一种新型结构的小型水利设施闸门及其实施方法与流程

本发明涉及水利设施闸门技术领域，具体是涉及一种新型结构的小型水利设施闸门。

背景技术：

水利建设是以控制和调配自然界的地表水和地下水为目的而进行的工程，在水利建设过程中的各种设施统称为水利设施，其中小型的水利设施如灌溉渠、小型水库和泄洪渠等，在城市排水和农业灌溉方面发挥着重要的作用，但是现有的小型水利设施的闸门在打开时仅仅依靠螺杆进行升降，使闸门在打开时速度较慢，并且不稳定，因此，我们提出了一种新型结构的小型水利设施闸门及其实施方，以便于解决上述提出的问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种新型结构的小型水利设施闸门，该技术方案能够解决闸门能够使闸门快速打开，并且能够提高闸门升降的稳定性。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

一种新型结构的小型水利设施闸门，包括坝口墙体，还包括倒u型架和安装在倒u型架上的升降机构和自锁机构，倒u型架固定安装在坝口墙体的顶部，倒u型架的下方设有能够向坝口墙体内部升降的闸门，升降机构包括收卷升降组件和螺杆升降组件，收卷升降组件固定安装在倒u型架的侧壁上，螺杆升降组件设置在倒u型架的顶部，螺杆升降组件的工作端与收卷升降组件的工作端分别与闸门的顶部连接，自锁机构包括自锁组件和开锁组件，自锁组件设置在收卷升降组件的内部，开锁组件设置在收卷升降组件的外侧，开锁组件的工作端与自锁组件的内部配合连接。

优选地，所述收卷升降组件包括中空矩形架、第一电机、旋转轴和两个第一收卷轮，矩形架呈水平固定安装在倒u型架的侧壁上，旋转轴呈水平位于矩形架的内部，矩形架的两端中心处分别设有轴承套，旋转轴的两端分别能够转动的插设于每个轴承套的内圈并且分别向外延伸，第一电机呈水平固定安装在矩形架的一端，第一电机的输出端与旋转轴的一端固定连接，两个第一收卷轮对称并且间隔设置在矩形架的内部，每个第一收卷轮的中心处分别与旋转轴固定连接，每个第一收卷轮上分别设有第一钢绳，倒u型架的内部顶端分别设有与每个第一收卷轮一一对应的导向轮，每个导向轮分别通过铰接座固定安装在倒u型支架的内部顶端，每个第一收卷轮上的第一钢绳的一端分别经过导向轮的内部向闸门的顶部延伸，每个第一钢绳的一端与闸门的顶部固定连接。

优选地，所述螺杆升降组件包括水平杆、竖直杆、主同步轮、副同步轮和两个第一轴承座，两个第一轴承座分别设置在倒u型架的顶部两端，水平杆呈水平设置在两个第一轴承座之间，水平杆的两端分别能够转动的插设于每个第一轴承座的内圈并且分别向外延伸，竖直杆呈竖直位于水平杆的中心处的一侧，倒u型架的顶部设有贯穿倒u型架顶部与内壁的圆形过孔，竖直杆的下端穿过圆形过孔的内圈并且向闸门的顶部延伸，竖直杆的延伸端能够转动的插设于闸门的顶部中心处，水平杆的外圈设有主螺纹，竖直杆的外圈设有能够与水平杆螺纹连接的副螺纹，圆形过孔的内壁设有用于供竖直杆上的副螺纹螺纹连接的内螺纹，主同步轮固定安装在旋转轴远离第一电机的一端，副同步轮固定安装在水平杆靠近主同步轮的一端，主同步轮通过同步带与副同步轮传动连接。

优选地，所述自锁组件包括中空架、棘轮、定位柱、前端导向套、l型架、抵触块、弹簧和后端导向套，中空架呈水平设置在两个第一收卷轮之间，棘轮呈竖直设置在中空架的内部，棘轮的中心处与旋转轴固定连接，前端导向套成竖直设置在中空架远离倒u型架的一端，l型架固定安装在矩形架的外侧中心处，后端导向套成倾斜设置在l型架上，后端导向套的一端穿过l型架的两面向棘轮前端导向套的方向延伸，定位柱呈为矩形体结构，定位柱呈倾斜设置在棘轮的下方一侧，前端导向套和后端导向套上分别设有用于供定位柱滑动的限位内槽，定位柱的两端分别能够滑动的设置在前端导向套和后端导向套上的每个限位内槽内，定位柱靠近棘轮的一端设有能够与棘轮表面抵触的切面，抵触块位于固定安装在定位柱上，抵触块位数前端导向套和后端导向套之间，弹簧设置在定位柱上，并且弹簧的两端分别能够与抵触块和后端导向套抵触设置。

