一种水库泄洪装置的制作方法

本发明涉及水利工程领域，具体涉及一种水库泄洪装置。

背景技术：

水库，拦洪蓄水和调节水流的水利工程建筑物，可以利用来灌溉、发电、防洪和养鱼；它是指在山沟或河流的狭口处建造拦河坝形成的人工湖泊，水库建成后，可起防洪、蓄水灌溉、供水、发电、养鱼等作用；由于持续性强降雨导致水库超水位，为避免水漫洪溢，或库坝、堤堰溃塌而造成严重的灾害，需要开闸向下游泄洪区排水。

现有的水库泄洪装置，是在水库的出口处建造堤坝，堤坝内设置闸门，必须借助电源、驱动装置和检测设备，闸门才能灵活调节水位，驱动设备和检测设备在自然环境中容易老化失灵，需要人工巡视和监测设备；或者使用人力开合闸门调节水位，需要反复巡视和监测水位，根据水位的不同调节闸门的开合，浪费人工。

技术实现要素：

针对现有技术不足，本发明提供一种水库泄洪装置，目的是解决现有的水库泄洪装置，必须借助电源、驱动装置和检测设备，闸门才能灵活调节水位，使用人力开合闸门调节水位，需要反复巡视和监测水位，根据水位的不同调节闸门的开合，浪费人工的问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种水库泄洪装置，包括堤坝、第一闸门、连接杆、传动装置和活动闸门，所述堤坝设置在水库出口处、连接水库两端的山体，堤坝包括坝体和坝底，所述坝体是截面为直角梯形的混凝土结构体，坝体朝向水库上游的侧面为竖直面，坝体朝向水库下游的侧面为倾斜面，坝体的底部延伸有坝底，坝底是自水库上游朝向下游倾斜的混凝土结构体，坝底固定在水库底部的泥沙内，坝体的下部设置排水孔，排水孔自上游朝向下游向下倾斜，坝体上对应于排水孔的左、右端口外部分别设置有与端口相匹配的第一耐磨环，第一耐磨环是中心开口的环体；

所述第一闸门的右侧紧贴排水孔左端口的第一耐磨环，第一闸门是中部设置有通孔呈竖直状的板体，第一闸门的一侧设置有滚轮，滚轮紧贴坝体的竖直面，第一闸门上设置有腰型通孔，第一闸门通过螺柱穿过腰型通孔固定在坝体上，第一闸门的上部固定连接杆，所述连接杆是呈竖直状的长方形柱体，连接杆的上部设置呈水平状的腰型通孔；

所述传动装置包括蜗轮、蜗杆、壳体和手轮，所述壳体是左端面开口的箱体，壳体固定在坝体的顶部，蜗轮铰接在壳体内，蜗轮的边缘连接有螺柱，所述螺柱贯穿所述连接杆上部的腰型通孔，蜗杆铰接在壳体内并且与蜗轮啮合，蜗杆和蜗轮具有自锁性，手轮的中心轴穿过壳体固定连接蜗杆的端面；

所述坝体的上部设置有贯穿左、右侧面的泄洪孔，泄洪孔是左端小于右端的阶梯孔，泄洪孔内的阶梯面铰接有活动闸门，活动闸门是贴近阶梯面的板体，活动闸门的面积大于阶梯面泄洪孔左部的截面面积，活动闸门铰接在铰轴上，铰轴是在竖直面内自前上方向后下方倾斜的轴体,铰轴通过固定块固定在泄洪孔的阶梯面上，坝体上对应于泄洪孔的左、右端面外部分别设置有与其端面相匹配的第二耐磨环，第二耐磨环是中心开口的环体。

进一步地，所述排水孔的数量至少5个。

进一步地，所述排水孔的截面是圆形。

进一步地，所述第一闸门的通孔形状大小与排水孔的左端口相同。

进一步地，所述滚轮的数量至少4个。

进一步地，所述泄洪孔的数量至少4个。

进一步地，所述铰轴与水平面呈夹角a,所述夹角a的范围是60º～80º。

进一步地，所述坝体的下部设置副排水孔，所述副排水孔是贯穿坝体的圆形通孔，副排水孔整体呈弧形，坝体上对应于副排水孔的左、右端面外部分别设置有与其端面相匹配的第三耐磨环，第三耐磨环是中心开口的环体。

