一种仿生蜂巢壁桶状气囊封堵结构及控制方法与流程

本发明涉及一种仿生蜂巢壁桶状气囊封堵结构及控制方法，属于水电站泄洪道临时封堵。

背景技术：

1、水电站工程建设周期较长，工程耗时多在两个防汛期之内。在防洪准备期间，泄洪道未完成建成，不具备疏通上防洪泄洪的能力，此时水电站泄洪道临时封堵结构起到重要作用。泄洪道封堵装置是水电站泄洪道临时封堵实施方案中关键技术，布置在洞口处，当汛期来临时提前关闭已达到防洪目的；在未到防洪水位时完全开启，方便施工人员在泄洪道内完成作业任务。

2、泄洪道封堵装置只是水电站工程施工中的临时装置，其突出时效性与经济性得到广泛应用。然而，平板闸门作为封堵闸门使用时，受到泄洪道本身的空间所限，还需要同时制作安装门槽、设置启闭机安装平台等。因此大大增加施工成本、延长了工程工期，带来诸多不利。通过设计仿生蜂巢壁桶状封堵结构既能节省空间利用率和保证经济实用性，又能达到理想的封堵效果。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供了一种仿生蜂巢壁桶状气囊封堵结构及控制方法，本发明是通过以下技术方案来实现的。

2、一种仿生蜂巢壁桶状气囊封堵结构，包括泄洪道，还包括封堵气囊、上端连接盖和下端连接盖；所述封堵气囊位于泄洪道中，封堵气囊的两端敞口设置，所述上端连接盖和下端连接盖分别固定在封堵气囊的左右两端，上端连接盖上固接有排气管和进气管，所述排气管和进气管的头部与外界的气泵连接，所述气泵安装在泄洪道的道口处。

3、进一步地，所述封堵气囊的内壁为仿生蜂巢网状结构。

4、进一步地，所述上端连接盖和下端连接盖的直径与封堵气囊的外径相同，封堵气囊的两端圆周均匀开设有连接卡槽，上端连接盖和下端连接盖上设有与连接卡槽对应的连接孔，上端连接盖以及下端连接盖通过穿插在连接孔和连接卡槽中的螺钉固定。

5、进一步地，所述泄洪道的内壁顶部固接有应变片，应变片位于封堵气囊充气时与泄洪道的内壁接触位置。

6、进一步地，所述泄洪道的内壁底部固接有流量计，所述流量计位于下端连接盖的右侧，流量计用于检测泄洪道内部是否存在流场。

7、进一步地，还包括控制系统，所述流量计检测到泄洪道内部存在流场时，流量计发送电信号给控制系统，控制系统打开气泵向封堵气囊充气，封堵气囊膨胀接触应变片时，应变片向控制系统发电信号并控制气泵关闭，当流量计检测到泄洪道内部不存在流场时，释放电信号给控制系统，控制系统控制气泵打开排气口，释放封堵气囊内部的气体。

8、进一步地，所述控制系统包括流量计控制电路、气泵控制电路和应变片控制电路。

9、一种仿生蜂巢壁桶状气囊封堵结构的控制方法，该控制方法包括以下步骤：

10、s1：安装，将上连接端盖和下连接端盖固定在封堵气囊的左右两端，并将封堵气囊设置在泄洪道内，然后将气泵与排气管和进气管连接，最后进行应变片和流量计的安装；

11、s2：封堵，当流量计检测到泄洪道内部存在流场时，流量计发送电信号给控制系统，控制系统打开气泵向封堵气囊充气，封堵由圆柱状变为圆桶状，当封堵气囊接触到应变片时，应变片向控制系统发电信号并控制气泵关闭，起到封堵泄洪道的目的；

12、s3：放气，当流量计检测到泄洪道内部不存在流场时，释放电信号给控制系统，控制系统控制气泵打开排气口，释放封堵气囊内部的气体，封堵气囊恢复到初始状态。

13、本发明的有益效果是，本发明该结构的壁层采用仿生蜂窝结构，可提高气囊的抗压强度，并且结构简单，适用于圆形通道。通过控制系统，实现气囊的充气/排气的自动化，从而达到泄洪道临时封堵效果。

技术特征：

1.一种仿生蜂巢壁桶状气囊封堵结构，包括泄洪道，其特征在于，还包括封堵气囊、上端连接盖和下端连接盖；所述封堵气囊位于泄洪道中，封堵气囊的两端敞口设置，所述上端连接盖和下端连接盖分别固定在封堵气囊的左右两端，上端连接盖上固接有排气管和进气管，所述排气管和进气管的头部与外界的气泵连接，所述气泵安装在泄洪道的道口处。

2.根据权利要求1所述的一种仿生蜂巢壁桶状气囊封堵结构，其特征在于，所述封堵气囊的内壁为仿生蜂巢网状结构。

3.根据权利要求1所述的一种仿生蜂巢壁桶状气囊封堵结构，其特征在于，所述上端连接盖和下端连接盖的直径与封堵气囊的外径相同，封堵气囊的两端圆周均匀开设有连接卡槽，上端连接盖和下端连接盖上设有与连接卡槽对应的连接孔，上端连接盖以及下端连接盖通过穿插在连接孔和连接卡槽中的螺钉固定。

4.根据权利要求1所述的一种仿生蜂巢壁桶状气囊封堵结构，其特征在于，所述泄洪道的内壁顶部固接有应变片，应变片位于封堵气囊充气时与泄洪道的内壁接触位置。

5.根据权利要求4所述的一种仿生蜂巢壁桶状气囊封堵结构，其特征在于，所述泄洪道的内壁底部固接有流量计，所述流量计位于下端连接盖的右侧，流量计用于检测泄洪道内部是否存在流场。

6.根据权利要求5所述的一种仿生蜂巢壁桶状气囊封堵结构，其特征在于，还包括控制系统，所述流量计检测到泄洪道内部存在流场时，流量计发送电信号给控制系统，控制系统打开气泵向封堵气囊充气，封堵气囊膨胀接触应变片时，应变片向控制系统发电信号并控制气泵关闭，当流量计检测到泄洪道内部不存在流场时，释放电信号给控制系统，控制系统控制气泵打开排气口，释放封堵气囊内部的气体。

7.根据权利要求5所述的一种仿生蜂巢壁桶状气囊封堵结构，其特征在于，所述控制系统包括流量计控制电路、气泵控制电路和应变片控制电路。

8.一种仿生蜂巢壁桶状气囊封堵结构的控制方法，其特征在于，该控制方法基于权利要求7公开的一种仿生蜂巢壁桶状气囊封堵结构实现，该控制方法包括以下步骤：

技术总结
本发明公布了一种仿生蜂巢壁桶状气囊封堵结构及控制方法，该封堵结构包括泄洪道、封堵气囊、上端连接盖和下端连接盖，封堵气囊的左右两端分别固定上端连接盖和下端连接盖，封堵气囊设置在泄洪道中，下端连接盖上固接有进气管和排气管，进气管和排气管的头部与外界的气泵连接，该控制方法包括以下步骤：S1安装、S2封堵和S3放气，本发明的有益效果是，本发明该结构的壁层采用仿生蜂窝结构，可提高气囊的抗压强度，并且结构简单，适用于圆形通道。通过控制系统，实现气囊的充气/排气的自动化，从而达到泄洪道临时封堵效果。

技术研发人员：查荣瑞,魏屹坤,程品,赵培双,余记远,胡勇,李小冬,普中勇,简云忠,谭彬,杨关发,郭金敏,苏武华
受保护的技术使用者：华能澜沧江水电股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14