一种低功耗齿轮齿条传动智能双吊点闸门的制作方法

本实用新型属于水利工程设施领域，具体涉及一种低功耗齿轮齿条传动智能双吊点闸门。

背景技术：

现在市场上的双吊点闸门大多采用钢丝绳传动，其工作原理是：钢丝绳两端通过螺丝螺杆固定在槽钢两端，钢丝绳缠绕滚轮2-3圈，通过螺丝螺杆拉紧钢丝绳，滚轮表面滚花，以增加滚轮与钢丝绳之间的摩擦力，滚轮与传动轴连接，传动轴与电动装置连接，从而控制闸门的开启。这种闸门最大的缺点是钢丝绳与滚轮之间长期摩擦导致滚轮里面的滚花磨损，会导致钢丝绳与滚轮之间出现打滑问题，如果出现这种问题，将会导致闸门启闭不顺畅甚至启闭作用失效，

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种低功耗齿轮齿条传动智能双吊点闸门，以解决现有双吊点闸门由于钢丝绳与滚轮之间出现打滑，会导致闸门启闭不顺畅甚至启闭作用失效的问题。

本实用新型的技术方案是：一种低功耗齿轮齿条传动智能双吊点闸门，包括闸门框、闸板及电动装置，还包括驱动板和传动装置，驱动板设在闸门框上端，传动装置设有2组，传动装置包括相互啮合的齿轮和齿条、以及齿条运行槽，齿轮安装在驱动板上，齿轮通过传动轴与电动装置相连，齿条固定连接在齿条运行槽内，齿条运行槽下端与闸板相连。

作为本实用新型的进一步改进，闸板上端设置有感应片，闸门框上设有上接近开关和下接近开关，感应片与上接近开关、下接近开关电讯号连接。上接近开关和下接近开关作为开度限位设施，起到闸板开度的限位作用。

作为本实用新型的进一步改进，电动装置包括依次连接的电机、离合器、换向器和减速机，减速机输出端通过传动轴与齿轮连接。换向器将原来的“一”字型输出传动转换为“t”字型输出传动，换向器其一端与减速机连接，其二端与离合器连接，其三端作为备用端，在闸门缺电或遇故障时，断开离合器，通过人工手动控制闸门的启闭。

作为本实用新型的进一步改进，还包括水位传感器和远程操作控制装置；远程操作控制装置包括智能闸门控制器与调度中心；智能闸门控制器包括输入输出模块、数据采集模块、显示器、读卡器、4g模块和微控制单元，输入输出模块、数据采集模块、显示器、读卡器、4g模块均与微控制单元连接；智能闸门控制器进行数据信号采集、控制信号输出、本地显示和通讯；水位传感器与数据采集模块连接，上接近开关和下接近开关分别与输入输出模块连接，电机通过电机驱动器与输入输出模块连接，智能闸门控制器通过4g网络与调度中心连接。

作为本实用新型的进一步改进，齿条运行槽通过吊耳与闸板相连。

作为本实用新型的进一步改进，齿轮通过齿轮座安装在驱动板下方。

作为本实用新型的进一步改进，驱动板下方设有壳体，壳体通过壳体连接件与闸门框相连，电动装置安装在壳体内，壳体对电动装置起到保护作用；驱动板顶部设有吊环，吊环的作用是便于吊装。

作为本实用新型的进一步改进，闸板为中空结构。

作为本实用新型的进一步改进，闸门框、闸板、驱动板、齿轮、齿条、吊耳、吊环和壳体采用不锈钢或铝合金制作，从而有效地避免了机构在野外条件下易生锈、自身重量过重、搬运及安装费用较高，后续维修费用大等缺点。

作为本实用新型的进一步改进，电机驱动器为光伏或风能直流供电装置。

本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型结构简单，传动装置采用齿轮齿条，电动装置的动力经齿轮齿条传递至齿条运行槽，通过齿条运行槽带动闸板移动，齿轮齿条传动属于刚性传动，不存在打滑问题，从而避免了因传动导致的故障问题，有效降低了闸门本身的故障率；

2.本实用新型闸板采用中空铝合金材质设计，优化传动效率，最大限度减少运行负载，降低功耗，以使24v直流光伏供电系统可直接驱动电机，带动闸门升降；采用太阳能或风光互补清洁能源供电，无需逆变器，降低成本，适合各种无市电的野外场合使用；

3.本实用新型采用智能闸门控制器进行控制，可采集流速、水位等数据从而计算出流量，通过刷卡授权的方式进行计量收费；控制器采用mqtt物联网协议同平台进行通讯，具有低网络开销、便于集成接入、适应在不稳定工作的网络传输等优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中的闸板开启时的使用状态图；