通过上述技术方案，本发明的有益效果为：

1.本发明，所述第一闸门的右侧紧贴排水孔左端口的第一耐磨环，第一闸门是中部设置有通孔呈竖直状的板体，第一闸门的一侧设置有滚轮，滚轮紧贴坝体的竖直面，第一闸门上设置有腰型通孔，第一闸门通过螺柱穿过腰型通孔固定在坝体上，第一闸门的上部固定连接杆；该结构的优点是，旋转手轮，蜗杆旋转，旋转的蜗杆带动蜗轮旋转，同时蜗轮上的螺杆旋转，旋转的螺杆带动连接杆上、下移动，第一闸门上、下移动，第一闸门上的通孔相对排水孔的开口上、下移动，相应地排水孔的开口与通孔之间重叠部分发生大、小变化，通过排水孔的水量发生大、小变化；所以旋转手轮可以控制排水量大小变化，停止旋转手轮时，蜗杆静止，由于蜗杆和蜗轮具有自锁性，蜗轮静止，第一闸门静止不动，第一耐磨环的开口漏出的面积不变，水库通过排水孔排水量不变，水库排水稳定，第一闸门可以根据水库水位的不同灵活调节，并且第一闸门的拉动不需要使用电源，节省能源。

2.本发明，所述坝体的上部设置有贯穿左、右侧面的泄洪孔，泄洪孔是左端小于右端的阶梯孔，泄洪孔内的阶梯面铰接有活动闸门，活动闸门是贴近阶梯面的板体，活动闸门的面积大于阶梯面泄洪孔左部的截面面积，活动闸门铰接在铰轴上，铰轴是在竖直面内自前上方向后下方倾斜的轴体；该结构的优点是，水库周围降水量增大，当水库的水位超过泄洪孔的高度时，水库上游的水流到活动闸门的左端，水流动产生的冲击力便可以推动活动闸门打开，通过泄洪孔迅速排到下游，不需要使用电源和人力就可以泄洪；由于活动闸门铰接的铰轴是自坝体前上方朝向后下方倾斜的轴体，当活动闸门绕铰轴旋转时，活动闸门与水平面的角度不断变化，当活动闸门与水平面处于非垂直状态时，活动闸门的自身重力分解产生一个垂直于活动闸门的分力和一个位于活动闸门内的分力，垂直于活动闸门的分力与铰轴垂直从而产生一个相对铰轴旋转的力矩，该力矩使活动闸门有自动恢复到遮挡泄洪孔的趋势，活动闸门对水流反应灵敏，当水库上游的水位增高时，水流对活动闸门的推力增大，活动闸门的打开的角度增大，泄洪孔排出水量增大，当水库上游的水位降低时，水流对活动闸门的推力减小，活动闸门由于自身的恢复能力打开的角度较小，泄洪孔排出水量较小，活动闸门可以随着水库的水位变化而灵活调整，不需要使用人力和长时间监测水位，活动闸门可以自动开合泄洪。不需要借助电源、驱动装置和检测设备，第一闸门和活动闸门可以灵活调节水库水位。

附图说明

图1是一种水库泄洪装置的结构图；

图2是图1所示水库泄洪装置的左视图；

图3是图1中d-d处剖视图；

图4是图1所示水库泄洪装置的右视图；

图5是图1所示水库泄洪装置的第一闸门的示意图；

图6是图3中c处的活动闸门在打开状态时的示意图；

图7是图1中a处放大示意图；

图8是图1中b处放大示意图；

图9是图3中c处放大示意图；

图10是实施例2一种水库泄洪装置的左视图。

附图中标号为：1为堤坝，2为第一闸门，3为连接杆，4为传动装置，5为活动闸门，6为水库，7为山体，8为泄洪孔，9为副排水孔，10为坝体，11为坝底，20为通孔，21为滚轮，40为蜗轮，41为蜗杆，42为壳体，43为手轮，51为铰轴，52为固定块，80为第二耐磨环，90为第三耐磨环，100为排水孔，101为第一耐磨环。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明：

如图1～图9所示，实施例1，一种水库泄洪装置，包括堤坝1、第一闸门2、连接杆3、传动装置4和活动闸门5，所述堤坝1设置在水库6出口处、连接水库6两端的山体7，堤坝1包括坝体10和坝底11，所述坝体10是截面为直角梯形的混凝土结构体，坝体10朝向水库6上游的侧面为竖直面，坝体10朝向水库6下游的侧面为倾斜面，坝体10的底部延伸有坝底11，坝底11是自水库6上游朝向下游倾斜的混凝土结构体，坝底11固定在水库6底部的泥沙内，坝体10的下部设置排水孔100，排水孔100自上游朝向下游向下倾斜，坝体10上对应于排水孔100的左、右端口外部分别设置有与端口相匹配的第一耐磨环101，第一耐磨环101是中心开口的环体。

所述第一闸门2的右侧紧贴排水孔100左端口的第一耐磨环101，第一闸门2是中部设置有通孔20呈竖直状的板体，第一闸门2的一侧设置有滚轮21，滚轮21紧贴坝体10的竖直面，第一闸门2上设置有腰型通孔，第一闸门2通过螺柱穿过腰型通孔固定在坝体10上，第一闸门2的上部固定连接杆3，所述连接杆3是呈竖直状的长方形柱体，连接杆3的上部设置呈水平状的腰型通孔。