优选地，所述开锁组件包括第二电机、两个第二轴承座和第二收卷轮，两个轴承座对称并且间隔固定安装在l型架上，第二收卷轮呈水平设置在两个第二轴承座之间，第二收卷轮的两端分别通过转杆能够转动的插设于每个轴承座的内圈并且向外延伸，第二电机呈水平固定安装在其中一个轴承座侧壁上，第二电机的输出端与其中一个转杆的一端固定连接，第二收卷轮上设有第二钢绳，第二钢绳的一端向后端导向套的限位内槽延伸，并且第二钢绳的延伸端与定位柱的一端固定连接。

优选地，所述闸门呈竖直设置在倒u型架的下方，坝口墙体的内部两侧分别设有呈竖直设置的闸块，每个闸块上分别设有用于供闸门两侧滑动的闸槽，坝口墙体的内部底端设有用于供闸门下端插入的闸座，在闸门进行升降时，设置的闸块上的闸槽起到导向作用。

优选地，所述闸门的上方设有呈水平设置的抵触板，所述抵触板的底部两端分别与每个闸块的顶部固定连接，抵触板上分别设有用于避让竖直板穿行的避让圆孔，当闸门上升时，设置的抵触板的底部能够抵触闸门的顶部，用于限位闸门升降的高度。

优选地，所述抵触板设有用于供每个第一钢绳滑动的导向管，每个第一钢绳分别通过导向管进行导向滑动，使每个第一钢绳更好的进行拉动。

一种新型结构的小型水利设施闸门的实施方法，该实施方法包括以下步骤：

第一步，当需要打开闸门时，启动第一电机，第一电机带动旋转轴旋转，旋转轴分别带动每个第一收卷轮旋转，通过每个第一收卷轮分别使每个第一钢绳的一端同时拉动闸门沿着坝口墙体的内部向上移动，将闸门打开，设置的每个钢绳分别经过导向轮进行拉动起到导向作用；

第二步，每个第一钢绳分别通过导向管进行导向滑动，使每个第一钢绳更好的进行拉动；

第三步，在闸门进行升降时，设置的闸块上的闸槽起到导向作用，当闸门上升时，设置的抵触板的底部能够抵触闸门的顶部，用于限位闸门升降的高度；

第四步，当需要将闸门关闭时，第一电机反转，旋转的旋转轴带动主同步轮旋转，主同步轮通过同步带带动副同步轮旋转，副同步轮带动水平杆旋转，水平杆通过主螺纹与竖直杆上的副螺纹使竖直杆旋转，竖直杆沿着圆形过孔内的内螺纹旋转，并且使竖直杆的下端向下移动，通过竖直杆的底部带动闸门向下移动，使闸门关闭；

第五步，在每个第一钢绳拉动闸门上升时，旋转轴同时带动棘轮旋转，设置的定位柱通过弹簧和抵触块配合，使定位柱的靠近切面的一端沿着棘轮的外圆移动，当闸门呈打开完成后，设置的切面刚好抵触棘轮的内部，防止棘轮反转。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：该技术方案能够解决闸门能够使闸门快速打开，并且能够提高闸门升降的稳定性。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图一；

图2为本发明的立体结构示意图二；

图3为本发明的主视图；

图4为本发明的立体结构示意图三；

图5为本发明的俯视图；

图6为本发明的图5中沿a-a处的剖视图；

图7为本发明的局部立体结构示意图；

图中标号为：1-坝口墙体；2-倒u型架；3-闸门；4-收卷升降组件；5-螺杆升降组件；6-自锁组件；7-开锁组件；8-矩形架；9-第一电机；10-旋转轴；11-第一收卷轮；12-第一钢绳；13-导向轮；14-水平杆；15-竖直杆；16-主同步轮；17-副同步轮；18-第一轴承座；19-中空架；20-棘轮；21-定位柱；22-前端导向套；23-l型架；24-抵触块；25-弹簧；26-后端导向套；27-限位内槽；28-切面；29-第二电机；30-第二轴承座；31-第二收卷轮；32-第二钢绳；33-闸块；34-闸槽；35-闸座；36-抵触板；37-导向管。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

