一种用于分层取水活页式叠梁装置及其使用方法与流程

本发明属于水利水电工程的分层取水技术领域，具体涉及一种用于分层取水活页式叠梁装置及其使用方法。

背景技术：

大型水利水电工程一般都有比较深的水库，水库表层水因为日照较多而温度较高，底层水温度则相对较低，因此造成水库水温分层现象。大型水库水位变幅较大，其取水建筑物孔口一般比较低，深埋水下，以便最大限度引取水库的存水。当水库水位比较高时，处于水库深处的取水建筑物孔口引取的是深层的低温水，泄放到河道后会对河道的生态环境造成影响。

为了解决这个问题，取水建筑物采取分层取水的技术引取水库表层的水体。目前，分层取水是通过设置在取水建筑物孔口的若干叠梁闸门挡住深层水体只取表层水体的办法实现的，随着水库水位变化，要用起吊设备不断地吊出或吊入叠梁门。这种技术操作比较麻烦，还需要设置专用的门库存放吊出的叠梁门，运行成本比较大。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于分层取水活页式叠梁装置，克服现有技术中存在的技术问题。

本发明的另一个目的在于提供一种用于分层取水活页式叠梁装置的使用方法，有效解决水库等蓄水装置取用特定深度的水体问题。

为此，本发明提供的技术方案如下：

一种用于分层取水活页式叠梁装置，包括从上至下依次设置的多节活页门体，每节活页门体上均固连有转轴，所述转轴水平设置，所述转轴的一端或两端连接有控制系统，所述控制系统用于控制单节活页门体旋转为水平或竖直并旋转后锁定，活页门体为竖直时两两相接。

所述控制系统包括传动螺杆、轨道、滑块和锁定系统，所述动螺杆和轨道均竖直设置，所述传动螺杆连接有动力装置，所述动力装置可根据接收信号正转或反转，所述传动螺杆从上至下贯穿设置，所述滑块与轨道滑动连接，所述锁定系统用于锁定转轴；

所述滑块的两个侧面上分别设有第一齿键和第二齿键，所述第一齿键从上至下遍布滑块的一侧设置，所述第二齿键为滑块侧面部分设置，所述转轴端部均设有与转轴同轴的圆柱形块，所述圆柱形块上设有第三齿键，所述第一齿键和第二齿键分别与传动螺杆和第三齿键啮合。

活页门体沿转轴方向的两侧设有橡胶止水带，所述橡胶止水带的厚度大于活页门体之间的间隙。

所述转轴与活页门体的中部固连。

所述锁定系统包括锁定机构和锁定凸块，所述锁定凸块设于滑块侧面，所述锁定机构设于控制系统壳体内壁上。

所述轨道为工字型。

所述锁定机构包括锁定孔和插销，所述锁定孔设于圆柱形块上且为两个，所述插销连接有弹簧，所述插销上设有凸杆，所述凸杆与插销垂直。

一种用于分层取水活页式叠梁装置的使用方法，取水时，通过控制系统使水面处的活页门体在转轴的带动下旋转90°至水平状态并锁定，使上下游水体连通；

不取水时，通过控制系统使打开的活页门体旋转至竖直状态并锁定，使上下游水体隔断。

所述分层取水活页式叠梁装置设于取水建筑物孔前的门槽内。

取水时，动力装置正传，带动传动螺杆旋转，通过螺纹与滑块上的第一齿键啮合带动滑块向下运动，同时滑块上的锁定凸块触发锁定机构解除锁定，通过滑块上的第二齿键与圆柱形块上的第三齿键啮合，带动转轴顺时针旋转，使活页门体旋转90°，之后第二齿键和第三齿键脱开，转轴停止转动，锁定凸块与锁定机构脱开，锁定机构弹出实现锁定，此时活页门体为水平状态；

不取水时，动力装置反传，带动传动螺杆旋转，通过螺纹与滑块上的第一齿键啮合带动滑块向上运动，同时滑块上的锁定凸块触发锁定机构解除锁定，通过滑块上的第二齿键与圆柱形块上的第三齿键啮合，带动转轴逆时针旋转，使活页门体旋转90°，之后第二齿键和第三齿键脱开，转轴停止转动，锁定凸块与锁定机构脱开，锁定机构弹出实现锁定，此时活页门体为竖直状态。

本发明的有益效果是：

1、本发明提供的这种分层取水活页式叠梁装置，通过指定部位活页门体的开启闭合使指定深度的活页式叠梁前后水体联通，达到取用特定深度的水体目的，有效解决水库等蓄水装置取用特定深度的水体问题，并具有操作简单、布置灵活、节约工程投资的特点。

2、运行灵活

活页式叠梁放置在取水建筑物孔前的门槽内，只要操作其端头的控制机构3，通过在顶部旋转传动螺杆，控制活页门体逐层开启就可以达到取表层水隔绝深层水的目的，不必再使用起吊设备不断地吊出或吊入，不受时间和气象条件限制。

3、节省运行费用

操作时不使用大型起吊设备，通过库区水位监测数据，可采用自动控制启动进水口顶部设置的动力装置，旋转传动螺杆，控制活页门体逐层启闭，节约劳动力。

4、节省建筑物投资

不需要设置存放叠梁门的专用门库。

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并结合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1是单个活页门体的结构示意图；