所述传动装置4包括蜗轮40、蜗杆41、壳体42和手轮43，蜗轮40和蜗杆41是深圳市新睿联合科技有限公司的型号为ndu/q45的蜗轮蜗杆组件，所述壳体42是左端面开口的箱体，壳体42固定在坝体10的顶部，蜗轮40铰接在壳体42内，蜗轮40的边缘连接有螺柱，所述螺柱贯穿所述连接杆3上部的腰型通孔，蜗杆41铰接在壳体42内并且与蜗轮40啮合，蜗杆41和蜗轮40具有自锁性，手轮43的中心轴穿过壳体42固定连接蜗杆41的端面；

所述坝体10的上部设置有贯穿左、右侧面的泄洪孔8，泄洪孔8是左端小于右端的阶梯孔，泄洪孔8内的阶梯面铰接有活动闸门5，活动闸门5是贴近阶梯面的板体，活动闸门5的面积大于阶梯面泄洪孔8左部的截面面积，活动闸门5铰接在铰轴51上，铰轴51是在竖直面内自前上方向后下方倾斜的轴体,铰轴51通过固定块52固定在泄洪孔8的阶梯面上，坝体10上对应于泄洪孔8的左、右端面外部分别设置有与其端面相匹配的第二耐磨环80，第二耐磨环80是中心开口的环体。

所述排水孔100的数量至少5个。

所述排水孔100的截面是圆形。

所述第一闸门2的通孔20形状大小与排水孔100的左端口相同。

所述滚轮21的数量至少4个。

所述泄洪孔8的数量至少4个。

所述铰轴51与水平面呈夹角a,所述夹角a的范围是60º～80º。

实施例2，如图10，与实施例1结构基本相同，不同之处在于，所述坝体10的下部设置副排水孔9，所述副排水孔9是贯穿坝体10的圆形通孔，副排水孔9整体呈弧形，坝体10上对应于副排水孔9的左、右端面外部分别设置有与其端面相匹配的第三耐磨环90，第三耐磨环90是中心开口的环体；副排水孔9持续排水，保证水库6水位稳定，减轻第一闸门2排水压力。

旋转手轮43，蜗杆41旋转，旋转的蜗杆41带动蜗轮40旋转，同时蜗轮40上的螺杆旋转，旋转的螺杆带动连接杆3上、下移动，第一闸门2上、下移动，第一闸门2上的通孔20相对排水孔100的开口上、下移动，相应地排水孔100的开口与通孔20之间重叠部分发生大、小变化，通过排水孔100的水量发生大、小变化；所以旋转手轮43可以控制排水量大小变化，停止旋转手轮43时，蜗杆41静止，由于蜗杆41和蜗轮40具有自锁性，蜗轮40静止，第一闸门2静止不动，第一耐磨环101的开口漏出的面积不变，水库6通过排水孔100排水量不变，水库6排水稳定，第一闸门2可以根据水库6水位的不同灵活调节，并且第一闸门2的拉动不需要使用电源，节省能源；水库6周围降水量增大，当水库6的水位超过泄洪孔8的高度时，水库6上游的水流到活动闸门5的左端，水流动产生的冲击力便可以推动活动闸门5打开，通过泄洪孔8迅速排到下游，不需要使用电源和人力就可以泄洪；由于活动闸门5铰接的铰轴51是自坝体10前上方朝向后下方倾斜的轴体，当活动闸门5绕铰轴51旋转时，活动闸门5与水平面的角度不断变化，当活动闸门5与水平面处于非垂直状态时，活动闸门5的自身重力分解产生一个垂直于活动闸门5的分力和一个位于活动闸门5内的分力，垂直于活动闸门5的分力与铰轴51垂直从而产生一个相对铰轴51旋转的力矩，该力矩使活动闸门5有自动恢复到遮挡泄洪孔8的趋势，活动闸门5对水流反应灵敏，当水库上游的水位增高时，水流对活动闸门5的推力增大，活动闸门5的打开的角度增大，泄洪孔8排出水量增大，当水库上游的水位降低时，水流对活动闸门5的推力减小，活动闸门5由于自身的恢复能力打开的角度较小，泄洪孔8排出水量较小，活动闸门5可以随着水库6的水位变化而灵活调整，不需要使用人力和长时间监测水位，活动闸门5可以自动开合泄洪；不需要借助电源、驱动装置和检测设备，第一闸门2和活动闸门5可以灵活调节水库6水位。

以上结合附图详细描述了本发明的具体实施方式，但是，上述描述内容并不是对发明的限制，在不违背本发明的精神即公开范围内，凡是对发明的技术方案进行多种等同或等效的变形或替换均属于本发明的保护范围。