参照图1至7所示的一种新型结构的小型水利设施闸门，包括坝口墙体1，还包括倒u型架2和安装在倒u型架2上的升降机构和自锁机构，倒u型架2固定安装在坝口墙体1的顶部，倒u型架2的下方设有能够向坝口墙体1内部升降的闸门3，升降机构包括收卷升降组件4和螺杆升降组件5，收卷升降组件4固定安装在倒u型架2的侧壁上，螺杆升降组件5设置在倒u型架2的顶部，螺杆升降组件5的工作端与收卷升降组件4的工作端分别与闸门3的顶部连接，自锁机构包括自锁组件6和开锁组件7，自锁组件6设置在收卷升降组件4的内部，开锁组件7设置在收卷升降组件4的外侧，开锁组件7的工作端与自锁组件6的内部配合连接。

所述收卷升降组件4包括中空矩形架8、第一电机9、旋转轴10和两个第一收卷轮11，矩形架8呈水平固定安装在倒u型架2的侧壁上，旋转轴10呈水平位于矩形架8的内部，矩形架8的两端中心处分别设有轴承套，旋转轴10的两端分别能够转动的插设于每个轴承套的内圈并且分别向外延伸，第一电机9呈水平固定安装在矩形架8的一端，第一电机9的输出端与旋转轴10的一端固定连接，两个第一收卷轮11对称并且间隔设置在矩形架8的内部，每个第一收卷轮11的中心处分别与旋转轴10固定连接，每个第一收卷轮11上分别设有第一钢绳12，倒u型架的内部顶端分别设有与每个第一收卷轮11一一对应的导向轮13，每个导向轮13分别通过铰接座固定安装在倒u型支架的内部顶端，每个第一收卷轮11上的第一钢绳12的一端分别经过导向轮13的内部向闸门3的顶部延伸，每个第一钢绳12的一端与闸门3的顶部固定连接，当需要打开闸门3时，启动第一电机9，第一电机9带动旋转轴10旋转，旋转轴10分别带动每个第一收卷轮11旋转，通过每个第一收卷轮11分别使每个第一钢绳12的一端同时拉动闸门3沿着坝口墙体1的内部向上移动，将闸门3打开，设置的每个钢绳分别经过导向轮13进行拉动起到导向作用。

所述螺杆升降组件5包括水平杆14、竖直杆15、主同步轮16、副同步轮17和两个第一轴承座18，两个第一轴承座18分别设置在倒u型架2的顶部两端，水平杆14呈水平设置在两个第一轴承座18之间，水平杆14的两端分别能够转动的插设于每个第一轴承座18的内圈并且分别向外延伸，竖直杆15呈竖直位于水平杆14的中心处的一侧，倒u型架2的顶部设有贯穿倒u型架2顶部与内壁的圆形过孔，竖直杆15的下端穿过圆形过孔的内圈并且向闸门3的顶部延伸，竖直杆15的延伸端能够转动的插设于闸门3的顶部中心处，水平杆14的外圈设有主螺纹，竖直杆15的外圈设有能够与水平杆14螺纹连接的副螺纹，圆形过孔的内壁设有用于供竖直杆15上的副螺纹螺纹连接的内螺纹，主同步轮16固定安装在旋转轴10远离第一电机9的一端，副同步轮17固定安装在水平杆14靠近主同步轮16的一端，主同步轮16通过同步带与副同步轮17传动连接，当需要将闸门3关闭时，第一电机9反转，旋转的旋转轴10带动主同步轮16旋转，主同步轮16通过同步带带动副同步轮17旋转，副同步轮17带动水平杆14旋转，水平杆14通过主螺纹与竖直杆15上的副螺纹使竖直杆15旋转，竖直杆15沿着圆形过孔内的内螺纹旋转，并且使竖直杆15的下端向下移动，通过竖直杆15的底部带动闸门3向下移动，使闸门3关闭。