图3是远程操作控制装置的结构示意图。

图中，1-减速机；2-齿条运行槽；3-吊环；4-换向器；5-配电箱；6-上接近开关；7-下接近开关；8-闸板；9-闸门框；10-感应片；11-吊耳；12-齿条；13-壳体；14-电机；15-离合器；16-壳体连接件；17-驱动板；18-齿轮；19-齿轮座；20-传动轴；21-电机驱动器；22-智能闸门控制器；221-输入输出模块；222-数据采集模块；223-微控制单元；224-显示器；225-读卡器；226-4g模块；23-水量传感器；24-调度中心。

具体实施方式

如图1-图3所示，一种低功耗齿轮齿条传动智能双吊点闸门，包括闸门框9、闸板8及电动装置，还包括驱动板17和传动装置，驱动板17设在闸门框9上端，传动装置设有2组，传动装置包括相互啮合的齿轮18和齿条12、以及齿条运行槽2，齿轮18安装在驱动板17上，齿轮18通过传动轴20与电动装置相连，齿轮18通过平键与传动轴20连接，齿条12通过螺栓固定连接在齿条运行槽2内，齿条运行槽2下端与闸板8相连。

闸板8上端设置有感应片10，闸门框9上设有上接近开关6和下接近开关7，感应片10与上接近开关6、下接近开关7电讯号连接。

电动装置包括依次连接的电机14、离合器15、换向器4和减速机1，减速机1输出端通过传动轴20与齿轮18连接。

还包括水位传感器23和远程操作控制装置；远程操作控制装置包括智能闸门控制器22与调度中心24；智能闸门控制器22包括输入输出模块221、数据采集模块222、显示器224、读卡器225、4g模块226和微控制单元223，输入输出模块221、数据采集模块222、显示器224、读卡器225、4g模块226均与微控制单元223连接；水位传感器23与数据采集模块222连接，上接近开关6和下接近开关7分别与输入输出模块221连接，电机14通过电机驱动器21与输入输出模块221连接，智能闸门控制器22通过4g网络与调度中心24连接。

齿条运行槽2通过吊耳11与闸板8相连。

齿轮18通过齿轮座19安装在驱动板17下方。

驱动板17下方设有壳体13，壳体13通过壳体连接件16与闸门框9相连，电动装置安装在壳体13内；壳体13上设有检修门，驱动板17顶部设有吊环3。

闸板8为中空结构。

闸门框9、闸板8、驱动板17、齿轮18、齿条12、吊耳11、吊环3和壳体13采用不锈钢或铝合金制作。

所述电机驱动器（21）为光伏或风能直流供电装置。

本实用新型整个机构通过闸门框9固定于混凝土基础之上，闸门框9与驱动板17通过高强度螺栓连接。水位传感器23置于水渠。

工作过程如下：

当需要打开闸门时，控制电机14启动，依次通过离合器15、换向器4、减速机1、传动轴20将动力传递至齿轮18、齿条12，齿条运行槽2随着齿条12上移，齿条运行槽2带动闸板8上升，当闸板8上升到一定高度，上限位传感器6感应到感应片10时，电机14停止旋转，此时闸门打开，如图2所示；

当需要关闭闸门时，控制电机14启动，依次通过离合器15、换向器4、减速机1、传动轴20将动力传递至齿轮18、齿条12，齿条运行槽2随着齿条下移，齿条运行槽2带动闸板8下降，当闸板8下降到最低点，下限位传感器7感应到感应片10时，电机14停止旋转，此时闸门闭合，如图1所示。

水量传感器23把采集到的信号通过数据采集模块222传输到微控制单元223，微控制单元223通过输入输出模块221控制电机驱动器21，微控制单元223通过4g模块226以4g网络传输方式连接至调度中心24，工作人员便可远程读取现场流量、流速、水位等数据，进行远程相关操作，如开关闸门、启闭高度等，也可以通过就地闸门的控制箱按钮操作。

该低功耗齿轮齿条传动智能双吊点闸门的大小根据水渠宽度不同而不同，对于600mm-2000mm左右宽度的渠道，选用双吊点闸门，能保证闸板8左右两端在运行过程中保持同步启闭，从而确保闸板8的整体运行平稳。

本实用新型由太阳能或风能作为电源提供电能带动电动装置，而不需要传统的手摇或电网供电；采用太阳能或风能供电，适合于各种场合使用，尤其是偏远山区或电网没有敷设到的地方安装使用。