双转轴自复位翻板闸
技术领域
本发明属于水利工程领域,涉及一种水闸,特别涉及一种翻板闸。
背景技术
现有的无机电设备控制的翻板闸技术主要有两种,一种是水力自控翻板闸,另一种是如专利“2015204051178-一种简易翻板闸”所示的翻倒闸。
水力自控翻板闸具备自动调整闸门开度维持上游水位的功能,但存在容易损坏、不能翻倒、闸门拍打和小尺寸闸门适用差等问题;
翻倒闸简单实用,但不能自动复位,需人工复位,且闸门越大,翻倒时冲击力越大,因此闸门高度有限,目前实际应用的闸门高度不大于1.3m。
发明内容
本发明的目的是对翻倒闸进行改进,增加自动复位功能,增强闸门翻倒时的缓冲性能,增大闸门适用尺寸范围,提供替代水力自控翻板闸的一种方案。
本发明是通过以下技术方案实现的:
双转轴自复位翻板闸,包括位于闸室内可绕双横轴旋转的闸门,以及闸门顶上可翻起的活页板,横轴包括上横轴和下横轴,相应在闸室侧墙上有前轴套和后轴套,闸门竖立时下横轴置于后轴套内转动,闸门翻倒时上横轴置于前轴套内转动。
所述上转轴和下转轴均位于闸门下游一侧,与闸门固定。
所述前轴套与后轴套为半圆型,固定在侧墙上,开口向上,轴套内设有内衬。
所述闸室侧墙设有限位缓冲块,位置高度低于前轴套。
所述闸门的闸顶中部设有缺口,所述活页板与闸门缺口底部靠销轴连接,销轴低于缺口边缘,所述活页板设有横梁,横梁长度大于缺口宽度。
所述闸门底部设有配重块。
所述闸门的侧边和底边分别设有侧止水和底止水,侧止水截面采用“U”形,底止水截面采用“一”形。
所述的闸门制材料为钢板或合金,所述的转轴和轴套制材料为钢材和尼龙,所述活页板制材料为铝合金和钢。所述侧止水和底止水采用橡胶或其它柔性材料。
本发明提供的翻板闸在枯水时竖立挡水,活页板呈平躺状淹没于正常水位下。超过设定流量时,活页板向上翻起,堵住缺口,闸门受增量静水压力和动水压力向下游翻倒,依次接触前轴套和限位缓冲块,达全开泄洪。当洪水流量低于设定时,闸门靠配重和静水压力自动竖立复位。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:能够显著地缓冲闸门翻倒时的冲击力,提高翻倒闸的挡水高度,并使闸门自动复位。
附图说明
图1是本发明闸门竖立时正视图;
图2是本发明闸门竖立时俯视图;
图3是本发明闸门竖立时侧视图;
图4是本发明闸门最大翻倒角度时侧视图;
图5是本发明轴套正视图;
图6是本发明轴套侧视图。
图中:1-闸室,11-侧墙,12-前轴套,13-后轴套,14-限位缓冲块,2-闸门,21-缺口,22-上转轴,23-下转轴,24-配重块,3-活页板,31-销轴,32-横梁,41-侧止水,42-底止水,51-外圈,52-内衬,53-支撑件,54-排水孔。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解,以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1-6所示双转轴自复位翻板闸,闸室1净宽为1.7m,闸门2高度为1.8m,缺口21高度为0.3m,宽度为1.14m,即上游挡水正常高度为1.5m,下转轴23到闸室底高度为0.65m,上转轴22到下转轴23中心距离0.2m。当上游正常挡水高度为1.5m,闸门2总重量为947kg,其中配重块24为472kg时,闸门2所受综合力矩(未计摩擦)为-330kgm,说明闸门2正常挡水时很稳定。当上游水深达2.1m时,闸门2在活页板3翻起情况下所受静水压力和重力综合力矩为46.4kgm,且因为闸门2主要靠动水压力来促使翻倒,所以闸门2在洪水期翻倒较可靠。闸门2翻倒平放时,在没有水的冲击力时,闸门2复位力矩为107kgm,加上复位时有一定的水压力帮助,说明闸门复位可靠性较高。
较佳地,侧墙11采用钢筋混凝土现场浇筑,并在侧墙11预埋前轴套12、后轴套13和限位缓冲块14所需的焊接钢板和止水边条。
较佳地,闸门2制材料采用钢板,上转轴22和下转轴23采用圆钢,配重块24采用比重较大的砼,现场浇筑或工厂预制。活页板3采用较轻的铝合金材料,销轴31和横梁32采用钢材,工厂制作。
所述前轴套12、后轴套13和限位缓冲块14由工厂制作好后在现场焊接到侧墙11预埋件上。
所述闸门侧止水41和底止水42,材料采用橡胶。
所述闸门2现场吊装就位,所述活页板3现场安装到闸门2上。
本实施例中的工作过程:
枯水期,来水流量小时,闸门2竖立挡水,水位在缺口21上下波动,余水从缺口溢出,活页板呈平躺状淹没于正常水位下;洪水期,来水流量增大,水位超过设定时,活页板3在洪水冲击下绕销轴31向上翻起,横梁32卡在闸门缺口两边,使活页板3封堵闸门缺口21,瞬间增加旋转力矩,使闸门2失去平衡,绕下转轴23向下游翻倒,在闸门2未完全翻到位前,上转轴22先接触前轴套12,缓冲掉大部分旋转冲击力,闸门再接触限位缓冲块14,之后由于洪水对顷斜的活页板3的冲击力,闸门2保持置于前轴套12和限位缓冲块14上,达到全开泄洪。
当来水流量变小,水位降低,洪水冲击活页板3的力度降低时,配重块24和静水压力形成的复位力矩开始起作用,使闸门2翻起复位,活页板3再回到平躺状。
上述实施例为前轴套12和后轴套13位于水平位置,是本发明一种具体规格的较佳的实现方式,并非是对本发明轴套位置的限定,在不脱离本发明的发明构思的前提下,两轴套不在水平位置上同样起缓冲作用的方式,和闸门顶上装多片活页板来增大翻转力矩的方式,以及依据本发明的技术实质所作的任何简单的修改、等同替换与改进等,均在本发明的保护范围之内。