所述自锁组件6包括中空架19、棘轮20、定位柱21、前端导向套22、l型架23、抵触块24、弹簧25和后端导向套26，中空架19呈水平设置在两个第一收卷轮11之间，棘轮20呈竖直设置在中空架19的内部，棘轮20的中心处与旋转轴10固定连接，前端导向套22成竖直设置在中空架19远离倒u型架2的一端，l型架23固定安装在矩形架8的外侧中心处，后端导向套26成倾斜设置在l型架23上，后端导向套26的一端穿过l型架23的两面向棘轮20前端导向套22的方向延伸，定位柱21呈为矩形体结构，定位柱21呈倾斜设置在棘轮20的下方一侧，前端导向套22和后端导向套26上分别设有用于供定位柱21滑动的限位内槽27，定位柱21的两端分别能够滑动的设置在前端导向套22和后端导向套26上的每个限位内槽27内，定位柱21靠近棘轮20的一端设有能够与棘轮20表面抵触的切面28，抵触块24位于固定安装在定位柱21上，抵触块24位数前端导向套22和后端导向套26之间，弹簧25设置在定位柱21上，并且弹簧25的两端分别能够与抵触块24和后端导向套26抵触设置，在每个第一钢绳12拉动闸门3上升时，旋转轴10同时带动棘轮20旋转，设置的定位柱21通过弹簧25和抵触块24配合，使定位柱21的靠近切面28的一端沿着棘轮20的外圆移动，当闸门3呈打开完成后，设置的切面28刚好抵触棘轮20的内部，防止棘轮20反转。

所述开锁组件7包括第二电机29、两个第二轴承座30和第二收卷轮31，两个轴承座对称并且间隔固定安装在l型架23上，第二收卷轮31呈水平设置在两个第二轴承座30之间，第二收卷轮31的两端分别通过转杆能够转动的插设于每个轴承座的内圈并且向外延伸，第二电机29呈水平固定安装在其中一个轴承座侧壁上，第二电机29的输出端与其中一个转杆的一端固定连接，第二收卷轮31上设有第二钢绳32，第二钢绳32的一端向后端导向套26的限位内槽27延伸，并且第二钢绳32的延伸端与定位柱21的一端固定连接，当需要放下闸门3后，启动第二电机29，第二电机29带动第二收卷轮31旋转，第二收卷轮31带动第二钢绳32，通过第二钢绳32拉动定位柱21向下移动，并将定位柱21的一端与棘轮20松开，使棘轮20能够反转，这时再将闸门3进行关闭操作。

所述闸门3呈竖直设置在倒u型架2的下方，坝口墙体1的内部两侧分别设有呈竖直设置的闸块33，每个闸块33上分别设有用于供闸门3两侧滑动的闸槽34，坝口墙体1的内部底端设有用于供闸门3下端插入的闸座35，在闸门3进行升降时，设置的闸块33上的闸槽34起到导向作用。

所述闸门3的上方设有呈水平设置的抵触板36，所述抵触板36的底部两端分别与每个闸块33的顶部固定连接，抵触板36上分别设有用于避让竖直板穿行的避让圆孔，当闸门3上升时，设置的抵触板36的底部能够抵触闸门3的顶部，用于限位闸门3升降的高度。

所述抵触板36设有用于供每个第一钢绳12滑动的导向管37，每个第一钢绳12分别通过导向管37进行导向滑动，使每个第一钢绳12更好的进行拉动。

一种新型结构的小型水利设施闸门的实施方法，该实施方法包括以下步骤：

第一步，当需要打开闸门3时，启动第一电机9，第一电机9带动旋转轴10旋转，旋转轴10分别带动每个第一收卷轮11旋转，通过每个第一收卷轮11分别使每个第一钢绳12的一端同时拉动闸门3沿着坝口墙体1的内部向上移动，将闸门3打开，设置的每个钢绳分别经过导向轮13进行拉动起到导向作用；

第二步，每个第一钢绳12分别通过导向管37进行导向滑动，使每个第一钢绳12更好的进行拉动；

第三步，在闸门3进行升降时，设置的闸块33上的闸槽34起到导向作用，当闸门3上升时，设置的抵触板36的底部能够抵触闸门3的顶部，用于限位闸门3升降的高度；

第四步，当需要将闸门3关闭时，第一电机9反转，旋转的旋转轴10带动主同步轮16旋转，主同步轮16通过同步带带动副同步轮17旋转，副同步轮17带动水平杆14旋转，水平杆14通过主螺纹与竖直杆15上的副螺纹使竖直杆15旋转，竖直杆15沿着圆形过孔内的内螺纹旋转，并且使竖直杆15的下端向下移动，通过竖直杆15的底部带动闸门3向下移动，使闸门3关闭；

第五步，在每个第一钢绳12拉动闸门3上升时，旋转轴10同时带动棘轮20旋转，设置的定位柱21通过弹簧25和抵触块24配合，使定位柱21的靠近切面28的一端沿着棘轮20的外圆移动，当闸门3呈打开完成后，设置的切面28刚好抵触棘轮20的内部，防止棘轮20反转。