图2是活页门体关闭（竖直）状态结构示意图；

图3是活页门体开启（水平）状态结构示意图；

图4是多节活页门体结构示意图；

图5是本发明剖面示意图；

图6是本发明立视示意图。

图中：

附图标记说明：

1、活页门体；2、橡胶止水带；3、控制机构；4、锁定机构；5、传动螺杆；6、滑块；7、转轴；8、轨道；9、锁定凸块；10、第一齿键；11、第二齿键；12、第三齿键；13、圆柱形块；14、水流流通区；15、水流隔断区。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

需说明的是，在本发明中，图中的上、下、左、右即视为本说明书中所述的用于分层取水活页式叠梁装置的上、下、左、右。

现参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语（包括科技术语）对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

实施例1：

本实施例提供了一种用于分层取水活页式叠梁装置，包括从上至下依次设置的多节活页门体1，每节活页门体1上均固连有转轴7，所述转轴7水平设置，所述转轴7的两端均连接有控制系统，所述控制系统用于控制单节活页门体1旋转为水平或竖直并旋转后锁定，活页门体1为竖直时两两相接。

具体地说，本实施例提供的用于分层取水活页式叠梁装置工作过程如下：

取水时，通过控制系统使水面处的活页门体1在转轴7的带动下旋转90°至水平状态并锁定，使上下游水体连通；

不取水时，通过控制系统使打开的活页门体1旋转至竖直状态并锁定，使上下游水体隔断。

本发明是将原来的叠梁门改为活页门体装置，每节活页门体1通过绕水平转轴7旋转实现开启和闭合，达到活页门体1前后水体联通和隔绝的效果。活页门体1开启和闭合是通过活页门体1端头的控制机构3来实现。活页门体1的数量根据取水建筑物孔口最大水深进行确定布置，取水建筑物取水时只需通过控制机构3开启水面附近的活页门体1，就可以达到取表层水隔绝深层水的目的，不必再使用起吊设备不断地吊出或吊入叠梁门。

实施例2：

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种用于分层取水活页式叠梁装置，所述控制系统包括传动螺杆5、轨道8、滑块6和锁定系统，所述动螺杆和轨道8均竖直设置，所述传动螺杆5连接有动力装置，所述动力装置可根据接收信号正转或反转，所述传动螺杆5从上至下贯穿设置，所述滑块6与轨道8滑动连接，所述锁定系统用于锁定转轴7；

所述滑块6的两个侧面上分别设有第一齿键10和第二齿键11，所述第一齿键10从上至下遍布滑块6的一侧设置，所述第二齿键11为滑块6侧面部分设置，所述转轴7端部均设有与转轴7同轴的圆柱形块13，所述圆柱形块13上设有第三齿键12，所述第一齿键10和第二齿键11分别与传动螺杆5和第三齿键12啮合。

工作过程如下：

要开启活页门体1时驱动传动螺杆5正向旋转控制滑块6沿轨道8向下移动，触发锁定系统解除转轴7的关闭状态，并驱动转轴7带动活页门体1旋转90°，使活页门体1从关闭状态转到开启状态，锁定系统锁定转轴7为开启状态。

要关闭活页门体1时驱动传动螺杆5反向旋转控制滑块6沿轨道8向上移动，触发锁定系统解除转轴7的开启状态，并驱动转轴7带动活页门体1旋转90°，使活页门体1从开启状态转到关闭状态，锁定系统锁定转轴7为关闭状态。

实施例3：

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种用于分层取水活页式叠梁装置，活页门体1沿转轴7方向的两侧设有橡胶止水带2，所述橡胶止水带2的厚度大于活页门体1之间的间隙。如图1所示。

通过设置的橡胶止水带2使相邻活页门体1之间紧固密封，防止渗水漏水。

实施例4：

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种用于分层取水活页式叠梁装置，所述控制系统包括传动螺杆5、轨道8、滑块6和锁定系统，所述动螺杆和轨道8均竖直设置，所述传动螺杆5连接有动力装置，所述动力装置可根据接收信号正转或反转，所述传动螺杆5从上至下贯穿设置，所述滑块6与轨道8滑动连接，所述锁定系统用于锁定转轴7；

所述滑块6的两个侧面上分别设有第一齿键10和第二齿键11，所述第一齿键10从上至下遍布滑块6的一侧设置，所述第二齿键11为滑块6侧面部分设置，所述转轴7端部均设有与转轴7同轴的圆柱形块13，所述圆柱形块13上设有第三齿键12，所述第一齿键10和第二齿键11分别与传动螺杆5和第三齿键12啮合。

