正面最底部的仓中设置有角度可调的底缘，所述底缘的一边与转轴固定，转轴的两端通过轴承支撑固定在最底部的仓的侧壁上，同时在转轴上套装有第二伞齿轮，与第二伞齿轮啮合的第一伞齿轮安装在防水电机输出轴上，防水电机固定在仓内。

平板闸门闭门过程中利用水重，在没有突出底缘的情况下，水重作用面为闸门仓的底面积。在平板闸门最低仓布置可变角度的底缘结构，防水电机转动带动第一、第二伞齿轮啮合转动，使底缘通过转轴旋转伸出仓外，此时水重有效作用面积为闸门仓的底面积和突出底缘的水平投影面积，增加了水柱作用面积，使闸门容易实现闭门，同时防水电机转动可改变底缘角度，不仅可控制底缘伸出仓外的有效面积，同时也可适应不同倾角的坡道形式。

本发明的优点和有益效果：

(1)增加突出底缘后，增加了水重有效作用面积，利于闸门闭门。

(2)底缘角度可改变，适应各种坡道形式，同时底缘有效作用面积可调整。

(3)结构简单，减少配重，施工方便。

附图说明

图1为该装置整体结构示意图；

图2为该装置底缘结构示意图；

图3为该装置位于平底坡道效果图；

图4为改装置位于倾斜坡道效果图。

图中：1、吊耳；2、闸门；3、仓；4、防水电机；5、第一伞齿轮；6、第二伞齿轮；7、转轴；8、底缘；9、固定螺丝；10、轴承。

具体实施方式

实施例1：

下面结合附图及实施例，对本发明的具体实施做进一步描述。

如图1所示，一种可变底缘角度的平板闸门装置，包括吊耳1、闸门2、仓3、防水电机4、第一伞齿轮5、第二伞齿轮6、转轴7、底缘8、固定螺丝9和轴承10。

平板闸门2启闭过程中，启闭机通过拉杆拉住吊耳1实现闸门2升降。在闸门2闭门时，随着开度减小，闸门2所受水柱力和水平力同时增大，闸门2在水中浸泡时间较长时会导致摩擦系数增大，当摩擦系数过大时，闸门2竖向受力无法克服摩擦力，此时闸门2无法实现闭门。常规的方法是对闸门2进行配重，在仓3中填入重物，增大竖向受力。平板闸门2仓3的体积有限，当全部填满仍无法克服摩擦力时，需要对闸门2结构进行改造，通过增加水柱有效面积是一种解决闸门2无法闭门的方法。

防水电机4、第一伞齿轮5、第二伞齿轮6、转轴7、底缘8、轴承10布置在闸门2最底部的仓3中，参见图2，首先使用固定螺丝9将防水电机4固定在仓3中，防水电机4输出轴连接第一伞齿轮5，转轴7适当位置穿入第二伞齿轮6并与转轴7固定为一体，第二伞齿轮6与第一伞齿轮5实现啮合，底缘8的一边与转轴7焊接为一体，转轴7两端通过轴承10支撑固定在最底部的仓3的侧壁上。

底缘8位于仓3内，闸门2闭门过程中出现无法完全关闭时，控制防水电机4转动，带动第一伞齿轮5转动，通过第一伞齿轮5和第二伞齿轮6啮合使第二伞齿轮6转动，第二伞齿轮6带动转轴7旋转，从而驱使底缘8伸出仓3，此时水重有效作用面积为仓3面积和底缘8的水平投影面积，参见图3和图4，增大了水重有效作用面积，对闸门2实现闭门有利。流道内空间宽阔，底缘8的长度可根据流道内空间长度及闸门2受力确定。

当闸门2完全关闭后，通过防水电机4反转，将底缘8收回到仓3内。

对于很多水利工程，坡道不是平坡而是带有一定角度，此时可通过控制防水电机4，使底缘8旋转到一定角度，适应不同角度的坡道，如图4所示。

本发明不局限于伞齿轮啮合实现底缘伸出旋转，曲柄滑块机构、齿轮齿条机构等任何可将底缘伸出并旋转的结构都在保护范围之内。

技术特征：

技术总结
一种可变底缘角度的平板闸门装置，包括闸门，闸门上端的吊耳，以及闸门正面开设的仓，在闸门正面最底部的仓中设置有角度可调的底缘，所述底缘的一边与转轴固定，转轴的两端通过轴承支撑固定在最底部的仓的侧壁上，同时在转轴上套装有第二伞齿轮，与第二伞齿轮啮合的第一伞齿轮安装在防水电机输出轴上，防水电机固定在仓内。本发明增加突出底缘后，增加了水重有效作用面积，利于闸门闭门。底缘角度可调，适应各种坡道形式，同时底缘有效作用面积可调整。本发明提供的平板闸门装置结构简单，减少配重，施工方便。

技术研发人员：练继建;盛传明;刘昉;马斌
受保护的技术使用者：天津大学前沿技术研究院有限公司
技术研发日：2018.07.12
技术公布日：2018.11.06