所述锁定系统包括锁定机构4和锁定凸块9，所述锁定凸块9设于滑块6侧面，所述锁定机构4设于圆柱形块13上。在本实施例中，转轴7的两端进设有控制系统，如图2所示。

将活页门体1叠放在取水建筑物前的门槽中固定，驱动传动螺杆5正向旋转，通过螺纹与滑块6上的第一齿键10啮合带动滑块6向下运动，同时滑块6上的锁定凸块9触发锁定机构4解除锁定，通过滑块6上的第二齿键11与圆柱形块13上的第三齿键12啮合，带动转轴7顺时针旋转，使活页门体1旋转90°，之后第二齿键11和第三齿键12脱开，转轴7停止转动，锁定凸块9与锁定机构4脱开，锁定机构4弹出实现锁定，此时活页门体1为水平状态（如图3所示），活页门体1的上下游水体联通（如图5和图6的上半部分的水流流通区14），实现取用特定深度的水体。

不取水时，动力装置反传，带动传动螺杆5旋转，通过螺纹与滑块6上的第一齿键10啮合带动滑块6向上运动，同时滑块6上的锁定凸块9触发锁定机构4解除锁定，通过滑块6上的第二齿键11与圆柱形块13上的第三齿键12啮合，带动转轴7逆时针旋转，使活页门体1旋转90°，之后第二齿键11和第三齿键12脱开，转轴7停止转动，锁定凸块9与锁定机构4脱开，锁定机构4弹出实现锁定，此时活页门体1为竖直状态（如图2所示），活页门体1的上下游水体隔断，如图5和图6的下半部分的水流隔断区15。

滑块6在传动螺杆5的驱动下，可以对叠合在一起的所有活页门体1进行逐层启闭控制，如图4所示。

在本实施例中，所述轨道8为工字型。

实施例5：

在实施例4的基础上，本实施例提供了一种用于分层取水活页式叠梁装置，所述锁定机构4包括锁定孔和插销，所述锁定孔设于圆柱形块13上且为两个，所述插销连接有弹簧，所述插销上设有凸杆，所述凸杆与插销垂直。

如图2所示，插销设于控制系统壳体内壁（以右侧壳体为例，插销在该壳体的右侧壁上），两个锁定孔在圆柱形块13的同一圆周上且夹角为90°。

滑块6在向上或向下运动的过程中，锁定凸块9与插销上的凸杆接触，通过凸杆压缩弹簧使插销顶出该锁定孔，使锁定机构4解除锁定，通过滑块6上的第二齿键11与圆柱形块13上的第三齿键12啮合，带动转轴7顺时针或逆时针旋转，使活页门体1旋转90°，之后第二齿键11和第三齿键12脱开，转轴7停止转动，锁定凸块9与插销上的凸杆脱开，插销在弹簧的作用下弹出插入另一锁定孔实现锁定。

在本实施例中，所述转轴7与活页门体1的中部固连。受力平衡，与锁定结构配合更好的实现对转轴7的锁定。

实施例6：

本实施例提供了一种用于分层取水活页式叠梁装置的使用方法，需要取水时，通过控制系统使表层水处的活页门体1在转轴7的带动下旋转90°至水平状态并锁定，使上下游水体连通；

对于水库深层的低温水体，通过控制系统使打开的活页门体1旋转至竖直状态并锁定，使上下游水体隔断。

所述分层取水活页式叠梁装置设于取水建筑物孔前的门槽内。

实施例7：

在实施例6的基础上，本实施例提供了一种用于分层取水活页式叠梁装置的使用方法，取水时，动力装置正传，带动传动螺杆5旋转，通过螺纹与滑块6上的第一齿键10啮合带动滑块6向下运动，同时滑块6上的锁定凸块9触发锁定机构4解除锁定，通过滑块6上的第二齿键11与圆柱形块13上的第三齿键12啮合，带动转轴7顺时针旋转，使活页门体1旋转90°，之后第二齿键11和第三齿键12脱开，转轴7停止转动，锁定凸块9与锁定机构4脱开，锁定机构4弹出实现锁定，此时活页门体1为水平状态；

不取水时，动力装置反传，带动传动螺杆5旋转，通过螺纹与滑块6上的第一齿键10啮合带动滑块6向上运动，同时滑块6上的锁定凸块9触发锁定机构4解除锁定，通过滑块6上的第二齿键11与圆柱形块13上的第三齿键12啮合，带动转轴7逆时针旋转，使活页门体1旋转90°，之后第二齿键11和第三齿键12脱开，转轴7停止转动，锁定凸块9与锁定机构4脱开，锁定机构4弹出实现锁定，此时活页门体1为竖直状态。

综上所述，本发明提供的这种分层取水活页式叠梁装置，通过指定部位活页门体1的开启闭合使指定深度的活页式叠梁前后水体联通，达到取用特定深度的水体目的，有效解决水库等蓄水装置取用特定深度的水体问题，并具有操作简单、布置灵活、节约工程投资的特点。

本发明是将原来的叠梁门改为活页门体1装置，每节活页门体1通过绕水平转轴7旋转实现开启和闭合，达到活页门体1前后水体联通和隔绝的效果。活页门体1开启和闭合是通过活页门体1端头的控制机构3来实现。活页门体1的数量根据取水建筑物孔口最大水深进行确定布置，取水建筑物取水时只需通过控制机构3开启水面附近的活页门体1，就可以达到取表层水隔绝深层水的目的，不必再使用起吊设备不断地吊出或吊入叠梁门，也不需要设置存放叠梁门的专用门库。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。